多层建筑与高层建筑的区别范例6篇

多层建筑与高层建筑的区别

多层建筑与高层建筑的区别范文1

关键词:风载荷 高层建筑物 影响

风是紊乱的随机现象风对建筑物的作用十分复杂,规范中关于风荷载值的确定适用于大多数体型较规则、高度不太大的单幢高层建筑。目前还没有有效的预测体型复杂、高柔建筑物风作用的计算方法;摩天大楼可能造成很强的地面风,对行人和商店有很大影响;当附近还有别的高层建筑时,群体效应对建筑物和建筑物之间的通道也会造成危害。风对建筑物表面的作用力大小,与建筑物体型、高度、建筑物所处位置、结构特性有关。

一、风荷载的形成

风荷载是空气流动形成的,对建筑物的作用是不规则的,风荷载实际上是一种随机时变活荷载,但不同于一般活荷载(楼面和屋面活荷载、吊车荷载、雪荷载)。为了结构设计方便,迄今为止,世界各国的高层建筑结构设计,都是将风荷载转换为确定性的静力等效风。

风对建筑物的影响不仅仅是风声,主要是风荷载对水平位移的影响。具体到多少米会有影响,要看当地气候特点、风力状况、场地特征、建筑物体型等等因素。

总风荷载与局部风荷载总风荷载是指建筑物的各个表面所受风荷载的合力,是沿建筑物变化的线荷载,通常按建筑物的主轴方向计算。局部风荷载是指在建筑物表面某些风压较大的部位,考虑风压对局部某些构建的不利作用时考虑的风荷载,考虑部位一般是建筑物的角隅或阳台雨篷等悬挑构件。

风荷载与楼层高度有关,越高风压越大,但不是简单的正比关系。对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙度类别按规范取值确定。对于山区的建筑物,风压高度变化系数还应考虑地形条件的修正。

二、风荷载对高层建筑物的影响

风荷载是超高层建筑的主要控制荷载,气流经过高耸结构物会产生明显的三维风荷载效应,即顺风向、横风向和扭转风荷载,从而引起结构在三个方向上的振动。高层建筑三维风荷载形成机理复杂,影响因素众多,一直以来都是风工程研究的热点问题。但目前大多数的研究都集中于矩形等少数规则平面的高层建筑,而对复杂体型高层建筑的风荷载则较少涉及。

(一)、高层建筑物周围的风环境

高层建筑物周围的风环境状况是由靠近地面的流动风(简称近地风)所决定的,近地风的形态结构如湍流度、旋涡尺寸等以相当复杂的形式依赖于建筑物的尺度、外形、建筑物之间相对位置以及周围的地形地貌等,不同时间、不同空间的风速、风向是不同的。可见,空气绕过建筑物的流动是一个非常复杂的流体运动现象,其流动特征具有明显的紊乱性、随机性,对行人的舒适程度的影响也不尽相同。风作用在建筑物上产生风压差。当风吹到建筑物上时,在迎风面上由于空气流动受阻,速度降低,风的部分动能变为静压,使建筑物迎风面上的压力大于大气压,在迎风面上形成正压区。在建筑物的背风面、屋顶和两侧,由于在气流曲绕过程中形成空气稀薄现象,因此该处压力将小于大气压,形成负压区,形成涡流。

高大建筑林立会产生“峡谷”效应,带来变幻莫测的“高楼风”。气流分布与建筑物形状有关。高层建筑如建筑呈横长形时风速最大区为建筑上方,当建筑呈细高状时,风速最大区为建筑两侧,项目的裙楼建筑为横长形,情况属于前者,塔楼建筑为细长形,情况属于后者。

实际上,某一单体高层建筑物孤立存在的情况是很少的,更常见的是多栋相邻高层建筑物构成的建筑群。对于高层建筑群,由于各单体建筑之间的相互干扰,使得组成群体的各个建筑的空气动力特征与单个孤立建筑相比有较大的区别,其周围的风环境情况也更加复杂。影响高层建筑群风环境的主要因素为①建筑群空间密度及布局;②建筑物周围环境相对高度;③风向、风速;④建筑物的尺度、相对高度;⑤局域的地形、地貌等。对于多个相邻高层建筑物,当间距足够大时,它们之间没有相互作用,相当于多个单体的情形;而当间距很小时,整体上只相当于一个单体建筑;只有当相邻建筑物之间存在一定的距离并相互作用时,其风场状况才不同于单体建筑。

高层建筑群风环境较差的区域为建筑物拐角处和巷道内。拐角处是角区气流作用较大的区域,其附近风速较高,风力较大,流场分布极不均匀。巷道是建筑物之间的区域,当气流平行流向巷道时,由此产生渠道效应,风速不断增大,而且巷道两端是建筑物的拐角,角区气流对巷道内产生较高风速也起了一定的作用。随着巷道纵深长度的增加,两侧建筑物的高度越高,建筑密度越大,渠道效应也越明显,当出现大风天气时,可能发展成为较强风速区,对行人和建筑造成一定危害。

(二)、风荷载对高层建筑结构的要求

在高层建筑中,竖向荷载对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比;另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。对一些较柔的高层建筑,风荷载是结构设计的控制因素,随着建筑物高度的增高,风荷载的影响越来越大。高层建筑中除了地震作用的水平力以外,主要的侧向荷载是风荷载,在荷载组合时往往起控制作用。因此,高层建筑在风荷载作用下的结构分析与设计引起了研究人员和工程师们的重视。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,应符合下列要求:

