发布时间：2023-08-20 14:58:15
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的超高层住宅设计样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：超高层 ； 消防 ； 电气设计
中图分类号：TU97 文献标识码： A
随着超高层住宅建筑的兴起，目前新建商品住宅中高度超过100米的住宅数量日趋增多。超高层住宅建筑的设计成为电气设计人员关注的热点。超高层建筑一般建筑面积大，人员密度高，火灾危险性大，万一发生火灾，火势蔓延速度快，扑救难度大，人员疏散较为困难。与超高层公建相比，超高层住宅不属于人员密集场所，居住人员对环境较为熟悉，规范中的规定相对公建来说宽松些，并没有停机坪和避难层的设计规定，火灾时以自救为主。正因如此，火灾的早期报警及消防自动灭火更为重要，它可以将火灾控制在初期，为人员疏散争取时间，使人员能最大程度的得以疏散。
2011年5月并于2012年4月实施的《住宅建筑电气设计规范》对于建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑进行了详细的规定，从用电负荷等级、自备电源、导体及线缆选择、应急照明、防雷、火灾自动报警系统几个方面进行了规定。下面就超高层住宅建筑设计中的一些设计要点进行探讨研究：
1用电负荷等级的确定
规范明确规定消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、走道照明、值班照明、安防系统、电子信息设备机房、客梯、排污泵、生活水泵均应为一级负荷供电。其中消防用电负荷、应急照明、航空障碍照明、生活水泵宜设自备电源，即柴油发电机组供电。目前本地的工程项目中，设置柴油发电机组的情况较少，房地产商会首先考虑经济投资，对于“宜”的设置项会选择不设置，但随着人们对消防方面安全防范意识的增强，相信不久的将来，柴油发电机组会成为超高层住宅建筑设计的必要组成部分。
2导体及线缆的选择要求
规范明确规定用于消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆。矿物绝缘电缆是用退火铜作为导体、密实氧化镁作为绝缘、退火铜管作为护套的一种电缆，由于它的全部材料都是采用无机材料，所以它本身不会引起火灾，不可能燃烧或助燃，它可以在接近铜的熔点的火灾情况下继续保持供电，是一种真正意义上的防火电缆。近年来多起发生人员伤亡的火灾实例显示，人员出现死亡的一个重要原因是火焰烟雾中毒所致的窒息。火灾烟雾中含有大量的一氧化碳及塑料化纤燃烧产生的含氯、苯等有害物质的气体火焰又可造成呼吸道灼伤及喉头水肿，这些因素足以使浓烟中的被困者在3~5分钟内中毒窒息身亡。此外在浓烟的状态下人员无法辨别方向，进而无法逃生。因此在设计过程中，对于非消防电源的干线电缆、电线应选用阻燃低烟无卤或无烟无卤的交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线。这类电缆的特性，使得当火灾发生时，烟浓度低，可见度高，有害气体释放量小，便于人员撤离。
3防火系统的设计要求
超高层住宅遇见火情时的扑救和应急救援能力，是设计人员设计过程中的重点。对于和居民住宅相关的消防安全内容均应得到重视，建筑内应设消防控制室、火灾自动报警系统为特级保护对象，除了卫生间外，均应设置火灾自动报警系统。报警系统主要由火灾自动报警系统、消防联动控制系统、消防专用电话系统、火灾应急广播系统、火灾漏电报警系统、电梯运行监视控制系统、应急照明控制及消防系统接地构成。
设计中应明确消防安全警示标识、喷淋灭火系统、报警装置、应急广播装置等设置标准。特别是在住宅户内需安装火灾探测报警器。上海更提出进一步要求：100米以上的超高层住宅应设置避难层。
上海出台的《住宅设计标准》是国内首个将避难层纳入超高住宅的设计标准。新标准明确规定100米以上超高层住宅每15层或者45米设置一层避难层，避难层严禁常人居住，净面积应按每平方米3人计算。新标准的实行为超高层住宅的居住安全提供了保障。
此外，《住宅建筑电气设计规范》指出建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑、居住人口超过5000人的住宅建筑宜设应急联动系统。应急联动系统应以火灾自动报警系统、安全技术防范系统为基础。
应急联动系统应具有下列功能： 1)对火灾、非法入侵等事件进行准确探测和本地实时报警。2)采取多种通信手段，对自然灾害、重大安全事故、公共卫生事件和社会安全事件实现本地报警和异地报警。 3)指挥调度。4)紧急疏散与逃生导引。5)事故现场紧急处置。应急联动系统宜具有下列功能： 1)接受上级的各类指令信息。2) 采集事故现场信息。3) 收集各子系统上传的各类信息，接收上级指令和应急系统指令下达至各相关子系统。4) 多媒体信息的大屏幕显示。5) 建立各类安全事故的应急处理预案。
应急联动系统应配置下列系统： 1) 有线／无线通信、指挥、调度系统。2) 多路报警系统。3) 消防一建筑设备联动系统。4) 消防一安防联动系统。5) 应急广播一信息一疏散导引联动系统。应急联动系统宜配置下列系统： 1) 大屏幕显示系统。2) 基于地理信息系统的分析决策支持系统。3) 视频会议系统。4) 信息系统。
应急联动系统宜配置总控室、决策会议室、操作室、维护室和设备间等工作用房。 应急联动系统建设应纳入地区应急联动体系并符合相关的管理规定。
与此同时，新规范中还规定了住宅设计中通用的以下几点需要注意：
4低压配电系统保护方面
规定了每套住宅应设置自恢复式过、欠电压保护电器。
4.1导管布线方面
潮湿地区的住宅建筑及住宅建筑内的潮湿场所，配电线路布线宜采用管壁厚度不小于2.0mm的塑料导管或金属导管。这是对以往设计要求的金属导管1.5mm的进一步提高。
对于敷设在楼板内、垫层内的线缆保护导管做了相应规定，在住宅电气设计过程中，户内箱体预留，设备间选择、楼板内管径与楼板厚度要求是和土建专业密切配合的几个方面，也是预留预埋时的设计要点。
4.2电气竖井布线方面
规范对于电气竖井的设置做了明确的规定。高层住宅建筑利用通道作为检修面积时，电气竖井的净宽度不宜小于0.8m。电气竖井内应急电源和非应急电源的电气线路之间应保持不小于0.3m的距离或采取隔离措施。电气竖井内应设电气照明及至少一个单相三孔电源插座，电源插座距地宜为0.5m~1.0m。电气竖井内的照明开关宜设在电气竖井外，设在电气竖井内时照明开关面板宜带光显示。
4.3公共照明方面
住宅建筑的门厅应设置便于残疾人使用的照明开关，开关处宜有标识。可在距地1.0米和1.3米各设一只照明开关，既满足了要求又节省了造价。
4.4家居配线箱方面
距家居配线箱水平0.15m~0.2m处应预留AC220V电源接线盒，是为了给箱内的有源设备供电，电源变压器可安装在电源接线盒内，接线盒内电源宜就近取自照明回路。
4.5安防技术防范系统方面
电子巡查系统为应设置项，可选择离线式电子巡查系统和在线式电子巡查系统。
高层住宅建筑楼梯间应急照明可采用不同回路跨楼层竖向供电，每个回路的光源数不宜超过20个，而不是25个。
关键词：超高层；给排水系统设计；消火栓给水系统；湿式自动喷水灭火系统
