多层建筑论文

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多层建筑论文范文第1篇

正如引言部分所说,多层住宅一般指4～6层高的住宅，借助公共楼梯解决垂直交通，是一种极具代表性的城市集合住宅。多层住宅在我国目前新建或正在建造的城镇住宅中占90%以上。多层的优点在于:第一、它比低层住宅在占地上要节省，同时又比高层住宅建设工期短，一般开工一年内即可竣工;第二、公摊面积少，无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资，物业费也较低，整体的性能价格比高;第三、结构设计成熟、通常采用砖混结构，建材可就地生产，可大量工业化、标准化生产。因此，多层住宅造价较低，价格适中，易于被普通消费者接受。

2.多层住宅建筑结构体系分析

多层住宅建筑的结构体系主要包括以下三大类：第一、混凝土空心砌块多层建筑体系，但其主要问题在于雨水容易从砂浆缝隙渗入,如果双面抹灰,又大大增加抹灰量；并且在光洁的砌块上抹灰难度很大,易空鼓、开裂；第二、框架轻板结构体系，结构多为钢筋混凝土框架结构,内外墙均为非承重墙。可用陶粒空心砌块、加气混凝土砌块或其它非粘土砌块以及陶粒混凝土轻质两面光条板、3E板等做内外墙；第三、钢筋混凝土剪力墙结构体系，内外墙全部采用现浇钢筋混凝土墙,目前已开发出多种配套的外墙保温体系。这类结构体系,亦可以把外墙做成预制墙板在现场预制生产后就地安装。

3.多层住宅建筑施工管理的特殊性总结

3.1局部质量问题等同于全部质量问题

因为多层住宅工程涉及到众多住户的个人利益,业主及住户都很重视,对工程质量要求比较严格。在施工中,即使工程质量控制得很好,若在一处出现小小失误,对住户来说,就是全部的问题。这就要求后期管理要过细、过硬。

3.2各工种相互制约问题

一个环节考虑不周就会产生连锁反应影响另一个环节,或更多的环节,产生难以控制的负面效应。如工序先后问题处理不当,就会影响成品保护,甚至给整个工程质量带来隐患。

3.3施工面过于分散

因为多层住宅楼墙体比较多,房间多,施工洞堵住以后,同一楼层不相通,往往造成对某处施工管理不到位,出现问

题。

4.如何做好多层住宅建筑的管理

4.1做好施工预案的重要性

要针对整个工程的特点编制有针对性的施工方案。其中应包括:关键部位的施工方法,工序的安排,不同工种的插入时间,对易出现的质量问题提出预控措施,制定出成品保护措施等。工程管理中,要抓住关键问题,使管理处于“受控”状况,才可能达到工期缩短,质量提高,经济效益增长的效果。

4.2严格控制多层住宅工程的变更

工程变更和设计变更的造价占整个工程造价的比例有近10%，有时甚至更多.在施工过程中，各方面可能会提出各种各样超出原设计图纸的要求，或者由于设计考虑不周造成与实际情况不符合等，就会出现工程变更和设计变更，而这些变更必须会带来工程造价的增加.也就可能出现工程造价难于控制好的局面.目前，导致绝大多数多层住宅工程造价突破控制的主要原因就在于此。

4.3做好多层住宅施工工程监理工作

工程监理一个很重要的任务就是投资控制.即工程造价控制.其次，执行工程监理的监理工程师都是工程技术专家.他们的经验、阅历比较丰富.在设计及施工监理过程中能提出许多积极的降低工程造价的建议、尤其在施工阶段关系到是否要设计变更和工程变更的决定时，他们往往能根据自身的技术优势做出合理正确的选择，这一点许多建设方代表因其经验、阅历及技术受各方面的条件制约而无法做到。再者，在施工过程中。甲、乙两方因各自的立场、观点不同，有时会出现一些影响施工正常进行的情况，监理单位作为公正的第三方，在施工过程中协调双方关系，确保工程施工正常进行，这样能为完成工程造价控制提供有利条件。

5.多层住宅建筑施工的管理控制方法研究

5.1多层住宅建筑施工的质量管理方法

要根据多层住宅建筑工程的质量目标,制定相应的质量验收标准,而且要使企业质量验收标准高于国家验收标准。严把材料质量关。采购的材料要符合国家规范标准(含环保标准)和设计要求,严格执行材料验收制度。确保主体结构质量。主体结构质量关系到整体工程质量和安全,关系到每个职工生命安全,因此,必须确保主体结构质量。重视装饰质量。在施工装饰阶段,一定要克服质量通病,搞好细部处理,在装饰水准上要高人一筹,要有创新和特色。抓好地下室、一层、顶层、屋面、卫生间以及楼梯走道等关键部位施工。同时，要积极推广应用新技术新材料。随着科技进步,新材料、新技术不断涌现,施工企业要及时掌握这些信息、积极应用到工程中来。

