关键词：标准层；原则；平面形状；构成手法
Abstract: This paper introduces the standard layer concept, elaborates basic principle of standard layer design and graphic forms, and finally analyzes the design method of various types of building standard.
Key words: standard layer; principle; plane shape; composition method
中图分类号TU2 文献标识码：A文章编号：2095-2104
《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)中规定：10 层及 10 层以上的民用建筑和总高度超过 24m 的公共建筑及综合性建筑为高层建筑。建筑高度超过 100m 的建筑均为超高层建筑。在建筑水平与垂直系统中,有由大多数相同的楼层重叠起来的空间,这些空间的建筑、结构、设备等性质均相同,称之为标准层。
1 标准层的相关概念
在建筑水平与垂直系统中,有由大多数相同的楼层重叠起来的空间,这些空间的建筑、结构、设备等性质均相同,称之为标准层。
在高层中,建筑除了受竖向荷载作用外,还要考虑风力或地震力引起的水平荷载,这在很大程度上限制了标准层设计的自由度。高层建筑的竖向交通系统以电梯为主,楼梯只是一个消防疏散和短距离运输的辅助手段,这点对标准层平面布局的灵活性构成了极大影响。
2 标准层设计的基本原则
2.1 重复性原则
标准层的竖向积层,向空中发展是含有标准层建筑的固有属性。有效水平重叠与合理垂直贯穿是建筑标准层设计的基本精髓,揭示出高层建筑的实质构成。为此,重复性是标准层设计要遵守的最为基本原则。这种重复可从以下两方面来考虑:完全重复和部分重复。完全重复是最为常见和最简单的重复原则,即标准层平面的各项要素都完全一致,随着建筑的日新月异,完全机械式的重复所带来的空间单调、形式乏味被人们所重视,而部分重复原则在标准层的设计中表现了更为强大的优势。
2.2 高效性原则
高效、集约是现代社会发展的大趋势,针对标准层这样一个容纳丰富社会活动的场所来说,更加具有现实性,提高标准层空间的高效利用率、使用率等关系到整栋建筑的综合效益,充分发挥标准层高效性原则是现在以至将来标准层所必须遵守和充分重视的基本设计原则。
2.3 安全性原则
标准层的安全性原则主要指交通组织、消防疏散的安全性以及结
构材料的坚固性。
2.3.1 交通疏散的安全性由于标准层建筑面积一般都较大, 使用功能复杂,各种设备管线繁多,人员密度大,人和各种物品的流动量大,引起火灾的潜在因素颇多。发生火灾时,将被火情围困人员迅速安全地疏散到地面安全地带是防火疏散设计的重要环节。疏散设计的原则是路线简单明了,便于人们在紧急时进行判断,同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。
2.3.2 结构材料的坚固性不同性质的建筑等级都有规定的使用年限,这种划分主要就是从建筑的结构、材料的耐久性来确定的。在合理的
结构选型基础上,要保证建筑材料的可靠性,保证标准层的使用寿命。由于我国经济条件的制约,很多建筑不能完全按照规范的使用年限进行维修和拆除,所以,在标准层的结构选取、材料配比上要放宽限度,尽量为延长建筑的使用周期做出富余,这也是保障标准层安全性的重要一点。
2.4 经济性原则
标准层的经济性长期以来一直是设计者和投资者最为关心的问题,标准层形状的经济效益主要从长宽比予以考虑。相对来说,随着建筑层数、规模的增大,办公、商务等需要有较大进深的建筑更适合用点形的塔式;旅馆、住宅、医院等更适合用条形的板式,由于在大规模时进深受限,如果要采取塔式不得不采用内天井,而损失使用效率。在这种情况下,标准层长宽比较小(≤2)的宽板式高层得到了广泛的采用,如果利用得当常能有效地利用塔式和板式的长处,避开短处。
