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摘要：我国建筑业高速发展,资源浪费、环境污染等问题日益突出,绿色建筑是当今社会的必然要求,2006年我国颁布了第一部绿色建筑国家标准《绿色建筑评价标准》.超高层建筑在我国的中心城市数量日益增多,为了建设绿色超高层建筑,超高层建筑结构选择尤为重要,综合研究分析前人研究成果,基于《绿色建筑评价标准》,将超高层建筑结构体系的绿色性能作为超高层建筑结构方案评价的重要指标之一,建立超高层建筑结构方案评价指标体系.结合实例,运用多层次模糊综合评价对超高层建筑结构进行方案优选.

关键词：超高层建筑；建筑结构；绿色建筑；模糊综合评价

引言

结构是传递荷载、支撑建筑的骨骼,结构在建筑中的地位与作用不会因为建筑的发展而削弱或偏离.建筑结构通常要满足适用性、耐久性、安全性,建筑结构不仅要经济,而且要节能环保.建筑工程设计的内容可将设计工作分为建筑设计、结构设计和设备设计等.大型或技术复杂的工程,按照设计的阶段可分为方案设计阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段.超高层建筑的设计,方案阶段内容可并入初步设计阶段,即在初步设计阶段,设计的工作者要通过优选与建筑设计相适应的结构体系.高层建筑的设计结构体系的选择是重中之重,通过研究了高层和超高层结构的结构体系和特点,为广大设计人员提供直观的经验与方法[1].结构方案优选是综合考虑设计对象特征、环境与不同结构形式所形成的结构系统整体综合性能优劣,对多个方案的各个方面因素综合分析,选择一个合适的结构形式的决策过程.超高层建筑的结构设计对超高层建筑有着决定性的意义,为了超高层建筑设计更加合理,将绿色建筑的理念在超高层建筑结构设计中实施,推动建筑业的可持续发展,同时为绿色超高层建筑的发展起到推动作用.

本文将绿色建筑评价标准与超高层建筑结构设计结合,将绿色建筑评价标准的内容在超高层建筑结构设计中运用,增加超高层建筑结构方案评价的内容,运用模糊综合评价对超高层建筑结构进行综合评价,将超高层建筑结构的各方案进行排序,为超高层建筑结构设计提供借鉴.

1.超高层建筑的发展

1.1超高层建筑的定义、产生的问题与目前的发展状况

超高层建筑的定义：1972年8月在美国宾夕法尼亚州的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上,专门讨论并提出高层建筑的分类和定义,超高层建筑是指40层以上（高度100米以上）的建筑.超高层建筑是现代文明的标志,超高层建筑也是现代科学技术的结晶,发展超高层建筑是人类强烈的愿望[2].目前已建成的超高层建筑出现高能耗、光污染、“热岛”效应等问题,针对超高层建筑在运营阶段反馈的信息,绿色建筑已成为当前建筑业可持续发展的必由之路.

超高层建筑体现出社会、经济和科技的结合,超高层建筑在高度不断增加的同时,还呈现出综合化、异形化、生态化和智能化[2],当今可持续发展的大背景下,资源问题是我国建筑业高速发展发展面临的一个重大挑战,可持续发展是最佳选择,生态化是超高层建筑发展必然趋势,必须建立自然、社会与人的和谐发展模式.城市化与城镇化的发展,我国建筑业步入了一个前所未有的发展阶段,但是我国单位建筑面积能耗是发达国家的二至三倍[4],对我国经济造成了严重的能源负担,对人类生存环境造成了严重的环境污染,同时存在土地利用率低、水污染严重、耗材耗能高等问题.在这样的背景下,建筑业诞生了节能建筑、绿色建筑、绿色建材等新概念.

自1894年美国纽约曼哈顿生命保险大厦落成至今已建成的迪拜哈利法塔,无不见证了时代的进步和城市的发展.超高层建筑迅猛发展的客观条件有三：一是城市化进程加快,迫使建筑向更高空间发展；二是设计技术的创新,为超高层建筑在设计过程中进行多方案比较和优选提供了方便；三是轻质材料、轻质隔墙和轻型围护墙的应用；四是多种性能更优的新型结构体系出现[3].现在世界各地掀起了兴建超高层建筑的新高潮,东京天空树、巴黎的“修道院广场”双子塔等相继兴建预示着超高层建筑有更好的发展前景.

