多层建筑和高层建筑的区别篇1

关键词:场地和地基;地震效应;场地类别;软土震陷;活动断裂

一、前言

场地和地基地震效应评价是岩土工程勘察的重要内容之一。

现行的三种国家标准:《岩土工程勘察规范》(GB50021―2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007―2002)明确规定,抗震设防烈度等于或大于6度的地区,勘察设计时应进行场地和地基地震效应评价。

场地和地基地震效应评价评价内容一般包括:场地基底的地震加速度;覆盖层厚度和土的剪切模量不同,会产生不同的地面支运动;地面运动是否会造成场地和地基的失稳或失效,主要是考虑液化、震陷、滑坡、崩塌等;地表断裂造成的破坏,主要是活动断裂蠕动、突然错动造成建筑物剪切破坏;局部地形、地质构造的局部变化引起的地面异常波动所造成的破坏进行建筑抗震地段划分的主要原因。

二、关于场地地段的划分

现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定,选择建筑场地时,应按表1划分对建筑抗震有利、不利和危险地段。(见表1)

此外,对场地或场地邻近存在岩质陡坡时,尚应具体分析岩层(岩体)的结构特征,尤其是软弱结构面产状,及其与坡面的关系,节理、裂隙发育情况以及破碎程度,评价其稳定性,再按上述原则划分地段。

国内对震害实例的调查及理论分析表明,局部地形地貌、土质条件对震害影响是明显的,因此工程勘察中一定要根据地形地貌查明地基范围内有无故河道、暗滨、埋藏凹地、沟壕、浅埋基岩起伏等微地貌,特别是在地形、土质变化的交界位置,地震时对上部结构有较大影响。场地较大时应对不同地段进行分区划分,以便选择建筑场地时选择有利地段,避开不利地段、不在危险地段建设或采取有效措施,即工程地质建设适宜性分区。

三、建筑场地类别的划分

在建筑物抗震设计中,对建筑场地类别的划分相当地重要,按我国目前的勘察设计体制,是由岩土工程勘察单位采用剪切波速测试结合建筑场地条件(覆盖层厚度)确定建筑场地类别。

(一)钻孔剪切波速的测试

关于剪切波速,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)则采用地面下20m且深度不大于覆盖层厚度范围内土层的等效剪切波速值。等效剪切波速是按公式1、2计算的。

Vse=do/t1

t=∑(di/Vsi)(i=1…n)2

式中Vse――土层的等效剪切波速;

do――计算深度(取20m和覆盖层厚度二者的较小值);

t――剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;

Vsi――计算深度范围内第i层土的剪切波速;

di――计算深度范围内第i土层的厚度;

n――计算深度范围内土层的分层数。

(二)场地土类型的划分

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对场地土类型的划分,按表2,主要依据土层的剪切波速度或其承载力特征值。(见表2)

大量的岩土工程勘察资料表明,在城市区域内,近地表人工堆积层或被扰动的地层分布范围很广,而且厚度可达数米,由于填土的成分不同,其强度和剪切波速度一般低,但局部偏高,严重影响了20m以上场地土层等效剪切波速度值。对于一般高层建筑物,该层土往往被挖除,不作为基础持力层。在考虑该层土是否参加场地土层等效剪切波速度值计算的问题上,以及如何取值参与计算,应根据实际情况确定。

(三)场地覆盖层厚度的确定

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定,建筑场地类别的划分应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表3划分为四类。(见表3)

从上表可以看出,场地覆盖层厚度的大小对场地类别的划分影响是很大的,而岩土工程勘察中有时会遇到拟建场地存在大面积堆填或大面积开挖的情况。若大面积填方或挖方厚度较大时,如何确定场地覆盖层厚度,将对场地类别的划分产生影响。

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定:场地覆盖层厚度的确定,一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面的距离确定。当建筑场地设计整平标高与现有地面标高相差不大时,可按现有地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面确定;若建筑场地存在大面积、大厚度的挖方或填方,场地设计整平标高与现有地面标高相差较大时,本人认为应按整平标高至剪切波速大于500m/s的土层顶面距离确定。

(四)建筑场地类别的划分还应考虑的因素

1.基础埋深

建筑物基础通常分为浅基础和深基础,浅基础是指建筑物基础位于地面下0.0～5.0m范围内的基础持力层上;深基础是指建筑物基础位于5.0m以下数米深处的基础持力层上。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)给出的建筑场地类别划分主要依据自然地面下20m范围内土层的性状和覆盖层的厚度,而不考虑建筑物的实际基础埋深;如果考虑基础埋深,即基础下20m范围内土层的性状,往往建筑场地类别可以提高。

对于高层建筑且有地下室好几层,基坑开挖超过20m,桩长35m,若仍以地面下20m深度进行评价确定场地类别,则此范围内仅仅包括基础埋深以上的土层。

2.复合地基

换填垫层法是否可以改变建筑场地类别?

人工填土的成因具有极不均匀性,堆填时间短,成分复杂等特征,受人为影响因素控制。对待人工填土层在20m深度内的波速贡献,我们可以这样推理:一般的人工填土层沉积时间为几十年～几百年,近几年甚至近期在场地的弃土仍属人工填土的范畴。那么,某场地假定覆盖层厚度为51m,自天然地面以下20m深度范围内土层等效剪切波速值为249m/s,按规范判定其建筑场地类别为III类;若在勘察以前对场地浅层人工填土挖除2m,采用均匀性及密实度好的土层碾压处理,处理后的填土层仍然隶属于填土层,再行勘察时20m深度范围内土层等效剪切波速值必然大于250m/s,由此就会得出建筑场地类别为II类的结论。

3.其它地基处理方法是否也可以改变建筑场地类别?

