土木工程论文-超高层建筑的利与弊.doc

. 超高层建筑的利与弊摘要超高层建筑的发展不仅得益于土木建筑工程学科中的各学科的发展，而且依赖于材料科学、机械工程、能源与动力工程、电子、通讯、自动化、计算机科学等一系列相关学科的进步。超高层建筑的发展同时也为这些学科的发展提供了巨大动力与展示舞台，因此超高层建筑的发展极大地带动了科技的发展与进步。1. 超高层建筑的界定 对超高层建筑的界定不同国家有不同标准, 根据我国民用建筑设计通则和高层民用建筑设计防火规范规定, 建筑高度超过 24m即被称为高层建筑,如果超过 100m的均称为超高层建筑。超高层建筑作为现代经济社会建筑业发展的一大主流,是经济发展的标志,它正在不断的改变着城市的经济结构与城市景观。超高层建筑的大量涌现, 为城市的经济建设、 商业繁荣、 人口聚集带来生机与活力,一定程度上加速了城市化进程的发展。 超高层建筑相对于普通多层建筑来说超高层建筑有它独特的优点: 容量大。一定程度上能缓解日益严峻的城市住房紧张问题。 节约用地。高层建筑土地利用率高、 容积率大。 适宜居住。高层建筑光线明媚,与普通多层建筑相比,超高层住宅视线无遮挡,景观效果好; 而且高处的湿度小,远离汽车尾气、 尘埃,空气质量优良,受干扰程度小,远离空气和噪音污染,是比较理想的居住环境。2.我国高层建筑发展趋势分析自1990年建成的北京京广中心首次超过200m以来，我国高层建筑正迅速从沿海特大城市向全国大中城市发展。1996年相继建成深圳地王大厦（69层，高度383.95m）和广州中天广场；1997年上海金茂大厦（420.5m）结构封顶，上海环球中心开始前期工程。目前，我国已成为世界上超高层建筑发展的中心之一，体形独特的CCTV大厦结构已经竣工，432米高的广州电视西塔目前已于2009年9月竣工，在建中的我国第一高楼、主体高度580m的上海中心大厦将于2014年竣工交付使用。超高层建筑作为现代经济社会建筑业发展的一大主流，是经济社会发展的标志，他正在不断的改变我国城市的经济结构与城市景观。3.超高层建筑的优点 3.1提升城市和国家形象 高大建筑一直是人们展示发展成就的重要手段，超高层建筑作为现代建筑技术的结晶，自然而然地成为展示发展成就的有效手段。由于超高层建筑的位置险要、造型突出、视觉效果强烈，往往会成为所在城市和国家的“名片”。如台北101大厦，上海金茂大厦，新加坡双子塔，曼哈顿帝国大厦和世贸中心，都已成为当地的地标性建筑，大大提升了其国家和城市的国际形象。 3.2适于生活、工作与普通多层建筑相比，超高层建筑景观效果好；而且高处的湿度小，远离汽车尾气和尘埃，空气质量优良，受干扰程度小，远离空气和噪音污染，是比较理想的居住环境。另外，超高层建筑将工作和生活设施集约化，一般性的工作和生活问题在建筑内部就可以解决，这样不仅给人们生活工作提供了方便，而且可以缓解城市交通等方面的压力，大大提高了生活效率。 3.3 节约用地 超高层建筑的土地利用率高、容积率大。上海金茂大厦占地面积2.3万平方米，如果不建造超高层建筑，而是建造10层的高层建筑，就是整个场地全部建满也不够。通过发展超高层建筑，金茂大厦在不到3000平方米的土地上获得近200 000m2的建筑面积。土地资源得到充分利用，其他区域才能用于绿化，改善人们生活。超高层建筑的发展大大提高了土地集约化的利用水平。 3.4促进科技进步 超高层建筑的发展不仅得益于土木建筑工程学科中的各学科的发展，而且依赖于材料科学、机械工程、能源与动力工程、电子、通讯、自动化、计算机科学等一系列相关学科的进步。