2.5 人本性原则
“以人为本”的设计理念已经成为当代建筑师创作的基本原则,是以人的基本生活、心理、行为和文化物质为出发点的设计。
2.5.1 人性化建筑的目的就是为人服务,人性化是建筑的生命,在今天智能化水平不断提高的背景下,强调人性化设计更有必要。标准层人本性设计就是要有利于人的身心健康。新一代建筑标准层空间布局更为灵活,空间设计的侧重点应向营造宽松舒适的工作、生活环境转变。在设计中“中庭空间”“、景观空间”“、交往空间”“、共享空间”的概念不断被采纳,并与功能空间相结合,为标准层人性化设计铺开道路。
2.5.2 可持续性对自然的渴望是人的本性, 注重标准层生态化设计是人本性的重要体现。要保持生态必然要做到节能,两者互为因果关系。可持续性建筑标准层设计是一项复杂系统工程,设计中要紧紧把握“注重效益、崇尚自然、尊重科学”三个生态建筑基本点。“注重效益”就是“建造房屋少用资源,使用房屋节约能源”“,崇尚自然”就是通过建筑设计和构造的处理手法,实现建筑标准层平面高效自然通风、自然采光、隔热和遮阳。“尊重科学”就是在可持续发展的框架下,采用现代科技手段,使建筑标准层的设计达到生态建筑的要求。
3 标准层的平面构成手法
3.1 组合连接
组合连接简称组接,可分为硬连接和软连接,都是将相同或不同的若干个形状有序连成一体的构成方式。
3.2 复合叠加
复合叠加是将相同或不同的几何平面采用“交集”相叠形成新的平面形式。如方形的叠加、圆形的叠加、方与圆的叠加等。采用这种方法,可在基本几何形体的基础上以复合方式衍生出多样化的建筑体形。
3.3 网格旋转
这种组合方式往往是利用单一的几何形平面单元在平面构成网格上进行圆周式转动,以简单元素做平面进行立体构成的变形处理,可以打破简单形体重复的单调、乏味,获得非同一般的效果。也可将不同的形以几何中心为圆心进行多角度旋转。此种构成方式虽然平面形式简单,但逻辑性很强,对构件尺寸设计及施工的精度要求很高。这些处理都能产生光怪陆离的平面及立体形态。
3.4 边角切割
边角切割是在完整基本几何形上做局部的简单剪切,是标准层构成及建筑造型上最为常用的手法之一,是在简单几何形平面基础上,用直线或曲线为“刀”对其进行切削,构成新的平面形式。
3.5 多向扭曲
扭曲是将基础几何形标准层平面隔层按着某种规律进行不同角度的扭曲变异或在“力”的作用下整体变化,如矩形弯成弧形,扭成 S 形等,这些均可产生奇妙的新型平面空间关系和赋有雕塑感的建筑形象。
3.6 自由成形
自由成形就是适形的平面形式,是依据场地环境条件和造型上的需要,充分利用钢筋混凝土的可塑性,创造出与众不同的平面形式。复杂的基地形状,不规则的边缘条件,采用不规则图形设计的方式布置建筑,使建筑的体型与基地相呼应,是建筑师设计的基本手法。这种构成方式虽然不能有明显章法可循,但一定是有机的、整体的、符合形式美物质运动规律的。
4 各类建筑标准层设计
4.1 居住类建筑以居住为使用主体的建筑标准层平面多以单元(住宅单元、客房单元)形式出现,各单元空间划分方式基本相同,规模大小差别不大,基本表现均质空间效果。建筑外观也呈均匀变化趋势,很少出现大面积体快及材质的对比处理。
4.2 办公类建筑
关键词：建筑设计财产
1、加强报警系统和灭火装置
(1)加强智能报警系统应用。随着科学技术和通讯技术的不断发展和应用，自动控制技术已经被广泛地应用在高层建筑上。同时，为了有效保证居民的生命和财产安全，在高层住宅小区内引入了智能化火灾自动报警及联动控制系统，已经尤显重要。首先，要设置自动报警装置和自动灭火装置。要设置的自动报警设备消防控制室，并装备有感温、感烟和感光的探测器，自动喷水设备。以便对报警、灭火、疏散、排烟、广播等进行控制和指挥，其次，在公众场所布置手动报警器、感烟探测器、紧急广播等报警设施；在位于高层建筑中的商场、娱乐场所、银行等处设感烟探测器、手动报警器，并设置扬声器用于平时背景音乐。