对于深部地基处理后,提高基础下地基土的强度和变形模量外,还提高了地基土的抗震性能。天然地基经加固后,地基土承载力可较大的提高,地基土的性状得到了很大的改善。如果按照天然地基,该场地20m范围内土层承载力特征值加权平均值200Kpa,则为中硬场地土。由此可以给出天然地基为Ⅲ类建筑场地、复合地基则为Ⅱ类建筑场地的结果。

4.地震动参数的确定

《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),为工程技术人员确定地震动参数提供了基本依据,《建筑抗震设计规范》GB50011_2001为我国主要城镇中心地区地震动参数确定提供了依据。岩土工程勘察要提供的地震动参数主要为:抗震设防烈度、设计基本地震加速度值、抗震设防分组、场地设计特征周期、常时微动卓越周期。

地震动参数的确定时还应该考虑二个方面:一是建筑物抗震设防类别,《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB5001I_2001)适用于一般建设工程抗震设防,而对重大工程、可能发生严重次生灾害的工程、核电站和其它有特殊要求的核设施建设工程需做专门研究,《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004)所规定的甲类建筑、乙类建筑不是一般建筑,属于抗震设防要求高的重要工程,要进行专门研究。一般建筑允许按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施,包括丙类建筑和丁类建筑。二是建筑场地情况,就建筑场地而言下列情况也需做专门研究:(1)位于地震动参数区划图分界线附近(相关规定中将地震动峰值加速度区划图峰值加速度分区界限两侧各4km界定为分界线附近);(2)某些地震研究程度和资料详细程度较差的边远地区(地震研究较差地区)。岩土勘察设计工程师要准确把握这一要求,就需要注意搜集地方地震研究部门的资料。

5.地震液化问题

地震液化判别是岩土工程勘察时经常遇到的问题。对饱和粉土、砂土进行液化判别,首先要进行初步判别,初步判别时考虑:(1)地质年代;(2)细粒土含量;(3)天然地基的建筑的基础埋深、地下水埋深和上覆非液化土层厚度。在依据地质年代和细粒土含量判为可液化土层,还需要根据基础埋深、地下水埋深深和上覆非液化土层厚度判别。

当初步判别认为需进一步进行液化判别时应采用标准贯入试验判别法判别地面下15m深度范围内的液化;当采用桩基或埋深大于5m的深基础时,尚应判别15～20m范围内土的液化。当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时应,判为液化土。当有成熟经验时尚可采用其他判别方法。

在地面下15m深度范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算:

Ncr=N0[0.9+0.1(ds-dw)](3/ρc)1/2(ds≤15)(3)

在地面下15～20m范围内液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算:

Ncr=N0(2.4-0.1ds)(3/ρc)1/2(15≤ds≤20)(4)

式中Ncr液化判别标准贯入锤击数临界值;

N0液化判别标准贯入锤击数基准值应按表4采用;

ds饱和土标准贯入点深度(m);

ρc粘粒含量百分率当小于3或为砂土时应采用3。

由液化机理可知,液化产生是由于地震时饱和粉土、砂土孔隙水压力上升所致,当基础埋深较小、上覆非液化土层较厚、地下水埋深较深时,初判天然地基不考虑液化影响,是由于考虑基础底以下非液化土层达到一定厚度而起到的约束作用,并不代表其深部饱和粉土、砂土地震时土层不发生液化。

桩基础设计时,仍然要穿透液化层,计算该层桩侧摩阻力时,仍然要考虑发生地震液化的影响。对于复合地基,由于处理方法很多,应具体分析,为提高承载力而设计的桩体,桩端不可放在可液化土层及其以上;基础底以下非液化土层达到一定厚度,满足初判可不考虑液化条件时,可等同天然地基对待,一般情况下,基础和上部结构设计,不再考虑液化土层影响。

6.软土震陷问题

软土震陷是指地震作用下软弱土层塑性区扩大或强度降低而使建筑物或地面产生的附加下沉,一般是较大面积的地面下沉,多见于软弱粘性土层。虽然震陷问题在科学试验和理论研究中得到证实,在宏观震害调查中,也证明它的存在,但当前很难进行可靠预测和计算,《岩土工程勘察规范》(GB50021―2001)也仅作为推荐性条款列出。岩土工程师应根据建筑物类别、在进行地基处理等时,进行具体分析,采取适宜的抗震措施。

7.活动断裂的影响

全新活动断裂为在全新地质时期(一万年)内有过地震活动或近期正在活动,在今后一百年可能继续活动的断裂;全新活动断裂中、近期(近500年来)发生过地震震级M≥5级的断裂,或在今后100年内,可能发生M≥5级的断裂,可定为发震断裂;对全新活动断裂的准确鉴别和合理评价,其对建筑抗震乙、丙、丁类建筑工程的影响是断裂勘察的核心内容。

鉴别活动断裂一般从地形地貌特征、地质特征、地震特征和历史记录等几个方面进行调查判定。(见表5)

活动断裂对工程影响,地震时老断裂重新错动直通地表,地面产生错位,对建造在位错影响带上的建筑,产生不同和度的破坏,不是简单地用能用工程措施避免的断裂。

全新活动断裂有缓慢蠕动和突然错动两种基本活动方式。蠕动在活动断裂带普遍存在,现代活动速率代表今天的活动水平,可以此作为活动断裂工程评价标准之一,历史的和地质的活动速率可以作为参考。资料研究显示,中国东部地区的活动断裂,现代活动速率≥1.0mm/a(Ⅱ级),西部地区活动断裂,现代活动速率≥5.0mm/a的活动断裂,将有可能发生中强级以上地震。突然错动将导致地震,强震对工程建筑的破坏也最大,因此,活动断裂工程是否具有震中烈度≥6°的发震条件,特别重要的是它是否具别震中烈度≥8°的发震条件,震中烈度6°基本对应5级地震,震中烈度8°基本对应6级地震稍强。同时,要考虑第四系未受错动的覆盖层对产生地震断层的抑制作用,覆盖层厚度越大,越对抗震有利。