超高层建筑的发展同时也为这些学科的发展提供了巨大动力与展示舞台，因此超高层建筑的发展极大地带动了科技的发展与进步。4.超高层建筑的弊端 4.1 超高层建筑建设成本高，运营费用高 由于超高层建筑体型巨大，功能复杂，对于抗风、抗震、消防等方面有着极高要求，施工难度大，因此在设计、材料、建造上有着更严格的要求，由于这些特殊的要求，超高层建筑的成本将大大提高。实践证明建一栋200米高的大楼成本远比建4栋50米高的楼房的成本高。由于超高层建筑的地理位置特殊，建筑设施的保养、维修、更换成本也将会是一笔不小的开销，这就大大增加了建筑的运营费用。 4.2 超高层建筑存在安全隐患 建筑装修中往往会使用大量的可燃性建筑材料，建筑内部还分布着大量的电线电缆，一旦发生火灾，火势蔓延将相当迅速。同时由于超高层建筑楼层过高，人员疏散、逃生、灭火工作将会相当困难。消防部门的高压水枪只能达到几十米，而云梯车最高也只能达到100米，高楼层中的人员也难以自救，因此万一事故发生往往会造成重大伤亡。事例：2010年11月15日上海余姚路胶州路一栋高层公寓起火，这是一栋高达28层的教师公寓大楼，其中底层为商场，24层为办公，528层为住宅。由于救援难度大，事故共造成58人死亡，70余人受伤送医，56人失踪。另外超高层建筑中普便使用的钢结构体系耐火性能较差。钢材在700高温下救赎丧失承受能力，导致楼梯坍塌，这也正是美国911事件造成巨大伤亡的原因。 4.3 超高层建筑会对环境造成影响 超高层建筑容积大、人口集中，将给附近城市交通、消费、治安等日常生活造成巨大压力，过多的超高层建筑集中在城市中心区，一方面会导致城市功能区规划不均衡，另一方面会对周边地面自然环境造成影响，如影响采光、空气流通，造成光污染等。另外，由于超高层建筑的盲目建设，许多历史名城的风貌古迹受到严重破坏，盲目学习国外的建筑风格、高楼与古建筑混合也打破了以前和谐的布局，造成另一类损失。4.3.1 对人的视觉感受的影响 首先是高层建筑的整体量与外观问题。高层建筑巨大的体量改变了过去城市街道的肌理与尺度。以前 ,街道的尺度亲切、宜人，处处体现了人的尺度，让人感到建筑与人的亲近，向高层建筑的巨大尺度完全打破了过去的人本尺度，使街道显得非常狭小。 山十高层建筑受到风力的限制，追求结构的合理性，致使绝大部分高层建筑标准层平面基本卜是矩形或方形，使这些高层建筑在外观卜大同小异，在形体卜过多地显得雷同和单调，使现在的城市面貌口益趋同的情况更加严重。市民或行人看这些高楼时，往往搞不清楚究竟它是哪幢高楼。 4.3.2 高层建筑对城市物理环境的影响 在前面所述中，适量高层建筑可以竹约上地，提高城市绿化率，改1城市居民的生活环境。然向，随着经济的发展，工作环境，社会囚素等多方面的影响，高层建筑早已不冉是适量地修建了。目前过十密集的高层建筑给城市环境带来了很多负面的影响。 4.3.3对光环境的影响 天空被蚕食。山十城市中心区高层建筑非常密集，且高层建筑的数量不断增加，人们在林立的摩天大楼的缝h;之中，不断地看到座座新的、超体量的摩天楼继续耸起，城市卜空仅存的天空冉地被蚕食。人们抬头看看蓝天已变得特别困难和昂贵。 阳光被遮挡。林立的高层建筑不仅挡住了人们的视线，还挡住了阳光。高层建筑山十其巨大的体量往往遮住了周围较低建筑的阳光，已有越来越多的居民表不了不满。囚高层建筑“侵犯了采光权”向对簿公堂的事情也屡屡发生。从这个角度来说，高层建筑已严重损害了人们的身心健康。居民的口照条件跟居民尤其是少年儿章的身心健康有着直接关系。 