中图分类号：S611文献标识码： A
前言 ：超高层建筑的给排水和消防设计并非是简单的文字就能描述的。随着我国经济的不断繁荣，超高层建筑不断涌现，各种技术也在不断的应用到这些建筑中来，因此从设计角度讲，没有一成不变的模式，都是在实践中不断地摸索，吸收新技术、新方法来完善设计，并更加合理，以人为本，服务社会。以下根据笔者的工作实践对一栋43层超高层给排水及消防给水系统的设计，分享设计心得。
一、给水系统设计
水源为某市政道路一条DN600mm市政给水管，市政水压为0．25 MPa。生活给水系统竖向分区的供水方式如下：根据规范要求进入每户的用水点的静水压力不能超过0．35 MPa，加上该栋楼为超过100 m的超高层住宅，考虑到高区部分用水点的平衡性及安全性，故将整栋楼分为两个大的区域进行供水，21层及21层以下采用生活变频泵供水，22层及其上面部分采用屋顶生活水箱供水的方式。有些设计人员在给超高层住宅进行给水分区时，往往喜欢考虑将100 m以下的住宅全部采用变频泵供水，这往往增加了高区部分供水的不稳定性，同时由于超高层住宅都会考虑设置屋顶生活水箱，何不利用屋顶生活水箱的供水安全性及稳定性，将整栋楼进行合理分区，以确保整栋大楼供水的安全性及合理性。同时，在每个分区内由于要满足该区最高楼层部分用水点的供水压力，往往导致该区部分楼层用户的供水压力超标，这时往往需要在超压的楼层考虑设置减压阀以减去多余的压力，这时需注意减压阀前后的压力差是否太大，如果太大，就需要增设两组减压阀以平稳的减去多余的压力，既避免了对减压阀的损坏，同时也减少了噪声的污染。
二、给水设计
从目前高层建筑给水方式来看，主要有如下三种：第一，市政管网供给；第二，水池水泵房屋面水箱用水点供给；第三，水池变频供水设备用水点供给。
第一种市政管网供给方式，在投资、安装、维护、节能方面具有很大的优点，但其可靠性、持续性比较差，由于在建筑内部供水贮备设施，一旦市政管网出现停水现象，则建筑内部也会随之出现断水，但由于内部无贮备水量，当外网停水时，将使内部断水。第二种供水方式具有水量贮备环节，因此弥补了第一种供水方式供水可靠性缺点，保证供水的持续性和稳定性，但在其它方面与第一种方式相比，明显处于劣势状态，如安装麻烦、维护不便、投资较大、节能不足等，而且该方式中的水泵在工作时，会产生振动和噪音，对居住者的生活有可能产生一定的影响，同时也有可能带来给水的二次污染，相关设施的增加，造成了整个建筑物荷载的增加，对建筑物本身的安全性、稳定性或多或少会带来一定的影响。第三种给水方式虽说在一定程度上考虑到了第一种方式和第二种方式存在着的明显不足，如供水可靠、维护方便、消耗较少，但由于该方式的应用所需要水泵型号较多，技术要求较高，因此，在投资成本方面会有所偏高。
通过以上分析，可以明显看出，各种供水方式各有有缺点和适用范围，需要结合高层建筑实际情况，选择经济、科学、合理的给水方式。
三、湿式自动喷水灭火系统
1该栋楼的喷淋系统按中危险一级设计，用水量为21 L／s，系统作用面积260 m2。每个喷头保护面积12．5 m2，喷头公称动作温度为68℃。
2 本工程属于超高层住宅，自动喷淋设置于各前室及走道内。
3 系统分为高，中，低三个区。低区：1层一12层，中区：13层～27层，高区：28层～43层，分别由地下室喷淋加压水泵加压供水。室外按高、中、低分别设有喷淋水泵接合器，整个喷淋系统组成环状管网。分别与消防泵房的喷淋加压管进行连接。
四、排水
1 由于本大楼属于住宅楼，生活污水量很小，排水不分流，粪便污水与生活污水经化粪池处理后排入市政排水管网。2)本工程设置独立的雨水系统，排入市政雨水管网。
五、给排水设计建议
1 室外消火栓设置问题根据《高规》7．3．6“室外消火栓的数量应按本规范第7．2．2条规定的室外消火栓用水量经计算确定，每个消火栓的用水量均为10～15 L／s”，以及其条文说明，本工程的室外消火栓个数应为8个，但由于该小区周围全部是市政道路，同时该部分市政道路由甲方代建，应可以与当地自来水公司协调，如果建筑物40 m内有足够的消火栓，可以不用设室外消火栓，既符合《高规》要求，也不会造成浪费，以免造成重复投资。
2 水泵房内吸水管，当消防水池合用时，超过500m3必须分成两格，这就给水泵吸水带来一定的困难。根据《高规》7.5.4“一组消防水泵，吸水管不应少于两条，当其中一条损坏或检修时，其余吸水管应仍能通过全部水量”，设计中采用水池连通管吸水，每个消防水池设一条吸水管，则符合规范要求。
3 地下车库消火栓、喷淋的设计。地下车库体积较大，消火栓一般挂在柱子上或边墙上，而汽车位一般较密，如果不考虑汽车位的位置而设消火栓，就会出现消火栓在汽车位的后面，导致出现看不见或即使看得见也取不到消防水带和水枪灭火的现象。因此地下车库设消火栓时，应考虑汽车位的位置。同时，因为地下车库不安装吊顶，设计喷头时不应只按3.6m间距布置喷头，而应考虑梁的位置，结合结构专业使喷头布置符合规范要求。
4 屋顶生活水箱的设置高度有时不能满足最上面两层最不利点的出水水头的压力，需在屋面增设加压泵以满足最上面两层最不利点的出水水头的压力，由于垂直高差较大，管路开停频繁，容易产生水锤现象，管道将发生剧烈振动和较大的声响。该工程不仅在水泵出口设置了水锤消除器，还在屋顶水箱进水管上设置了两个水锤消除器。
5 排水管通气管设置。本工程每根排水管均独立设置专用通气立管，通气立管管径与污水立管管径相同，每层设置结合通气管。
6 雨水系统设置。本工程雨水排除采用雨水斗进行有组织地收集，并考虑到高层建筑的立面雨水按1／2立面面积折算为集雨面积计算雨水量进行雨水排除。本工程地下室的顶板是首层室外地面，且面积较大，该处的雨水排除经与建筑、结构专业进行协调，主要考虑到车库的净空较低，几个方案综合比较，最后采用地下室顶板结构找坡的形式进行雨水排除，排入市政雨水井。这样不在地下室吊装雨水管，既保证了车库的净空，又不会因为雨水斗的渗漏而影响车库的使用。
7 集水井、潜污泵的设置。地下停车库低于室外地面，其污水不能自流排人市政排水管网，在地下室设置集水井，通过潜污泵提升至室外。潜污泵流量的选用考虑到：①地下停车库洗地排水量Q1；②车道出入口处的雨水量Q2；③火灾消防用水的排水量Q3。对于与车道出人口集水沟相连的集水井，其排水量取Q2与Q3中的大者，泵房集水井考虑消防试泵时的排水量，其潜污泵的流量应满足消防试泵的要求，其余集水井取Q3，而Q1不与Q2及 Q3同时发生，且其值较小，可略去不计。每个集水井均设置两台潜污泵，电气均考虑两台同时工作，平时一台工作。如果最高水位持续5 min，则两台泵同时工作，以便及时排除地下室积水。
8 管材。给水管材：由于镀锌钢管腐蚀较严重，现采用钢塑复合管，既保证水质又能延长给水管寿命。供水主管承受很大压力，采用无缝钢管，法兰连接。排水管材：普通高层建筑一般采用UPVC管或卡箍式排水铸铁管，超高层建筑因较高故排水铸铁管接口不实，容易造成底层水压过大而漏水等现象。本工程污水、雨水管材均采用给水铸铁管。
六、结束语
作为建筑给排水的设计人员，应本着技术、安全、经济性原则，在实践中努力创新，寻找最佳的给排水设计方案，以适应建筑设计发展的新要求，满足人民群众不断提高的物质文化要求，是走上可持续发展之路的基础和保障。