在此还要特别强调三点:第一活动断裂往往具有分段活动特征,强震往往发生在活动深断带的特殊部位,如活动断裂破碎交汇处、活动断裂两端、多次强震重复发生地段等,同一断裂在不同地段的破坏影响是不同的。第二无覆盖层的断裂,一旦发震破坏严重,应注意判定是否为全新活动断裂。主要靠分析研究断层破碎带,采取断层泥样品实测地质年龄来确定是否属于活动断裂。第三平均活动速率>1.0mm/a是《岩土工程勘察规范》(GB50021_2001)强烈全新活动断裂判定标准之一、震级≥6级也是《岩土工程勘察规范》(GB50021_2001)中等全新活动判定标准之一。

四、结论

场地和地基地震效应评价是岩土工程勘察设计的重要内容之一,关系设计人员对于基础埋深、型式的选择、地基处理方式、地基抗震设防、承压力的验算等。本人结合工程实践,就现行规范中该部分内容的认识,浅谈了几点见解,供同行们探讨。

参考文献:

[1]《岩土工程勘察规范》(GB50021―2001),中国建筑工业出版社,2002

[2]《建筑地基基础设计规范》(GB50007―2002),中国建筑工业出版社,2002

[3]《建筑抗震设计规范》(GBS0011―2001),中国建筑工业出版社,2001

多层建筑和高层建筑的区别篇2

关键词：高层建筑；节能；设计应用

Abstract:inourcountry,theenergyconservationofthebuildinghasbecomeoneoftheimportantarchitecturaldesignoftheindexrequirements,especiallyintheurbanizationconstructionprocess,alotofhigh-levelandtallbuildingconstantlyemerging,completesthehigh-risebuildingenergy-savingdesign,notonlycangreatlypromotetheconstructionofenergy-savingdesigncodeextensionoftheconcept,butalsopromotethewholesocietytobuildingenergyefficiencyattention,andthengivesufficientattention,whichdrivethenationalenvironmentalprotectionbuildingenergyefficiencylowcarbonthedevelopmentofthecareer.

Keywords:highbuilding;Energysaving;Designapplication

中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：

随着城市化发展进程的进一步提高，高层建筑在提升城市形象、节约土地资源等方面具有较大优势，而随着近年来我国房地产的进一步发展，众多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。特别是采用钢结构玻璃幕墙设计的地标性建筑，在城市规划建设中占了较大一部分比重。但是随之而来也衍生了一系列问题，诸如的光污染、高耗能等等，因此针对高层建筑设计的节能应用成为最新的研究课题。

一、高层建筑的节能规划要求

在《公共建筑节能设计标准》中明确表述，公共建筑的总体规划应与单体建筑相协调，充分考虑各种宏观因素对单体布局的影响，充分利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅建筑单体夏季都有充足的迎风面，冬季都有充足的日照，以满足采暖、通风与采光的要求。这一要求作为建筑节能设计的基本原则，原则上不允许逾越。但是在我国的城市规划中，大部分并没有留有充足的楼间距，特别是在一些旧房改造项目中，新建高层建筑与原有旧危房间的楼间距及设计标准远未能达到节能要求。而且在诸如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等考量上，无法得出一个最优化设计方案。因此只能以减少自然通风为手段进行弥补。

再者，单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响，特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用，容易出现死角，不利于室内的自然通风，从而形成不利的小区微气候。因此，为了营造绿色舒适的小区微环境，必须调整好单体之间的组合，使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外，避免出现滞流区。但是在小区的总体设计中，很难达到同步的设计总平规划，特别是在一些改造型社区和新建大型住宅小区，往往由于市政规划的变化而导致总体布局的一改再改，无法达到原有节能规划的要求。

另外，绿化和水体可以改善小区的微气候。目前一些单体高层建筑设计在中间加建绿化平台或通风平台，并适宜的布置水体及绿化，甚至在屋顶和建筑墙面进行立体绿化设计，以此进一步改善室内外的物理环境，减少热岛效应，改善局部气候，保证高层建筑物内的空气温度、空气湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。但是随之而来的，也有建筑物绿化养护和维护问题，毕竟绿化设施并不是刚性维护设施简单的建筑体，而有自我生长空间和变化因素，随着时间的推移都需要更换植物和变更立体绿化设计方案。因此，对于高层建筑而言，最为首要的是加强建筑结构本身的节能措施，其效果远比增加不必要的维护措施要好。

二、目前高层建筑节能设计存在问题及原因分析

1、高层建筑节能设计意识淡薄。

我国的高层建筑设计目前仍处在一个不太成熟的阶段，高层建筑节能设计不被重视，导致建筑物设计贪大求高，容积率过高、绿化率偏低，相邻的建筑物互相遮挡，无论是采光和通风条件都缺乏互补的规划设计措施。高层建筑设计都将重点放在追求外立面形式的新颖独特、使用功能的创新优化及安全性能的稳定高效上，却往往忽视了对周围环境的保护及建筑耗能的降低，导致大部分高层建筑落成使用之后，需要常年开灯、高耗使用，造成巨大的浪费。而且目前的高层建筑设计片面追求地标性，缺乏意识上的主导，忽视节能环保的倾向。

