超高层建筑智能化技术研究

超高层建筑智能化设计探讨作者：谢海明来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：随着我国经济的快速发展，超高层建筑也得到了快速的发展，超高层建筑智能化系统工程设计要结合当前主流技术应用及发展趋势，选择适合的技术路线和系统形式，才能有效地解决系统设计的关键问题。

本文主要对超高层建筑智能化系统设计进行分析。

关键词：超高层建筑；智能化设计；安防中图分类号：TU97 文献标识码：A引言随着中国经济的迅速发展，全国兴起一批高度越来越高，规模越来越大的超高层建筑，鉴于超高层建筑会受到火灾，自然灾害，恐怖袭击等威胁，安全性和稳定性等方面隐患成为政府和民众深刻关注的民生问题。

如何更好地进行超高层建筑智能化系统设计，已成为人们越来越关注的问题。

超高层建筑定义及特点我国《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。

超高层建筑一般为重要建筑，其政治和经济价值巨大，总体来说超高层建筑有如下特点：（1）建筑结构复杂：超高层建筑主体建筑层数多，垂直疏散距离长，人员需要较长时间才能疏散到安全场所；（2）功能多样：超高层建筑都具有多种功能，人员密集容易出现混乱，火灾时更容易导致伤亡；（3）发生火灾时，在烟囱效应作用下，火势和烟气竖向蔓延快，增大了安全疏散的困难。

超高层建筑智能化系统的系统特征超高层建筑智能化系统具有显著的系统特征。

其智能化系统多并且投资很大，构成复杂；楼顶部分的智能化系统敷设线路长、敷设路由单一。

因为其建筑高度很高，对智能化系统电磁兼容、防雷要求更高；对安防系统、火灾自动报警系统等的防灾要求更高；竖向交通通道与弱电竖井的转换对智能化系统的物理构成带来较大影响；机房配置要求多，系统更为复杂；管线量更大，线路更为密集；智能化系统可靠性要求更高。

通信系统作为超高层建筑的通信系统，因其规模庞大，内部系统线路集成复杂，所以，一般由当地电信运营商承担建造，提供数据、语音、传真、视频、因特网互联等多媒体综合传输业务。

論超高層智能建築的電氣技術摘要：智能建築是電腦、通信、自動控制、傳感、多媒體等一系列先進技術發展的結晶。

綜合性強，涉及專業的領域更廣，本文通過實際案例的分析和處理充分驗證了電氣技術在智能建築中的重要作用。

關鍵字：智能建築、電氣技術、諧波、電磁干擾、等電位。

1、前言智能建築產業是隨著資訊產業的發展而誕生，且迅速發展起來的。

現代建築物的電氣發展是經過電氣化階段、自動化階段和當今的智能化階段。

智能建築技術的發展非常迅速，它是由電子技術、通訊技術、網路技術、電腦技術、自動控制技術、傳感技術及多媒體技術等一系列最先進技術飛速發展的結晶。

特別是智能建築系統工程，它作為弱電系統工程的延伸和發展，綜合性強，涉及的專業領域更廣，新的弱電系統不斷加盟到智能建築技術領域內。

建築物使用功能現代化的需求和相關技術的不斷更新和進步，共同促進智能建築弱電系統技術的快速發展。

智能建築弱電系統中的電子和微電設備較多，這些弱電系統的設備耐受電壓較低，如電子設備耐受電壓為5V，微電子設備耐受電壓只有1.5V，這些設備過電壓、過電流的能力差。

資訊系統設備（包括纜線）在遭受雷害和電磁干擾（如地電位升高、磁耦合、電耦合和電磁耦合等）時，必然會使資訊系統中的設備、網路和佈線將遭受感應過電壓和電磁干擾的危害；各種高頻、超高頻的通信設施不斷湧現，相互間的電磁輻射和電磁干擾日益嚴重，大量的運行和實踐證明，電磁干擾和諧波對智能化設備和佈線系統危害的案例和教訓也應引起我們足夠的重視，不可掉以輕心。