1、应具有必要的承载能力、刚度和变形能力;

2、应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;

3、对可能出现的薄弱部位,应采取有效措施予以加强。

高层建筑的结构体系尚宜符合要求:结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。风荷载是结构的重要设计荷载,特别对于高耸结构(如烟囱、塔架、桅杆等)、高层建筑、大跨度桥梁、冷却塔、屋盖等,有时甚至起到决定性的作用,因而抗风设计是工程结构中的重要课题。

多层建筑与高层建筑的区别范文2

关键词:高层建筑采暖系统选择

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的快速发展,城市建设与用地矛盾日益突出,高层建筑日益增多。由于项目的多样性及条件所限,往往会出现高层与多层建筑共存的现象,很多高层建筑的采暖系统不得不采用原有的低层供热系统来供热。如何更好地进行高层建筑的采暖系统设计,解决高层建筑在低层供热系统中的采暖问题,这对于广大建设者和设计人员提出了新的课题。笔者简要分析了高层建筑采暖与一般多层建筑共用一个采暖系统在设计中应注意的问题,介绍了几种采暖方式的设计原理并通过实例,综合考虑整个采暖系统的可靠性、经济性,对实际工程进行解析。

1.什么是高层建筑

高层建筑的定义,在我国建设部《民用建筑设计通则》中有明确的描述,以下三种情况被包含在内:①不论是公共建筑还是住宅,当其建筑高度超过100m时,就算作高层建筑:②建筑总高度超过24m的公共建筑和综合性建筑(超过24m的单层主体建筑除外);③从1984年开始,建设部门为简化统计口径,把十层作为高层建筑统计的起点。采暖系统的特点。高层建筑的采暖一般是使用锅炉房集中供暖的方式,并且根据各层所需的压力不同,全楼会在垂直方向上被划分成数个采暖区域。

2.高层建筑热负荷计算注意事项

高层建筑物的热负荷计算在计算方法上与普通的低层建筑不同,这是因为高层建筑物受到室外风压、热压及其他因素的影响会比较大。高层建筑室外的风速随着建筑物高度的增加而加大,高层建筑物围护结构的换热系数取决于外表面的对流放热量和辐射放热量。对一般的多层建筑来讲,建筑物上部和下部的风速差别不会太大,计算时可以不考虑,然而对于高层建筑物,由于高层部分的室外风速大,高层部分围护结构外表面的对流换热系数也会大幅度加大。另外,由于高层建筑物四周无其他建筑遮挡,使得高层建筑物不断通过围护结构外表面向天空辐射热量。因此高层部分由于风压引起的换热系数加大及外表面辐射放热的增加是计算热负荷不可忽视的一部分。由于作用于高层建筑高层迎风面上的风压随风速的增加相应地加大,进入建筑物的冷空气量势必也会加大,为了保持室内的温度,会耗费更大量的热能来将渗入的冷空气加热,从而加大了室外冷空气的渗透量,这就加大了高层部分的热负荷。冬季建筑物内热外冷,室外冷空气经建筑物下部进入建筑物,经过室内加热后通过上部排出,尤其在高层建筑内,当高度越来越高,这种热压作用下的空气流动会更加明显,就会使更多的室外冷空气从建筑物下部流入,这种作用增大了高层建筑物下层部分的热负荷。

3.高层建筑采暖系统的选择

高层建筑采暖系统的选择与一般多层建筑不同,高层建筑供热系统的静水压力较大,在进行采暖设计时应当综合考虑室外热网供热参数,以及与室外热网相连接的多层建筑物内散热器的承压能力,来确定高层建筑物系统形式。

通常建筑物采暖采取的热源有以下几种:独立供热、区域供热、集中供热。第一种方式比较简单,建筑物热源来自独立的锅炉房,水泵间内设高、低压循环泵分高低压系统即可分别为高层建筑物、多层建筑供热。而在很多情况下由于受到项目的局限性,高层建筑供热方案并非由其本身决定,尤其目前我国各大城

市为了加大环境保护而取缔了各企事业单位的独立锅炉房,而采用区域或城市供热管网。一般来说区域或城市供热外网为单一压力供热,系统的压力不可能满足高层建筑采暖系统的要求,新建高层建筑只能采用这一系统压力。为了解决这一问题,设计中通常的做法是:

1)以城市供热热源为一次热源,在小区内建设换热站,换热站内设高低压两套供热系统,分别对高层建筑、多层建筑供暖,这一设计形式比较简单,系统运行也会比较稳定,但这一系统增加了换热站的投资,以及以后的运行管理人员及费用。

2)对于高层建筑采暖进行竖向分区,低层直接选用外网接入,对高层部分在单体高层建筑物内设采暖增压系统,把外网的热媒加压后进行供热,然后采用减压方式将高区采暖系统的回水减到合适的压力后再回到室外管网。这一系统的特点是初期投资较少,运行管理费用较低,但这一系统的选择应在室外管网、设备的参数,及设备的可靠性上多下功夫,否则容易出现高、低区垂直不调问题。

虽然高层建筑的供热方式很多,但各种方式在其具体的适用条件的同时,也各有其局限性,总体而言,高层建筑在低层供热系统的设计中,选用加压泵系统有着非常好的适用性,这一方式在整个管网运行安全、初投资和运行管理费用上有着相对的优势,是一个首选的方案。在具体的工程设计中,应综合考虑整个供热管网参数、系统的组成,并从技术、运行管理、经济等各个方面认真比较、计算,选用设备参数要准确,设备要可靠,从而找到最合适的供热方式,真正做到技术先进、运行安全、投资经济合理、设备节能可靠。

参考文献

[1]贾哲,姜波,程光旭,刘媛.建筑节能材料简述[1].建筑节能,2009(06).