2、高层建筑的建筑节能优化设计技术与事实不相适应。

3、建筑节能设计标准所能约束的节能技术并未细化至高层甚至超高层建筑，缺失评价方法。

4、高层建筑的节能设计生搬硬套欧美体系及标准，缺乏地区适应性。

大量的外国咨询公司介入国内的重大项目的节能咨询，但是却中国建筑节能标准把握不够，而且不了解地区性的气候资源、技术能力、经济水平等，屡屡导致围护结构选型上出现了不切实际的不合国情的错误设计，例如在我国南方地区高层建筑设计时片面推介欧、美等高纬度寒冷地区所流行的双层通风玻璃幕墙系统、外墙外保温系统、智能化内遮阳系统等，造成大量建成后的隐患。

三、高层建筑节能设计应用措施

1、对建筑位置布置及朝向进行优化，不能盲从所谓风水学。

高层建筑的节能设计应顺从于建筑城市的风玫瑰特性，按其季风气候及小环境进行布置设计，而不应盲目听从业主的要求和所谓风水学的迷信。高层建筑的朝向定位应成分考虑日照时间和日照朝向，比如说在北回归线以北地区，光照为南射向，这时就应避免过高的容积率毅保障建筑的使用有充足的日照要求。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理，合理的确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能。如，在北纬40度～45度地区，冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍，而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍，不同朝向，不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。

2、外墙结构墙体优化设计，合理采用保温及隔热材料。

外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料。目前在北方地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。而在南方地区，则应注重隔热效果，一般而言在进行防渗处理的同步对墙体进行隔热材料基层处理，完全可以达到隔热要求。特别是在顶楼和西晒位置，需要在外墙和内墙均设置轻型隔热层，就能最大限度的降低能耗。

3、采用空心混凝土砌块进行砌筑，利用空气最大程度的保障保温和隔热效果。

在欧美各国普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温，例如美国研制的TB型保温隔热复合砌块；波兰的咬合式保温砌块，两块组合成320厚墙体，在空心砌块内填入高效保温材料，可以有效的降低墙体传热系数。在我国，新型的混凝土空心砌块的研发、生产和应用也越发热门。由于混凝土空心砌块保温效果好，又具有一定强度，避免了轻质复合材料墙体的一些弊端，已经在北京、上海等多地的高层建筑中推广使用。

4、高层建筑外立面形态宜简洁流畅，避免复杂构造。

建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大耗能越多。因此，基于能量损耗的考虑，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。

四、结束语

高层建筑节能设计是作为建筑节能的重要发展课题，也是能源可持续利用的有效办法。而作为设计师，应该加强业务学习，多从国外同类项目借鉴先进的设计理念和设计经验，但是却不应盲目照搬，应该从不同角度和实际情况出发，以建筑设计规范为准绳，对建筑节能进行优化设计，充分利用型式、结构等各种优化措施来减少能源消耗，完善高层建筑的节能设计指标。

参考文献:

[1]姜晓明.高层建筑节能设计[J].四川建材,2008年第05期.

多层建筑和高层建筑的区别篇3

高层建筑的不断迅速发展，已成为建筑发展趋势的一种必然方向。但如何有效、合理布置核心筒平面使超高层建筑的“平均得房率”得到有效提高？如何有效布置核心筒内竖向交通，使人员动线通达顺畅、合理？如何解决高层建筑人员疏散问题，合理布置疏散流线？

针对以上问题，本文将着重对高层建筑核心筒设计进行研究和分析，并给出相应的研究方法和解决方案。

【关键字】超高层建筑；核心筒；得房率；竖向交通；消防疏散

1超高层建筑现状概述

高层建筑发展至今，已经有一个多世纪的丰富发展史。作为建筑设计发展过程中一个重要的里程碑，高层建筑被城市建筑师们誉为“城市的天际线”这一美称，突显出高层建筑及超高层建筑为衡量城市发展的一个必要要素。

据不完全统计，上海现居全球超高层建筑数量之首。其中，上海在1990～1999年10年期间，高度大于150米的超高层建筑为40幢；2000年～2005年仅5年中，上海的超高层建筑已达32幢；至2008年为止，上海目前的高层建筑有8700多幢，超过100米的超高层建筑有400多幢。

2超高层建筑核心筒设计属性分析

2.1设计难度分析

超高层建筑之所以被称之为“超高层建筑”，正是因为此类建筑的高度远远超过其他建筑的高度。超高层建筑的建筑高度超过100米，主要竖向交通依靠平面布局当中一个叫“核”的区域完成。此外，超高层建筑的主要结构高宽比区别于其他建筑。电梯运行方式也不同于其他建筑，消防疏散及设备系统也有别于其他种类建筑设计，更加复杂、综合性强，设计难度较大。

2.2平面布置分析

超高层建筑的核心筒设计是整个超高层项目中最为重要的设计内容。核心筒设计决定着高层建筑的形态构成，在空间设计上决定着功能空间的使用模式。超高层建筑中的核心筒在本平面中作为“心脏”，它承载着主要的设备、辅助使用、竖向交通等重要使用功能。但对高层建筑来讲，单层面积因防火分区2000平米的规范要求，有效减少核心筒的面积而增加平均得房率，将会是考验超高层建筑核心筒合理布置的一个重要方面，也是超高层建筑设计中的一个值得研究和探讨的方面。根据核心筒平面布置位置划分：1)平面中心排布；2)筒体偏向一侧；3)筒体偏向某一端部。