(2)加强灭火装置设置。首先，高层建筑灭火装置重点就是消防栓设置。消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达；室内消火栓的设置在消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓灭火；同时，室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。其次，合理设置屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求，超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。如是并联给水方式，其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同，发生火灾时，消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱，而串联给水方式中是允许的。第三，合理设置自动喷水灭火系统的设置。针对超高层建筑的火灾危险性、疏散和扑救等综合因素。
2、强化防火设计思维
(1)合理布置高层建筑总平面。高层建筑物的总平面布置应服从城市的总体规划和城市消防规划要求，根据建筑物的面积、长度、高度、使用性质以及耐火等级等，合理确定其位置、防火间距、消防车道和消防水源等。同时，高层民用建筑在进行总平面布置时，要求其底边至少有一个长边或周边长度的1／4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5m、进深大于4m的裙房。另外，严格按规范要求设置防火间距、灭火设施、消防道路位置，消防车通道与高层建筑之间，不应布置放置妨碍登高消防车操作的树木、架空管线等。
(2)合理布置安全疏散路线。高层建筑的特点，一是楼层多，垂直疏散距离长，人员需要较长时间才能疏散到安全场所；其二是发生火灾时，烟气和火势竖向蔓延快，增加了安全疏散的困难。因此，对高层建筑进行防火设计，应从其建筑及使用特点出发，充分考虑建筑功能与消防安全的合理关系。同时，在布置疏散路线时，既要力求简捷明了，便于寻找、辨别；又要不致因受某种阻碍反向而行，并要特别注意疏散楼梯的位置。对于民用建筑的安全出口应分散布置，每个防火分区、一个防火分区的每个楼层，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5米。一般地说，疏散楼梯靠近电梯布置是恰当的，因为发生火灾时，人们往往首先考虑并经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来，有利于迅速而安全的疏散人员。同时，要防止疏散楼梯与消防电梯合用一个凹廊作前室。
(3)强化消防车道设计。首先，高层建筑的周围，应设环形消防车道。当设环形车道有困难时，可沿高层建筑的两个长边设置消防车道，当建筑的沿街长度超过150m或总长度超过220m时，应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。有封闭内院或天井的高层建筑沿街时，应设置连通街道和内院的人行通道（可利用楼梯间），其距离不宜超过80m。其次，尽头式消防车道应设有回车道或回车场，回车场不宜小于15m×15m。大型消防车的回车场不宜小于18m×18m。第三，高层建筑的内院或天井，当其短边长度超过24m时，宜设有进入内院或天井的消防车道。第四，供消防车取水的天然水源和消防水池，应设消防车道。同时，消防车道的宽度不应小于4.00m。消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m，消防车道上空4.00m以下范围内不应有障碍物。
