【正文】 部 難點(diǎn) 1——結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 由于超高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，建筑內(nèi)部的梁柱將會(huì)不可避免的存在，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中要考慮異型柱的使用，特別是在超高層住宅戶(hù)型設(shè)計(jì)中，充分全面考慮梁柱的影響、規(guī)避及利 用是設(shè)計(jì)的難點(diǎn) 對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類(lèi)：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架 —剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框 —筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。 七十年代以前，我國(guó)的高層建筑多采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框架 —剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)。 進(jìn)入八十年代，由于建筑功能以及高度和層數(shù)等要求，筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、底部大空間的框支剪力墻結(jié)構(gòu)以及大底盤(pán)多塔樓結(jié)構(gòu)在工程中逐漸采用。 九十年代以來(lái)，除上述結(jié)構(gòu)體系得到廣泛應(yīng)用外，多筒體結(jié)構(gòu)、帶加強(qiáng)層的框架 —筒體結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)等也逐漸在工程中采用。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 為適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的多樣化，結(jié)構(gòu)材料向多樣性發(fā)展，八十年代以前高層建筑主要為鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)入九十年代后，由于我國(guó)鋼材產(chǎn)量的增加，鋼結(jié)構(gòu)、鋼 —混凝土混合結(jié)構(gòu)逐 漸采用。如金茂大廈、地王大廈都是鋼 —混凝土混合結(jié)構(gòu)。此外，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和鋼管混 凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中也正在得到廣泛應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不斷提 高，從 C30逐步向 C60及更高的等級(jí)發(fā)展。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑的梁、板結(jié)構(gòu)中廣泛 應(yīng)用。鋼材的強(qiáng)度等級(jí)也不斷提高。 高層和超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào) RC）外，還采用型鋼混凝 土結(jié)構(gòu)（代號(hào) SRC），鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號(hào) CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號(hào) S或 SS）。 建筑高度 100m，柱網(wǎng)為 ，抗震設(shè)防烈度為 6度，采用框架 —剪力墻或框 —筒結(jié)構(gòu)體 系較為經(jīng)濟(jì)合理，這種結(jié)構(gòu)體系的剪力墻或筒體是很好的抗側(cè)力構(gòu)件，常常承擔(dān)了大部分的 風(fēng)載和地震荷載產(chǎn)生的水平側(cè)力，總體剛度大，側(cè)移小，且滿(mǎn)足玻璃幕墻的外裝飾要求。 超高層建筑的樓板和屋蓋具有很大的平面剛度，是豎向鋼柱與剪力墻或筒體的平面抗側(cè) 力構(gòu)件，同時(shí)使鋼柱與各豎向構(gòu)件（剪力墻或筒體）起到變形協(xié)調(diào)作用。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 一般鋼結(jié)構(gòu)建筑物的樓板和屋蓋，都采用軋制的壓型鋼板加現(xiàn)澆鋼筋混凝土（簡(jiǎn)稱(chēng)鋼承 混凝土）樓板和屋蓋，厚度一般不小于 鋼承混凝土樓板和屋蓋與鋼梁共同作用。主要是對(duì)于板底呈波形的計(jì)算原理不甚了解或認(rèn)為 計(jì)算繁瑣，就按平板計(jì)算，這樣既不安全又增加了鋼梁的用鋼量。 