以上三种超高层核心筒布置方式均根据项目功能性质不同而具体设计，均有利弊点。以超高层办公建筑作为例子分析结论得出，最合理的布置方式选择应该是第一种(平面中心排布)方式。平面整体使用空间争取至最为宽敞舒适的尺度，能够利用的空间较集中。辅助空间中的卫生间、设备机房及管井、疏散楼梯间、卫生间及茶水间等均布置在平面中央核心筒内，最大的增加了使用空间面积，提高单层面积得房率。

3超过高层建筑核心筒设计特点

3.1得房率

得房率是衡量整栋超高层办公甲级写字楼的一个重要指标之一，行业标准要求，一般甲级写字楼得房率须保证在65%以上，因此核心筒的合理布置非常重要。超高层建筑核心筒肩负着重要垂直竖向交通的重任，同时负责整栋建筑的设备机房、机电管井以及功能使用的卫生间、茶水间也布置其中。根据经验得出，超高层建筑当建筑高度在100～200米之间，核心筒的标准大小一般为标准层面积的40%不到，才能算是合理有效的布置方式。

举例说明天津金融街?融世中心项目的超高层办公楼得房率。本项目中A塔楼为一栋建筑高度177.85米，单层建筑面积2000㎡的超高层甲级办公楼。核心筒内布置17台高速客梯，其中总6台低区、6台中区、5台高区客体；筒内中心位置设置2台消防电梯和2间消防楼梯间；2间空调机房及若干设备管井。标准层核心筒面积约为520㎡，约占标准层面积的74%。

3.2电梯布置(竖向交通)

超高层建筑核心筒内主要竖向交通由多部高速电梯承担着人的竖向动线运动。由于甲级办公楼行业规定，电梯等候时间和电梯的运输能力(5分钟内运送人员占总人数的比例：HC5)是另一个重要指标，对其产生直接影响的是电梯的速度、数量和载客人数。另外，电梯的数量和大小又直接影响着核芯筒面积的大小。

此外，超高层核心筒内按照《高层民用建筑设计防火规范》规定，还需布置消防电梯，电梯数量按照标准层单层面积决定。除了客运、消防关系着电梯的设计外，整栋建筑中的所有货运流线，也需通过核心筒内的竖向交通解决。因此，超高层建筑核心筒肩负着整栋建筑的客运流线、货运流线、消防疏散三个重要的方面。

举例说明天津金融街?融世广场项目的超高层办公楼电梯的布置形式及竖向分区。本项目电梯布置遵守电梯计算规定，通过计算结果在低、中、高区分别布置了6台、6台、5台高速客体，3台一组集中布置于核心筒内，同时在筒中央布置2台1600kg的消防电梯和2间消防疏散楼梯间。(如下图1)

天津融世中心-垂直交通系统分析图1

本项目因是一项成本控制项目，业主物业形式不同于其他常规物业，因此在A塔楼方案期间针对核心筒的布置，给出了多轮方案。通过合理排布及电梯计算规则的不断完善，得房率自65%直升至74%，核心筒布置方案过程如下：

3.2.1方案一：核心筒布置如右图(一)

电梯布置方式：北侧4台低区并列排布，西侧5台中区及1台消防电梯，东侧5台高区及1台消防电梯，消防电梯均兼货梯使用；标准层核芯筒面积：700平米；得房率：65%；布置分析：核心筒面积大，侯梯厅面积浪费，得房率低，并且导致低区部分核心筒偏心；

多层建筑和高层建筑的区别篇4

关键词：高层建筑给水方式排水系统设计

随着经济的快速发展和科学水平的不断提高，高层建筑的高度和层数也在不断地增加。进入21世纪，高层建筑向着层数更多、设备更完善、功能更齐全、技术更先进的方向发展。高层建筑已成为现代化大都市的一种标志。

高层建筑有别于低层建筑，具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点，因此，对建筑给水排水工程的设计、施工、材料及管理方面都提出了新的技术要求，必须采取新的技术措施，才能确保给水排水系统的良好工况，满足各类高层建筑的功能要求。

1高层建筑给水排水工程的特点

与低层建筑给水排水工程相比，高层建筑给水排水工程具有以下特点[1,2]。

1)高层建筑给水排水消防系统静水压力大，如果只采用一个区供水，不仅影响使用，而且管道及配件容易被破坏。因此，供水必须进行合理的竖向分区，使静水压力降低，保证系统的安全运行。2)高层建筑引发火灾的因素多，火势蔓延速度快，火灾危险大，而且扑救困难。因此，高层建筑消防系统的安全可靠性必须要比低层建筑高。由于目前我国消防设备能力有限，扑救高层建筑火灾的难度较大，所以高层建筑的消防系统应立足于自救。3)高层建筑的排水量大，管道长，管道中压力波动大。为了提高排水系统的排水能力，稳定管道的压力，保护水封不被破坏，高层建筑的排水系统应设置通气管系统或采用新型单立管系统。另外，

高层建筑的排水管道应采用机械强度较高的管道材料，并采用柔性接口。4)高层建筑的建筑标准高，给水排水设备使用人数多，水量大，一旦发生停水或排水管道堵塞事故，影响范围大。因此，高层建筑必须采用有效的技术措施，保证供水安全可靠，排水通畅。5)高层建筑动力设备多，管线长，易产生振动和噪声。因此，高层建筑的给水排水必须考虑设备和管道的防振动和噪声的技术措施。