(4)从设计上切断烟、火蔓延途径。高层建筑中，因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的750%左右，因此，烟气成为高层建筑火灾中的隐形杀手。《高层民用建筑设计防火规范》规定：目前，高层建筑中玻璃幕墙和竖向管道常常成为火势蔓延的途径，造成火势跳跃防火分区，扩大火灾损失。因此，要保证火灾时人员的安全疏散，在设计中应重视到烟气的水平流动速度和垂直方向扩散速度为。同时，要保证防排烟设施合理有效。由于楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。 因此，高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统，能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的。在高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施，除满足避难层内一定的正压值，能够防止烟气入侵。
3、充分强调灭火、报警、给水系统的协调统一
(1)合理的报警系统设计对尽早发现火灾，采取及时有效的灭火手段，降低火灾损失有着极大的意义；灭火系统是保证建筑物在火灾中不受重大损失的最重要设施，目前，在高层建筑消防系统设计中存在的普遍问题是消防联动不合理，常常有因不能联动造成重大火灾损失的案例出现，第三，消防给水压力不足、水量不够，是导致火灾损失扩大的一个重要原因，如新疆的奎屯市商贸大厦火灾就是一个由于缺乏水源，导致火灾损失扩大的典型例子。总之，报警、灭火、水源在高层建筑消防系统中缺一不可，应多采用先进的设计理念、科学的设计手段、前沿的消防产品，保证三个系统的合理有效运行。
(2)对高层建筑的住户进行消防安全教育，定期进行防火演习。例如，可在楼宇视频媒体中插播消防知识，发放宣传画册，使人们了解消防知识、了解火灾发生时的逃生和自救办法以及防毒面罩、灭火器的使用方法等。
关键词：建筑设计；防火规范；设计策略
随着建筑行业发展规模的不断扩大，建筑防火设计也应当向着多样化、全面化、以及系统化的方向发展，以最大限度的保障建筑性能的安全与可靠。当前，高层、超高层建筑不断涌现，导致通用性《建筑设计防火规范》存在一定的不适应性，而针对高层建筑专用的《高层民用建筑设计防火规范》在具体规定上也与通用性标准存在一定的差异与矛盾。新版《建筑设计防火规范》为平衡现行通用性、特殊性标准在有关条款中的矛盾与差异，对相关规定作出了调整与修正，能够更加适用于新时期建筑防火设计的实践需求，值得关注。
1《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》之差异分析
国家立法中明确规定：凡国家标准规范，在效力上是完全平等的。但在特殊规定与普通规定均出自同一机关且内容发生冲突时，应当以特殊规定为适用标准；在新规定与既有规定相矛盾时，则应当以新规定为适用标准。但结合相关法规标准的实际使用情况来看，通用性标准中所制定的某些条款与内容较特殊性标准而言更为严格与严谨。结合建筑设计防火规范的相关标准与规定来看，认为在《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》中商存在以下差异性的内容与条款：1）针对建筑构件耐火标准的规定存在差异在《高层民用建筑设计防火规范》与《建筑设计防火规范》中，针对墙体、楼板、梁体、以及柱体等承重性构件的耐火等级标准规定有明显差异，且《高层民用建筑设计防火规范》中的相关规定更为严格与严谨，体现在消防电梯、防排烟系统、以及火警系统等内容的设置上，故而导致该规范中部分承重构件的耐火极限较《建筑设计防火规范》而言偏低。如《高层民用建筑设计防火规范》中针对人防工程的设计应当参考现行《人民防空工程设计防火规范》进行设计，但在人防工程建设标准中则要求以《建筑设计防火规范》为依据，合理设置地上部分与地下人防工程建筑的防火间距，在地面建筑外墙为防火墙的情况下不限防火间距。由于通用性规范与特殊规范在防火墙耐火极限方面的规定有所不同，进而导致地上建筑物符合《高层民用建筑设计防火规范》要求，但可能出现无法满足《建筑设计防火规范》要求的情况。2）安全疏散规定存在差异在有关疏散距离、地下室大小、出口可疏散人数、走廊顶端房间疏散距离等方面的规定上，《建筑设计防火规范》均较《高层民用建筑设计防火规范》更为严格。