[1] 李兆宗. 浅谈住宅给排水设计中的问题与改进办法[J]. 中国科技信息. 2011(16)
【关键词】高烈度；抗倾覆；应力控制；高宽比超限；抗震加强措施
1 工程概况
本工程为兰州兰石集团有限公司3#住宅楼，建设用地位于兰州市七里河区。3#楼地下为2层(地下一层为管道夹层，层高1.50m，地下二层为甲类核六级人防兼自行车库，层高3.60m)，地上30层为住宅，结构主体高度87.30米，惯性矩等效宽度13.75米，高宽比6.35，全现浇抗震墙体系，抗震墙抗震等级一级。嵌固端位置取在一层楼面(标高±0.000)处。
2 超限类型
根据建设部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，本工程不属于建设部规定的超限高层建筑。根据《甘肃省建筑工程施工图设计文件审查要点》结-C50201的规定，3#住宅楼高宽比超过规定，为省定超限高层建筑。
3 建筑结构设计等级及设计参数
4 地基与基础
4.1 地基概况
拟建场地位于建设用地位于兰州市七里河区。勘察场地主要地层特征见下表。
4.2 基础设计
根据场地的地层结构及物理力学性质，并结合上部结构的特点，基础采用桩-筏基础，桩以卵石为持力层。基础埋深6.0米（5.1+1.2- 0.3=6.0），埋置深度为建筑物高的1/14.55。
5 上部结构选型
由于高宽比超限，且建筑物主要使用功能为住宅，故结构体系选择抗侧力性能较好的剪力墙结构，并通过合理的布置剪力墙以达到抗倾覆、结构整体稳定的要求。楼（屋）盖采用现浇混凝土楼（屋）盖，并适当加厚嵌固楼板及屋面板的厚度，以提高建筑物的整体性能。
6 结构分析
6.1 本工程使用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部编制的结构分析程序《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE》（2010年版）进行结构分析，由于高宽比超过《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002限值，采用PMSAP软件进行补充整体分析，并用SATWE选用两条天然波TH1TG040、TH3TG040，一条人工波RH1TG040进行结构弹性动力时程分析，并对三种计算结果列表对比。
6.2 主要电算结果
4.3 结果分析
对SATWE与PMSAP两套不同振型分解反应谱法进行计算比较，SATWE程序的振型分解反应谱法与结构弹性动力时程分析法进行计算比较，主楼弹性动力时程分析、PMSAP分析结果与SATWE计算结果基本一致，第三周期为扭转周期，结构设计采用SATWE计算结果。
弹性动力时程分析每条时程曲线主要结果：
TH1TG040 X: 6348.8KN Y:6592.2 KN
TH3TG040 X: 4976.6KN Y:9691.9 KN
RH1TG040 X:5979.7KN Y:5761.8 KN
振型分解法的底部剪力：X: 6495.72KN Y: 7343.00KN
4.3.1 X：{6348.8，4976.6，5979.7}＞6495.72*65%=4222.22，
Y：{6592.2，9691.9，5761.8}＞7343.00 *65%=4772.95KN，
计算结果满足每条时程曲线所得的结构底部剪力不小于振型分解法的底部剪力的65%。
4.3.2 （6348.8+4976.6+5979.7/3=5768.37＞6495.72*80%=5196.58
（6592.2+9691.9+5761.8）/3=7348.6＞7343.00*80%=5874.40
计算结果满足多条时程曲线所得的结构底部剪力的平均值不小于振型分解法的底部剪力的80%。
弹性动力时程分析每条时程曲线计算所得结构底部剪力大于振形分解反应谱法计算结构的65%，三条时程分析曲线计算所得结构底部剪力的平均值大于振形分解反应谱法计算结果的80%，且振型分解反应谱法计算结果曲线均能包络时程分析曲线的平均反应曲线。
结构的刚重比最小为6.65大于2.7，结构计算可不考虑重力二阶效应的不利影响，也满足高层建筑结构稳定对结构刚度的要求。底部加强区各楼层与其上一楼层的刚度比、承载力比均大于0.8、0.9。结构计算的有效质量系数均大于95%；考虑5%偶然偏心的地震作用下，楼层或层间位移比均不超过1.2，平面扭转规则。多遇地震作用下基础底面未出现零应力区。中震作用下，结构底部抗倾覆弯矩与倾覆弯矩之比均大于2.0，基底出现零应力的范围占基础底面积的最大值为23.4%，小于25%。中震下结构不发生整体倾覆。基础埋深满足抗倾覆的要求。
在罕遇地震作用下，层间弹塑性位移角最大为1/174,小于1/150。
外纵墙最大轴压比0.30
主要受力构件配筋适中，除极少量剪力墙连梁截面抗剪强度不够外，其它构件基本无超筋超限，竖向抗侧力构件未出现塑性铰，未出现薄弱部位。说明结构布置合理，各控制指标均满足规范限值要求，计算结果有效、可靠。
5 结构加强措施
结构设计采取以下加强措施：
5.1 控制楼层层间最大位移与层高之比≤1/1100。
5.2 加大基础有效埋深，基础埋深6.0米，埋置深度为建筑物高的1/14.55，不小于房屋高度的1/16。
5.3 严格控制外纵墙轴压比，其限值按《高规》表7.2.14所对应的数值降低0.1（即0.5-0.1=0.4）。
5.4 剪力墙底部加强区墙体水平及竖向分布钢筋配筋率控制不小于0.30%,对底部加强剪力墙约束边缘构件从基础底板以上设置，设置高度在《高规》7.2.15条基础上再向上延伸一层，纵向边墙约束边缘构件配筋率不小于1.35%并不小于6 18。
5.5 底部加强区剪力墙连梁加强密箍，一般控制其跨高比不大于2.5，当跨高比小于2.5 时，设置水平缝形成双连梁或增设斜向交叉暗撑或钢筋。
6 预期性能目标
当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区地震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
7 可行性评价
关键词 并联供水串联供水 水泵-水箱-减压阀联合供水
中图分类号：S276文献标识码： A
引言
随着现代城市的不断发展，各种造型别致的高层住宅正在各个城市不断涌现。安徽芜湖长江之歌1018地块是首个被定位为第五代现代住宅社区的代表作的项目，并将被打造成为整个芜湖乃至整个长江流域沿岸的标志性住宅建筑。本文通过对多种适合高层及超高层住宅给水分区系统进行逐一分析和比较，从而确定出较为经济、合理、节能的给水分区系统，。
1 项目概况
安徽芜湖市戈江区长江之畔1018地块项目位于长江以南，项目西至长江南路，东至中山南路，南至大工山路，北至马仁山路。一期为其中的A地块用地，总建筑面积为152854m2，位于马仁山路南，红花山路北，项目由多栋高层、超高层住宅、物业管理、商业及地下室组成。其中地上住宅部分主要有3种建筑高度：
1#、2#、5#、11#楼为建筑总高98.300m的高层住宅，共有33层；
3#、6#~10#、12#、13#、16#~18#楼为建筑总高118.600m的超高层住宅，共有40层；
19#楼为建筑总高134.600m的超高层住宅，共有44层，为一期中最高的一幢超高层住宅楼。
