咨询工程师考试辅导:超高层建筑建设问题的探讨

来源:咨询工程师    发布时间:2013-04-14    咨询工程师辅导视频    评论

  摘要:多高的建筑就可以称为“超高层建筑”?在我国的建筑规范中并无明确的规定。在我国的(高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2001年版)中,只规定了:10层及10层以上的居住建筑,或高度在24m以上的公共建筑,称之为“高层民用建筑”。至于对“超高层建筑”则无明确的界定…… 
  关键词:超高层建筑
  建设多高的建筑就可以称为“超高层建筑”。在我国的建筑规范中并无明确的规定。在我国的(高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2001年版)中,只规定了:10层及10层以上的居住建筑,或高度在24m以上的公共建筑,称之为“高层民用建筑”。至于对“超高层建筑”则无明确的界定。在该规范中,只在避难层、停机坪、消防水压、灭火设施、正压排烟及火灾自动报警等方面,对于高度超过100m或层数超过32层的民用建筑有特殊要求。依此理解,是否100m可以作为“超高层”与“高层”的一个界限呢?我认为是合适的。从日本的(消防法)来看,它对高层建筑的界限是定在31m高或10层的建筑物。在1999年日本出版的一本著作中,进一步将高度在100m以上或25层以上的建筑物定义为“超高层建筑”,并将高度在300m以上或,5层以上的建筑物称为“超超高层建筑”。实际上,到2000年,日本的第一高楼还只有296m高(横滨的置地大厦,地上70层,地下3层,1993年建成)。
  我国高度在百米以上的超高层建筑的建设,开始自20世纪70年代。当时突出的例子是115m高的广州白云宾馆,它建成于1976年。80年代,我国在经历文革浩劫之后,转入改革开放的局面。为了适应经济发展的需要,有一批百米以上的高楼崛起于沿海开放地区。首先集中在广州和深圳,上海、天津间有一些,尚形成不了气候。真正成群的高楼耸立是在90年代。特别是在1992年以后,改革开放的大好形势进一步形成,一栋栋擎天巨厦矗立在祖国的土地上。仅从中国建筑科学研究院的统计来看:截至1996年底,全国最高的百栋建筑物中,最低的为120m,高度在200m以上的有8栋。到了1998年底,全国最高的百栋建筑中,最低者为150m,200m以上者有20栋,最高为420m.其中高度在300m以上的就有深圳的地王大厦(325m,81层,1996年建成,世界高楼第十一位)、广州中信广场(322m,80层,1996年建成,世界高楼第十二位)和上海金茂大厦(420.5m,88层,1998年建成,世界高楼第三位)。这都够得上“超超高层建筑”了。据不完全统计,全国现有高层建筑46660栋,百米以上的超高层建筑有850栋。 
  到了2000年左右,全国好几个地方都提出了拟建超超高层建筑的规划,仅在北京见诸报端的就有两栋300m以上的高楼和3栋500m以上的高楼。 
  2000年8月,金茂大厦开业一周年,上海举办了国际超高层建筑经营管理研讨会,邀请了世界上最高的4栋大厦的物业主管经理参加,即吉隆坡的双塔、芝加哥的西尔斯大厦、上海的金茂大厦和纽约世贸中心。纽约世贸中心的物业主管经理AlanReiss相当仔细地介绍了纽约世贸中心的管理经验,特别是在1993年遭受恐怖分子汽车炸弹袭击之后,所采取的一系列应付突发事件的措施。我们当时听了,很佩服他们考虑周到。但是当时没有想到的是,仅仅过了一年,“9.11”事件就将纽约世贸中心夷为平地。而Reiss先生是否罹难,亦不得而知。这次会议还邀请了日本第一高楼横滨置地大厦和韩国第一高楼汉城的六三大厦的主要负责人参加了会议。这次会议开得很成功,但是对国内建设界的影响并不大。 
  超高层建筑由于其体型巨大,功能复杂,容纳人员众多,投资十分庞大。通常由于它特殊的地位,成为一个地区的地标式建筑。近年,对这类建筑物称之为科技的集中体现,综合国力的象征,城市的标志等等,都是恰当的。其本身确实是体现了多方面的物质成就。它要耗费大量的人力、物力、财力。金茂大厦的每平方米造价大体上要20000元人民币,每天的正常运行费用约需上百万元人民币。所以,超高层建筑的建设和维护要耗费大量财富。就现代超高层建筑的巨大维护费用来说,已经失去了早期建造这一类建筑是为了节约用地的意义。按照英国DEGW在1999年公布的文件,将建筑物的寿命(生命周期)定为65年的话,其建设费用与维护费用之比约为1:3至1:4。若以上海金茂大厦每天的维护费为100万元人民币计算的话,65年寿命约需237亿元,差不多为建设费用的4.5倍左右,这是个很大的数字,是任何建设者不得不考虑的问题。把咨询工程师站点加入收藏夹 
  一、普通问题转化成特殊问题 
  从土建工程角度来看,建造超高层建筑,技术上应该是没有什么问题的。我国几度提出过要建造高度在500m以上的大楼就说明技术是可行的,有人说“从技术上说,建筑?km高的大楼也是可以的”。但是,从设备和设备系统角度看就不那么些简单了,超高层建筑绝不是普通建筑的拉伸或简单叠加。在一般建筑物中的一般问题,到了超高层建筑中都成了特殊问题,需要特别关切和处理。在这些问题之中,某些问题到了超超高层之中会更加变本加厉地凸现出来,甚至,一些问题成了国际性的疑难杂症。高层建筑要承受侧向的风力,这一点是勿庸置疑的。但是,对建筑物影响多大?一般说,在正常的风压状态下,距地面高度为10m处,如风速为5m/s,那么在90m的高空,风速可达到15m/s.若高达300-400m,风力将更加强大,即风速达到30M/s以上时,摩天大楼产生的晃动将十分剧烈。纽约世贸中心在春季刮风时,通常摇晃偏离中心6-12英寸(15-30cm),在强飓风作用下,位移可达3英尺(1m),设计按最大风力下的最大偏离为4英尺(7.3m)。据报告的资料,芝加哥西尔斯大厦在大风情况下最大偏离中心可达6英尺(2m),据说他们装了陀螺平衡装置后可调到5英尺。上海金茂大厦的项点位移按风洞试验可达0.9-1.2m.对大楼的这种晃动,纽约世贸中心的经验是首先考虑它对电梯的影响。电梯被视为超高层建筑的“生命线”。纽约世贸中心有246部电梯,当电梯高速运行的同时,如果大楼的晃动超过6英寸,电梯的钢缆就会因时紧时松的受力不均受到伤害,并造成危险。为此,他们专门设计了一套报警系统和电梯钢缆的随动跟踪机构,可以及时调整电梯钢缆的长度乔口受力情况。

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