3）消防设施设置存在差异在《高层民用建筑设计防火规范》中，防排烟设置必须满足“内走道长度＞20米”的要求，但在《建筑设计防火规范》中，该标准为“＞40米”。4）防火分区允许最大建筑面积存在差异在《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》中，均针对公共建筑地层、上层、乃至展厅的防火分区面积有明确规定，但《高层民用建筑设计防火规范》中对防火分区允许最大建筑面积的规定较《建筑设计防火规范》提高了1倍左右。
2新版《建筑设计防火规范》重要性分析
为了有效处理并平衡《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》相关条款中存在的差异与矛盾，住房及城乡建设部于2015年5月1日起开始实施新版《建筑设计防火规范》（GB50016-2014），新版《建筑设计防火规范》将既往《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》合二为一，通过对相关条款的整合修订，可适用于各类建筑的防火设计工作。其重要性体现在以下几个方面：1）解决规范适用性的问题旧版《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》在适用范围上具有明确要求。但当前建筑领域工况复杂程度不断提高，在工程实践中常常会遇到选用何种规范作为设计依据的问题。为解决该问题，将两项规范合二为一，在新版《建筑设计防火规范》中纳入各类工业、民用建筑，统一根据建筑高度进行划分，从而能够解决规范适用性方面的问题。2）解决安全尺度的问题在旧版《建筑设计防火规范》与《高层民用建筑设计防火规范》独立并行的背景下，两部规范自身均具有合理性、系统性的特点。但综合对比分析可见，在《高层民用建筑设计防火规范》中一些适用于高层建筑防火设计的条款与设计标准设置较多层、单层建筑更低，设防内容还该不够全面。而将两项规范合二为一后，新版《建筑设计防火规范》能够对防火设计的相关问题进行更全面的审视，从而确定更加科学合理的安全尺度。
3新版《建筑设计防火规范》的补充与修订分析
1）新版《建筑设计防火规范》中独立增设了“灭火救援设施”章节新版《建筑设计防火规范》中针对旧规中的消防电梯、消防车道等设置设计标准作出了修订与完善，如在以下条件中应设置消防电梯：①建筑整体高度＞33米；②埋深＞10米；③建筑面积＞3000米²。同时，消防电梯应当按照防火分区的划分标准进行设置，至少需要满足1个防火分区设置1台消防电梯的标准。同时，本章节中还针对消防车辆登高操作场地等与灭火救援相关的内容作出了完善，如消防车辆的登高操作场地应当沿周边长度1/4且＞长边长度的底边连续布置形成，且需要符合“裙房进深≤4米”的要求。2）新版《建筑设计防火规范》对超高层公共建筑防火要求进行了完善针对当前层高在100米以上的超高层公共建筑而言，新版《建筑设计防火规范》中对楼板结构的耐火极限自旧规中的1.5小时提高至2小时。同时，从以下几个方面对超高层公共建筑避难层防火要求作出了完善：①第一避难层楼地面与救援场所地面高度距离应＞50米；②两相邻避难层间高度差异应＜50米；③避难层进入楼梯间入口、疏散楼梯位置应当增设明显的警示标志；④消防标志备用电源连续供电时间应＞1.5小时。
4结束语
新版《建筑设计防火规范》集中体现了在建筑火灾防控领域中所取得的理论成果与实践经验，将旧版《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》进行了整合优化，在建筑防火设计领域中具有非常重要的意义。深入理解新版《建筑设计防火规范》对于最大限度规避建筑火灾隐患，提高火灾抵抗能力有重要意义，值得引起重视。
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1.标准层设计的影响因素
1.1城市规划