如果采用鋼梁與鋼承混凝土樓板共同作用，簡(jiǎn)稱(chēng) MST組合梁，只要計(jì)算正確，配筋合理， 栓釘可靠，則可以節(jié)約樓層和屋蓋鋼梁的用鋼量 20%左右，而且不需對(duì)鋼梁進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 難點(diǎn) 2——垂直交通設(shè)計(jì) 超高層建筑，核心筒的設(shè)計(jì)需平衡采光、節(jié)能、易于維護(hù)、減少公攤、不同業(yè)態(tài)核心通上下統(tǒng)一等多方要求，是建筑設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。往往需通過(guò)多方案論證比較，找尋最優(yōu)化方案。 高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個(gè)垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核” （ Core ）。而這個(gè)“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。 隨著高層建筑建設(shè)的發(fā)展、高度的增加和技術(shù)的進(jìn)步，在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式。在建筑處理上，為了爭(zhēng)取盡量寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務(wù)用房向平面的中央集中，使功能空間占據(jù)最佳的采光位置，力求視線(xiàn)良好、交通便捷。在結(jié)構(gòu)方面，隨著筒體結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)、高度的增加，也希望能有一個(gè)剛度更強(qiáng)的筒來(lái)承受剪力和抗扭。在建筑的中央部分，有意識(shí)地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，形成中央核心筒，而筒體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 這種“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐檢驗(yàn)，以其結(jié)構(gòu)合理、使用方便和造價(jià)相對(duì)低廉的優(yōu)勢(shì)，很快便成為高層建筑中最為流行的空間布局形式。當(dāng)然，除了中央核心筒式的“內(nèi)核”布置方式之外，高層建筑還有其它的布局方式，如“外核式布局”和“多核式布局”等等。盡管中央核心筒式布局的筒體周?chē)姆块g需要人工采光和機(jī)械通風(fēng)，總會(huì)多少給人帶來(lái)不適感，但是一直以前，“內(nèi)核”式的布局形式一直占據(jù)著主導(dǎo)地位?！皟?nèi)核”式的布局形式及其變種不僅在數(shù)量上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而且，大多數(shù)著名的超高層寫(xiě)字樓建筑也都采用這種形式。但是作為超高層住宅建筑，這種內(nèi)核式的布局存在著諸多不便利之處。 隨著時(shí)代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)建筑需求的變化和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)的不同，以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式開(kāi)始受到了挑戰(zhàn)。 第一次變革主要還是出于造型上的需要和建筑設(shè)計(jì)理念的變化，如 70 年代前后出現(xiàn)的“雙核”構(gòu)成模式。雙側(cè)外核心筒的布局，不僅有利于避難疏散，而且也使高層建筑的外觀(guān)造型產(chǎn)生了巨大的變化。貝聿銘設(shè)計(jì)的新加坡“華僑銀行中心”（ Oversea Chinese Banking Center ， 1976 ）和日建設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的日本“ IBM 本社大樓”（ IBM Head office Building， 1972 ）等等就是當(dāng)年風(fēng)行一時(shí)的雙側(cè)外核設(shè)計(jì)手法的代表。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 第二次變革最先對(duì)核心筒提出革命性建議的是設(shè)備專(zhuān)業(yè)，他們認(rèn)為隨著建筑設(shè)備的日趨增多和越來(lái)越復(fù)雜，如果把設(shè)備用房和管道井從核心筒中分離出來(lái)，可能會(huì)更有利于管理和維修。而 80 年代以后，智能化建筑的普及和電信設(shè)施的不斷增加，導(dǎo)致了在高層建筑中大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電信通訊設(shè)備，甚至許多建筑在竣工之后，仍然頻繁地改造布線(xiàn)系統(tǒng)和增添新設(shè)備。智能化辦公樓中的光纜與電腦網(wǎng)絡(luò)管道井、配線(xiàn)箱以及中繼裝置等，每層都必須設(shè)置三處以上才算合理。這樣，建筑上為了滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備經(jīng)常變動(dòng)的需要，便開(kāi)始將“核”分散化，分置多處設(shè)備用房和管道井，以便于局部更改。 