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高層建筑設(shè)計開題報告
開題報告是指開題者對科研課題的一種文字說明材料。這是一種新的應(yīng)用寫作文體，這種文字體裁是隨著現(xiàn)代科學(xué)研究活動計劃性的增強(qiáng)和科研選題程序化管理的需要應(yīng)運(yùn)而生的。今天為大家準(zhǔn)備的是高層建筑設(shè)計開題報告，希望能滿足大家的閱讀需求。
高層建筑設(shè)計開題報告
一、高層建筑的施工方面
近年來隨著城市化的快速發(fā)展，各城市的地上、地下交通網(wǎng)絡(luò)也日趨完善，特別是地鐵軌道線， 它在城市的地下發(fā)展迅速， 縱橫交錯，不斷向四周區(qū)域延伸， 構(gòu)成了快捷、便利的交通網(wǎng)絡(luò)線，但同時也帶來了地鐵口上蓋物業(yè)新建高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計的復(fù)雜性。由于地鐵隧道的建設(shè)、地鐵及公交車站臺的設(shè)置，整個高層建筑不能設(shè)置地下室，只能采用基礎(chǔ)淺埋。但規(guī)范建議對于多高層建筑宜設(shè)置地下室以減少地基的附加壓力和沉降量，有利于滿足天然地基的承載力和上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，同時基礎(chǔ)要有一定的埋置深度， 除了滿足地基承載力、變形和穩(wěn)定性要求外，對于減少建筑物的整體傾斜，防止傾覆、滑移，都將發(fā)揮一定的作用，尤其對結(jié)構(gòu)的抗震有利且與結(jié)構(gòu)的動力特性關(guān)系密切。綜上所述，在經(jīng)過專家學(xué)者的一番設(shè)計研究分析，認(rèn)為加強(qiáng)基礎(chǔ)底板、增加地梁、增加建筑基底寬度、增加樁的抗拔鋼筋，并從結(jié)構(gòu)的整體布置上加以調(diào)控，確保位移比、 剪重比、側(cè)向剛度比等滿足規(guī)范要求，并從嚴(yán)控制，從而保證了結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)在水平荷載、 豎向荷載的作用下， 能夠完全滿足承載力的使用要求及正常使用極限狀態(tài)下的變形要求、變形和穩(wěn)定性要求。
現(xiàn)在的高層建筑越來越多，所以我們得對施工的過程更加關(guān)注，高層建筑施工質(zhì)量主要有5個控制要點(diǎn)：混凝土強(qiáng)度控制、混凝土配合比的控制、“三線”控制、裂縫的控制、密實性和均勻性控制。
1、混凝土強(qiáng)度的控制：（1）設(shè)計合理的混凝土配合比（2）正確按設(shè)計配合比施工（3）加強(qiáng)原材料管理（4）進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的測定；
2、混凝土配合比的控制：以C30混凝土為例。強(qiáng)度保證率為95%，坍落度12~18 cm。嚴(yán)格按照提供的材料比例配料，嚴(yán)格控制外加劑的數(shù)量和時間，確�；炷凉苈份斔晚槙巢欢鹿埽瑝w早強(qiáng)不開裂。隨著施工的進(jìn)度，及時觀察并評析混凝土的澆筑情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土不能滿足現(xiàn)場要求時，必須及時對混凝土配料進(jìn)行變更，并制定安全措施，采取提高混凝土強(qiáng)度等級等方法進(jìn)行施工；
3、“三線”控制：“三線”指的是軸線、標(biāo)高、垂直度。層數(shù)多、高度高、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備和裝修標(biāo)準(zhǔn)較高。因此對建筑物各部位的水平位置、垂直度及軸線尺寸、標(biāo)高的精度要求高；
4、裂縫的控制：溫度變形、收縮變形和基礎(chǔ)不均勻沉降等，都可能引起混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。變形作用引起的混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因很復(fù)雜，涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料組成、施工技術(shù)、環(huán)境狀態(tài)等諸多因素；