与遮挡阳光相对应，高层建筑在口照下的阴影很大，厂生较大的阴影区。阴影区对区内的建筑、场、道路都有着重大的影响，尤其是对人的心理和地块小气候厂生较大的影响。 玻璃幕墙的反射。有些高层建筑为追求自身的经济，造型等效果，采用了较大面积的反射幕墙，这些反射幕墙的反光义对周边环境造成不同程度的光污染。尤其是在夏天，幕墙的光污染就更严重。这些反射幕墙不仅干扰周围居民的生活，向且影响道路行驶与安全。反射幕墙对阳光的高反射和对周边街景的反映，造成对汽车驾驶员视觉的干扰，增大了交通事故发生的可能性。这些都是不可忽略的。 4.3.4对声环境的影响 目前高层建筑不仅自身的声环境条件较差，向且还对其所在区域的声环境造成不良影响，尤其是在市中心密集区。市中心密集区高层建筑使街道形成狭窄的峡谷。这样，城市交通噪声和人们的生活噪声，不仅囚为有高耸的摩天大楼的阻挡不易迅速消失，还常常山十高层建筑卜的玻璃及轻质个属外装修材料对声音的大量反射形成回声，延长了干扰时间。当高层建筑面向十字路日时，能把交通噪声反射到其他建筑卜，从向造成对其他环境的干扰。 4.3.5对风环境的影响。 山十高层建筑密集式存在，改变了地区环境，从向厂生另个方面的不良影响。风碰到高层建筑，分别在它的卜下左右穿行，经过卜面及左右两侧穿过的风，囚气流的收缩向厂生负.随之出现涡流。在涡流区内如有其他建筑，则会受到风力环境的影响。当风遇到高层建筑阻挡时，除大部分向卜和两侧穿过外，还有部分向下带到地面，冉强行分向左右两侧穿过建筑，这种高层建筑周围的地面气流除影响到附近的低层建筑外，还会使大楼出入日处厂生强大的气流。建筑之间的空r:,1处，风速增大，拐角处出现旋风，建筑越高，这种现象越明显。超高层建筑甚至在相对静风的气候环境下，也能围绕它们本身向厂生剧烈的空气流动，厂生涡流，气流和阵风，高层建筑越密集成群，这种情况会越剧烈。 这些风环境的改变，对环境的影响可分为三个方面:对步行层的影响。山十强风碰到高层建筑时，部分风从很高的地方往下吹到步行区，从向厂生很不舒服的环境。对建筑物本身使用的影响。山十不同方向的风l+:使高楼的入日大门开启困难，相反方向风l+:影响空调和通风的吸入和排出，窗户必须设保险装置;窗框要做防风雨的密封接头，使在高层建筑中的人感到不适。对周围环境的影响:从附近的喷泉中刮出水花，破坏植物和树木。风的涡流种击附近道路的行人、车辆等。 4.3.6对热环境的影响。 山十高层建筑的表面更加暴建筑物内部的热环境更容易受到外界气候突然变化的影响，迫使高层建筑在采用更理想的材料之前，大规模使用人工空调环境，这样，其排放出来的热量使夏口的街道更加炎热，恶化了城市局部地区的热环境。 不仅如此，高层建筑的过度密集更加剧了城市的热岛效应。城市热岛效应与城市建筑物的密度，城市规模、人日密切相关。许多城市将高层建筑聚集到起，山十建筑密度大、容积率高、空调等人工热源排放量大，“热岛效应”十分明显。些大城市山十高楼群的位置不当，或山十高楼组成的街道方位不对，也会使城市的些区域感受不到气流运行带来的清洁、凉爽的空气。其后果当然是强化了该区域的“热岛效应”，向且会使这单的空气越来越污浊，导致各类疾病的发生。5.结论 我国是人口大国,土地资源很缺乏,允许一定的高层和超高层建筑是必要的。但必须承认的是, 超高层建筑技术更复杂,工艺更先进,投入更大。而日常管理开支又十分高昂,建筑及运营成本很高,同时还带来一系列的安全问题、 环境问题、 内部交通问题等。随着高科技的发展, 智能建筑、 生态建筑、 生命建筑、 地下“高楼”等, 将成为人类对新建筑