另有多层公建（含多层商业楼,农贸市场,邻里中心等）。
2 给水系统压力规定
《建筑给水排水设计规范》中在系统选择上对高层建筑生活给水系统分区作出了以下明确的规定：
(1) 卫生器具给水配件承受的最大工作压力，不得大于0.6MPa。
(2) 高层建筑生活给水系统应竖向分区，为防止损坏给水配件，给水压力应符合下列要求：
1 各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa；
2 静水压大于0.35MPa的入户管（或配水横管），宜设减压或调压设施；
3 各分区最不利配水点的水压，应满足用水水压要求。
(3) 居住建筑入户管给水压力不应大于0.35MPa。
为了不损坏给水配件，这几条规定都明确地规定了给水系统分区的要求及各个分区内的给水压力范围，即在不设减压措施的前提下，保证每个分区给水压力不大于0.35MPa，并应保证最不利配水点的水压满足用水要求。本文所述的项目设计中均是以此为标准来控制给水分区划分的。
3 给水系统比较
建筑物内的给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定。分区供水不仅可以防止损坏给水配件，同时也可避免因过高的供水压力而造成用水不必要的浪费。
鉴于此地块中既有高层住宅，又有超高层住宅，且住宅的总建筑高度不一，部分建筑高度在100m以下，而另外一部分建筑高度却超过了100m。针对建筑高度小于于100m和大于100m的两类建筑，一般的采用的给水分区主要有如下几种：
1.对于高度不超过100m的高层建筑，一般采用无水箱的分区并联供水方式和水泵水箱联合的分区、并联多管供水方式。无水箱的分区并联供水方式是在各分区单设水泵，直接通过地下生活调节水池抽水，后升压供给各给水分区。这种给水方式的高区泵的扬程高，输水管的材质及接口要求比较高，但是事故只涉及到一个区，不会造成全楼停水；水泵水箱联合的分区、并联多管供水方式则是在各分区单设水箱和升压泵，各分区单设水泵直接通过地下生活调节水池抽水，后升压至各分区的高位水箱，再由各高位水箱供给各给水分区。这种分区方式虽然增加了供水的可靠性，防止一旦停电，全楼立即停水的现象发生，但是增加了结构负荷，且占用了较多的建筑空间，而且由于在各个分区分别设置了水箱，也使得供水水质较差。
2.对于高度超过100m的超高层建筑，一般主要采用的是无水箱的分区串联供水方式和水泵水箱联合的分区串联供水方式这两种。无水箱的分区串联供水方式是用泵通过生活水池抽水，并设置多级提升泵，每一区的泵需匹配并联锁，事故虽然只涉及到一个区，不会造成全楼停水，且对结构负荷要求低，管材及接口无需耐高压，但是供水可靠性低，泵的数量多，中间层需设泵房，对防震和自动控制的要求较高；水泵水箱联合的分区串联供水方式是在各分区设置高位水箱，各区下部设置满足本区需要的提升泵，及与上区提升泵相匹配的转输泵并联锁，各分区水箱除满足本区用水需要，还应贮存供上区泵的启泵水量，各分区由水箱供水。由于各分区贮存了上区泵的启泵水量，以致于水箱体积较大，对结构负荷及建筑空间都有影响，且对用水水质也有较大的影响。
而在《建筑给水排水设计规范》中有明确规定“建筑高度不超过100m的建筑的生活给水系统，宜采用垂直分区并联供水或分区减压的供水方式；建筑高度超过100m的建筑，宜采用垂直串联供水方式。”。按此规定，则对建筑高度不超过100m建筑的生活给水系统，一般低区采用市政水压直接供水，中区和高区优先采用加压至屋顶水箱，再自流分区减压供水方式，也可以采用一组变频泵供水，分区内再用减压阀局部调压。对建筑高度超过100m的高层建筑，则多采用串联供水的供水方式。
对于住宅，必须保证用水的可靠性及良好的用水水质，针对芜湖长江之歌这类住宅无设置中间水箱及泵房的条件，且目前垂直分区并联供水方式已在很多项目广泛使用，并已经过多年的实践，日益成熟完善。变频泵可保证用水不间断，且能更好地保证用户用水的水质要求。由于本项目的建筑单体数目过多，建筑层高统一，故对于100m以下的楼层综合考虑分区系统划分，采用垂直分区并联供水方式。而对于100m以上的楼层则可采用水泵-水箱-减压阀联合供水方式进行单独分区，从而既充分利用了每个分区的生活水泵，也同时保证了超高层住宅的最上部分区用水的可靠性，从而达到经济、合理、节能的目的。
4 给水系统设计
每栋楼内的给水系统设计，最小给水压力值按满足每分区最不利给水点卫生洁具出水水头计算，一般最不利的给水点为为淋浴头，最不利的出水水头按6m来计算；最大的压力值按《建筑给水排水设计规范》中规定需满足每层入户不超过0.35MPa的要求，则对于标准层层高为2.9m的住宅，可按每6~7层划分为一个给水分区。
对于低区给水系统，应优先利用外网市政压力供水，据当地提供的市政资料，市政水压可供至住宅6层，故1~5层为第一给水分区，由城市给水直供；自地上6层起开始设给水加压设施，第6~12层、13~19层、20~26层、27~33层分设为4个给水分区，由变频泵采用并联供水方式直接供水；33层以上的分区则采用水泵-水箱-减压阀联合供水方式供水，并在入户管压力超过0.35MPa的楼层设置减压阀组以保证分区每层入户压力满足规范要求。各单体的系统图示如下：
各分区水泵均集中设置在地下二层的生活水泵房内，各给水分区加压泵参数如下：
由以上的给水系统分区设计可以看出，系统的各个给水竖向分区不但整齐统一，清晰明了，而且还充分地利用了各个给水分区的各组水泵，达到了节能的目的。由于设置的生活水箱较少，也同时保证了良好供水水质。
关键词：超高层建筑；暖通；设计；节能
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
随着时代的进步，城市的发展，超高层建筑的建设步伐也在加快，超高层建筑建设计的过程中，暖通空调的合理设计也是一个非常重要的部分，所以，做好超高层建筑建设计中的暖通设计的节能工作非常有必要。
二、超高层建筑中存在的问题
在建筑学领域，高度超过100m的建筑称为超高层建筑。由于超高层建筑高度较高且具有高容积率的特点，超高层建筑的特点同时也是它存在的问题。
1、室内风环境差
由于超高层建筑具有较大的高度，风速随着高度增加逐渐变大,风大的室内居住环境并不舒适,同时风声也是室内噪声的主要来源。《超高层住宅的居住模式研究》一文中对超高层住宅室内舒适度的调研结果也表明，15-25层的住户室内声环境和舒适度较差，建议对10-30层重点做噪声模拟，并通过设计来提高室内舒适度。
2、公共交流空间小
一座超高层住宅能够容纳200户以上的住宅，居住者的公共活动空间很小，内部居住环境相对封闭，邻里相互认识和交流的几率由于高密度的居住模式而降低。
3、火灾隐患大
超高层建筑功能复杂，设备繁多，人员相对集中，存在大量的引火源。超高层建筑一旦起火，建筑的管井、风道、楼梯间和电缆井等各种竖井的烟囱效应十分显著。加上建筑物越高，风速越大，火灾蔓延越迅速。容易造成严重的人员伤亡和经济损失。
三、超高层建筑暖通设计的改进措施
1、设计必须具有可靠性和可行性