1.2超高层建筑结构研究成果

超高层建筑具有投资大、周期长等特点.按照所选材料的不同,超高层的建筑结构可以划分为三类：钢结构、钢筋混凝土结构、混合结构与组合结构.混合结构与组合结构是根据钢结构和钢筋混凝土结构各自的优缺点,在超高层建筑不同部位可以采用不同的结构材料,在同一个部位也可以用不同的结构材料形成组合结构[2].超高层建筑结构类型主要受技术和经济发展水平所决定,超高层发展的初期,超高层建筑多采用钢结构.目前超高层建筑结构中纯钢结构应用范围有所缩小,钢筋混凝土结构和混合结构的比重超过纯钢结构.

目前超高层建筑结构体系有：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、筒体结构体系、混合结构体系和悬挂结构体系等[5].超高层建筑结构选型是在超高层建筑设计的初级阶段,该阶段超高层建筑结构设计应注意的四个方面（即概念设计、应保证结构分析计算准确性和设计指标的合理性、中震和大震下的结构安全性能、关注舒适度及施工过程的影响即可实时性）[8].将超高层建筑结构方案选择的因素划分为目标层、准则层和指标层三层次结构,从结构材料、结构体系适用范围、经济性、施工方法、抗震性能目标、建筑美观、科研创新等方面进行通盘考虑,采用模糊层次综合优选法来确定超高层建筑的结构方案[6]-[7].

绿色建筑是当今社会关注的焦点,绿色建筑是实现建筑业可持续发展的最佳路径,绿色建筑评价应作为超高层建筑结构方案的重要组成部分.关于超高层建筑结构方案进行评价研究还不是很多,通过超高层建筑结构优选,可以为超高层建筑结构的选型提供必要的理论基础.

2.《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）的分析与应用

2.1绿色建筑概念及其重要性

2006年,我国出台了第一部有关绿色建筑的国家标准《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006,在此标准上给出了适合中国国情的绿色建筑的定义,即“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”.建筑业正快速而大量的消耗地球的资源并造成生态环境恶化,资源、环境与发展之间的矛盾是我国建筑行业迫切需要解决的问题,因此,推进建筑结构体系的绿色化,是实践绿色建筑,解决我国建筑事业面临的问题有效途径.在设计阶段应考虑减少资源的使用和资源回收利用问题,同时考虑环境和生态的影响,综合环境、经济、和社会效益,为人类提供宜居环境.2.2绿色建筑结构体系

绿色建筑的深入研究,结构体系及其配套技术集成的问题越来越重要,当前的建筑结构设计与选型理念,忽视结构建造、使用、维护和拆除再利用过程中的资源、能源消耗的问题,即综合社会效益问题,面临能源危机与环境问题,建筑设计者在结构体选型与设计中,应重视建筑结构体系在建筑生命周期内可持续发展、环境友好.

绿色建筑结构体系是指在建筑结构原材料的获取,构建及建材的生产、加工、运输,机构体系的建造,结构的使用与维护,结构的拆除与回收处理的全过程中最大限度的保护环境、节约资源、降低能耗,为人类提供与自然、与环境和谐的健康生活环境.

绿色建筑结构体系评价是对建筑结构原材料的获取,构建及建材的生产、加工、运输,机构体系的建造,结构的使用与维护,结构的拆除与回收处理的全过程中物质能量流动所产生的对环境影响的经济效益、社会效益和环境效益进行综合分析与评价.建筑结构体系评价目的是为建筑结构的选型、建筑结构设计提供借鉴,体现绿色建筑的评价内容的多角度.在不同的建筑阶段、不同的建筑参与者中,能够将绿色建筑的实践更加深入,从而推动我国建筑业可持续发展.

2.3标准在超高层建筑结构中į

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