5.2多层住宅建筑施工的成本管理方法

多层住宅建筑的成本控制就是在项目成本的形成过程中,对生产经营所消耗的人力资源、物质资源和费用开支进行指导、监督、调节和限制,把各项生产费用控制在计划成本范围之内,保证成本目标的实现。项目经理是项目成本控制第一责任人,应及时掌握和分析盈亏状况,并迅速采取有效措施。

5.3多层住宅建筑施工的安全管理方法

要订立安全责任书,发生安全事故,各级责任人和班组都要承担一定经济责任。确保安全设施投资到位。安全设施投入不能省,特别是企业改制以后,安全设施投入更不能省,一旦发生安全事故,造成的损失要比你安全投入的费用大得多,而且,造成的影响很大。

最后，在现有多层住宅建筑施工管理水平的基础上,应针对影响工程质量品质的一些关键问题,从技术、人事制度上建立更有效的、更加科学的管理体制,明确每一个施工人员的目标责任，从而达到进一步提高管理水平的目的。

参考文献

[1]布赖恩?爱德华兹.可持续性建筑[M].中国建筑工业出版社,2003.

[2]李惠强.基于成本分析的多层建筑施工方案评价[J].华中科技大学学报,2006.

[3]苑振芳,刘斌.我国多层建筑的发展状况与展望[J].建筑结构，2007.

[4]CitherletS,etal.WindowandAdvancedGlazingSystemsLifeCycleAssessment,EnergyandBuilding,2000.

[5]NilsonA.H，andAmmar

A.R，FiniteElementAnalysisofMetalDeckShearDiaphraglns，JournaloftheStructuralDivision，ASCE，eol.IOO(ST4)，Proe，Paperl0467，1974.

多层建筑论文范文第2篇

[关键词]减沉桩；复合桩基；沉降计算

0前言

舟山群岛存在大面积的海积、冲海积和山前冲海积平原,地基土存在厚10～50m的高压缩性、低强度、大孔隙比和高含水量的淤泥质粘土层。在其顶部大多存在厚1～2m的粉质粘土(俗称硬壳层),当量大面广的多层住宅等建筑采用浅基础时以该层为持力层,一般情况下地基承载力和软弱下卧层承载力均能满足要求。但由于软土层太厚,将产生过大的沉降,不满足使用要求,因此该地区1～6层建筑大部分均采用桩基础,且多数采用预应力管桩,桩长达40～60m,甚至某公园一单层厕所也打了6根直径0.4m、桩长30m的预应力管桩[1],因此基础造价相对较高。和常规桩基相比,减沉桩的复合桩基可以减小沉降和降低造价,所以在上海、天津等软土地区已有较多的应用,但在舟山还未曾用过。某3层办公楼减沉复合疏桩基础设计工程在舟山是首例,可为这项技术的推广使用积累经验。

1、减沉复合疏桩基础工作机理

减沉复合疏桩基础是在软土天然地基承载力基本满足要求的情况下,为了减小建筑物沉降采用疏布桩(桩距>6d,d为桩径)的复合桩基础,外荷载由桩和桩间同承担,桩的截面较小,桩间距较大,以保证桩间土的荷载分担足够大。随着上部结构荷载增加,荷载开始主要由桩承担,桩、土间的变形以受基础底压力作用影响为主,受桩土相互作用影响次之,基础底的桩和土沉降是相等的,而承载力的可靠度主要由浅基础承载力作保证。

减沉桩设计为变形控制设计方法,主要对存在深厚软土层的多层建筑的绝对沉降和整体倾斜、挠曲和结构支点间的差异沉降进行控制。减沉桩的工作机理很复杂,其受力性状与常规桩距的桩基础有明显的不同,对此目前还研究得不够,尤其现场足尺试验资料不多,学术上有不同的观点,争论焦点之一是在正常使用条件下,减沉桩是在承载力特征值还是在极限承载力下工作或在两者之间工作。本文[2]通过减沉桩模型试验和有限元分析认为,桩在80%～90%的单桩极限承载力下工作;文[3],[4]建议桩承载力按0.9Qu设计(Qu为单桩极限承载力),按单桩极限承载力设计复合桩基可为充分发挥承台底地基土的直接承载作用创造条件;文[5]认为,当浅基础(承台)产生一定沉降时,桩能充分发挥并始终保持其全部极限承载力,即有足够的“韧性”;文[6]提出上海地区可令桩发挥极限承载力的桩与承台摩擦桩基础的设计建议;上海规范[7]规定,复合桩基、桩和同作用,当荷载达群桩极限状态时,荷载全部由桩承担,地基土不承受荷载,当荷载超过极限承载力时,超过的部分由基底地基土承担。文中工程减沉桩复合桩基设计采用《建筑桩基技术规范》(JGJ94―2008)[8]中的设计方法,基底附加压力按总荷载扣除单桩承载力特征值进行计算。