5、密實性和均勻性控制：混凝土的密實性和均勻性是結(jié)構(gòu)防裂與防水的首要保證，混凝土發(fā)生滲漏，往往是施工原因造成的質(zhì)量不均勻和裂縫；限制最大水泥用量；應(yīng)摻加膠凝材料總量20%~30%以上的粉煤灰；對粗骨料最大空隙率限值的要求；限制使用R型早強(qiáng)水泥。
由于高層建筑施工周期長、露天高處作業(yè)多、工作條件差， 以及在有限的空間要集中大量人員密集工作，相互干擾大， 因此安全問題比較突出， 對安全管理綜述以下主要控制點(diǎn)：1）基坑支護(hù)，2）腳手架，3）模板工程，4）施工用電。
二、關(guān)于高層的消防
提到安全，消防措施應(yīng)該是高層建筑建設(shè)的重中之重，城市的高層、超高層建筑是城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物和大勢所趨， 火災(zāi)已成為此類“摩天大樓”致命的“殺手”， 高層建筑火災(zāi)撲救成了一個世界性的現(xiàn)實難題， 現(xiàn)代化高樓成為城市消防的“軟肋”。近年來， 隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展， 城市建設(shè)的步伐加快， 建筑用地日益緊張， 使建筑物向高空發(fā)展，城市的高層、超高層建筑數(shù)量日益增多，使得城市高層建筑的消防安全形勢越來越嚴(yán)峻，而且大部分已建和在建的高層建筑都位于繁華的人員密集的城市中心，發(fā)生火災(zāi)必將造成全局性、連續(xù)性、連鎖性的社會影響。
結(jié)合高層建筑群本身特點(diǎn)，總結(jié)歷年來高層建筑火災(zāi)事故案例原因，可以得知高層建筑火災(zāi)事故具有以下特點(diǎn)：（1） 火災(zāi)隱患大，（2） 火勢蔓延快，（3） 疏散救援難。高層建筑火災(zāi)事故致因理論中的間接原因， 包含四個基本要素： 人員的缺陷、物質(zhì)的缺陷、環(huán)境的缺陷及信息的缺陷，而其直接原因也直指人的不安全行為，設(shè)計的先天不足、施工的偷工減料、使用時的僥幸冒險、監(jiān)管力度不夠，這些都是火災(zāi)發(fā)生的原因，究其本質(zhì)，還是人的管理失誤才導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。
當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，必然會導(dǎo)致人群慌亂，所以安全疏散通道是高層建筑中的一道重要關(guān)卡。高層建筑安全疏散設(shè)計也存在很多不利因素，像層數(shù)多、垂直距離長、疏散時間不夠；人員多，疏散時難免會出現(xiàn)擁擠；國內(nèi)消防登高車數(shù)量還達(dá)不到要求等等。因此，為了保證高層建筑安全疏散，避免減少傷亡事故和經(jīng)濟(jì)損失，安全疏散計劃必須考慮周到完善�，F(xiàn)在國內(nèi)外采用一種布制即將垂直疏散樓梯電梯和輔助用房等布置在建筑平面的中央，而將辦公客房等用房布置在建筑物的四周，形成環(huán)行或雙向走道 這兩種形式的疏散走道，其優(yōu)點(diǎn)在于不論走道何處被火堵截，人們都能順利地疏散到樓梯間和其他安全地點(diǎn)，從而為人們安全疏散提供良好的條件 因此在設(shè)計中，宜結(jié)合疏散平面的具體布置，積極采用直接簡捷便于疏散的走道。
三、高層建筑的新形式應(yīng)用及發(fā)展
近十余年來， 我國高層建筑發(fā)展迅速， 規(guī)模越來越大， 高度越來越高。建筑高度的增加造成重力荷載越來越大， 使結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件， 特別是柱子的截面越來越大不但影響視覺， 還占用很大使用面積。為了解決這一問題， 在設(shè)計高度較大的高層建筑時采用了鋼管混凝土柱。鋼管混凝土柱不僅在軸向承載力方面顯高于普通鋼筋混凝土柱或型鋼混凝土柱，被鋼管包圍的混凝土， 由于受到橫向約束， 延性有所提高， 使得高強(qiáng)混凝土（例如C100）的應(yīng)用成為可能。而且在加工和安裝方面鋼管及其節(jié)點(diǎn)可以在工廠預(yù)制， 質(zhì)量更有保證，并且在防火性能方面， 由于鋼管和混凝土的共同工作， 管內(nèi)混凝土的體積大， 能吸收大量熱能， 因而可以降低外包鋼管的升溫速度。通過防火性能設(shè)計， 說明其防火表層可以比一般鋼結(jié)構(gòu)的要求低， 甚至可以不用。