设计方案是否可行最重要的考虑因素就是必须满足用户的使用需求，设计方案不但要满足供水和供电方面的要求，同时也要满足包括环境保护工作在内的国家以及各地政府相关规范和相关法规的要求。在设计中，如果遇到了一些无法使用标准设备的特殊情况，对于非标准的设备必须提出详细并且准确的参数要求，并且这些参数要求都应是合理的。另外在建筑设计已经确定了围护结构的情况下，自动化的控制程度、选用设备的型号以及空调相关专业的系统布置与系统的节能都是有重大的关系的，因此对于设备选型不应太过保守，分区时应根据不同的实用功能进行操作，为最大限度的减少热损失，建议设计热回收机，针对冷却塔风机以及水泵等还应采取变频调节。
2、设计要具有可操作性和调节性
为适应全年符合的不断变化，暖通空调系统应有良好的调节性能，我们常见的调节性能好的方案有VRV变频空调系统和VAV空调系统两种方案，这两种方案的耗能都很小，但是一次性的投资费用都是很高的。有些办公建筑并不是全天使用的，因此在选择设计方案时就应考虑其能适应夜间不工作的要求。由于空调系统自动化水平的不断提高，因此可以适当的减少管理人员的劳动强度和数量，但是可能会造成投资费用的上升，这就要求了应进行技术经济性的比较，同时还要不断提高管理人员的综合素质。只有季节转换时才操作的阀门应采用手动控制的方式，对于需经常调节控制的并且设备数量较多的工程以及大型的系统工程应采用自动控制，从而有效减少管理人员的工作量，同时为了保证系统的可靠性和稳定性，自动控制系统应尽量的简化。
四、合理的高层建筑设计是节能型暖通空调设计的基础
对于房间的空调冷热负荷，高层建筑本身围护结构的性能表现是影响其大小的直接原因。从相关的统计资料中可以看出，空调计算负荷随着围护结构传热系数的增加而增加，可以说，暖通空调设备的能耗同高层建筑的围护结构的设计是否合理息息相关。因此，在进行高层建筑的设计阶段，就应该做好前期的围护结构保温性能设计工作，对此，我国在政策管理上也对高层建筑的围护结构的传热系数的最大值作以相应的规范限制。
在建筑的围护结构设计和施工方面主要注意以下几点：
1、严格控制窗墙比。对于窗户的面积进行适当的缩小，尤其在我国北方东西朝向的建筑上，窗和墙的比例控制在0.35 之内，南北朝向的可以将比例控制在0.45 之内；其它地区窗墙比例控制在0.45 之内。
2、窗户玻璃的选择。优先采用保温性能良好的吸热玻璃、双层玻璃，严禁单层白玻璃的使用。
3、窗户增加遮阳设计。采用内、外遮阳的设计可以对冬寒夏热的建筑节能起到一定的辅助作用。
4、加强外墙保温性能。对于建筑的外墙保温，使用性能良好的隔热保温材料。另外可以对于屋顶设置遮阴棚、通风屋面等进行建设空调系统的负荷。
五、超高层建筑空调设计节能措施及注意问题
超高层楼宇节能重点在于建筑物自身节能和各种机电设备的节能: 建筑物自身的节能主要是从建筑设计规划、围护结构、遮阳设施等方面考虑; 各种机电设备节能要充分合理地利用设备进行节能。超高层建筑空调能耗较大, 因此, 在设计中应认真仔细进行负荷计算, 避免盲目套用空调负荷指标替代负荷计算而引起较大的能耗损失, 设备选择时应考虑同时使用系数, 避免设备装机容量过大, 造成初投资及运行成本增大。空调系统设计中应通盘考虑空调系统方案, 合理配置空调设备, 选择先进的调节方法 , 利用全年动态负荷分析提出节能策略, 优化冷源设备的组合,提高部分负荷下制冷系统的运行效率。
在超高层建筑空调设计中应注意以下问题:
1、超高层建筑空调冷、热源系统设计应尽量采用热、电、冷三联供方式, 以便能源互补, 达到节能的目的; 空调水系统设计采用大温差比例控制阀, 可减小水系统运行流量, 达到降低水泵能耗的目的; 空调风系统设计应尽量采用变风量系统, 以达到节省风机耗电量, 节约制冷冷量的目的。在高层建筑中采用变风量空调系统可减小能耗、降低噪声, 提高空调房间的舒适性。
2、超高层建筑面积大、层数多、空调负荷大,为了实现节能运行, 在空调系统设计中应考虑系统分区问题, 各系统分区应满足负荷变化及调节的需要, 如在各层进行内、外分区: 内区采用空调机组及新风系统, 以满足人员及设备冷、热负荷的需求; 外区采用风机盘管系统, 以满足建筑护结构冷、热负荷需要, 各分区系统可灵活调节适应空调全年负荷变化的需要, 这样, 可以减少能耗,节省空调运行费用。
3、超高层建筑空调系统通常较复杂, 系统内工作人员较多, 因此, 空调系统空气质量品质控制至关重要, 空调新风系统及空调机组回风系统应设置高效空气过滤器。
4、超高层建筑送、排风系统较多, 占用建筑面积及空间较大, 为节约空间和成本, 应根据各系统使用频率和条件, 将各系统相互交融, 采用兼用或合用系统, 如采用排风和排烟共用系统, 平时排风, 火灾时排烟, 并采取必要的安全措施, 保证系统运行安全可靠。
5、超高层建筑由于高度较高, 热压差较大, 容易在公用垂直通道( 电梯井) 内产生烟囱效应, 容易造成楼梯间负压过大, 楼梯间门不易打开, 因此, 在平常应设防止烟囱效应的正压送风系统。提高空调系统的自动化控制水平, 是超高层建筑空调节能的关键。对风机盘管、冷热水系统、制冷装置及新风系统等的自动控制, 是当前设计人员与建设单位应该考虑的重要内容。据国外资料介绍, 在一个典型房间, 对风机盘管装自控和不装自控进行比较, 比较结果安装自控可节能38%。而增设自控系统的投资只要2 年左右时间就可以收回。
六、结束语
总而言之，超高层建筑暖通空调设计的过程中，一定要更加重视暖通的节能问题，只有提高了超高层建筑的暖通节能效果，才能够更好的推动超高层建筑暖通空调朝更加科学的方向发展。
【参考文献】
[1]卢朝锋.暖通空调方案的设计要点分析[J].民营科技.2011(03)
[2]吴春雨,蔡凯.暖通空调方案设计应注意的问题探讨[J].黑龙江科技信息.2010(12)
关键词：超高层建筑
自1968年日本外交部大厦（地上36层，高度147m）建成以来，日本的超高层建筑的发展已有30年的历史了。随着强震记录的收集技术和计算机技术不断发展，动力设计方法的不断完善以及建筑用钢材的发展，日本正迎接钢结构超高层建筑时代的到来。
1超高层建筑的现状
高度超过60m的建筑物，需受到日本建筑高层评委的评审，并通过建设大臣的认定后，方可允许建造。从日本《建筑通讯》上刊载的这些建筑物的有关数据资料，可以看出，除塔状构筑物及烟囱等以外，高度超过60m的建筑物，日本现在(1998年1月）有1000栋以上，其结构类型：纯钢结构（S结构）为60.6％；下部为钢－钢筋混凝土结构（SRC结构）、上部为S结构（S＋SRC结构）为3.8％；SRC结构为21.3％（如图1），以RC（钢筋混凝土结构)高层住宅为主的建筑数量不断增加，且比率达13.9％。高度超过150m以上的建筑物，已有65栋，其中S结构占84.6％；下部为SRC结构、上部为S结构占6.2％；SRC结构占7.7％，从而可以看出超高层建筑以S结构为主的变化状况（如图2）。
图1受高层评委评审的全部建筑物
（1072栋）的结构类型
图2高度为150m以上的建筑
（65栋）的结构类型
把日本的超高层建筑按高度顺序由大到小进行20位的排列（排列表略），第20位的建筑最高高度为200m。如果看一下这些建筑物的结构特性，其主要的结构材料，全部是S结构。并在S结构中，配置了支撑系统及钢板抗震墙、带缝墙等，以减小强震或强风时的侧移变形。此外还增设了抗震装置。
2新材料的利用