2工程概况

六横沙浦一3层办公楼,建筑面积1600m2,框架结构,上部结构荷载效应基本组合设计值32442kN,基础埋深0.9m,地下水位0.9m,采用梁板式筏型基础,平面尺寸39.24m×17.4m,板厚250mm,纵向地基梁500mm×650mm和500mm×800mm,横向地基梁400mm×600mm,基础平面见图1,承台构造见图2。

3、天然地基沉降计算

(1)基底平均压力为:

pk=Fk+Gk

A=32442P1135+68218×019×2068218=5312kPa

(2)软弱下卧层承载力按下式验算:

pz+pcz≤fazpz=lb(pk-pc)(b+2Ztanθ)(l+2Ztanθ)式中:pz为软弱下卧层顶面附加压力;pcz为软弱下卧层顶面自重压力,pcz=2413kPa;faz为经深度修正软弱下卧层承载力特征值,faz=6216kPa;pc为基础底面处自重压力,pc=1711kPa;Z为基础底面至软弱下卧层顶面距离,Z=018m;θ为扩散角,由ZPb=018P1714=0105,Es1

PEs2=811P212=317,故θ=0°。计算得:

pz=39124×1714×(5312-1711)(1714+2×018×tan0°)(3914+2×018×tan0°)

=3611kPapz+pcz=3611+2413=6014kPa≤faz=6216kPa满足要求。

(3)按分层总和法计算筏板基础沉降:

s=ψsΣn1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)式中:ψs为沉降计算经验系数,根据地基规范[13]由.Es=2146MPa查表得ψs=111;p0为荷载效应准永久组合的平均附加压力,p0=33kPa;Esi为基底下第i层土压缩模量;.αi,.αi-1为承台等效面积角点平均附加应力系数;zi,zi-1为承台底至第i,i-1层土底面距离。最终计算得出s=25414mm。

4、减沉桩复合疏桩基础设计和沉降计算

由上述计算结果可知,采用天然地基的筏板基础的基底压力和软弱下卧层承载力验算均满足要求,但沉降s=254.4mm,已超过各地规范[7,9,12]规定的地基变形容许值:上海规范[7]规定,多层框架结构天然地基筏板基础中心点容许沉降为15～20cm;天津规范[9]规定,多层建筑容许沉降值为10～15cm;北京规范[12]规定,多层建筑框架结构长期最大容许沉降量为3～12cm。

为减少筏基沉降,采用减沉复合疏桩基础,即在每一根柱下各布设一根预制桩,桩截面250×250,桩长21m,桩端持力层为层③含角砾粉质粘土,总桩数44根。

根据表1中的参数,单桩承载力特征值为:

Ra=uqsiaLi+qpaAp=376.5kN

减沉复合疏桩基础底板中点最终沉降由两部分组成:一是基础底面土在附加压力作用下的压缩变形的沉降ss,二是桩对土影响产生的沉降ssp。

s=ψ(ss+ssp)(1)

式中ψ为沉降计算经验系数,无当地经验ψ取1.0。

由于基础底面桩和土的沉降是相等的,式(1)是通过计算桩间土沉降的方法计算基底中点最终沉降量。

4.1基底地基土附加压力产生的沉降ss

基底地基土附加压力产生的沉降ss,是按Bouissinesg解计算土中附加应力,由单向压缩分层总和法计算:

ss=Σui=1p0Esi(zi.αi-zi-1.αi-1)(2)承台等效宽度为:

Bc=BAcPL(3)

式中:Ac为承台底净面积;B,L分别为承台基础平面的宽度和长度。经计算Ac=680m2,B=17.4m,L=39.24m,Bc=11.56m。

根据荷载效应准永久组合计算假想天然地基平均附加压力p0

p0=ηp(F-nRa)/Ac(4)

式中:ηp为基桩刺入变形影响系数,取1.2；F为荷载效应准永久组合荷载值,F=33918kN；n为桩数,n=44。计算得出p0=30.6kPa。

基底附加压力作用下的沉降计算见表2。

满足σz=011σc确定的沉降计算深度zn=15m,由基底地基土附加压力作用下产生的筏板基础中点沉降ss=131.3mm。

4.2桩对土影响产生的沉降ssp

因减沉桩端阻力相对较小,同时l/d=84(d为桩径),单桩沉降受桩端持力层性状影响不大,所以忽略端阻力对基底地基土沉降的影响,仅考虑桩侧阻力引起桩周土的沉降。按剪切位移传递法计算,当软土层桩侧剪切位移影响半径按8d考虑时,可得到ssp的简化公式:

ssp=280.qsu.Esi×d(SdPd)2(5)

式中:.qsu,.Es分别为桩身范围内按厚度加权极限侧阻力和平均压缩模量；d为桩身直径,方桩d=1.25b(b为单桩截面边长)；Sd/d为等效距径比,方桩Sd/d=0.886A/(nb)。经计算.qsu=2318kPa,.Es=2179MPa,SdPd=14,ssp=318mm。