[2]牛钐钐,李海英.既有居住建筑围护结构改造效果分析叫.建筑节能,2012(02).

[3]刘学来,李永安,李继志,张洪瑞.基于储水蓄能除霜的不间断供热理论及实验研究[J].湖南大学学报(自然科学版),2009(s2)

[4]李亚梅,彭家惠,张建新,田少宁,赵伟.含泥量和细度模数对外保温系统抹面砂浆性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2008(02).

多层建筑与高层建筑的区别范文3

【关键字】拆迁;高层建筑;影响;联接

引言

城区建筑对城市环境的影响很大,传统的城市功能及其形态形成一种强烈冲击,主要表现在出现大量的高层建筑物。现阶段在世界高层建筑建设的地区中,我国正处于热点地区,大量的高层建筑在我国兴建中,高层建筑的数量和高度已经远远超过于其他国家,但目前我国的高层建筑仍停留在盲目建设的阶段,甚至在建设时只追求建筑的数量、高度及外形,却忽略了研究建筑的空间构成、交通组织、及如何与城市空间结合等方面。这种建成的高层建筑,实际的利用率远未达到预期期望值,并且还会对城市环境、交通等产生一定的消极影响。建筑对于城区拆迁的影响,要通过了解其与城市空间的关系着手。

1 城市空间的概述

城市空间要素平衡,是指在一定的社会条件及经济条件下,一片城市区域的各个要素之间能够组成一个有机的整体。在达到平衡状态下,若当中任何一个要素出现较大较大变化,而其它相关要素没随着进行适应性的调整,则城市空间就会出现严重的失衡。城市空间分为两类:(1)自然空间,其构成要素包括植物、大气、阳光、水等;(2)社会空间,其构成要素包括人、废弃物、电磁波、声波以及热辐射。

2 高层建筑与城市空间的关系

高层建筑与城市空间的关系是相互影响:(1)城市空间是高层建筑的基础,城市环境规定并控制了高层建筑的空间;(2)高层建筑自身也改变着城市空间。城市对高层建筑的制约表现在:城市为高层建筑所提供的基地条件,包括基地的面积、形状、坡度以及周边道路情况等,直接决定了高层建筑空间体量及其平面布局;城市空间能够直接介入高层建筑的公共空间,并对高层建筑外部空间的形态予以制约。

在高层建筑对城市空间的影响中,高层建筑控制着城市空间的轮廓线,是城市发展的象征,也是城市的一道风景线;并且拓展了城市空间,改变了城市空间拓展的方式,由原来的平面延伸转为向平面延伸及纵向拓展相结合的方式,使城市空间的使用方式更为立体化,并且增长了城市空间形态的三维方向,增加了城市空间的层次,使城市空间的组织形态更加丰富,城市空间的结构也得以改变,可见,高层建筑对于城市空间具有组织核心、定向与导向等较大作用。

3 高层建筑对城市空间的影响

3.1 消极影响

3.1.1 影响声环境

研究表明,高层建筑自身的声环境差,而且也会影响其所在区域的声环境,特别在中心建筑密集区较为严重,城市交通噪声和人们生活噪声的形成几乎难以避免,高层建筑上的玻璃幕墙和轻质金属外装修材料能在反射大量声音的缺点,形成回声,使干扰时间延长。对于高层建筑本身,只能通过对幕墙构造进行改善,利用多层不共振玻璃来增强窗间的密闭性,使围护结构隔声性能提高,或简化建筑外形等方法来解决。另外,我们可以通过改善街道交通环境、控制交通流量来减弱声源,以缓解这种影响。

3.1.2 影响风环境

高度越高风速就越大,高层建筑受风速、风向和周围气流的变化会产生一定的运动:缓慢的偏移和围绕偏移位置的振动,使居住者和工作者感到不适;此外,风也会影响到周围环境。风遇上高层建筑时,便形成风流从各个方向穿过建筑物。风流在建筑底部变化更为明显,既影响到附近的低层建筑,也会带给附近行人不舒适感觉,大楼出入口处则风流较强大。建筑越高风的影响现象越大,影响亦更复杂。

3.1.3 影响光环境

高层建筑对光环境的影响主要包括:(1)高层建筑遮挡光线,建筑在日照下出现大的落影,影响到落影区内的建筑、广场和道路等,给人们的生活和工作环境造成危害,所以,要限制建筑的高度和体量来控制落影,确保周边环境的日照;(2)高层建筑室内为减少过多的阳光照射而引起眩光,为降低温度,外墙常采用玻璃幕墙或室内用遮阳装置,还有特殊的保温隔热防护材料,如吸热玻璃或热反射玻璃等;(3)高反射玻璃反射折出的辐射长波,把热量散发到邻近的建筑和行人身上,一定程度上影响周围的环境。

3.1.4 影响热环境

大多数繁华城市高层建筑分布密集,具有建筑密度大、容积率高、中央空调等人工热排放量大的特点,出现明显的“热岛效应”,所以,目前较多城市在建筑时,重于考虑控制街区建筑密度和容积率,选用新的保温隔热材料来减少空调的使用率,以减少人供热排放。