在抗震设计中，一直以保证骨架结构的强度为重点。通过分析强震记录，发现强震时，仅是强度抵抗，并没有给予建筑物以充分的塑性变形能力。而塑性变形却可以吸收能量，减轻震害，这在抗震设计中，显得十分重要。因此，对钢材性能的要求也发生了变化，研制和开发出了适用于超高层建筑的高性能钢材，同时，还开发出了新的高层结构体系。
2.1高性能钢
80年代后期，超高层建筑，大跨结构迅速发展，对钢材性能的要求也越多。主要包括有高强度，低屈强比，窄屈服幅等的耐震性能；可焊性，形状尺寸加工精度的施工方面的性能以及耐久性等。
2.1.1高张力钢
建筑用钢材的应力－应变曲线如图3所示。其屈服点在100～780N／mm2的范围，其中屈服点为400N／mm2的钢材，占一半以上。
图3钢材应力－应变曲线
1－780N钢；2－建筑结构用780N钢；
3－建筑结构用高性能590N钢；4－SN490；
5－SS400；6－极低屈服点钢
钢材屈服点的提高，在设计方面就需要保证结构的刚度要求，防止局部屈曲；在施工方面就要保证结构的可焊性。另一方面，在多震国，地震时确保结构建筑物的安全性是一个最大的课题。因此，高张力钢不仅要有很高的屈服点及抗拉强度，还要具备充分的塑性变形能力。从这些观点出发，1988～1992年间，日本开发研制了屈服点为590N／mm2的高张力钢，广泛用于超高层建筑中。近些年来，又开发研制了屈服点为780N／mm2的高张力钢，已开始部分应用于超高层建筑中。
2.1.2低屈服点钢
另一方面，还开发研制了利用钢材的低屈服点和屈服特性的技术，耐震设计中的隔震和抗震构造技术得到了迅速发展，地震对建筑物输入的能量，通过建筑物特殊的部位吸收，从而确保整个结构的安全，防止结构构件（梁，柱）的破坏和损伤，低屈服点钢主要用于这些特殊部位，作为吸收地震能的材料。低屈服点钢，其化学成分主要是纯铁。如屈服点为100N／mm2的钢材（为普通钢材屈服点的一半左右），具有很大的塑性变形能力。
2.1.3TMCP钢
建筑物的高层化、大跨化等，要求使用的钢材高强度化，大断面化，极厚化。以往的冶炼方法，若保证钢材的高强度，就需加入相应的碳元素，钢材含碳量的增加会导致可焊性的降低。为了解决这个问题，开发研制了490N／mm2级的建筑结构用TMCP钢。建筑结构用TMCP钢，是通过TMCP（热处理）处理后得到的。已广泛用于超高层建筑中，如东京都新（厅）舍大厦（地上48层，檐口高241.9m）中的柱子全部采用此种钢。TMCP钢的特点是：①改善了可焊性，②保证了极厚部位的强度，③降低了屈强比。
2.1.4SN钢
根据超高层建筑的抗震要求，钢材应具有足够的弹塑性性能和较好的机械性能，可焊性能，具有吸收地震能的能力，日本JIS制定了“建筑结构用钢材”（SN钢）标准。广泛用于超高层建筑。SN钢要求：①保证可焊性，②保证塑性变形能力，③保证板厚方向的性能，④保证经济性和加工方便，⑤保证与国际规格接轨。SN钢的规格有A、B、C三种，其板厚都是在6～100mm，分400N／mm2和490N／mm2两个等级。
2.2新RC结构（钢筋混凝土）
在钢结构钢材的强度不断提高的同时，钢筋混凝土结构中的钢筋和混凝土强度也在迅速地提高。1988年以来，进行了强度为58.8～117.6MPa的混凝土及强度为686～1176.7MPa的钢筋的开发，并已用于超高层住宅中，如礼新城北高层住宅（地上45层，高度160m），所用混凝土强度为58.8MPa，主筋强度为686MPa，断面加强筋强度为784MPa，是以前高层RC结构所用材料强度的两倍。现在超高层建筑已开始使用78.4MPa，98MPa的混凝土。
2.3CFT结构（钢管混凝土）
由于高强度钢的使用，可以使构件截面做得小而薄，然而这必带来局部屈曲和刚度降低的问题，解决这个问题的途径之一就是采用CFT柱。
继S结构、SRC结构、RC结构之后，它形成了第四种结构体系。CFT结构体系，就是用圆形或多边形钢管内填充混凝土的柱子和S结构，钢－混凝土结构的梁连接起来而形成的结构体系，具有刚度大，耐久力大，变形能力强，防火性好等方面的优良结构性能。因此，超高层建筑，大跨结构等开始广泛采用此种结构体系。
CFT柱的优点是，混凝土填充在钢管中，在受压和受弯共同作用下（如图4所示），混凝土向横向扩散，然而却受到钢管的横向约束（称为钢箍效应）。所以，混凝土的强度和变形能力提高。另一方面，由于混凝土的填充，钢管的局部屈曲受到了有效的抑制，如图5。这样，CFT柱可以最充分利用高张力钢的强度。随着高强混凝土及其组合的研究不断发展，将来高度为1000m级的超高层建筑的构想实现，期待着CFT柱将起主要作用。
图4CFT柱钢箍效应
1－轴力；2－形成面内力；3－面向外凸曲
图5钢管的局部屈曲抑制
1－地震力；2－屈曲；3－钢管柱；4－CFT柱
3隔震，抗震结构构造
1995年1月的阪神大地震以来，隔震结构急剧增加。从地震加速度反应谱曲线上可知，为了减小建筑物上的地震力，需要延长建筑物的固有周期，使其获得大的衰减。隔震结构是指，在建筑物基础上，安装夹层橡胶等水平方向柔软的减震支承，使水平变形集中在减震层上，把整体结构的固有周期延长2～3S的同时，再利用某种衰减装置（阻尼器），使作用在建筑物上部的反应加速度、位移得到大幅度衰减的结构体系。有许多种实用的减震支承和衰减装置，现将有代表性的列于表1中。新晨
表1减震装置的性能和种类
装置
分类
性能种类
支承*支承荷载
*延长固有周期
*降低反应加速度
*降低上下水平振动夹层橡胶
高衰减夹层橡胶
铅芯夹层橡胶
滚动支承
水平
衰减
装置*限制水平地震反应位移
*降低水平地震加速度
*限制共振反应弹塑性阻尼器，高粘
性阻尼器，油性阻尼
器，摩擦阻尼器，高
衰减夹层橡胶，铅
芯夹层橡胶，滑动支
承
这种隔震结构的上部结构常是较刚性的。超高层建筑的固有周期都比较长，所以它自身已包含了减震效应。但是如果把衰减装置安装其上，则对于抗震更是一个有效的方法。
图6蜂窝式阻尼器的循环过程
用于超高层建筑（高层建筑）上的衰减装置，有对应于建筑物上下层的水平位移差（层间位移）而运动的钢制弹塑性阻尼器；高衰减的油性阻尼器；粘性抗震墙；粘弹性阻尼器等。其中，钢制弹塑性阻尼器，是利用钢材塑性荷载－变形关系曲线描述大的循环过程，并把振动能用循环面积消耗掉的一种装置。蜂窝式阻尼器就是一例。它是利用200N／mm2级的低屈服钢，利用它有限的塑性变形特性，提高吸收地震能的能力的装置。图6表示蜂窝式阻尼器的循环过程。
把这些衰减装置设置在超高层建筑上，多数情况下，可使设计地震力减小约30％左右。
4.结论
超高层建筑不仅在日本、美国等发达国家较为普遍，就是在发展中的中国，它仍然是今后我国建筑事业发展的方向。为此，随着我国国力的不断增强，不断借鉴外国先进的建筑技术，并结合我国的具体实际，必将能走出一条具有中国特色的超高层建筑之路。
参考文献
关键词：太阳能热水系统；高层住宅；应用
1、太阳能热水系统的常用分类
1.1分户集热-分户储热太阳能热水系统
该系统也称为户式太阳能热水系统，是一种以住户为单位安装的太阳能热水系统，设置的太阳能集热器所产生的热水，单独供给一户使用。集热器一般放置在屋面或阳台，其中根据热水系统结构不同，应用得较多的是适用于多层住宅放置在屋面的非承压整体式太阳能热水系统和适用于高层住宅放置在阳台外侧的阳台壁挂式太阳能热水系统。
非承压整体式太阳能热水系统采用家用太阳能热水器集中安装在屋面，集热器吸收太阳光的能量使水温升高，集热器和储热水箱中水的温差产生循环动力，促使热水在集热器和储热水箱间自然循环流动，最终加热储热水箱中的水。