智能建築需要不同行業的專家共同參與，除了業主之外，設計師、自動化技術、資訊技術、通信技術、人造智能技術及電氣技術眾多專家一起密切合作才能得以實現。

“弱電較弱”正是指在智能建築中，整體弱電系統工程是建築電氣工程中較薄弱環節，無論是技術力量、人員素質、設計與施工、智能化系統工程施工監理等相對較弱。

這對我國的智能建築的迅速發展是很不利的。

2、網路與佈線智能建築的實質是諸多智能設備的網路化問題，它包括智能建築弱電系統的集成（BMS或IBMS）。

超高层建筑智能化系统设计特点分析摘要：结合超高层建筑功能特点和智能化技术应用现状，提出超高层智能化设计要点，旨在探讨和提供适宜此类建筑特点的技术措施。

关键词：超高层建筑; 智能化系统; 系统设计特点一、超高层建筑的建筑特征超高层建筑具有显著的建筑特征。

其建筑高度高、总建筑面积大、投资大，目前越来越多的超高层建筑功能更为复杂多样而且经常以多功能的综合建筑群或城市综合体的模式出现;不仅竖向交通占用空间很大，而且通常有竖向通道的转换，设备层、转换层内的相关专业设备及管道多而密集;设备竖井多，布置集中、密集;塔楼部分每层建筑功能相对单一，每层面积不是很大;避难层设置多(常以避难层作为功能分区);对消防、抗震等防灾要求都很高。

超高层建筑智能化系统工程设计，应针对超高层建筑特点并结合当前主流技术应用及发展趋势，选择适合的系统形式和技术路线(如模拟和数字、以太网和总线、自成套系统和非自成套系统等的选择)，才能有效地解决系统设计的关键问题。

超高层建筑特点体现在一明、一隐两个方面。

明显的特点是由于建筑物的高度带来的竖向分区，其功能性分区之间均设置有避难层或设备层，每一个功能区建筑规模都较大，一般在几万m2左右，竖向分区一般在3个以上。

隐含的特点是存在不同的管理部门来维护、管理建筑物的日常运营。

二、通信系统作为超高层建筑的通信系统，因其规模庞大，一般由当地电信运营商承担建造，提供语音、数据、视频、传真、因特网等多媒体综合传输业务。

在建筑物内设置的用户电话局是城市级别的通信网络的一部分，设计者应考虑预留物理上分开的双通信接入系统路由，以满足如城市SDH(同步数字体系)光纤通信传输网络的应用需求，在超高层建筑物内应根据不同的使用功能和竖向分区的特点，分别采用分级和分区的设计措施:1、按照使用功能的不同，宜建立两级通信网络系统。

一级通信网络系统由提供建筑物整体业务的中心程控交换机等局端设备组成。

在不同使用区域构建二级通信网络系统，如办公、酒店、商业等区域，采用网络型程控交换机，分别提供各类业务需求。

高层与超高层建筑技术发展与研究摘要：我国建筑行业更是步入了健康化发展的轨道，而在我国城市建设用地日趋紧张的情况下，高层与超高层建筑越来越受到重视，高层与超高层建筑的数量、规模也在不断扩大。

但在我国建筑行业步入“新常态”的背景下，对高层与超高层建筑的技术要求越来越高，而且也在不断创新，这就需要广大建筑企业必须对高层与超高层建筑技术的特点以及发展趋势有更加清醒而深刻的认识，并且要积极探索符合高层与超高层建筑的有效技术，推动我国高层与超高层建筑技术步入更加科学、健康、持续发展的良性轨道。

