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高层与超高层建筑技术发展与研究

作者:李安桥 来源:建材发展导向 论文栏目:建筑工程论文     更新时间:2019-11-08   浏览

李安桥

摘 要:文章详细介绍了国际超高层建筑技术的发展与存在问题,以及国内超高层建筑技术的发展历史与存在问题,同时对未来建筑技术的发展方向进行分析。高层建筑的出现极大的减少了住宅对土地资源的需求程度,缓解了城市土地资源的紧张状态。高层建筑的发展是社会经济发展的重要指标,但是在发展的过程中也出现了诸多问题例如对市区环境的影响、对城市安全的影响等等。高层建筑需要继续发展但安全隐患同样需要避免,需要建筑行业在设计施工时充分的做好建筑安全性能的考虑。

关键词:高层建筑;施工技术;钢结构

据统计现在国际上超过300米的高层建筑量已经达到数十幢,并且还有不断增长的趋势。备受关注的便是迪拜高塔,高约828米,是现有记录的最高建筑。随着人口密度的增长,高层建筑将持续不间断发展。近期韩国与日本等国均做出建造出超1000米超高层建筑的计划。从亚洲人口发展速度分析,高层建筑将达到1000米以上。高层建筑为缓解居住用地做出巨大贡献,但超高层建筑的技术可靠性与建筑安全系数成为现代社会热议话题,全文对高层及超高层建筑技术的发展做出了总结与未来态势分析。

1 国际高层与超高层建筑技术发展现状

1.1 近代国际高层与超高层建筑状态

国际高层与超高层建筑发展情况分为三个阶段。第一阶段高层建筑进入超高层建筑时代,代表性建筑是美国曼哈顿人寿保险大楼,全高约106米。在此时期虽然高层建筑得到了卓越的发展,但是建筑材料与设计技术受到限制。原有建筑材料随着建筑高度的增加已经不再适用。第二阶段高层建筑技术的突破性发展,建筑技术的进步促使高层建筑的又一发展,1950年联合国秘书大厦的建立代表着超高建筑时代的来临,大厦整体高度166米,再一次刷新了高层建筑记录。第三阶段设计形态的改革,建筑技术日趋成熟,致使建筑行业向设计方向进行改革,后现代主义影响了当时建筑设计的形态。

1.2 现代科技下对超高层建筑的影响

科技的进步推动了超高层建筑在现代的发展,现代科技技术为超高层建筑事业提供了材料支持。传统建筑多用砖石材料,其材料的自身重量与强度都限制了建筑的发展。19世纪才出现了钢结构建筑体系,极大的满足了高层建筑的需求。19世纪60年代期间钢结构出现了新结构体系,自此建筑钢结构体系步入到顶峰时期,至80年代后期进入到缓慢发展时代。科技进步给建筑事业带来的影响还表现在电梯的出现,1890年电梯的出现促使建筑事业中受高度的限制。后期陆续出现的通讯系统、排风系统、电气照明系统等都为高层建筑事业提供了技术支持。

2 中国高层与超高层建筑技术发展现状

2.1 中国高层建筑发展过程

思维决定了科学的进步与发展,拥有想乘风飞翔的思维才促使了飞机的诞生,拥有不想双脚行走的想法才促使了汽车的诞生。对于建筑事业的发展同样是由于思维决定。我国高层建筑从古代便开始略见雏形,新中国建立后进入到全新的起步阶段,起步阶段楼层建筑在20层以下的建筑阶段,建筑结构属于传统架构形式。兴盛时期是20世纪80年代北京饭店的建立,高约87米,此后10年间我国建筑水平达到100米的高度。20世纪90年代出我国建筑行业进入到鼎盛发展阶段,达到了高层建筑百分之四十的占比,同时建筑高度达到200米。据统计截止2011年我国占据了全球十大高楼的7席位置。

2.2 中国高层的技术发展

我国建筑行业对超高层建筑技术的起步较晚,改革开放后期才开始对超高层建筑技术的开发。高层建筑技术的发展主要体现在以下几个方面:(1)安全性计算方面,我国建筑设计方法用30年的时间,实现了由经验判断安全系数到使用概率计算的方式确定安全系数的变过程。(2)建筑结构方面,国内建筑行业对建筑结构也进行了开发,建筑结构规划日渐完善。建筑结构中逐渐加入了抗震技术、预应力技术等。现代超高层建筑结构设计技术已经达到世界先进水平。(3)材料性能方面,随着科技的不断发展建筑设计得到了极大的提升。建筑材料通过不断发展的弊端中总结研制了高强度稳定的建筑材料。

3 高层建筑出现的问题及应对措施

3.1 建筑安全隐患与应对

建筑安全多发生于自然与人为灾害携带的隐患,首先是火灾隐患,超高层建筑尤其是达到百米以上的建筑,火灾安全隐患就会越高。高层人员进行火灾逃生时乘坐电梯极为危险,所以给人员疏散造成极大困难。超高楼层建筑在实施火灾救援时需要大量的时间,导致了救援时间受到阻碍。对于火灾的应对措施需要建筑设计时进行火灾防御的调整。不仅要增加高层建筑的逃生路径,还要对楼梯及电梯的防火措施进行完善。除此之外超高层建筑的通风性能也需要引起注意。其次是地震灾害带来的安全隐患,地震的发生不可避免,高层建筑中地震发生使人员难以迅速撤离,需要在建筑设计时增加建筑材料的抗震程度,同时在建筑设计结构中进行抗震结构的设计。

3.2 建筑对环境造成的影响与应对

城市内高层建筑的增加导致阳光空气流通与日照受到影响。紧密的建筑结构降低了市区内的空气流通性,导致汽车尾气排放不得已快速散发。影响了市区内空气质量,对居民身体健康在成损害。建筑使用玻璃面积过大,导致光源的反复折射造成了光污染现象的发生。同时经过玻璃折射的光源散发的热量也增加了市区内的温度,极易造成“热岛现象”。对于高层建筑引发的环境问题,需要在高层建筑设计时才充分考虑距离问题,通过科学计算避免造成空气不流通的现象。以及调整建筑位置使建筑充分达到光照标准。

4 结语

现代建筑技术水平日趋完善,为建筑事业未来的发展提供了有利帮助。建筑的发展是社会进步的重要体现,建筑事业对于国家的发展有着重要意义。充分体现在人口密度的协调方面,人口数量不断的增长导致对居住面积需求不断增加。增加建筑高度的同时便是减少了土地资源的浪费,增加了土地剩余资源。土地资源有限,城市的绿化面积同时需要保证,所以高层建筑的发展对于缓解居住面积有着重要的影响。

参考文献

[1] 李景芳,王冬雁,耿娇.国内外超高层建筑与经济发展间关系研究[J].施工技术,2014,05(15):5-9.

[2] 陈江文.关于高层与超高层建筑技术发展与研究[J].黑龙江科技信息,2013,06(14):205.

[3] 潘志平.超高层建筑工程施工技术[J].企业技术开发,2013,02(06): 102-103.

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