“因地制宜”是建筑设计的一个基本准则。建筑标准层平面形状多受基地大小、形状、位置朝向的影响：小块方整基地，多选几何形标准层平面；地块若窄而长时，就不宜采用进深大的平面，多选择狭长形状，适于选取线形标准层平面；地处十字口，丁字口，锐角交叉口或地块小而不规则时，建筑标准层平面形状就要针对具体的地形、朝向而精心设计，在满足功能要求的基础上，建筑形象要从各方面收到良好视觉效果，对标准层平面进行凹凸曲折、立面切割等处理手法与地块相适应，往往会设计出比较新颖的方案。
此外，道路走向、日照要求、停车场的布置，尤其是地下停车的设置，都是影响标准层平面选择的重要因素。
1.2景观环境
景观环境直接、间接地影响到建筑物的平面形状。从标准层设计的角度来看，照应现有城市的景观特色就更有意义。尤其是高层建筑的形象，主要是由标准层平面形式和标准层之间关系决定，使得高耸的标准层体系与周围城市环境取得相得益彰的效果。
1.3使用功能的限制
不同功能的使用特征不同，标准层的空间格局自然不同，例如：对于工作人员来说，需要有一个比较安静的环境、良好的视觉景观和灵活可变的弹性空间；对于旅客来说，需要一个安全、健康、私密并服务高效的个人空间；对于居民来说，需要一个亲切、温馨且能够互相交流的家庭空间；对于医院来说则需要一处轻松、便捷、赋有生机的治疗空间……所以标准层的功能空间的大小、尺度、交通设置都要有所侧重，包括空间的限定，氛围的营造，室内的绿化等各有千秋。
1.4建筑造型的要求
标准层形状多种多样，平面的外轮廓是反映建筑形体最直接的元素，它既是最自由的，也是最严谨的，除了要考虑功能区域的组织，还要考虑面积实用率、造型空间实用性、空间利用宽容度等。建筑造型要做到新颖别致，但又不能以牺牲技术经济的合理性为代价，要做到统筹兼顾、良性发展。
2.标准层设计的基本原则
2.1重复性原则
标准层的竖向积层，向空中发展是含有标准层建筑的固有属性。有效水平重叠与合理垂直贯穿是建筑标准层设计的基本精髓，揭示出多、高层建筑的实质构成。为此，重复性是标准层设计要遵守的最为基本原则。这种重复可从以下两方面来考虑：完全重复和部分重复。
完全重复是最为常见和最简单的重复原则，即标准层平面的各项要素都完全一致，如结构体系、设备管线、平面形状、空间划分、使用性质等都是相同的，这样的建筑只要确定好一个标准层平面的若干元素，即可完成整栋建筑主体的设计，是绝对标准化的设计过程。部分重复即除楼电梯间，特别是高层建筑的核心体部分，必须是从头到顶的重复贯通外，其他部分就不一定每层完全重复下来，比如平面形式上的变化，空间布置方式的改变等，能够根据具体需要运用恰当的处理手法加以变化，丰富标准层的内外空间及形态构成。
2.2高效性原则
提高标准层空间的高效利用率、使用率等关系到整栋建筑的综合效益，充分发挥标准层高效性原则是现在以至将来标准层所必须遵守和充分重视的基本设计原则。应尽量采取规则形状，尽量形成方正完整空间，几何轴线尽量对称，室内空间争取多朝向，使用空间形成多元化设置。
2.3安全性原则
标准层的安全性原则主要指交通组织、消防疏散的安全性以及结构材料的坚固性。标准层的交通疏导能力，表现为内部水平、垂直运输的效率，这是保障建筑安全运行的最基本前提，尤其对高层、超高层来说意义更大。
2.4经济型原则
用不同形状的标准层来确定平面规模，拿标准层平面规模大小衡量面积有效率，用面积有效率反映不同层数、高度中垂直体的作用和影响，这些方面可作为评价标准层经济性的尺度，也有助于决策建筑的高度、层数和平面规模。
随建筑层数增加，面积有效率也会下降，如20层建筑的面积有效率为77%，当建筑升高到40层时，面积有效率降至75%，说明层数越高垂直体所占面积越大，扮演的角色越重要，垂直交通和运输问题也变得复杂而不易解决。因此，建筑层数与高度的确定，应有计划地控制，与城市经济技术发展同步。
2.5人本性原则