3.2 积极影响

3.2.1 形成城市天际轮廓线

高层建筑使城市形成高低起伏、疏密有致天际轮廓线,使城市优化同时富有蓬勃的生命力。高层建筑特别是高层建筑密集的片区,应经逐渐成为大都市的地方象,形成了城市中一道美丽的风景线。城市天际轮廓线的形成取决于高层建筑顶部造型的影响。因此,高层建筑的顶部设计是高层建筑设计中的重要一环,在进行高层建筑设计时,应该符合城市天际线的要求,务必保持优美的城市天际线作为设计基础出发点,城市中的建筑或者建筑群,应该富有自身独特个性和建筑造型,但设计同时要把握好度,造就疏密有致、富有层次感和秩序感的理想的城市天际线。

3.2.2 丰富城市空间景观

临近街道新建的高层建筑带给城市街道极大的压力,因此,临街的高层建筑多会与广场相结合,在城市日益更新中,街区新建的高层建筑一般会考虑与广场结合原则,这种结合的设计方式并没改变广场的平面特征及其本身的使用功能,但高层建筑高大的体量和尺度,却大大改变了广场在空间发展上的个别传统特性。高层建筑与广场相结合重新构成了新型的、不同于传统的、具有鲜明的、对比更加强烈的现代城市广场。高层建筑与广场结合而成的新广场空间,在建筑范围有限时,可以通过处理高层建筑本身形体来改善广场的空间形态,当广场整体空间比较狭窄压抑时,通过改善高层建筑来适应人体的尺度过渡,减轻人们心理上的压抑或负担,常见手法:(1)立面分段处理;(2)与裙房相结合,高层主体后退;(3)高层建筑底层退进,形成“骑楼”等做法。

3.2.3 解决人口增长与用地紧张的矛盾

我国人口数量的剧增使土地开发的速度加快,建设用地趋于紧张状态。高层建筑有利于减少土地使用率,人们居住或生活空间也朝竖向扩展。据用地利用率统计,30层的建筑用地比5层的减少40%以上,节约的用地对生活环境具有深远意义。节约的用地既可用于增加公共设施和城市绿化,也可用于改善居民的生活环境,达到优化城市空间环境的目的,更适合人们安居。

3.2.4 有利于人交往

高层建筑具有竖向空间叠加的优点,因此,内部人员联系与交往交通间的距离大大缩短。竖向交通联系通过电梯得以解决,十分便捷,大大加快了建筑功能之间的联系。此外,成片成群的高层建筑,有利于各企业或单位集中办公;大量集中的高层住宅群,生活配套设施完善,使城市片区内的生活功能更加齐全,为附近人们的工作和生活提供了方便。

4高层建筑与城市空间的结合方式

4.1 三维化衔接的优势

4.1.1 降低高层建筑对周边环境的热辐射

热量的排放如人类的呼吸、废气的排放、空调运转等,使新建高层建筑产生的热量比多层建筑更多。三维化衔接理念将城市空间活动最为频繁的平面拆分为空间的不同层次,一定程度上大大增加了建筑与城市的接触面积,增加了建筑与城市的互通空间,有利于将多余的热量从高层建筑中迅速散发,避免热量在高层建筑周围堆积,平衡了城市空间的温度。

4.1.2 降低高层风对于环境的影响

被高层建筑挡住的风,在高层建筑高度约70%范围会产生上下和左右回旋的气流,建筑物越高气流速度就越快。由风产生的气流相互碰撞,便形成强风甚至旋风。当两栋或以上建筑物距离较近时,产生的气流还会交叉重叠形成更强劲的风力。三维化衔接理念中,城市交通在高空与建筑对接的做法:抬高高层建筑底部与地面的接触面。这样,高层建筑底部一定高度内的结构比较复杂,此时高层建筑对于气流的直接影响高度,应该从交通衔接体系的最高层算起,这样就直接降低了建筑的高度,无形中削弱了高层气流所形成的强劲风力。

4.2 与室外广场相联接

现代广场与建筑最简便、最常见的联接形式:用广场等室外空间建筑内部空间和城市空间联接。广场的设置结构影响着建筑内部环境和城市环境,广场既可作为交通性广场,也可作为市民各种活动的场所,包括休息、娱乐、交往或聚会等,在城市和建筑环境构成中,广场是一种富有民主性和开放性的环境要素。

4.3 以中庭相联接

高层建筑作为联系空间,中庭属于建筑的同时还富有城市属性,所以,高层建筑中庭也被称为室内广场。中庭具有城市广场的一切设施及功效,此外,中庭阳光充沛,一年四季绿化繁盛,这种室内环境更胜于室外环境。中庭作为一个给人新奇的带顶大空间,不会受到自然环境变化的影响,属于一种全天候的公共活动场所,并且中庭具有立体化的绿化以及功能、设施的条件,为环境创造提供了优越的条件。

4.4 以过渡空间相联接

高层建筑的外部空间秩序,通过过渡空间延伸到室内公共空间,构成一个三段式的序列,这是高层建筑空间系统与城市空间系统联系的一种模式,非常典型。

5结语

在拆迁城区中,改造用地上的新建建筑,在其建设前要从城市的整体角度充分考虑,通过一种全新的理念进行规划与建设,并须在高层建筑和城市的发展中取得平衡,才能创造出更好的城市景观,给予人们适合的生活环境,才能遵循可持续发展道路健康地发展。

参考文献:

[1]丁小明.高层建筑设计的地域影响因素及外部尺度研究[J].山西建筑,2007,(29).