對(duì)于結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會(huì)有效地抵抗地震對(duì)高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊，則無(wú)疑也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利。同時(shí)，這種分散的多個(gè)外核的空間構(gòu)成模式，也正好適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu)（ Super Frame ），使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。其最典型的實(shí)例就是丹下健三設(shè)計(jì)的日本“東京都新都廳”（ New Tokyo City Hall 1991 ）。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 而從建筑設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，核的移動(dòng)、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊，對(duì)于高層建筑的空間構(gòu)成模式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應(yīng)了其它專(zhuān)業(yè)的需求，而且還有利于避難疏散，創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成模式所具有的靈活性和先進(jìn)性，很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。羅杰斯（ R. Rogers ）設(shè)計(jì)的英國(guó)“倫敦勞埃德大廈”（ Llogd ′ s of London ， 1986 ）、 88 木街辦公樓（ 88 Wood Street ， London EC 2 ， 1999 ）和福斯特（ N. Foster ）設(shè)計(jì)的“香港匯豐銀行”（ New Headguarters for the Hongkong Bank ， 1986 ）等等即是分散式核心筒的杰作，它們從內(nèi)部的空間構(gòu)成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相經(jīng)庭。 此處，在規(guī)模較小的高層建筑中，近年來(lái)還出現(xiàn)一種核與主要使用空間分離化的現(xiàn)象，垂直交通、服務(wù)性用房和設(shè)備管道井均分別獨(dú)立，與建筑主體分開(kāi)。主要使用空間更加完整，四面對(duì)外，核與主要使用空間之間以連廊相接。從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，核的剛度較大，而主體較柔，兩部分各自分別工作，既受力合理又相對(duì)經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，連接部分的設(shè)計(jì)是這類(lèi)高層建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，不過(guò)這種設(shè)計(jì)方式給建筑外觀(guān)帶來(lái)的變化，已引起了建筑師們的觀(guān)注，并很快在歐洲和日本流行起來(lái)。德國(guó)的漢諾威建筑博覽會(huì)管理辦公樓（ Verwaltungsgebaude der Deutschen Messe AG， 2023 ）、埃森 RWE 公司辦公樓（ RWE AG Corporate Headguarters， 1996 ），以及日本東京的東急南大井大樓（ Toku Minami—01 Building， 1994 ）和大阪的凱恩斯本部辦公樓（ KeyenceCorporation) 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 核與主要使用空間分散和分離還可以使樓梯間、衛(wèi)生間等直接對(duì)外自然采光通風(fēng)，既節(jié)約能源，又省去消防所需的加壓送風(fēng)設(shè)備，更符合低能耗，可循環(huán)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)原則。因此，近幾年強(qiáng)調(diào)生態(tài)、節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來(lái)西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的高層建筑，不但樓梯、衛(wèi)生間等全部對(duì)外，而且電梯筒壁還被刻意用來(lái)遮擋日曬，可謂“分散外核空間構(gòu)成模式的生態(tài)設(shè)計(jì)方式”。“吉隆坡廣場(chǎng)大廈”（ Plaza Atrium ， 1986 ）及其最新設(shè)計(jì)的“新加坡展覽大廈”（ Exhibition Tower 1999 ）就都反映出這一設(shè)計(jì)特征。而另一位歐洲的建筑師赫爾佐格（ T. Hetzag ）設(shè)計(jì)的前述之德國(guó)漢諾威建筑博覽會(huì)管理辦公樓，也以其生態(tài)觀(guān)念贏得了眾口稱(chēng)贊。