阳台壁挂式太阳能热水系统采用承压分体式太阳能热水器，集热器安装在建筑阳台外侧，储热水箱内置换热装置和电辅助加热装置。太阳能集热系统采用自然循环非承压运行，集热器吸收太阳光使集热器内热媒介质温度升高，热媒通过换热装置与储热水箱中的水进行热交换，加热水箱中的水。水箱一般安装在比集热器位置高的阳台的角落，热水供应采用顶水式供水，辅助热源一般采用电加热，太阳能系统与电加热结合可实现全天候热水供应。
1.2集中集热-集中供热太阳能热水系统
该系统也称集中集热、分户计量、集中辅助加热系统，系统采用模块式太阳能热水系统，集热器集中放置，设置满足用户需求量的集中储热水箱，控制系统、循环装置与其他辅助设备放置在设备间或屋面。集热器接受太阳照射温度升高，智能控制系统循环泵启动或停止，将储热水箱底部的低温水顶入集热器，将集热器中高温的热水顶入储热水箱，通过往复循环，加热储热水箱中的水，供给一幢或数幢建筑物所需热水。热水供应采用强制式，供水系统主管道定温循环。热水分户计量，存在热水收费问题。太阳能系统与常规能源或空气源热泵结合可实现全天候热水供应。
1.3集中集热-分户储热太阳能热水系统
该系统的太阳能集热器集中放置在屋面，系统不设集中储热水箱，每户设置一个储热水箱，水箱内置换热盘管和电辅助加热装置，控制系统、循环装置及其他辅助设备放置在楼梯间或屋面。集中放置的集热器接受太阳照射温度升高，智能控制系统控制循环泵启动或停止，热媒在集热器与多个储热水箱之间换热循环，热媒通过换热装置与储热水箱中的水进行热量交换，加热储热水箱中的水。热水采用顶水式供水，保证了冷热水供水同源等压，使用方便舒适。用户的用水系统与太阳能热循环系统分开，太阳能热水系统向用户提供的是热量而不是热水，故不向用户收取热水费用。每户的辅助热源一般采用电加热，太阳能系统与电加热结合可实现全天候热水供应。
2、高层住宅太阳能热水系统的选择
2.1阳台壁挂式太阳能热水系统
系统优点：集热器与储热水箱分离，集热器安装在阳台外侧，解决了高层建筑屋面安装面积不足的问题。集热器单独安装，能更好与建筑融合，保证建筑的美观。日照资源丰富时，向用户供应的热量能单独将分户水箱中的水加热到设定温度，用户无需二次加热就能直接使用太阳能热水系统制备的热水；日照资源缺乏时，用户需要二次加热进行补偿。每户独立使用，便于后期管理维护。储热水箱承压供水，使用舒适。
适用范围：比较适合南方地区，如在北方地区使用热媒应选用防冻液；户型较小、屋面可放置集热板面积较小、南立面日照好的中高层住宅；南立面日照好的高层、超高层住宅。
2.2集中集热-分户储热太阳能热水系统
系统优点：集热模块统一安装在屋面位置，利于建筑一体化设计。系统共用，实现资源共享。集热和储热循环是两个独立的循环系统，通过热媒循环，将两个系统联系起来，达到自动控制间接换热的目的。日照资源丰富时，向用户供应的热量能单独将分户水箱中的水加热到设定的温度，用户无需二次加热就能直接使用太阳能热水系统制备的热水；日照资源缺乏时，用户需要二次加热进行补偿。各用户用水时，检查户内储水箱的温度，当温度达到用水要求时，可直接使用；当温度无法达到用水要求时，采用电进行辅助加热。辅助加热通过手动启动，当达到一定温度时，辅助加热自动停止，保证了太阳能系统效率的最大化。
适用范围：小高层住宅；屋面可放置集热板面积较大的中高层住宅。
2.3组合式太阳能热水系统
系统原理：该系统是将阳台壁挂式和集中集热-分户储热太阳能热水系统组合在一起应用在同一幢住宅上：在日照充足的高层住宅上部，采用阳台壁挂式太阳能热水系统（设在南阳台外墙隔板上或南面外墙隔板上）；在日照时数
系统优点：较好解决了高层住宅下层住户利用太阳能热水的问题，做到每户都能享受到太阳能。热水供应全部是顶水式，使用舒适。
适用范围：高层、超高层住宅。
3、高层住宅太阳能热水系统设计要注意
3.1阳台壁挂式太阳能热水系统
1复核底部楼层用户集热板的日照时数是否
3.2集中集热-分户储热太阳能热水系统
1集热器与户内储热水箱热交换的循环管道应采用同程布置。2集热循环系统需补充管内介质（水或防冻液），如补充自来水，补水管上应设倒流防止器。应有解决集热系统热膨胀的措施，一般设安全阀、泄压阀或小型膨胀罐（集热循环介质为防冻液时宜采用膨胀罐）。3集热循环管道的最高部位应设自动排气阀。4屋面布置集热器时应不影响消防通道。5循环水泵的用电单独计量，循环水泵的运行费用较小，可并入住宅电梯运行费用等公共费用内，太阳能热水系统不另行向用户收费。6分户管井可以用预制板制作，吊顶以内部分可以只做保温不做管井，以便于维修。立管最佳选择就是布置在靠近卫生间的管井里。7在楼内循环管道和屋面集热器之间设计缓冲水箱，缓冲水箱放置在楼顶设备间，设备间尽量设置靠近管井。8分户储热水箱布置在卫生间内，靠近管井预留接口，安装储热水箱时管道的布置要合理，做到尽量最短最经济，避免反弯过多，注意小管让大管、有压让无压。施工时，穿墙要加套管，顶部设排空。
4、结语
太阳能热水系统应纳入建筑工程设计，统一规划、同步设计、同步施工、与建筑工程同时投入使用。在系统设计上需对场地面积可行性、建筑结构安全性、建筑外观整体性等进行综合分析，真正做到太阳能与建筑一体化。
参考文献：
关键词：超高层；设计；方法
高层建筑英语称摩天楼（skyscraper），德语称凌云厦（wolkenkra-tzer），她们以不同的意味来描述高楼大厦的含义。古今中外都有憧憬高处的想法。从高处向下看，精神爽快，视界开阔。就建筑发展而言，摩天楼是时代的里程碑，是打破传统高度限界实现人类往高处发展的宏愿的途径，她成为本世纪中最令人眼花缭乱的建筑特有现象。
本文结合公司做的两个高层实际项目，从几个方面论述超高层设计的要点和总结实践中的一些经验。
广州天河城广场 深圳万象城
广晟国际：360米（在建写字楼项目） 东山领汇广场：128.7米（在建商住楼项目）
项目简介
广晟国际大厦：位于广州珠江大道西和金穗路交界处的珠江新城B1-6地块，位于广州新中轴线两侧，占地面积7907平方米，总建筑面积近16万平方米，是一座仍然在建的写字楼项目。该项目总投资约20亿元人民币，于2007年12月28日奠基动工，并计划于2010年年中完成结构封顶，2011年3月正式交付使用。建成后其高度将达到360米，其中地下6层、地上59层，为广州第三高楼。
东山领汇广场：地铁1号线与5号线的交汇点“杨箕站”上盖，楼高128.7米，为一综合性超高层商住项目。项目占地1万多平方米，总建筑面积约5.6万平方米，将分别建有280多套精品住宅和约2万平方米的商业。今年年中正式推出市场，商业也将于年内启动招商工作。
城市环境与超高层建筑的规划布局
广晟国际位于广州新中轴线旁，可能是由于此区域位置比较重要，造成了地价高昂。发展商购入的地块面积相当有限。总平面中类圆形的建筑基底也许是一个最好的解决方案。圆形基底的两侧留有两条地下车库出入口车道，再加一定的绿化广场。整个平面的布局十分紧凑。360米的建筑高度，在此区域中其实是和谐的构成部分。因为广州新中轴线中的末端广州电视塔高度达到600米，在同区域的广州西塔高度有432米，本案后面的广州烟草大厦（见实拍图片）也有309米的高度。所以整个中轴线两旁的超高层建筑，是广州市规划局的精心安排，为的是营造中轴线的雄伟气势。只是美中不足的是本案与广州烟草大厦似乎挨得太近了点。下次做规划方案的时候其实可以把问题处理得更好。