2高层建筑给水排水工程存在的问题

经过上百年的发展，高层建筑的给水排水技术已日趋成熟，但也存在着许多有待解决的问题，具体有以下几个方面[3,4]:1)节水、节能的给水排水设备及附件的开发与运用。2)新型减压、稳压设备的研制与应用。3)安全、可靠、经济、实用、运行管理方便的供水技术与方式的研究与推广应用。4)高层建筑消防技术与自动控制技术。5)提高排水系统过水能力，稳定排水系统压力的技术措施。6)低成本高效能的新型管道材料开发与应用。7)热效率高、体积小的热水加热设备的研制与应用。

3高层建筑给水方式

1)高位水箱给水方式。高位水箱供水方式包括水泵和水箱。该方式又可分为并联供水式、串联供水式、减压水箱供水式、减压阀供水式。高位水箱的作用是存储调节本区的用水量和稳压。水箱内的水由设在泵房内的离心水泵供给。高位水箱给水方式具有以下优点:a.水箱内可储备一定水量，供水比较安全可靠;b.水压稳定;c.泵启动次数较少，效率较高;d.设备费和运营费较低。其主要缺点:a.水箱的设置占用了一些建筑面积;b.增加了高层建筑结构的复杂性，基建投资相对上升；c.水质较易受到污染;d.水箱进水时，产生噪声和振动。

2)气压罐给水方式。气压罐的设备包括离心水泵和气压罐。a.气压罐为一钢制密闭容器，供水时利用容器内空气的可压缩性存储和调节水量，并将罐内储水压送到一定的几何高度，达到节能的目的;b.水泵机组采用软启动和循序启动，从而实现无塔供水。气压罐供水的主要优点:a.一般不需要水箱和水塔，荷载大大减小，尤其适用于地震区的高层建筑;b.罐内水质不易受污染；c.基建投资较省；d.便于集中管理，较易实现自动控制。其主要缺点:a.供水压力不稳，常出现周期性的波动；b.气压罐容积有限，储水较少，因而水泵启动频繁，且水泵在变压状态下工作，不仅效率低，而且增加了设备的运行费用，缩短了水泵的使用寿命；c.由于气压罐的有效容积较少，其储水和调节水量的作用远不如高位水箱，因而供水可靠性较差。

3)变频泵无水箱给水方式。变频调速水泵，是一种将单片机技术、变频技术和水泵机组相结合，通过变频器电源改变频率和电压，以控制交流电动机的转速，进而实现水压与流量可调的给水设备。由于变频泵的水压和流量可调，可取消高位水箱。该方式的主要优点:a.节能;b.在保持设定压力的前提下，根据用水量的变化情况随时调整电机的转速运行，既可延长设备使用寿命，又能保证运行的可靠性;c.调速全自动化，使用方便;d.结构紧凑，占地省，安装方便，便于集中管理等。变频调速水泵的缺点；a.变频器价格贵，整机费用比其他给水设备昂贵；b.变频器对工作环境条件(包括温度、湿度、灰尘等)要求较高;c.变频器易受外界电池干扰，影响机组正常运行。

4)减压分区给水方式。减压分区给水方式是利用减压阀或各区的减压水箱进行减压。水泵将水直接送入最上层的水箱，各区分别设置水箱，由上区的水箱向下区的水箱供水，利用水箱减压，或者上下区之间设置减压阀，用减压阀代替水箱，起减压的作用。向下区供水时，先通过干管上的减压阀，然后进入下一区的管网，依次向下区供水。特点是供水比较可靠，设备和管道系统简单，节约投资，维修管理方便。采用减压阀减压方式，各区不再设置水箱，可提高建筑面积的利用率。但下区供水压力损失较大，水泵能源消耗较大。设计时一般生活给水系统采用可调式减压阀；消防系统采用比例式减压阀。

总的来说，应该根据实际情况和各个地方的不同要求采用相应的供水方式，必要时也可以使几种供水方式相结合[5]。

4高层建筑排水系统的组成和布置

4.1组成

排水系统由卫生器具或生产设备受水器、排水管道、通气管系统、清通气设备、抽升设备、局部处理构筑物组成。

4.2管道布置与敷设

4.2.1设置

不同性质的污、废水用不同管道排出的体制为排水系统的分流制，排水机制依据技术、经济两大因素决定排水采用分流制还是合流制，需做经济、技术比较。1)民用建筑：生活污水与雨水分流排放。2)工业建筑:生产废水和生产污水较轻，可以与雨水合流；生产污水污染严重的，应单独收集处理。

4.2.2排水管道布置

1)以最短的距离排出室外;2)尽量不越变形缝;3)有利于安全和建筑物的使用、维修及清通。

4.2.3排水管道的敷设

1)管道之间、管道与墙之间要有一定的间距，管道穿墙、穿楼板、基础要预留洞。2)排水立管与排出管端部的连接宜采用两个45°弯头或弯曲半径不小于4倍管径的90°弯头。

4.2.4通气管道系统

建筑内排水管道系统要设置通气管与大气相通，以排泄正压或补给空气减少负压，使管道内气流保持接近大气压力。排水管道有如下通气方式：1)伸顶通气管；2)专用通气管；3)环形通气管；4)主通气管；5)副通气立管；6)结合通气管；7)器具通气管[6,7]。

多层建筑和高层建筑的区别篇5

高层建筑已有150年的历史，是需要而非奇想的产物，它的复杂起源基于人口增长、位置和地价，是技术发明、城市分区制与天时巧遇及工业化、商业与不动产非同寻常地结合的结果。

高层建筑的概念在不同地区、不同国家、不同时期有不同的含义。在我国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）规定10层及10层以上为高层住宅；除住宅建筑之外，高度大于24米的民用建筑为高层建筑，但不包括建筑高度大于24米的单层公共建筑。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）划分为高层建筑的起始高度为28米，和《民用建筑设计通则》稍有出入。

