高層與超高層建筑技術(shù)發(fā)展與研究

李安橋

摘 要：文章詳細(xì)介紹了國(guó)際超高層建筑技術(shù)的發(fā)展與存在問(wèn)題，以及國(guó)內(nèi)超高層建筑技術(shù)的發(fā)展歷史與存在問(wèn)題，同時(shí)對(duì)未來(lái)建筑技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行分析。高層建筑的出現(xiàn)極大的減少了住宅對(duì)土地資源的需求程度，緩解了城市土地資源的緊張狀態(tài)。高層建筑的發(fā)展是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)，但是在發(fā)展的過(guò)程中也出現(xiàn)了諸多問(wèn)題例如對(duì)市區(qū)環(huán)境的影響、對(duì)城市安全的影響等等。高層建筑需要繼續(xù)發(fā)展但安全隱患同樣需要避免，需要建筑行業(yè)在設(shè)計(jì)施工時(shí)充分的做好建筑安全性能的考慮。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)

據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在國(guó)際上超過(guò)300米的高層建筑量已經(jīng)達(dá)到數(shù)十幢，并且還有不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。備受關(guān)注的便是迪拜高塔，高約828米，是現(xiàn)有記錄的最高建筑。隨著人口密度的增長(zhǎng)，高層建筑將持續(xù)不間斷發(fā)展。近期韓國(guó)與日本等國(guó)均做出建造出超1000米超高層建筑的計(jì)劃。從亞洲人口發(fā)展速度分析，高層建筑將達(dá)到1000米以上。高層建筑為緩解居住用地做出巨大貢獻(xiàn)，但超高層建筑的技術(shù)可靠性與建筑安全系數(shù)成為現(xiàn)代社會(huì)熱議話題，全文對(duì)高層及超高層建筑技術(shù)的發(fā)展做出了總結(jié)與未來(lái)態(tài)勢(shì)分析。

1 國(guó)際高層與超高層建筑技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 近代國(guó)際高層與超高層建筑狀態(tài)

國(guó)際高層與超高層建筑發(fā)展情況分為三個(gè)階段。第一階段高層建筑進(jìn)入超高層建筑時(shí)代，代表性建筑是美國(guó)曼哈頓人壽保險(xiǎn)大樓，全高約106米。在此時(shí)期雖然高層建筑得到了卓越的發(fā)展，但是建筑材料與設(shè)計(jì)技術(shù)受到限制。原有建筑材料隨著建筑高度的增加已經(jīng)不再適用。第二階段高層建筑技術(shù)的突破性發(fā)展，建筑技術(shù)的進(jìn)步促使高層建筑的又一發(fā)展，1950年聯(lián)合國(guó)秘書大廈的建立代表著超高建筑時(shí)代的來(lái)臨，大廈整體高度166米，再一次刷新了高層建筑記錄。第三階段設(shè)計(jì)形態(tài)的改革，建筑技術(shù)日趨成熟，致使建筑行業(yè)向設(shè)計(jì)方向進(jìn)行改革，后現(xiàn)代主義影響了當(dāng)時(shí)建筑設(shè)計(jì)的形態(tài)。

1.2 現(xiàn)代科技下對(duì)超高層建筑的影響

科技的進(jìn)步推動(dòng)了超高層建筑在現(xiàn)代的發(fā)展，現(xiàn)代科技技術(shù)為超高層建筑事業(yè)提供了材料支持。傳統(tǒng)建筑多用磚石材料，其材料的自身重量與強(qiáng)度都限制了建筑的發(fā)展。19世紀(jì)才出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，極大的滿足了高層建筑的需求。19世紀(jì)60年代期間鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了新結(jié)構(gòu)體系，自此建筑鋼結(jié)構(gòu)體系步入到頂峰時(shí)期，至80年代后期進(jìn)入到緩慢發(fā)展時(shí)代。科技進(jìn)步給建筑事業(yè)帶來(lái)的影響還表現(xiàn)在電梯的出現(xiàn)，1890年電梯的出現(xiàn)促使建筑事業(yè)中受高度的限制。后期陸續(xù)出現(xiàn)的通訊系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)等都為高層建筑事業(yè)提供了技術(shù)支持。

2 中國(guó)高層與超高層建筑技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 中國(guó)高層建筑發(fā)展過(guò)程