2.5.1 人性化 标准层人本性设计就是要有利于人的身心健康。宜人的空间尺度、良好的室内通风采光环境、方便快捷的交通效率等都是对标准层人性化设计的体现，在建筑创作过程中要贯彻始终。新一代建筑标准层空间布局更为灵活，空间设计的侧重点应向营造宽松舒适的工作、生活环境转变。在设计中“中庭空间”、“景观空间”、“交往空间”、“共享空间”的概念不断被采纳，并与功能空间相结合，为标准层人性化设计铺开道路。另外，室内声、光、热等微气候环境的创建也不容忽视，使人在现代高压的工作、生活状态之余时刻感受对自身的关怀。
2.5.2 可持续性 可持续性建筑标准层设计是一项复杂系统工程，设计中要紧紧把握“注重效益、崇尚自然、尊重科学”三个生态建筑基本点。
“注重效益”就是建造房屋少用资源，使用房屋节约能源，它贯穿在生态建筑标准层的设计、选材、运营直至生命终结的全过程。“崇尚自然”就是通过建筑设计和构造的处理手法，实现建筑标准层平面高效自然通风、自然采光、隔热和遮阳。建筑师在标准层设计中，要从建筑朝向选择、标准层平面形状确定、标准层平面内部空间绿化等方面，进行有益探索。“尊重科学”就是在可持续发展的框架下，采用现代科技手段，使建筑标准层的设计达到生态建筑的要求。
3.结语
主要比较分析了超限高层建筑中基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法，并就目前我国的超限高层建筑结构的特点，详细的分析了超限高层结构基于性能抗震设计中的抗震性能水准以及性能目标的组成，希望能够为我国超限高层建筑的性能抗震设计有些帮助。
关键词:
超限高层建筑;常规抗震设计;性能抗震设计;性能水准;性能目标
引言
近年来，随着我国改革开放的逐步深入以及经济的高速发展，我国建筑行业的发展也是日新月异，最为典型的便是超限高层建筑工程开始广泛的出现，超限高层建筑工程不同于其他普通的建筑工程，其在房屋高度和复杂程度等都超出我国普通建筑工程现行的规定，且在工程最重要的部分－结构抗震方面也出现了明显的不同。就目前来看，我国超限高层建筑工程的结构抗震主要还是按照我国建设部第111号部长令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》以及《全国超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会抗震设防专项审查办法》等的要求。但是在具体的结构抗震的设计方面却没有明确的规定，就建筑行业的研究来看，普通的结构抗震已经难以满足超限高层建筑结构，而基于性能的抗震设计已经开始被广泛的运用于超限高层建筑机构，因此，对于超限高层建筑的结构基于性能的抗震设计的研究讨论时有利提高超限高层建筑工程抗震可靠性以及促进我国的高层建筑技术发展。
1超限高层建筑结构基于性能抗震设计与常规抗震设计的比较
1．1基于性能的抗震设计的概念
基于性能的建筑结构抗震设计是我国建筑技术发展的标志，总体来说基于性能的建筑结构抗震设计方法使建筑结构的抗震设计从建筑的宏观定性的目标实现了向具体量化的多重目标过渡，也即是工程建筑的设计人员可以选择建筑所需的性能目标。不仅如此。基于性能的建筑结构抗震设计，在实际中强调的是深入分析和论证建筑抗震的性能目标，这有利于工程建筑的结构创新。此外，基于性能的抗震设计可以通过论证和试验后，采取新的建筑结构体系、新的技术以及新材料来针对不同建筑采用不同的性能目标和抗震措施。
1．2我国常规抗震设计方法
我国建筑结构的抗震设计体系发展主要是始自20世纪80年代，在我国政府及建筑相关部门正式的工业与民用建筑的抗震设计规范修订中，提出了建筑结构抗震设计的“小震不坏、中震可修和大震不倒”的抗震设计目标，且在实际的抗震设计中采用了“三水准2阶段设计”的抗震设计方法，该设计方法具有性能抗震设计的影子。1989年，我国政府及建设部正式颁布了国家标准的《建筑抗震设计规范》(GBJ11－89)，这也是我国建筑结构的常规抗震设计原则，下面对常规抗震设计特点进行简单的分析。抗震设计规范详细的明确了小、中和大的3个地震水准以及通过对我国的主要地震区域的地震发生概率进行统计，以及通过地震对地区的影响进行分析，从而将我国衡量强烈地震后房屋建筑的破坏程度分为不坏、可修和不倒等多种破坏程度，而按照国家标准《建筑地震破坏等级划分标准》(1990建抗字第377号)，则明确的规定了震害概念见表1，表1中要求基本都属于抗震方面宏观的性能控制，这也是性能抗震发展的基础。常规的抗震设计主要是为了实现三水准的设防目标，在建筑设计规范中采用2阶段抗震设计的简化方法:在第1阶段，抗震设计的主要工作是计算建筑结构构件承载力，也即是以内力和变形的方式对地震作用效应的建筑结构构件抗震承载力进行验算;在第2阶段，抗震设计的主要工作则是对建筑结构弹塑性变形进行验算，并采取相应的抗震构造措施。用现代的眼光来看，抗震规范设计的方法和步骤已经初步具有性能设计的雏形。