东山领汇广场位于广州市中山一路，整个地块分为东西两个区。超高层的塔楼和裙楼以及地下车库主要集中在右手边的东区。西区布置了一些配套用房和地铁出入口以及西区的地下车库。中间部分到时会建设一条规划路。东区的布置还是相当合理的，北面预留一定的集散广场空间。西面的密度相对较低，规划路开通以后西面将作为日后的主要入口和集散、景观空间。这种布局方式对于人流动线组织、城市空间的过渡还是相对协调的。
整体造型设计
广晟国际大厦造型主要以新古典风格为主，造型简洁大气。三段式，楼顶层层退台的惯用造型手法用得恰到好处。超高层外形设计一般在垂直高度上不会有太多的变化，中端保持平直，这样可以增加建筑物的高度感。从片区整体景观分析，在本案的对面也有一农业银行大厦和中国海关大楼为新古典设计风格。虽然周边还有其他相邻的建筑是现代主义的玻璃幕墙、钢结构建筑，但这并不影响整体的和谐感觉。就好像著名帝国大厦和她周边建筑的和谐共存一样。
东山领汇广场立面造型可以分为两部分，上部的住宅造型还是比较规整的，下部商业部分主要以构成的变化手法烘托出商业气氛。上部的住宅造型虽说比较规整，但是细部变化还是有的，只是没有整体大体量的外形变化。以笔者几年来浅薄的住宅工程经验来说，其实住宅部分的变化真的不需要太多。很多时候住宅楼的脚手架还没拆，楼已经卖完了。住宅买家关心的是住宅的户型，实用率，地段以及周边的配套为主。建筑的造型只是看一个大的感觉。丰富的造型，有时候可能是建筑师或业主的一种美学的追求。但是如果要牺牲买家的使用效果来完成这种追求，笔者认为是不太可取的。毕竟买家才是真正的长期使用者。而商业的造型丰富一点，渲染气氛，吸引途人入内购物，是正确的。
平面设计
广晟国际大厦采用了圆形的平面布局方式，这种布局方式有以下的优点：她以最少的外墙长度得到较大的面积，比同面积方形平面外墙长度减少10%；在体积相等时，圆柱体体积比正方体体形建筑外墙面积减少8%左右。她是一种节能型平面。圆形平面空间构成时，其走廊面积可减至最短，平面使用效率高，较为经济；圆形平面及圆柱体的受力性能比其他平面形式好，所受风力比类似矩形或方形平面约少30%，此外，圆筒形建筑形体简洁而优美，具有强烈的标志感和诱目性。
东山领汇广场住宅标准层平面以南塔、北塔两个塔楼组成，两塔平面形式基本相同。但关键点是北塔末端户型比南塔要小，这个主要原因是因为北面临近中山一路主干道和内环路，景观和环境条件不太理想，所以在容积率固定的情况下，将主要的户型安排在了南面。还有一点是中间有四个户型采用旋转45度的摆法，这样就可以争取到三个户型有西南的朝向。毕竟在住宅设计中，朝向和景观是十分重要的，这个直接会影响到住宅的销售情况。
交通运输设计
由于地块大小非常有限，而且超高层办公楼的车辆停放需求又非常的大，广晟国际大厦地下车库共有地下六层。这个深度的地下车库在国内还是比较少见的。但其实从结构设计的角度来说，地下室深入地面，还是比较有利的。坡道形式采用螺旋式坡道。布局简洁，交通路线明确。在本案中是一个合理的选择。
在东山领汇的建筑设计中，东西两个区都是有地下室的。其中大部分的车辆停放都分布在西区地下室，而东区由于地下一层和二层都和地铁连接，商业价值比较大。业主将负一二层开发为地下商业空间，只在负三层停放车辆。值得一提的是，东区负三层的车库由于面积的限制，是没有汽车坡道的。车辆进出只靠中部的两部车载电梯。在规范中，不超过50辆车的地下车库，是允许这样操作的。但是这种情况，笔者还是第一次碰到。
由于楼层较高，广晟国际大厦采用多区电梯系统，楼内竖向交通分成几区，各区由不同容量与速度的电梯服务。每十层或十几层左右分作一区。首层至六层共有30台电梯，七层到十七层共有26台电梯，十八层到二十六层共有22台电梯，二十七层到三十六层共有18台电梯，三十七层到四十四层共有14台电梯，四十五层到六十层共有10台电梯，与标准层的面积一样，层层递减。这样可符合底层人多面积大，电梯多，高层人少面积小，电梯相对少的运输优化配置。而且高层区电梯速度比中低区的为快。
按照规范规定，以电梯为主要垂直交通的高层公共建筑和12层及12层以上的高层住宅，每栋楼设置电梯的台数不应少于2台；由之前东山领汇广场的标准层平面图可看出，两栋塔楼按了规范最经济的标准做了2台电梯。因为住宅的人数远没有写字楼那么多，所以电梯也就没有分区了。其实住宅电梯的数量满足规范最低标准以后，就没有其他的硬性规定了。最要是看楼盘的档次要求和业主的意愿了。
避难层设计
广晟国际大厦避难层结合了设备层设计，在10层留出了1250.7平方米作为避难区，其余作为消防水箱设备间，在27层留出了1488.3平方米作为避难区，其余作为设备间，在44层留出了1251.8平方米作为避难区，其余作为设备间，而28层则单独作为设备间，在避难区不放置任何东西，在以上各层设一排通风百叶，以实现自然通风。
东山领汇广场的避难间分别设置在六层和二十一层，其中六层是裙楼顶层的绿化架空层，作为避难间问题不大，难点是在二十一层住宅层。这个区域的估计售价在3万元/平米左右。业主只想在每一塔中只抽调一个户型作为避难间，因为两塔都多一间避难间的话。他们会大概少赚800万。但对于设计而言，在这么小的空间内，要完成避难的功能，还要与上下的楼梯错开或断开，还是有点难度的。但是最后还是克服了，业主还是比较满意的。
结构设计
广晟国际大厦采用的是框筒――框架+筒体结构体系。而且是内筒外框架结构。这种结构不布置体系的优点是：在超高层写字楼的设计中，电梯和管井必不可少，电梯井和管井本身往往就是一个很好的筒体。她通过楼面梁板与四周柱子相连，即形成了内筒外框架结构。其建筑平面利用系数较高，建筑平面分隔比较灵活，景观视野开阔，中央核心筒结合电梯、厕所、设备管井布置。且随着电梯数量减少，上部楼层适当减小核心筒，进一步扩大有效建筑使用面积。
而东山领汇广场则采用框剪+转换层结构。在同一竖直线上。塔楼为住宅空间，下部作为商业广场。上部开间较小，采用框架――剪力墙结构。下部商业需要大空间要用大跨度框架结构。所以在六层设置了转换层，在上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架的同时，其下部楼层柱网轴线与上部楼层柱网轴线错开，形成上下结构不对齐的结构方式，在此过程中，还出现了斜梁转换等复杂情况，由于建筑形体比较复杂，还要做超限审查，但最后还是通过了。
结语
随着中心城区的不断开发，和土地稀缺资源的不可再生性。在中国未来的发展中，超高层建筑将担任越来越重要的角色。对于建筑设计师来说，这是机遇同时又是挑战，掌握超高层建筑设计方法的要领，在日后的设计生涯中大有裨益。希望读者可以阅读本文浅薄的经验总结后，对超高层建筑设计有所收获。
参考文献：
[1][美]高层建筑与城市环境协会编著《高层建筑设计》罗福午 英若聪 张似赞 石永火 译 中国建筑工业出版社 1997.7
[2]许安之 艾志刚 主编《高层办公综合建筑设计》 中国建筑工业出版社 1997.12
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[4]雷春浓 编著《高层建筑设计手册》 中国建筑工业出版社 2002.8