我国高层建筑建设始于20世纪初，20世纪70年代开始超高层建筑的建设，90年代后，全国普遍建高层建筑。高层建筑需要综合考虑地域和气候、环境尺度和规划控制、结构选型与地下空间、设备、节能与智能化、造价与经济、建筑安全和心理学等问题，涉及知识面广。我们应将高层建筑置于相应的城市环境和市场经济背景中从以下几方面去讨论。

高层建筑产品在小城市出现的定位

高层建筑是一种复杂的空间形式，本质上是一种商业建筑类型。以高层住宅为例，其对市场敏感度极高，开发商都很重视的市场策划报告影响甚至决定了高层住宅产品的许多方面，并对居住空间的建筑构造和套型平面的导向产生越来越重要的作用，甚至其建筑层数和风格都服从市场的定位需要，而非设计人的选择。因此，不应强调一般意义的设计任务书，而是要求设计人建立一定的市场意识，重视设计项目的定位，这样，才能使自己的产品能适应当地的市场，才能实现产品的价值。

高层建筑与多层建筑的建筑成本比较

在中小城市，高层建筑的主体结构形式通常为混凝土框架结构，再加上满足高层建筑所需的其他配套设施，其建筑成本约为2000元/平方米左右。而多层建筑的主休结构形式通常为砖混结构，再加上满足多层建筑所需的其他配套设施，其建筑成本约为1500元/平方米左右。因此，明显能看出高层建筑成本要高于多层建筑成本，这对于发展相对缓慢、经济比较落后的小城镇的多数购楼者，还是增加了不小的经济压力。

高层建筑与多层建筑套型建筑面积的比较

多层：使用面积＝建筑面积X0.8（0.8-0.95）高层：使用面积＝建筑面积X0.65（0.65-0.8）以上数据为估算，因为没有十分固定的，只要高于国家的最低标准就可以。房屋公摊面积、建筑面积及使用面积的计算方法高层塔楼的使用率约为70-75%,高层板楼的使用率约为75-80%,多层住宅的使用率约为85%左右。所谓使用率是指房屋的套内使用面积与建筑面积之比,其中建筑面积等于套内建筑面积(套内使用面积+套内墙体面积+阳台面积)与分摊的共有建筑面积之和。套内使用面积是指实际的房屋利用面积，即，又称地毯面积；而套内面积一般是指套内建筑面积，是套内使用面积与套内分摊面积之和。

通过以上比较，大家都可知道，花同样多的钱购买高层和多层，所得到的实际使用面积有比较大的区别，高层建筑没有多层建筑经济、实惠。

高层建筑的安全隐患较大

高层建筑发生火灾概率较大，火灾补救难度较大。

高层建筑的发展应与当地的消防配套设施及消防服务水平相适应，否则一但出现火灾，会出现因能力不足而无法施救的情况。

各别电梯容易出现故障。

一但不慎高空坠物，容易伤人或损坏财物。

地价对建筑方案的影响

当前我国的小城镇地价占房屋建筑成本的比例很小，要远远低于大中型城市的地价，所以造成小城镇所建的高层建筑成本要比多层建筑成本价格高出许多，并且后期的物业费及维护费用相对较高，这也成为高层建筑在小城镇滞销的一个主要原因。

国家的宏观调控政策

众所周知，近年来国家出台了多种政策对房地产进行调控，取得了一定的效果。把房价降下来，成为我国近期的一个目标。国家花大力气调控，就是让广大人民能住上安心房。所以，建设经济型、适用型住宅是广大人民的需求，这也是大势所趋，符合当前的市场及广大人群的消费心里，特别是在小城市住房的消费主流，价格真正的降下来，老百姓才会真心接受。

建筑首先应强调适用和经济原则，房子是用来居住的和办公的，如果用起来不方便，再好再高的房子也不好。我国是人口大国，土地资源很缺乏，允许一定的高层建筑和超高层建筑是必要的，但有些政府和企业脱离当地实际，把建高层或超高层建筑作为宣扬政绩的工程，建所谓的“地方性标志工程”、“形象工程”树碑立传，盲目攀比，不符合实际，这对当地的发展没有多大意义。

多层建筑和高层建筑的区别篇6

关键词高层建筑；给排水；设计

中图分类号：TU208文献标识码：A

0引言

建筑给排水工程是建筑的重要环节，也是能耗的主要节点。随着高层建筑迅猛发展，由于其高度大，工程规模大，使得其与一般建筑有很大的不同，如给水与消防给水的压力分区、加压方式和系统形式，排水体制、通气方式，中水回用等方面都有其特点。本文结合具体工程实例，就高层建筑给水排水工程设计进行探讨。

1工程应用

某住宅小区内共有18栋楼，其中18层的高层商住楼有5栋、10层的商住楼有5栋、其余8栋均为10层的住宅楼。18层的高层商住楼建筑高度达到65m，而且设有二层地下室，底层局部为商业服务网点用房、物管用房，主要用作停车库。

2高层建筑排水设计要点

鉴于高层建筑排水管道的设计基本参数、计算公式、计算方法与一般多层建筑的设计计算基本相同，其计算结果应能确定出排水管网各管段的管径、横向管道的坡度，从及各控制点的标高。

1）高层建筑的排水定额与多层建筑的排水定额相同，其中其定额有两个，―个是以每人每日为标准，另一个是以卫生器具为标难。每人每日的污水量和时变化系数与气候、建筑物内卫生设备完善程度等有关。因建筑内部给水量散失较少，所以生活排水定额和时变化系数与生活给水量计算方法相同，计算结果主要用来设计污水泵、化粪池等；