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 難點(diǎn) 3——電梯 在超高層建筑中，快速、高效、平穩(wěn)的垂直服務(wù)是難點(diǎn)之一。 電梯作為垂直交通工具，對(duì)其數(shù)量的配置、控制方式及有關(guān)參數(shù)的選定將不僅直接影響建筑物的一次投資（一般電梯投資約占建筑物總投資的 10％左右），而且還將影響建筑物的使用安全和經(jīng)營(yíng)服務(wù)質(zhì)量。在建筑物內(nèi)，恰當(dāng)?shù)剡x用電梯的臺(tái)數(shù)、容量、運(yùn)行速度、控制方式非常重要， 而建筑物內(nèi)的電梯一經(jīng)選定和安裝使用就幾乎成了永久的事實(shí)，以后若想增加或改型非常困難，甚至是不可能的了，因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該在設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)對(duì)電梯的配置應(yīng)予以充分重視。 現(xiàn)代超高層建筑大都超過(guò) 60層，建筑內(nèi)人口流動(dòng)大，縱向交通主要依賴(lài)電梯，有效設(shè)計(jì)超高層建筑的電梯的關(guān)鍵是運(yùn)用各種局部電梯進(jìn)行服務(wù)，并把局部區(qū)域電梯系統(tǒng)組織起來(lái)。通往這些局部區(qū)域，通過(guò)由地面始發(fā)站至局部區(qū)域的空中候梯廳之間的快速穿梭電梯進(jìn)行服務(wù)，乘客到達(dá)空中候梯廳后再換乘區(qū)間電梯。為了能夠?qū)⒊丝鸵宰羁斓乃俣冗\(yùn)送到達(dá)目的地，一般以建筑每 30～ 35層為一局部區(qū)域。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 由于超高層建筑采用多梯系統(tǒng)，為了提高電梯群的使用效率，以最快的速度滿(mǎn)足乘客的需要，縮短乘客等候時(shí)間，為此應(yīng)采用微機(jī)電梯控制系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及時(shí)地處理大量信息，判斷各站臺(tái)的呼叫信息和各電梯的位置、方向、開(kāi)閉狀態(tài)、轎廂內(nèi)呼叫等各種狀態(tài)，以提高運(yùn)送能力，改善服務(wù)質(zhì)量，提高超建筑的經(jīng)濟(jì)效益。電梯微機(jī)群控系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面 : ，到達(dá)兩端站臺(tái)前強(qiáng)迫減速、停車(chē)，避免撞頂和沖底，以保證安全。 ， 在到達(dá)指定站臺(tái)前減速停車(chē)、消號(hào) ,對(duì)候梯的乘客的呼叫進(jìn)行登記并作出應(yīng)答信號(hào)。 ，只停轎廂內(nèi)乘客指定的站臺(tái)。 ，另有站臺(tái)呼叫，該轎廂與另外行駛中同方向的轎廂比較各自至呼叫層的距離，近者抵達(dá)呼叫站并消號(hào)。 ，調(diào)用抵端站臺(tái)轎廂與空載轎廂之近者服務(wù)。 ，對(duì)站臺(tái)乘客進(jìn)行預(yù)報(bào)，消除乘客的焦急情緒，同時(shí)可使乘客向應(yīng)答電梯預(yù)先移動(dòng)，縮短候梯時(shí)間。 ，轎廂到達(dá)該站臺(tái)時(shí)應(yīng)有聲音提醒候梯乘客。 ，根據(jù)轎廂內(nèi)或站臺(tái)有無(wú)呼叫決定是否停 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 ，同站臺(tái)能提供服務(wù)的所有電梯的應(yīng)答器均作出應(yīng)答。 ，分單數(shù)層站停和雙數(shù)層站停，所有電梯都以端站為終點(diǎn)，在中間層站，單數(shù)層站臺(tái)呼叫雙數(shù)層站臺(tái)的轎廂，控制室不登記，不作應(yīng)答，反之也一樣。 ，不作出應(yīng)答。 ，若無(wú)呼叫信號(hào)或被指示執(zhí)行其它服務(wù)，則電梯停留在該站臺(tái)， 轎廂門(mén)打開(kāi)，等待其它的呼叫信號(hào)。 ，同時(shí)掃描各站臺(tái)的呼叫的狀態(tài)。 超高層電梯的供電系統(tǒng) 超高層電梯的供電系統(tǒng)一般都配置兩路獨(dú)立的供電電源， 以保證電梯的用電， 防止電梯的供電中斷而使乘客滯留在行駛的電梯內(nèi)。當(dāng)一路電源發(fā)生故障或進(jìn)行維修時(shí)，另一路電源自動(dòng)投入。若發(fā)生意外事故或大范圍地區(qū)停電使第二電源也不能供電時(shí)，這時(shí)供電系統(tǒng)應(yīng)轉(zhuǎn)換到第三電源，超高層的第三電源一般由柴油發(fā)電機(jī)供給。當(dāng)?shù)谌娫匆舶l(fā)生故障時(shí)，只有依靠蓄電池供電，一般要求蓄電池能夠給各樓層的公共通道提供應(yīng)急照明和應(yīng)急電力，其余向電梯供電，并且能夠維持電梯繼續(xù)工作。 綠地集團(tuán)山東事業(yè)部 電梯的弱電系統(tǒng) 電梯除了設(shè)備本身配有的各種弱電與監(jiān)視裝置外，一般還有在電梯轎廂內(nèi)設(shè)置與電梯機(jī)房和值