故减沉复合疏桩筏基中点沉降为:

s=ψ(ss+ssp)=1.0×(131.8+3.8)=135.6mm所以减沉复合疏桩筏基比筏板天然地基中点沉降(254.4mm)减小47%,且沉降值满足规范要求。

5、结论

(1)计算的基础中点沉降比天然地基沉降减小47%,说明设计少量减沉桩可使沉降满足规范要求。从结构封顶后的沉降观测知,其最大沉降量为45mm,预计最终沉降达128mm左右(假设封顶后沉降完成35%),当沉降速率0.01mm/d为沉降基本稳定标准时[10],预计沉降稳定时间不超过10年[11]。而不远处类似土层的框架结构,采用十字交叉梁条形基础,结构封顶后的最大沉降达105mm。

(2)该办公楼周边有多层住宅楼,道路下有自来水管线,当采用常规的预应力管桩或预制方桩时,无论是锤击法或静压法沉桩都将产生挤土效应,挤土范围达1～1.5倍桩长,所以要设置应力释放孔等减少挤土效应,同时设置测斜孔监测深层土移来控制打桩速率,就会增加工程造价。而减沉桩桩间距很大,达15.2d～16.4d,大大减少了挤土效应,甚至可不用考虑桩施工的挤土效应。

(3)该工程与采用常规桩基比较,采用减沉复合桩基可减少桩数30%,降低造价35%(含防挤土措施和监测费用)。

参考文献：

[1]东港海滨公园预应力管桩检验报告[R].浙江宏宇勘察设计有限公司,2004.

[2]郑刚,顾晓鲁.减沉桩承载机理的试验及计算分析[C]PP中国土木工程学会桩基学术委员会第2届年会论文集.北京:中国建材出版社,1994.

[3]宰金珉.复合桩基工作性质分析[C]PP中国建筑学会地基基础学术委员会论文集.太原:山西高校联合出版社,1992.

[4]宰金珉.复合桩基设计的新方法[C]PP第七届土力学及基础工程学术会议论文集.北京:中国建筑工业出版社,1994.

[5]黄绍铭,高大钊.软土地基与地下工程(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[6]童翊湘.上海桩基础的使用经验和设计方法[J].华东电力设计院院刊,1979.

[7]上海市工程建设标准.DGJ08―11―1999地基基础设计规范[S].

[8]JGJ94―2008建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[9]天津市工程建设标准.DB29―20―2002岩土工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[10]JGJP8―2007建筑变形测量规范[S].

[11]陈皓彬.软土地基建筑物沉降分析与计算[C]PP建筑地基研究文集.福州:福建省地图出版社,2005.

[12]北京市标准.DBJ01―501―92北京地区建筑地基基础勘察设计规范[S].

多层建筑论文范文第3篇

论文摘要：论述了当前既有建筑增层改造的现实意义，并结合实例对某多层建筑增层改造中加固的有关问题进行了分析，提出常用方法和措施。

1现实意义

随着我国经济的不断发展，改革的不断深入，许多既有建筑物受到当时经济条件和建筑技术的制约，使用功能和结构形式已不能满足时代需要，若将这些建筑拆除，重新规划建设，目前我国经济条件尚不能满足，但如果采用增层改造的方法，改造既有建筑，就能够达到经济、适用的目的。

增层改造的优点：

(1)将大幅度地增加建筑面积，节约征地费用和配套费；

(2)在既有建筑上增层，占地面积不变的情况下，增加该区域的建筑密度，节约用地还不影响该区域周边环境的协调；

(3)在增层改造的过程中，通过合理调整原建筑的平面和立面格局，更新了原有水暖、电等配套设备，达到调整使用功能、美化环境的要求；

(4)增层改造的建设周期短、投资小，对于目前13益增长的建设需求具有十分重要的作用 ；

(5)增层改造是既有建筑由低层或多层建筑变为多层、中高层或高层建筑的有效途径；

(6)充分利用既有建筑物长期荷载作用下地基承载力的增长剩余，在地基不作处理或略加处理的条件下，直接进行增层改造，其经济效益十分显著。

目前，我国城镇现有房屋中相当数量的既有建筑具备增层改造条件，增层与改造不仅节约投资，还对缓解13趋紧张的城市用地矛盾具有重要的现实意义。

2适用条件和设计要点

既有建筑是否满足增层改造的条件，应由建造年代、破损程度、结构情况、建筑物重要程度及使用要求等进行鉴定，通常对于现状不错的建筑增加二三层是比较合理、经济的，一般适用于砖混结构或砖木结构类建筑物，该类建筑钢性结构体系较多，几乎无横向侧移，通常不需要计算风荷载引起的结构内力，受力特征主要是承受竖向载荷，受长期载荷作用，沉降基本完成，地基基础强度得有剩余。

增层改造设计时首先要分析该建筑经济效益、社会效益，勘测、调查研究其结构体系荷载分析、受力状况、初步安全鉴定和地基基础的受载作用情况，在确定可以进行增层改造后，设计的重点是处理好地基和基础及结构设计，并注意新旧建筑物各部位的连接。