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[3]朱卓军.高层建筑与城市空间关系[J].中外建筑,2002,(02).

多层建筑与高层建筑的区别范文4

关键词:湘潭居住建筑:热环境和能耗现状;实地调查

1 调研的背景及意义

夏热冬冷地区是我国能源消耗比较大的地区,由于气候的影响,这一区域夏季空调和冬季采暖所消耗的能源正在急剧增长,而且随着人民生活的进一步提高,这种能耗还将会大幅度的增加。主要原因有两个方面:一是由于环境潮湿,该地区建筑对通风的要求很高,一般窗户面积较大,所以通风能耗大;第二这个地区夏季酷热,冬季寒冷,建筑需要机械制冷和采暖的时间很长,总共约半年左右,制冷采暖的能耗较大。由于存在这些增大能耗的因素,在达到相应的热舒适情况下,其单位建筑面积能耗要比其他地区更高。

湖南地处长江中下游,属北亚热带季风气候,是我国气候特征十分典型的寒暑过渡带,即夏热冬冷地区,夏季炎热,冬季潮湿寒冷。过去由于经济和社会的原因,该地区的一般居住建筑没有采暖空调设施,多年来片面追求降低造价,致使围护结构普遍偏薄,门窗缝隙过大,保温隔热性能普遍较差,造成室内热环境极差。湖南省传统建筑围护结构现状为:住宅建筑绝大部分为砖混结构建筑体系,240mm实心粘土砖外墙、架空隔热通风屋面、单层玻璃钢窗的传热系数分別为2.0,1.7,6.4W/(m2.K),屋顶不设保温层。所以房屋的隔热保温性能很差,冬季室内阴冷,气温只有4-5℃,远低于卫生标准的下限(16℃):夏季室内外几乎同温,远高于夏季室内舒适温度标准的上限(28℃)。近年来,建筑中越来越多的使用普通混凝土小型空心砌块墙及现浇钢筋混凝土墙,而这两种墙体保温隔热性能不但没有得到改善,反而有所降低,其传热系数分别为2.6和3.2W/(m2.K)以上,居住建筑室内热环境进一步恶化。随着这一地区的经济发展和人民生活水平快速提高,居民普遍自行安装釆暖空调设备,但由于缺乏科学的设计和采取相应的技术措施,以及该地区需要空调制冷和采暖的时间又较长,致使该地区建筑冬、夏季空调能耗急剧上升,在达到应该达到的热舒适的情况下,其单位面积能耗比寒冷地区还高,能源浪费严重:加上该地区空调制冷和采暖所用的主要是电能,致使湖南地区在用电高峰期出现严重的电力紧缺,不得不拉闸限电,严重影响了居民日常生活和工业生产。因此,湖南省建设厅2004年开始全面推行实施建筑节能工作,并于2004年11月1日起强制实施湖南省居住建筑节能设计标准,力争在保证相同的室内热环境指标的前提下,与采取节能措施前相比,节约能耗不小于50%。针对湖南地区的特点,居住建筑可以通过提高建筑围护结构保温隔热性能和优化建筑招体规划设计等措施来实现本地区的节能目标。本次调研也是基于如何实现国家建筑节能50%的要求而进行的。

湖南省由于地理、经济及人文等原因,湖南住宅建筑又有其独特性,目前对湖南地区住宅建筑的能耗的调研工作开展的较少,作者于2007年对湖南省湘潭市民用住宅建筑进行了抽样调查,共调查了10个小区的建筑,共88栋房屋和989户居民,调查对象都是已建成的住宅建筑,建成时间为2000年以前,同时对样本进行选择时注意了建筑物所在地区分布的情况,具有一定的代表性,希望对了解湖南地区的建筑能耗的提供一定的参考依据。

2 调研的方式和方法

本次调研主要采取了实地走访、问卷调查、能耗调查的三种调查方式。其中实地走访主要了解建筑物的建设地点、时间;总建筑面积、每户建筑面积;结构形式、朝向、层数、层高、窗墙比;围护结构(墙体、门窗、局面材料及构造,遮阳措施等);外装修材料及颜色。而能耗调查主要了解建筑的空调安装率;夏季制冷方式、空调能耗量:冬季采暖方式、采暖能耗量;用能设备及能耗等。其中能耗量主要是调查各家各户夏季和冬季的耗电量。问卷调查主要是提出一些有关能耗的问题让住户回答。

由于现在大部分小区均采用了IC智能卡,很难了解当前居民的年耗电量,因此,有些数据来自几年以前的手抄电表、水表数据,随着人民生活的提高,空调及各种电暖炉的广泛使用,耗电量一定比目前的数据还会增加很多。

本次调研的10个小区分别是:下摄司解放村、东园村、神仙塘、友谊广场的荷花村、芙蓉路的三湘名苑、三湘鑫苑、城建学院的新湖校区及城建学院的高新校区、三大桥附近的新景家园、老城区的百姓家园。这些小区分布于湘潭市的各个不同城区,具有一定的代表性。各小区的建筑朝向主要为南北或南北偏东、偏西,外墙的材料以粉刷和贴面类为主,外墙的颜色也主要以浅色为主。窗户主要采用的是铝合金或塑钢做骨架的单层玻璃窗,且窗洞面积较大。通过现场调研发现,目前采用太阳能热水的居民主要是顶层居民为主。屋顶采用遮阳或绿化遮阳的建筑不到10%,这些建筑主要还是倚赖于原有建筑屋顶构造的保温隔热措施,如:架空隔热和铺设保温层的保温隔热措施为主。