2）设计秒流量。高层建筑内排水管道的设计流量是确定各段管径的依据。因此，排水设汁流量的确定应符合建筑内部排水规律。高层建筑内排水流量与卫生器具的排水特点和同时排水的卫生器具数量有关，具有历时短、瞬时流量大、两次排水时间间隔长的特点。建筑内每昼夜、每小时的排水量都是不均匀的。与给水相同，为保证最不利时刻的最大排水量能迅速、安全排放，排水设计流量应为建筑内部的最大排水瞬时流量，称为设计秒流量；

3）排水横管的水力计算。对于横管和连接多个卫生器具的横支管，应逐段计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算各管段的排水设计秒流量，通过水力计算来确定各管段的管径和坡度。与―般多层建筑相同，横管按明渠均匀流公式计算；

4）排水立管计算。高层建筑排水立管的最大排水能力也与一般多层建筑相同，其决定于污水立管管径和系统的通气状况。本工程污水系统采用雨、污水分流的排水体制，的最高日污水排水量为180m3/d。住宅污水有组织排放，卫生间污水设专用通气管，底层污水单独排出。污水排入市政污水管道。根据《四川省城市排水管理条例》，本小区在二环内，城市污水处理设施覆盖的范围内，故生活污水在室外集中后就近排入市政污水管网。暴雨强度公式采用成都地区暴雨强度公式。屋面雨水排水的设计重现期取50年，室外雨水设计重现期取2年。经计算，小区总雨水量为293.90L/s。住宅屋面雨水采用外排水方式，阳台雨水管单独设置，并间接排放。地下车库、自行车库、设备房、消防电梯基坑废水排至集水坑，用潜水泵提升至室外雨水井或雨水沟。

3高层建筑给水设计要点

1）高层建筑给水系统竖向分区。当建筑高度达某一高度时，给水系统需作竖向分区。合理的确定给水系统的竖向分区，是进行高层建筑给水系统设计的前提。分区压力值选定过高，仍会造成低层处配水点压力大、流量多、噪声大、用水器材损坏等后果。分区压力值选定过小，又会使分区数量增多，势必增加给水设备、管道的工程造价及维修管理工作等。因此，高层建筑给水系统竖向分区应根据使用要求、管材质量、卫生器具配件所能承受的工作压力，结合建筑层数合理划分。当市政管网压力具有一定资用水头，其压力能满足高层建筑下面几层，如地下室、裙房及附属建筑用水需要，为节省能源和基建投资与运行管理费用，在对给水系统进行分区时，根据市政管网压力．建筑的下几层可采用市政给水管网直接供水；

2）高层建筑给水方式。在高层建筑竖向分区确定后，就要对给水方式进行选择。高层建筑给水方式有：高位水箱给水方式、气压罐给水方式和无水箱给水方式。给水方式选择应以经济合理、技术先近、供水安全可靠为原则；

3）最高日用水量考虑。对于综合性建筑，如建筑的上部为住宅、下层为商店的商住楼，办公、会场和宴会厅等组合在一起的大会堂，旅馆、商店和营业餐厅等在一起的大型宾馆等，应分别按不同建筑的用水量定额计算各自的最高日生活用水量，然后将同时用水量叠加，取最大一组用水量为整个建筑的最高日用水量。本小区总的设计用水量为：最高日用水量200m3/d；最大小时用水量20m3/d。根据甲方市政给水压力（约0.30Pa)，本子项住宅部分给水系统竖向分为3个区。低区为地下室~4层，中区为5层~16层，高区为17层~28层，中、高区分别由两套变频恒压给水装置供水，其中5层~10层、17层~22层设干管减压阀减压供水。一层商铺由市政管网直接供水，并设专用商业总水表。生活水箱、变频恒压给水装置均设于地下室生活泵房内，二次加压供水采用紫外线消毒装置进行消毒、杀菌。

另外，考虑到消防需要，本小区室内消火栓系统采用区域性的临时高压制消防体系，集中设置消防加压系统。结合本工程定性为纯住宅，室内消火栓消防用水量为20L/s，室外消火栓消防用水量为15L/s，火灾延续时间为2小时。室内消火栓系统竖向分为2个区：地下室~5层为低区，6层~34层为高区，高、低区共用一套消火栓泵，低区经减压阀减压后供水。室内消火栓管网布置成环状，消防水泵有两条出水管与高区环网相连，室外设二组水泵接合器与高区环网相连。室内消防水池（有效400m3）、消防水池设有消防取水口。消防水池设置在地下一层，保证消防车的取水口高度不大于6m。屋顶消防水箱设于C单元屋顶，有效容积18m3，箱底标高84.60m，不能满足小区最不利消火栓栓口静压0.07MPa，在地下室泵房设置增压稳压设施。在室外给水环网上设室外消火栓。

4结论

我国建筑给排水技术的发展要落后于国外的相关技术，但在近几年来，国家大型公共建筑的不断兴建，建筑的使用价值也被深入地开发出来了。给排水是建筑物的血管，完善建筑物的给排水系统才能让使用者拥有更加舒适的体验度。近年来，新型的节能技术也开始运用于建筑物的给排水系统之中，使得给排水成为了建筑节能体系中不可或缺的重要组成部分。鉴于给排水设计的重要性，结合笔者从事给排水设计实践，提出设计人员在民用建筑给排水设计中应重点关注的设计要点以及总结了笔者在给排水设计中所遇到的一些问题，为同类工程给排水设计所借鉴。

参考文献