3工程实例

3．1工程概述

某 5层办公楼位于哈尔滨市道外区，建于20世纪 70年代，长 41．8m，宽 19m，建筑面积 2820m，整个楼体采用纵墙承重 ，外墙490mm，内墙 240mm，基础为毛石条形基础，墙体材料为粘土实心红砖，混合砂浆砌筑，屋面为预制钢筋混凝土楼板平屋面，现建设单位要求增--层，使用功能不变。

3．2基础加固方案

地基承载力的确定是增层设计中至关重要的问题，其大小决定增加层数和上部结构方案的选择，所以首先计算既有建筑现在的地基承载力，使增层后基础底面处的平均压力设计值应不大于地基承载力设计值。我国 混结构房屋加层技术规 酚 按建筑物下实际地基反力与原地基承载力的比值确定原有房屋地基承载力，规范规定：当房屋经长期使用，未出现裂缝和异常变形，地基沉降均匀，上部结构刚度较好，原基底地基承载力在 80KPa以上，且使用 6年以上的粉土、粉质粘土地基；使用 4年以上的砂土地基 ；使用 8年以上的粘土地基；结合当地实践经验，其原地基承载力可适当提高。一般认为既有建筑的地基承载力在自身荷载作用下，地基固结，产生压密效应而得到提高，经现场检查，地基使用情况较好，人工挖孔取样检测基础强度时发现，该楼地基土质为粘性土，密实性较好 ，然后计算地基变形，增层后的地基变形计算值，不得大于《健筑地基基础设计规范》规定的允许值，经验算有地基容许荷载力不能满足增层改造要求，经与建设单位协商后决定，采取加固措施，保证使用阶段的安全，其中基础加固尤为重要，慎重考虑 ，采用扩大基础底面的办法较为经济，并在构造上需采取有效措施作为保证，最后经论证，确定采用。

基础加固过程中，根据原设计基础图，确定了基础增宽加固部位 ，并根据原设计基础宽度及增层荷载情况进行结构计算 ，确定基础增加宽度 ，然后采用在毛石基础两侧分别设置了 “L”枕头垫块 (垫块长度可以取 1．2m左右)，交替施工 ，避免一次性大开挖对地基承载力影响过大。

33构造措施

(1)为进一步提高整体性，增加层每层要求设置钢筋混凝土圈梁，使增层部分新增荷载均匀传到基础上，防止增层后产生不均匀沉降，圈梁应作内外墙设置；

(2)铲除屋面防水层，减轻增层部分自重，承重墙可采用承重多孔空心砖，非承重可采用石膏板、加气混凝土等轻质材料，屋面结构采用木屋架或轻钢屋架承重体系；

(3)增层部分结构上保持一致，上下对应，在原结构上直接增层时，原地基基础和承重结构保持统一，窗口位置设置和原建筑应相同，烟囱及上下水管、煤气、暖气、电器设备的布局要考虑原有系统的布局和走向，尽量做到统一；

(4)在对地基基础及墙体强度进行复核验算并满足抗震设防要求后，可采用轻质高强材料来砌筑增加层墙体，当个别墙段基础强度不足时，可先进行局部加固处理；

(5)该建筑经长期使用，墙体强度下降较大，增层验算时，上部结构的砌体强度降低10％～20％，通过试验确定准确的砌体结构承载力，墙体强度不足，为提高墙体的承载力和稳定性，从增层建筑的安全储备考虑，采用在原墙两面加钢丝网水泥砂浆的办法加强。

4结论

既有建筑物的增层改造，在当今社会具有相当的普遍性，这对改善生活条件、美化环境和缓解建设用地紧张具有现实意义，在给既有建筑做增层加固中，要认真做好现场调查，认真分析资料，正确地进行理论分析 ，准确计算，综合运用多种加固方法，确定合理的建筑方案和结构方案，以科学、简便且经济的加固手段来确保原建筑物结构安全和正常使用。

参考文献

[1]GB50007—2008，地基基础设计规范 [s]．

多层建筑论文范文第4篇

关键词： 绿色建筑；碳排放；量化研究

中图分类号： S73 文献标识码： A

1概述

在全球面临能源危机和气候危机的形势下，我国政府提出到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%的发展战略目标。随着经济的高速增长，中国的城市建筑规模持续以5%-8%的速度增长，每年新增10亿多平方米的新建筑，城市建筑排放已经成为中国碳排放的主要来源之一，针对绿色建筑有技术评价而无碳排放评价的问题，对绿色建筑的减碳进行量化研究是很有必要的。通过对绿色星级建筑全生命周期中主要阶段的重要低碳技术策略的总结，以二氧化碳排放量为指标，对这些技术的效用进行量化分析，从而实现绿色星级建筑技术策略“低碳实效”的显性化。该研究对我国绿色建筑碳排放进行测算，为建筑业低碳化发展提供决策依据具有很强的指导和参考作用，同时为实现我国全局性的“节能减排”目标具有重要意义。