由于高层建筑在湘潭市近几年才兴建起来,水电费的收缴主要采用的IC智能卡,所以无法计算水、电能耗,因此本次的调研的水电表数据主要来自于2002~2003年的多层建筑中,其中还包括个别的2007年的多层住宅和小部分别墅及复式楼的耗电数据。

3 调查结果分析与比较

本次调查,共实地调查了10个居民小区88栋房屋和989户居民。但由于有一些小区从2004年起开始实施了智能卡收取电费的形式,所以年耗电量、耗水量的计算无法进行。因此我们主要收集了2002年和2003年的有关小区电费记账本,他们分别是解放村、神仙塘、东园村、三湘名苑、三湘鑫苑、新湖校区住宅、高新校区住宅共计538户,48栋房屋,外加8栋别墅及3栋12户复式楼。以下是对本次调查结果的总结和分析。

3.1 2002年与2003年住户平均年耗电量的比较:

在调查中我们分别收集了6栋共计216户居民用电和用水的数据,对其在2002年和2003年的用电量进行了比较。调查中发现在2002年中该居民的全年平均耗电量为14.255度/m2,其中夏季耗电量为4.78度/m2,冬季耗电量为3.42度/m2;而在2003年同样的居民全年平均耗电量为15.865度/m2,其中夏季耗电量为5.72度/m2,冬季耗电量为4.325度/m2。与上一年相比全年平均耗电量增长了11.29%。其中夏季比上一年增长了19.67%,冬季比上一年增长了26.46%。同时我们还调查了上述住户2002年的耗水量为8.68t/户,在2003年的全年耗水量为9.38t/户,比上一年略有增长。如图1、图2所示。

由图中可以了解到城市居民的年耗电量呈增长趋势,特别是夏季和冬季,且冬季的增长速度比夏季增长的速度还要快。分析其主要原因是因为夏季采用空调制冷的耗电量增长趋势相对比较稳定,而冬季随着人们生活的不断提高,采用空调和电暖炉取暖,取代以往采用烧煤或烧炭的居民增加的比例更多,这样就造成了冬季用电量的剧增。

3.2 一楼、顶层住户、中间楼层、东西两侧住户用电量的比较

在调查中我们收集了48栋房屋,共计538户居民的用电量数据。特别分析了2003年中,底层住户、顶层住户、中间楼层住户的用电量及房屋东西两侧住户用电量的情况。其中顶层住户全年耗电量为27.91度/m2,中间层住户全年耗电量为17.04度/m2,而底层住户全年耗电量为12.66度/m2。同时东、西两侧及中间单元的住户耗电量分别为:东头为10.99度/m2;西头为15.65度/m2:中间单元喂为14.2度/m2。这里尤其值得注意的是顶层住户耗电量与底层住户相比多了120.46%:西头住户耗电量与东头住户相比又多了42.4%。如图3、图4所示。

由图中可知,底层与楼层居民的用电量相对比较均衡,只有在炎热的夏季和寒冷的冬季略有升高,而顶层居民在夏季和冬季用电量的幅度升高的较快。因此我们得出,湘潭建筑的节能措施有待进一步的完善。特别是对于顶层住户而言其居住的环境还是相当恶劣的,其热量损失对于整个住宅的能耗有着极大的影响。

2007年中(21栋房屋及98户居民)全年平均耗电量为17.30度/m2,其中:别墅(8户)全年平均耗电量为15.79度/m2,且夏季为5.9度/m2,冬季为4.84度/m2;复式楼(12户)全年平均耗电量为13.21度/m2,且夏季为5.61度/m2(夏),冬季为4.68度2m2。由于调查的面不够广泛,因此,还不能下结论。如图5所示。

3.3 问卷的分析

本次调查的问卷调查共计1225份。调查结果有以下几个方面则的注意:

3.3.1 关于室内的舒适感和满意程度的问题中有80%的人对夏天室内温度的总体感觉认为热和比较热:而有54.8%的人对冬天室内温度的总体感觉认为冷和比较冷。这是夏热冬冷地区性气候的特征。

3.3.2 关于室内热环境因素中有78.1%的家庭有塑料和金属遮阳设施;有93.6%的家庭采用了普通布窗帘或厚绒布窗帘进行遮阳:同时有90.4%的人感觉冬天关闭门窗后从门窗的缝隙透进来的凉风。这充分说明,该地区的建筑维护结构的保温隔热措施做的远远不够。

3.3.3 有67.7%家庭用电取暖器取暖,还有19.4%家庭开空调和采用电取暖器取暖;另外有16.1%的家庭生煤炉子或者烧木炭;而在夏天通常有74%的家庭开空调,同时有100%的家庭开电风扇。随着人们生活水平的不断提高这一比例还将进一步增加。

这些问卷调查充分说明了我们湖南居民的居住环境还是非常恶劣的。绝大部分的家庭在夏季和冬季的耗电量巨大。建筑节能措施远远没有达到国家节能标准的要求。改善人民的居住环境,改革当前的建筑节能措施已经成为建筑设计者或者从事相关工作的人员首当其中的大事。

