高层及超高层建筑技术发展与研究

欧世东

东莞市力丰建设工程有限公司

摘要：随着我国人口的不断增长及城市化进程的不断推进，人口压力、经济压力、发展压力等越来越大，现代城市建设中采用高层与超高层建筑来缓解这些压力。本文就现代建筑工程中高层及超高层建筑技术展开研究，主要介绍了高层与超高层建筑的发展现状，阐述了高层与超高层建筑中常用的技术和工艺，并重点介绍了高层与超高层建筑施工中的新型材料等。

关键词：高层建筑；发展；技术

引言

高层及超高层建筑技术水平和其施工质量是现代建筑工程技术水平的重要指标。相对于一些发达国家来说，我国的高层及超高层建筑技术发展正在经历从国内领先到与国际接轨的发展阶段，高层及超高层建筑技术正在快速发展和完善。目前世界上超过三百米的高层建筑数量已经达到几十幢，还有一些正在筹划的高层建筑高度已经超过五百米。就现在的发展态势来看，人口密度大的地区的超高层建筑正在向着一千米及更高的方向发展。

一、高层及超高层建筑

（一）高层建筑

高层建筑是指具有较多层数、高度较高的建筑，但是具体达到何种程度算作高层，相对于不同国家有不同的规定。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑；在英国，把等于或大于24.3m的建筑视为高层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑，但是单层建筑超过24米的不属于高层建筑。

高层建筑是现代建筑发展的必然，在城市的生产与消费水平达到一定程度后，高层建筑的普遍使用可以带来社会经济效益，其优点主要体现为三点。一、集中人口，利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离，从而提高效率；二、有效减少建筑的占地面积；三、减少市政投资并缩短施工工期。

（二）超高层建筑

超高层建筑是指40层以上，高度100米以上的建筑物。但由于超高层建筑安全性差，所以较少见。中国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定：建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。

相对于其他建筑来说，超高层建筑的优势在于非常有利的节省了土地资源，缓解住房问题，容纳更多人口，缓解城市压力。但是由于技术水平的限制，超高层建筑的安全性能仍然较差，所以其比较少见。

二、我国高层及超高层建筑技术发展历史

早在我国古代就有对高层及超高层建筑的建设及展望，比如说我国古代的高塔建筑，自东汉至清末一共修建了几万座不同结构的高塔，现存约两万座，因此我国的高层建筑技术有着悠久的发展历史。在新中国成立后我国的高层及超高层建筑技术逐渐得到了飞跃式的发展，如今我国已经是世界上建筑业最活跃的地区之一。在2011年世界上完工的全球十大高楼中有7座是在中国，摩天大楼在我国的数量也在迅速增长，可以说现在的中国已经是世界高层建筑及超高层建筑最活跃的国家。

三、我国高层及超高层建筑技术发展现状

相对于发达国家来说，我国的高层及超高层建筑技术起步较晚，在上世纪八十年代之后高层及超高层建筑技术才开始渐渐普及。但是，我国的高层及超高层建筑技术发展速度飞快，正如上文中提到的世界十大高楼中有七座是在中国，所以说，我国的高层及超高层建筑技术仍将不断进步和发展，在世界上的影响也会越来越大。

（一）材料性能不断提升

在建筑施工中原材料的质量高低会对整个建筑工程质量产生直接的影响，随着科技的不断进步和发展，现如今高层及超高层建筑工程中原材料的性能也随之不断提升，这也就会直接提高高层建筑的水平并为超高层建筑的质量提升提供了材料基础。在我国如今的高层及超高层建筑设计理念向着新奇化、个性化的方向不断发展，导致在增大施工难度的同时也对原材料的质量提出了更高的要求，其中最主要的就是钢材的质量。为了适应时代发展要求，我国逐渐研究出了适用于高层及超高层建筑的强度及韧性都很高的钢材，这样就给高层及超高层建筑的质量提供了有力的保障。还有就是钢材的焊接问题，焊接产生的焊接应力对建筑的稳定程度有极大的影响，在施工时要在保证焊接质量的同时减少焊接节点，这样就会有效减小焊接应力，如在工程中利用铸钢节点来解决焊接问题。

（二）结构设计不断完善

高层及超高层建筑的结构设计是高层及超高层建筑施工的前提也是一个难点，我国建筑行业发展至今已经衍生出一套具有中国特色的建筑设计体系，由经验定值确定安全度、由概率理论确定可靠度的设计方法。现在，高层及超高层建筑结构的设计计算方法已由平面分析发展到空间分析，由静力计算发展到动力计算，由人工手算发展至计算机计算，使得高层及超高层建筑结构设计更具科学性、合理性、有效性。现阶段我国高层及超高层建筑设计水平已经达到国际的先进水平，在抗震设计与施工、软土地基与深基础、沉降计算、预应力技术等方面甚至领跑世界。

（三）施工技术不断进步

在高层及超高层建筑工程施工中施工技术会对整个工程产生最直接的影响。随着现在高层及超高层建筑向着高度更高、结构更复杂的方向不断发展。高层及超高层施工技术逐渐发展为以钢结构制作安装、混凝土超高泵送、模架施工技术为主的现代施工技术。在高层及超高层建筑工程中，钢结构由于其强度大、生产工业化等优点被广泛应用，现在国内已经具备了高层钢结构的设计、制造及安装的能力。混凝土超高泵送的技术研究主要在于混凝土的配比、混凝土泵送设备、泵送工艺等方面，在新型泵送设备的支持下，混凝土超高泵送问题已经被解决。就模架施工技术而言，现在国内已经出现了整体滑模、整体爬模以及整体提模三种主要的模架施工技艺，其各有优点且技法成熟，需相关工作人员依据实际情况进行模架施工技术的选择。

四、高层及超高层建筑的发展前景

（一）绿色环保建筑

随着新《环境保护法》的提出，国家在环境保护方面的投入也越来越大，作为三大支柱产业的建筑业也应该积极响应国家的号召，全面推进了绿色环保建筑的建设。要进行绿色环保建筑建设就必须在节能、环保等方面加大重视。节能方面，在进行高层及超高层建筑施工时要尽量选用节能型材料，施工过程中要注意对资源浪费的监督，如水资源浪费等，注意在进行施工方案设计时在保证高层及超高层建筑施工质量的前提下减少不必要的材料、资源的使用。环保方面，在进行高层及超高层建筑施工时要时刻注意施工对周围环境的影响，充分利用绿色环保的施工材料，为人们提供绿色、适用的空间，减少工程对环境的破坏。

（二）信息化施工

二十一世纪是信息时代，建筑也应该随着时代的发展向着信息化、自动化的方向发展，这样才能满足人们在新时代下的要求，充分发挥建筑的作用，如通过各种电子设备对高层及超高层建筑进行管理、防护等等。近年来，在我国建筑施工领域被应用最广泛的就是BIM技术，其采用数字建模的方式，在推动建筑行业向着信息化、数字化的方向发展的进程中起到了重要的作用并实现居住人员、管理单位等之间的信息共享。

结语

随着科技的不断进步与发展，现代建筑的高层及超高层建筑技术发展也迎来了新的机遇。无论是人们对高层及超高层建筑需求的增长，还是社会发展对高层及超高层建筑技术的要求，都注定了高层及超高层建筑技术必须不断进步和发展。今后世界上高层及超高层建筑的发展势头还将持续，虽然我国的高层及超高层建筑技术仍存在一些问题，我们应该不断学习借鉴并创新发展，使我国的高层及超高层建筑技术得以更好的发展。

参考文献：

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