2绿色建筑碳排放因素分析

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

基于低碳节能建筑的基本原理进行集成设计，要综合考虑外界环境、绿色能源、规划场地、建筑景观、室内环境、技术措施、具体构造、设备选型等因素。总之，在建筑系统中的节能要素主要包括建筑外部条件、技术设备系统、建筑主体等三方面要素。

1、低碳技术运行的外部条件

在低碳节能技术设计中，建筑物外部环境和条件不仅影响到建筑物的舒适度与能耗，但同时也可以为低碳节能技术提供能源支持，为改善室外条件，降低能源消耗发挥重要作用。

2、低碳技术设备

在建筑热环境中可采用的技术设备系统种类繁多，按照技术设备系统的特点可以分为主动式系统和被动式系统；按照技术设备所使用的能源和功用可分为采暖系统、制冷系统、电力系统、照明系统，供水系统及智能控制系统。

3、建筑结构本体

在建筑低碳设计中，一些重要的建筑部位和构建发挥了重要作用。建筑为人提供一个围护结构，直接与外界环境接触，并且其技术性能的好坏也直接影响建筑的能耗以及人们的舒适度。所以在建筑低碳设计中要充分利用好建筑要素。

3绿色建筑碳排放量化分析研究

本次绿色建筑减碳量化研究是通过进行能耗模拟分析，再通过数学模型计算转化为二氧化碳排放量的方法进行计算。

3.1绿色建筑能耗模拟

本次计算选取了具有代表性的十座绿色建筑，包括七座高层建筑和三座多层建筑，其中一星级建筑一座，二星级建筑五座，三星级建筑四座，所选取算例的计算结果基本能代表天津市绿色建筑现有的能耗水平。

表1 项目概况

类型 序号 建筑面积 建筑高度 建筑层数 绿建星级

高层建筑 1 107125 142 31 二星

2 158903 190 44 二星

3 200000 250 54 二星

4 110300 130 28 一星

5 119700 160 34 二星

6 121826 180 31 三星

7 160401 176 39 二星

多层建筑 1 5175 15 4 三星

2 3467 15 2 三星

3 14186 47.8 9 三星

（1）eQuest软件介绍

本项目的能耗模拟分析采用了eQuest软件，该软件是基于DOE-2的图形化界面软件，DOE-2是在美国能源部（U.S. Department of Energy）和电力研究院的资助下，由美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）和J.J. Hirsch及其联盟（Associates）共同开发。该软件适用于建筑设计的各个阶段，能模拟全年8760小时逐时能耗。

（2）建筑能耗模拟的基本原理

用来模拟建筑能耗的数学模型由三个部分组成:

a.输入变量，包括可控制的变量和无法控制的变量（如天气参数）

b.系统结构和特性，即对于建筑系统的物理描述（如建筑围护结构的传热特性、空调系统的特性等）

c.输出变量，系统对于输入变量的反应，通常指能耗。在输入变量和系统结构和特性这两个部分确定之后，输出变量（能耗）就可以得以确定。

建模方法从建筑系统和部件的物理描述开始，例如，建筑几何尺寸、地理位、围护结构传热特性、设备类型和运行时间表、空调系统类型、建筑运行时间表、冷热源设备等。建筑的峰值和平均能耗就可以用建立的模型进行预测和模拟。

（3）模型简化

为了便于模拟计算，对模拟进行一些简化处理，主要有以下几个方面：

① 合并参数、功能布局相同的楼层；

② 同一朝向的周边区合并成同一个区；

③ 内部区域参数、功能相同的，合并成同一个分区；

④ 保证每个朝向的窗户面积与实际相同，不用按图纸尺寸画出。

（4）模拟结果

表2 能耗模拟结果

类型 序号 单位面积能耗

高层建筑 1 123.95

2 114.23

3 119.18

4 126.28

5 121.66

6 117.1

7 128.42

多层建筑 1 69.8

2 52.4

3 117.3

3.2碳排放计算结果

对于CO2排放量的计算，根据模拟的电消耗量估算，CO2排放量=电消耗量×电排放因子。

据《2010年中国区域及省级电网平均二氧化碳排放因子》所提供的天津区域电网碳排放因子，本次选取的电力排放因子取值为0.8733kgCO2/kWh。

通过计算对比，得到高层和多层公共建筑不同星级绿色建筑单位建筑面积能耗量以及估算的二氧化碳排放量。

表3 绿色建筑二氧化碳排放量模拟结果比较

星级 单位建筑面积能耗量（KWh） 二氧化碳排放量（kg）

一星（高层） 126.28 110.28

二星（高层） 121.49 106.10

三星（高层） 117.10 102.26

三星（多层） 79.83 69.72

星级建筑平均值 109.03 95.22

3.3天津市绿色建筑与普通公共建筑碳排放数据对比分析

本次选取了部分国家办公机关办公建筑和大型公共建筑能耗，能耗数据来源于天津市公共建筑能耗监测平台对实际运行能耗数据的监测值, 本次共选取天津市一般公共建筑样本17个，大型公共建筑样本33个。通过计算，得到的公共建筑年运行二氧化碳排放量并与计算数据进行比对。