4 结论

建筑节能是贯彻可持续发展战略的一个重要方面,是执行节约能源、保护环境的基本国策和中华人民共和国《节约能源法》的必要组成部分,也是当前全球的大趋势。积极推进建筑节能,有利于改善人民生活和工作环境,保证国民经济持续稳定健康发展,减少大气污染、减少温室气体排放,缓解地球变暖趋势。建筑节能是功在当代、荫及子孙、造福人类的大事。

多层建筑与高层建筑的区别范文5

【关键词】带转换层;高层建筑;抗震设计

前言

随着高层建筑的迅速发展,以及对建筑结构多功能的要求,带转换高层结构的应用越来越多,且转换层的设置位置也越来越高。六度抗震地区与非抗震地区在带转换层高层建筑结构设计上的存在区别,不同区域的建筑结构设计,根据抗震等级不同也存在区别,对不同地区进行整体结构概念设计,应避免在实际设计工程中造成不必要的浪费或者安全度偏大,以达到节省建筑工程造价的目的。

一、带转换层结构的设计原则

带转换层建筑结构总体设计应遵循的如下原则:首先,传力直接,避免多次转换。布置转换层上下主体竖向结构时,要尽量使水平转换结构传力直接,通过结构的合理布置,使不落地的剪力墙通过转换托梁直接传给竖向承重构件,尽可能的避免转换次梁及水平多级转换,实现传力路劲的最短化。其次,强化下部、弱化上部。要保证底部大空间有适宜的刚度、强度、延性和抗震能力,要有意识的强化转换层下部主体结构刚度,弱化转换层上部主体结构的刚度,使得转换层上下部主体结构的刚度及变形特征尽量接近,以避免出现薄弱层。再次,计算全面准确。必须将转换结构作为整体结构中一个重要组成部分,采用符合实际受力变形状态的正确计算模型进行三维空间整体结构计算分析。采用有限元方法对转换结构进行局部补充计算时,转换结构以上至少取2层结构进入局部计算模型,同时应计及转换层及所有楼盖平面内刚度,计及实际结构三维空间盒子效应,采用比较符合实际边界条件的正确计算模型。

二、建筑结构平面布置

关于建筑物的结构平面布置,仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》表4.3.3中对建筑物在考虑地震作用时的平面长宽比以及局部凹凸进行明确规定;并且在4.3.5条中对建筑的位移比和周期比进行严格的限制。非抗震设计时,由于对周期比没有严格的限制,故在设计转换层以上的小开间住宅部分的竖向构件时,可以只按照竖向构件的承载力进行设计;作抗震设计时,为了使周期比满足规范要求的限值,必须对建筑物周围的竖向构件进行加强处理,这就人为地增大了转换层上部的建筑物结构刚度,也增加了竖向构件的数量或者截面,同时也会引起转换层下部刚度相应增大。

三、建筑结构竖向布置

考虑地震作用下,仅在《高层建筑混凝土结构技术规程》中4.4.2和4.4.3条对建筑物的侧向刚度进行限制,保证建筑物的侧向刚度的连续。4.4.5条对建筑物的竖向收进和外挑进行限制。

(1)底部大空间为1层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2。

(2)底部大空间层数大于1层时,其转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时γe不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3。由于转换层结构上部建筑多为住宅,根据建筑住宅使用功能的要求,房间分隔较小且对结构梁高进行限制,故造成上部住宅部分的竖向构件柱子或短肢剪力墙数量较多,梁较密。并且转换层上部住宅部分层高一般比下部大开间的商场部分小得多。这些都是造成转换层上部结构刚度远远大于下部结构刚度的客观原因。为了增加下部结构刚度,只能在适当位置处增加竖向构件或原竖向构件的截面尺寸。上、下部刚度越要求接近,则增加的下部竖向构件越多或者截面越大。

四、结构构件承载力设计的区别

《高层建筑混凝土结构技术规程》4.7.1条中规定:无地震作用时,构件承载力设计值大于等于结构作用效应组合的设计值与结构重要性系数的乘值(结构重要性系数的取值在1.~1.1之间);有地震作用组合时,构件承载力设计值大于等于结构作用效应组合的设计值与结构构件承载力抗震调整系数的乘值(结构构件承载力抗震调整系数的取值在1.0~1.33之间)。

以上分析均针对非抗震设计和抗震设计在结构概念设计上的区别,属于确定建筑方案前需要考虑的结构体系对建筑物的总体影响,是非抗震设计和抗震设计在性能设计上的根本区别,需要在建筑方案确定前进行经济综合性比较分析。整体结构概念设计是实现非抗震结构性能经济性设计的根本方向。

五、具体建筑构件单项比较分析

1、框支梁

梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率,非抗震设计时不应小于0.30%;抗震设计时,特一、一和二级不应小于0.60%、0.50%和0.40%;加密区箍筋最小面积含箍率在非抗震设计时不应小于0.9ft/fyv;抗震设计时,特一、一和二级不应小于1.3ft/fyv、1.2ft/fyv和1.1ft/fyv。梁截面高度在抗震设计时不应小于计算跨度的1/6,非抗震设计时不应小于计算跨度的1/8;框支梁截面组合的最大剪力设计值应符合下列要求:

无地震作用组合时:V≤0.2βcfcbh0;