关键词：高层建筑；施工技术；钢结构；高层建筑的出现极大的减少了住宅对土地资源的需求程度，缓解了城市土地资源的紧张状态。

高层建筑的发展是社会经济发展的重要指标，但是在发展的过程中也出现了诸多问题例如对市区环境的影响、对城市安全的影响等等。

高层建筑需要继续发展但安全隐患同样需要避免，需要建筑行业在设计施工时充分的做好建筑安全性能的考虑。

一、高层与超高层建筑技术的特点高层与超高层建筑与普遍建筑具有极大的不同，因而，对于高层与超高层建筑来说，其技术也具有一定的特殊性。

从当前高层与超高层建筑技术的实际情况来看，主要有以下三个方面的重要特点：1.具有设计基础性的特点。

对于高层与超高层建筑来说，在设计方面，不仅具有非同质化的特点，而且具有结构复杂的特点，因而对于高层与超高层建筑技术来说，必须进行创造性的设计，因而高层与超高层建筑的设计技术就具有极其重要的基础性作用。

特别是由于不同的高层与超高层建筑，在不同的环节都需要采取不同的技术，这就使得高层与超高层建筑必须高度重视设计技术，否则就会对高层与超高层建筑的质量造成重要的影响。

2.具有动态创新性的特点。

高层与超高层建筑的规模化、大型化、复杂化等诸多特点，决定了高层与超高层建筑技术必须具有动态性和创新性的特点，特别是从当前高层与超高层建筑的整体发展情况来看，各方面的建筑技术都已经日益成熟，但需要进行不断的融合，因而，必须进行技术的技术创新。

超高层建筑施工技术创新实践张琨中建三局近年承建的主要超高层建筑：上海环球北京中国尊武汉绿地中心天津117广州西塔香港环球成都绿地广州东塔武汉中心深圳华润南京青奥重庆国金苏州国金近年来，中建三局围绕制约超高层建筑施工的关键技术问题，开展了系列技术研究与应用。

塔机高效运行集成平台施工电梯高效运行其他技术目录1.超高层建筑施工装备集成平台2.廻转式多吊机集成运行平台3.单塔多笼循环运行施工电梯4.其他技术创新施工模架与塔机冲突装备立面冲突传统的模架系统施工技术暴露出诸多问题：传统模架承载力小钢筋绑扎层混凝土浇筑层混凝土养护层支承顶升层支点周转层u 研究背景施工模架高空拆改风险高投入大海洋平台工厂流水线u研究目标u研究难点及思路p 第一步：2007年，广州西塔工程中，首次提出了“低位顶升钢平台模架体系”（简称“低位顶模”） 。

广州西塔低位顶模集成平台立面图钢筋绑扎层模板支设层混凝土浇筑层混凝土养护层支承层平台层u 研究过程p 第二步：在继承第一代集成平台“低位支承”理念的基础上，重点实现了模块化。

周转前——福州世茂模架周转后——福州宇洋模架标准组件——十字节点可周转安全性适用性u 研究过程标准组件——单片桁架u研究过程p第三步：在第二代集成平台的基础上，研发高承载力微凸支点和装备集成技术，开发第三代集成平台。

第三代集成平台与前两代集成平台最大的区别就是微凸支点，它承载力高，布置灵活，不破坏原结构。

u研究过程支承箱梁微凸支点超高层建筑施工装备集成平台，具有承载力高、装备集成、适应性强、安全性好等诸多优点。

u 研究过程关键技术 4关键技术 3关键技术 2关键技术 1支承技术装备集成安全系统可变体系粗放式建造集约化建造基于莫尔强度理论，得到微凸支点承载力计算方法及其构造参数。

u 关键技术——微凸支点支承技术理论模型受力模型示意13ttcσσσσσ-≤计算方法通过有限元软件进行模拟分析，得到不同构造参数下的理论承载力。

100-150m以上超高层与普通高层建筑的技术难点对比超高层建筑（100-150m）与普通高层建筑（低于100m）各专业技术特点及对造价的影响分析如下：一、建筑专业1. 建筑高度超过100米的高层民用建筑应当实行更加严格的消防安全要求和审批程序。