表4 不同星级绿色建筑与普通节能公共建筑相比的减碳量

星级 二氧化碳排放量

（kg/(m2.a)） 减碳量（%）

一般公共建筑 100.07 ---

大型公共建筑 155.81 ---

一星（高层） 110.28 29.22

二星（高层） 106.10 31.91

三星（高层） 102.26 34.36

三星（多层） 69.72 30.33

星级建筑平均值 95.22 30.43

4结论

本文首先通过大量的文献调研，对公共建筑能耗和二氧化碳排放方面的研究做了整理，并对数据进行了比较分析。然后通过进行能耗模拟分析，再通过数学模型计算转化为二氧化碳排放量的方法对多个不同绿建星级公共建筑进行碳排放量计算。通过与天津市典型公共建筑能耗实测数据对比，分析研究了绿色建筑与天津市完成两步节能公共建筑碳排放数据对比。通过模拟计算，得到绿色公共建筑运营阶段减碳量约为29.22%~34.36%。

参考文献：

[1] 尚春静, 张智慧. 建筑生命周期碳排放核算. 工程管理学报, 2010, 24(1):7-12.

[2] 朱, 陈莹. 住宅建筑生命周期能耗及环境排放案例. 清华大学学报, 2010, 50(3):330-334.

多层建筑论文范文第5篇

关键词：山地建筑；计算参数；地基基础

中图分类号：TU3文献标识码： A

引言

随着房地产行业的蓬勃兴起与人们回归山野自然环境的需求，山地建筑以自身独特的优势脱颖而出，成为城市建筑群中一道亮丽的风景线，深受广大开发商的欢迎。山地建筑依山而建，本着与自然相融合的原则，在规划布局方面与平地建筑存在着很大差异，对结构工程师来说，山地建筑结构设计已成为全新的课题，但由于目前规范缺乏对山地建筑的相关规定，理论严禁滞后于实际应用，故本文通过实际工程总结山地建筑的结构设计方法，为此类建筑的结构设计提供参考。

1 山地建筑结构设计优化方法理论及意义

1.1优化方法理论

在对工程项目的结构进行设计的时候，不仅要对设计对象基础性的是用功能进行合理有效的考虑，还要对设计对象的美观程度进行有效的考虑。这也是工程结构优化的问题所在，简而言之就是使用科学的方法和语言把所有可能设计的方案进行集中，从而找到能够满足设计目标又能让人满意的设计方案。

对结构设计优化方案从理论上进行分析，主要体现在建筑设计的工程上面，对建筑整体结构优化设计包括顶部的设计方案优化及结构细部设计的优化设计方案。建筑师在保证设计安全的前提之后，就应该要对房屋设计勇敢的去创新和挑战，从而设计出独特美观的建筑。但是在创新的时候应该要注意尽量规则、对称，使质量中心和刚度中心尽可能的缩小，从而使得建筑的荷载能力进一步的提高。在竖向的设计方面应该注意尽可能的不用要使用转换层，从而减少结构分析和设计困难，可以大程度的减少建造经济，而且还能够增加荷载强度。

1.2 结构设计优化意义

结构优化意义重大，尤其对于投资方，好的设计既会给投资方带来利益，还会满足社会大众需要，它的意义主要分为经济意义和在实际应用中的意义。

( 1) 经济意义: 投资方往往重视施工成本，住宅建筑结构优化设计可以适当地减少工程成本，调查表明，至少可减少5%，若优化设计完善合理，甚至可减少 30%。进行规划之后，就会综合市场情况，选用质优价廉的材料。在这个讲究可持续发展的社会，规划可预料施工过程中可能出现的问题，减少不必要的施工，精简施工过程，避免重复设计，协调整体，综合利用材料，使资源得到最大利用，减少各个环节对资源的浪费。

( 2) 实践意义: 对建筑结构设计的优化分析往往考虑建筑的受力，尺寸，基础构造等等，通过这个分析可以使住宅设计走向科学化，实用性提高。优化设计可以使施工方案趋于合理，防止后期因设计不合理对工程的延误。另外，近年来，为适应城市越来越多的人口需求，高层建筑已经在住宅建筑领域占有一席之地，随着楼层增高，施工难度也在提高。高层建筑数量与速度在增长，设计质量却不高。无论是基础建设，还是高层结构，都要充分考虑到建筑整体体系，各类管道线路铺设，建筑受力等因素，优化设计就必不可少。