思維決定了科學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，擁有想乘風(fēng)飛翔的思維才促使了飛機(jī)的誕生，擁有不想雙腳行走的想法才促使了汽車的誕生。對(duì)于建筑事業(yè)的發(fā)展同樣是由于思維決定。我國(guó)高層建筑從古代便開(kāi)始略見(jiàn)雛形，新中國(guó)建立后進(jìn)入到全新的起步階段，起步階段樓層建筑在20層以下的建筑階段，建筑結(jié)構(gòu)屬于傳統(tǒng)架構(gòu)形式。興盛時(shí)期是20世紀(jì)80年代北京飯店的建立，高約87米，此后10年間我國(guó)建筑水平達(dá)到100米的高度。20世紀(jì)90年代出我國(guó)建筑行業(yè)進(jìn)入到鼎盛發(fā)展階段，達(dá)到了高層建筑百分之四十的占比，同時(shí)建筑高度達(dá)到200米。據(jù)統(tǒng)計(jì)截止2011年我國(guó)占據(jù)了全球十大高樓的7席位置。

2.2 中國(guó)高層的技術(shù)發(fā)展

我國(guó)建筑行業(yè)對(duì)超高層建筑技術(shù)的起步較晚，改革開(kāi)放后期才開(kāi)始對(duì)超高層建筑技術(shù)的開(kāi)發(fā)。高層建筑技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）安全性計(jì)算方面，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)方法用30年的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了由經(jīng)驗(yàn)判斷安全系數(shù)到使用概率計(jì)算的方式確定安全系數(shù)的變過(guò)程。（2）建筑結(jié)構(gòu)方面，國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃日漸完善。建筑結(jié)構(gòu)中逐漸加入了抗震技術(shù)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)等。現(xiàn)代超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。（3）材料性能方面，隨著科技的不斷發(fā)展建筑設(shè)計(jì)得到了極大的提升。建筑材料通過(guò)不斷發(fā)展的弊端中總結(jié)研制了高強(qiáng)度穩(wěn)定的建筑材料。

3 高層建筑出現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

3.1 建筑安全隱患與應(yīng)對(duì)

建筑安全多發(fā)生于自然與人為災(zāi)害攜帶的隱患，首先是火災(zāi)隱患，超高層建筑尤其是達(dá)到百米以上的建筑，火災(zāi)安全隱患就會(huì)越高。高層人員進(jìn)行火災(zāi)逃生時(shí)乘坐電梯極為危險(xiǎn)，所以給人員疏散造成極大困難。超高樓層建筑在實(shí)施火災(zāi)救援時(shí)需要大量的時(shí)間，導(dǎo)致了救援時(shí)間受到阻礙。對(duì)于火災(zāi)的應(yīng)對(duì)措施需要建筑設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行火災(zāi)防御的調(diào)整。不僅要增加高層建筑的逃生路徑，還要對(duì)樓梯及電梯的防火措施進(jìn)行完善。除此之外超高層建筑的通風(fēng)性能也需要引起注意。其次是地震災(zāi)害帶來(lái)的安全隱患，地震的發(fā)生不可避免，高層建筑中地震發(fā)生使人員難以迅速撤離，需要在建筑設(shè)計(jì)時(shí)增加建筑材料的抗震程度，同時(shí)在建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

3.2 建筑對(duì)環(huán)境造成的影響與應(yīng)對(duì)

城市內(nèi)高層建筑的增加導(dǎo)致陽(yáng)光空氣流通與日照受到影響。緊密的建筑結(jié)構(gòu)降低了市區(qū)內(nèi)的空氣流通性，導(dǎo)致汽車尾氣排放不得已快速散發(fā)。影響了市區(qū)內(nèi)空氣質(zhì)量，對(duì)居民身體健康在成損害。建筑使用玻璃面積過(guò)大，導(dǎo)致光源的反復(fù)折射造成了光污染現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)經(jīng)過(guò)玻璃折射的光源散發(fā)的熱量也增加了市區(qū)內(nèi)的溫度，極易造成“熱島現(xiàn)象”。對(duì)于高層建筑引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題，需要在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)才充分考慮距離問(wèn)題，通過(guò)科學(xué)計(jì)算避免造成空氣不流通的現(xiàn)象。以及調(diào)整建筑位置使建筑充分達(dá)到光照標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代建筑技術(shù)水平日趨完善，為建筑事業(yè)未來(lái)的發(fā)展提供了有利幫助。建筑的發(fā)展是社會(huì)進(jìn)步的重要體現(xiàn)，建筑事業(yè)對(duì)于國(guó)家的發(fā)展有著重要意義。充分體現(xiàn)在人口密度的協(xié)調(diào)方面，人口數(shù)量不斷的增長(zhǎng)導(dǎo)致對(duì)居住面積需求不斷增加。增加建筑高度的同時(shí)便是減少了土地資源的浪費(fèi)，增加了土地剩余資源。土地資源有限，城市的綠化面積同時(shí)需要保證，所以高層建筑的發(fā)展對(duì)于緩解居住面積有著重要的影響。

參考文獻(xiàn)

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