現(xiàn)在由于能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，建筑節(jié)能已經(jīng)成為業(yè)界的共識，充分利用陽光和風(fēng)等可再生能源，成為建筑節(jié)能設(shè)計新的研究課題和發(fā)展方向。地球表面風(fēng)能儲量巨大， 理論上1%的風(fēng)能就能滿足人類能源的全部需求，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通常安裝在遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)，20xx年后，英國、瑞典、荷蘭等國家先后開展城市和高層建筑風(fēng)力發(fā)電的研究和實踐。高層建筑具有風(fēng)力資源優(yōu)勢，在適宜的條件下，安裝風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有投資成本低、傳輸距離短、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)特殊的工作原理和外觀， 往往與常規(guī)的高層建筑形象格格不入。高層風(fēng)電建筑造型除了遵循功能、美學(xué)等傳統(tǒng)法則之外，還多了一個空氣動力學(xué)制約，我們權(quán)且把它稱為“形式隨風(fēng)”法則。高層建筑與風(fēng)力發(fā)電結(jié)合是個新生事物，設(shè)計理論和實踐經(jīng)驗相當(dāng)缺乏，不可避免地存在未解決和未發(fā)現(xiàn)的問題。建筑風(fēng)電在利用可再生能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面的意義不容置疑，但其經(jīng)濟(jì)效益、居住環(huán)境影響、設(shè)計上的挑戰(zhàn)等都是尚未完全解決和必須加以重視的問題。
這種新形式的應(yīng)用在高層建筑中也逐漸成為一種風(fēng)尚，綠色建筑也一直是我們所追求的目標(biāo)，我國綠色建筑的范疇?wèi)?yīng)包含節(jié)能建筑環(huán)保建筑和生態(tài)建筑節(jié)能建筑是通過提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能自然能源利用等技術(shù)措施，使建筑物的能耗降低到規(guī)定水平； 環(huán)保建筑首先應(yīng)具有自然采光墻體和保溫功能，同時選用環(huán)保材料和環(huán)保涂料； 生態(tài)建筑盡可能利用建筑物所在地的環(huán)境特色與相關(guān)自然因素（如陽光空氣水流） ，使之適合人類居住，并且降低各種不利因素，且確保當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)體系健全運(yùn)作。
高層建筑的生態(tài)設(shè)計策略是針對其特征而言。大多數(shù)建筑中體現(xiàn)的生態(tài)對策， 一般都可以用在高層建筑當(dāng)中， 比如： 保溫、隔熱、遮陽、自然通風(fēng)、節(jié)能材料、廢物回收等技術(shù)手段。打破原來封閉、單調(diào)的空間結(jié)構(gòu)， 將內(nèi)部空間形成整體、和諧的生態(tài)型空間； 同時將一般建筑中的生態(tài)設(shè)計手段融合入整體設(shè)計之中， 利用其高度優(yōu)勢， 突出高層建筑的個性特征：（1） 高層豎向空間組織。 （2）豎向的景觀、綠化生態(tài)效應(yīng)。 （3）豎向的自然通風(fēng)效應(yīng)[10]。高層建筑對城市的影響日益巨大， 它不利的一面是破壞了城市整體生態(tài)環(huán)境。因此， 從技術(shù)層面對其進(jìn)行面向宜居城市環(huán)境的生態(tài)設(shè)計創(chuàng)新了當(dāng)代高層建筑創(chuàng)作思維，值得大力提倡。面向城市環(huán)境的高層建筑生態(tài)策略內(nèi)涵是廣義和豐富的， 其具體創(chuàng)造方法也是多樣的， 尚需要我們結(jié)合具體地區(qū)進(jìn)行整體思考， 以及利用其他學(xué)科的成果進(jìn)行復(fù)合思維。
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