有地震作用组合时:V≤0.15βcfcbh0/γRE。

2、框支柱

框支柱截面组合的最大剪力设计值应符合下列要求:无地震作用组合时,V≤0.2βcfcbh0;有地震作用组合时,V≤0.15βcfcbh0/γRE。柱截面宽度,非抗震设计时不宜小于400mm,抗震设计时不应小于450mm;柱截面高度,非抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/15,抗震设计时不宜小于框支梁跨度的1/12;非抗震设计时,框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,箍筋体积配箍率不宜小于0.8%,箍筋直径不宜小于10mm,箍筋间距不宜大于150mm。

3、剪力墙

部分框支剪力墙结构,剪力墙底部应加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋最小配筋率,抗震设计时不应小于0.3%,非抗震设计时不应小于0.25%;错层处平面外受力的剪力墙,其截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震等级应提高一级采用。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C30,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%。

结语

转换层在高层建筑的应用必不可少,每座建筑的结构都有其自身的特点,应根据需要,选择合适的转换层类型。在施工中,还用注意每一环节的施工,在了解各构件特性的基础上,合理的发挥其长处、解决其短处,保证转换层的质量。

参考文献:

多层建筑与高层建筑的区别范文6

关键词:高层建筑; 设计要求; 总体设计;安全保护

中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:

众所周知,在我们的生活中离不开房屋建筑设计,随着社会经济的发展、土地资源将相对日益缺乏,特别是人口日渐密集,城市建筑密度增大,高层建筑已成为城市建筑的主要选择。高层建筑在成为城市风景线的同时,也出现了很多在建筑设计方面的问题。

1 高层建筑工程设计的图纸要求

高层建筑的工程设计图纸是整个工程施工质量的基础和保障,所以要求具有高度的精确性和完整性,而高层建筑工程设计图纸的完整性又包括设计图纸数量的完整性和设计图纸内容的完整性两个方面。

1.1对于高层建筑工程施工设计图纸数量的完整性,要求必须涵盖高层建筑工程主体施工、电气工程施工、给排水工程施工、防雷消防工程施工、智能化及绿化工程施工等几个方面,各方面的设计图纸数量必须完整齐备。

1.2对于高层建筑工程施工设计图纸内容的完整性,则要求和进度要形成统一整体的设计结构,紧密结合。对于电气工程施工平面图、给排水工程施工平面图、防雷消防工程施工平面图以及智能绿化工程施工平面图几个方面,在其图纸中都要标出与土建工程施工的相关内容,例如:墙、柱、伸缩缝、门窗位置及轮廓;给出主要平面尺寸、备轴线尺寸、柱间尺寸、柱的编号等;除此之外,还需注明各房间的名称及屋内层高、开门的位置及方向等,以便各工程施工过程的协调配套和方便施工。

高层建筑工程施工设计图纸一定要充分体现施工设计图纸的系统性、协调性和有效性。 如果设计图纸是系统的图纸,就要能充分概括表明各项施工的组织系统及其联系关系;施工设计图纸的协调性,这就要求各工程施工图纸之间要能够相互说明,互相解释,要说明各设备、设施的平面位置,说明所有各种设备的工作原理,各种原材料的特性和各种参数的设备材料表,从而有效地指导施工,各工程施工设计图纸的标准允许有所重复,但是必须保证各工程施工设计图纸中的这些标准的协调一致。

2 高层建筑设计中的外部尺度

高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标,每栋高层都想表现自己,突出自我,而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量失衡,缺乏亲近感,拒人于千里之外,因此,对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。

所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

高层建筑设计所需要注意的问题

3.1安全疏散问题方面。

高层建筑的功能分区合理,交通路线通畅,人员安全疏散快捷。首先合理布置安全疏散路线,在布置疏散路线时,既要力求简捷明了,便于寻找、辨别,又要不致因受某种阻碍反向而行,并要特别注意疏散楼梯的位置,一般地说,疏散楼梯靠近电梯布置是恰当的,因为发生火灾时,人们往往首先考虑并经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来,有利于迅速而安全的疏散人员;其次合理布置环形、双向走道或无尽端房间的走道,在高层建筑设计中,应根据建筑物不同使用性质、采用结构类不同等因素,尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、“人”字型走道。这样布置交通的优点是,既方便平时使用,火灾时又能迅速使人们安全疏散;再次合理布置疏散出口,为了保证人们在火灾时向两个不同疏散方向进行疏散,一般应在靠近主题建筑标准层或其防火分区的两端或接近两端出口处设置疏散出口;最后是合理布置疏散楼梯,这是疏散道上的第二安全区域。为保证在火灾时人们迅速安全疏散,每个防火分区应设有两个不同疏散方向的疏散楼梯。

3.2电气的问题方面。

3.2.1消防电源与配电 。

高层建筑要求供电主要采用以下几种方案:一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,以保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;一种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;还有一种就是一个电源来自于区域变电所,而另一个是自备的发电设备。但目前在一般大多数设计中都是采用了最后一种方案,因为这种方案经济合理。

3.2.2应急照明方面。

所谓的应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,能导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。对于应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上,这样当电源断电时,就能清晰地看到。

3.2.3电梯。

电梯在设计中一定要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。对于电梯的最大载荷也要根据建筑结构作相应的调整,以保证使用者平时出行上的方便和快捷。

3.2.4防雷击的问题。

高层建筑的防雷系统应按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,可以在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。还有一点要特别注意的是,为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。

4 结语

综上所述,在房屋建筑设计当中,高层建筑设计逐步成为主导,所以对于高层建筑设计的研究工作也非常必要,本文只是浅谈了一下高层建筑设计中的总体设计及安全保护设计相关问题,希望能对大家有所帮助。

参考文献