2. 建筑高度大于100m的公共建筑，应设置避难层（一般每隔50米要设置一个避难层）。

3. 电梯利用效率降低，要分高低区设置等原因影响，进一步加大核心筒辅助面积。

4. 建筑高度超过100m，且标准层建筑面积超过1000㎡的公共建筑，宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施。

5. 由于高处气候复杂，在外墙材料，玻璃幕墙的选择更为严格，会一定程度增加建筑成本。

6. 超高层建筑的配套地下室埋深和面积会增加较多，对地下室建设成本有一定影响。

7. 建筑造价还要考虑垂直运输和超高人工费的增加，设计和管理费用也有一定的增加。

8. 地标性超高层建筑，一般租金收益会相对增加。

二、结构专业(一)高层与超高层根据《民用建筑设计统一标准》（GB50352-2019）和相关行业规定，建筑高度大于等于100米的民用建筑被定义为超高层建筑。

7度设防，框架-筒体结构的建筑高度超过130米，须进行超限审查。

报建和设计程序稍复杂。

(二)结构成本1.100米以内建筑可以选择常规的框架-核心筒结构。

超高层结构较多选择为框架-核心筒和筒中筒，钢骨构件比例更大，含钢量更高。

结构设计需要更多的技术支持和材料投入，施工成本也随之增加。

2.100米以内建筑：建筑高度相对较低，因此基础工程、结构设计和施工等方面的成本相对较低。

3.100米以上的超高层建筑：随着建筑高度的增加，基础工程的深度和复杂度提高。

桩基础要求更高，桩径大且埋深更深，同时地基处理更为复杂。

4.超高层建筑的基坑围护成本相对较高。

(三)抗震性能1.100米以内建筑：由于建筑高度相对较低，受到的地震波影响较小，因此抗震性能相对较好。

同时，较低的建筑高度也有利于逃生和救援。

随着全球气候变化的影响变得日益显著，全球社会对环境保护和可持续发展的关注持续升温。

在这样的背景下，科技进步成为推动这一变革的重要力量，特别是在建筑行业中，高层建筑作为城市景观的重要组成部分，其设计和运营方式对环境的影响日益受到关注。

智能化技术作为现代科技的重要成果，正逐步渗透到高层建筑的设计与管理中，引领着绿色建筑的新潮流。

在这篇文章中，将深入探讨智能化技术在高层绿色建筑设计中的应用，以及这些技术如何推动建筑行业向更加环保和高效的方向发展。

分析智能技术如智能能源管理系统、智能照明、智能温控系统等在实际建筑项目中的应用案例，探讨这些技术如何协助建筑减少能源消耗、降低碳排放，并提高居住者的舒适度。

同时，文章还将考察这些技术的集成和协同工作方式，以及它们如何共同构成高层建筑绿色设计的创新解决方案。

通过对智能化技术在绿色建筑设计中的深入分析，文章旨在揭示科技进步如何助力建筑行业实现可持续发展的目标，同时为未来的绿色建筑设计提供启示和方向。

One Central Park，位于悉尼市中心，是一个标志性的高层综合体项目，它不仅以其引人注目的垂直花园和现代建筑设计著称，更因其在智能化建筑技术应用方面的先进性而成为建筑界的焦点。

由世界著名建筑师Jean Nouvel 设计，该项目融合了创新的建筑美学和可持续发展理念，展示了城市生活与自然环境和谐共存的可能性。

One Central Park 占地面积达数万平方米，包含了住宅、商业和休闲空间，旨在创造一个多功能的城市生活环境。

其最显著的特点是两座由绿植覆盖的高层塔楼，这些垂直花园不仅提供了美观的视觉效果，也反映了项目对环境保护的承诺。

此外，其智能化技术的应用，如智能能源管理系统和智能照明系统，不仅提高了能源效率，还为居民创造了一个更加舒适和健康的居住环境。

One Central Park的设计和实施，将绿色建筑和智能技术的应用提升到了新的高度，成为全球绿色高层建筑发展的典范。