2 山地建筑的分类

根据受力特点，共分为如下三种结构形式：掉层、吊脚、附崖。掉层结构：在同一结构单元内有两个或以上不在同一平面的嵌固端，且上接地面以下利用坡地高差按层高设置楼层的结构体系。是山地建筑常用的结构形式。吊脚结构：采用长短不同的竖向构件形成的具有不等高约束的结构体系。主要应用于较陡坡地或临江地带，属于竖向不规则建筑。附崖结构：贴附于陡峭崖壁上，与山崖的竖直界面重合的结构形式。属于较为复杂的山地建筑形式，本文中未涉及。筑台结构：将山体分为若干个标高不同的台地，在各个台地上分别布置独立建筑的结构形式。主要应用于山体平缓的大面积山地建筑。

3山地建筑工程实例

3.1 工程概况

某场地位于山前缓坡地带，以多层联排别墅及小高层的花园洋房住宅为主，结构形式为剪力墙结构。该项目地势低洼，规划为公租房用地，为多层剪力墙结构。主要包括会所及停车楼两个子项：会所地下一层（局部地下二层），三面挡土，一侧开场；地上二层。停车楼无地下室，地上四层。均为框架结构。会所及停车楼均依山而建，因山势陡峭，建筑两侧挡土高度相差悬殊，最大处近20米，故采用独立设计的支护挡土墙将山体与主体建筑分开，接地方式为脱离式。

3.2 抗震缝的设置

（1）主楼与车库之间设置抗震缝。由于地形的特殊性，地下车库均三面覆土、一面开敞，属于外露的地上建筑，地下车库与主体间的关系分为两种：一是设置双墙与主楼脱开，车库与主楼均独立设计，经济性优势明显，此种抗震缝的设置适合于主楼为多层建筑。二是车库与主体连为一体，共用承重墙体，主楼与车库均按照大底盘多塔结构进行设计，经济性差，此种抗震缝的设置适用于主楼为高层建筑，因抗震缝的设置使主楼两侧均无侧限约束，等同于主楼直接搁置与地面上，无埋置深度。而规范规定：高层建筑结构埋深不宜小于房屋总高度的1/15，而多层建筑结构无此要求。故主楼与车库间设置抗震缝的经济做法不适合于高层建筑。（2）掉层结构单元间设置抗震缝。两个结构单元间不设置防震缝，则需按照掉层结构的各项要求进行设计，如掉层部分的抗震等级需调高一级、上接地柱相邻的掉层楼板厚度不小于120mm、掉层结构竖向等效侧向刚度需满足规范要求等，这样经济指标必然不好。故本工程在5#的两个单元之间设置抗震缝将其分成两个独立的结构单元，这样仅需按照平地建筑结构的要求进行设计，经济性的优势明显。

3.3 地基基础设计

地基：根据上部结构形式和地基土质情况，分为天然地基与人工处理地基两大类。天然地基按照山区土质特点，可分为三种类型：岩石地基、土岩组合地基、土质地基。岩石地基：停车楼地基持力层为强风化岩、中风化岩，地基形式完全为岩石地基。土岩组合地基：本工程土岩组合地基较多，分为如下两种情况：

（1）大块孤石或个别石牙出露的地基

处理措施：在基础与岩石接触的部位采用褥垫处理。该项目属于典型的此类地基，它由地上三层，框架结构，基础形式为独立柱基，地基持力层为②层粉质粘土层，局部存在⑥层强风化玄武岩层，故需进行褥垫处理以调节地基土的软硬程度，减小柱基间的差异沉降。基础设计说明中注明：基槽以下如遇⑥层强风化玄武岩层，则需继续下挖500mm，级配砂石回填，压实系数不小于0.95。

（2）下卧基岩表面坡度较大的地基

处理措施：在岩石地基与土质地基之间，沿建筑物通高设置沉降后浇带。基岩面自东向西呈上升坡度，整个持力层分为两大区域：D、E、F轴区域地基持力层为⑨、⑩层基岩，承载力按照500kpa取值；A、B、C轴区域地基持力层为⑥、⑦层土（局部存在的基岩采用如上所诉的级配砂石褥垫处理），承载力统一按照180kpa取值；基础设计时在两大区域之间，即C、D轴之间全楼通高设置沉降后浇带。

2.5 基础设计

筏板基础―该项目多层、高层剪力墙结构均采用筏板基础，筏板基础整体刚度好，调节地基不均匀沉降的能力强，故对于地基土质差异较大的山地建筑来说，筏板基础为首选的结构基础设计方案。独立基础―对于上部荷载小的框架结构，从经济性的角度出发，可选用独立柱基，建筑设有地下室时，可选用独立柱基、条基+防水板。地上四层，无地下室，框架结构，地基持力层为基岩，承载力高，本工程选用独立柱基为最优的基础方案。

结束语

结合工程实例，详细介绍了山地建筑设计中的问题，并总结了地基基础设计方案。随着山地建筑的日益增多，山地结构设计方法也将逐步完善，通过本文的总结，为以后山地建筑结构设计的研究提供良好开端。

参考文献

[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；

[2]《地基基础设计规范》GB50007-2011;