1．3常规抗震设计方法与基于性能抗震设计方法的比较
从上述的分析阐述可知:基于性能抗震设计方法的基本特点以及常规抗震设计方法的特点。下面就以表格的形式见表2，对建筑结构常现抗震设计与基于性能抗震设计进行简单的比较，通过比较证明:在超限高层建筑的结构设计中，基于性能抗震设计是科学可行的，但在所有的工程建筑中应用，则还需进一步的分析与探讨。
2超限高层建筑结构的抗震性能目标
在基于性能建筑结构的抗震设计中，性能目标是整个设计较为重要的1个部分，其具体指是对某一地震地面运动下建筑的预期性能水准。该性能的水准主要包括了结构，非结构以及建筑物的附属设施等。下面就对超限高层建筑结构的的结构性能及水准进行简单的分析。
2．1结构的抗震性能水准
在超限高层建筑结构中，不同水准地震下的性能水准及性能目标是不同的，如图1所示。超限高层结构抗震性能可分为以下水准:(1a)震后结构完好，不需修理，直接使用;(1b)震后结构基本完好，个别修理，直接使用;(2)震后结构关键部件完好，其他部位有明显裂缝，需要修理，才能使用;(3)震后关键部件轻微损坏，其他部位出现明显裂缝，需要采取安全措施，方能使用;(4)震后结构关键部位出现中等损坏，其他部位进入屈服阶段，需要修理及加固，方能使用;(5)震后关键部位出现明显损坏，其他部位严重损坏，结构未倒塌。
2．2建筑结构的性能目标
在超限高层建筑中，抗震设计的新根能够目标是根据建筑的实际情况决定的，也即是根据性能水准决定性能目标，下面见表3，简单讨论性能目标的选择。由上述分析可知:在基于性能抗震的超限层结构抗震来说，其主要是在常规抗震的基础桑发展而来，是具体量化的实际体现，因此，在设计中应该注意的是结构性能水准与性能目标的结合，且设计人员应该根据建筑结构的地震水准进行具体的分析计算，合理科学的设计超限高层的抗震设计。
3结语
我国的超限高层建筑结构设计的抗震设计是我国建筑工程的重要组成部分，也是我国超限高层建筑安全应用的基础。因此，在我国的建筑工程的结构设计中，必须严格遵守国家在建筑上的相关规定的要求，利用现代先进计算机技术对建筑的结构以及数据认真进行设计计算，以及尽可能采用目前先进的基于性能的超限高层建筑结构抗震设计，提高我国的超限高层建筑的安全性以及高层建筑的质量，为我国高层建筑技术的应用和发展奠定基础。
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关键词:高层建筑;钢结构;施工方案
引言
高层建筑结构分为两种，依照高层建筑层级进行区分，对高层建筑结构进行设计，确定抗震功能标准，确定防火模块水平。分析钢结构模块的施工方案，按照建筑施工使用功能，对建筑高度、抗震性进行设计分析，研究不同建筑结构的设计体系。通过对比分析，对建筑结构施工体系，施工结构进行研究，分析不同建筑工程模块下，施工的方案，从建筑高层结构设计中，分析钢结构施工方法。
一、高层建筑钢结构内部施工方案设计的分析
1．钢结构材料的耐火处理
在建筑施工中，钢结构伴有重要角色。钢结构应用在各种建筑中，但是性能差距不同，实现的建筑作用不同。例如，钢结构因金属性质，具有较高的传导性作用，耐火性价差。对钢结构耐火性质进行加工处理，逐步提高钢结构化学性能，提高钢结构的花型耐性和坚固性，满足高层钢技术结构的需求。对钢结构的耐火性质量的更新，提升高层建筑的应用效率，确保钢结构的整体工作技术效益。
2．高层建筑模块的协同作用
在高层建筑中，各个工作模块相互协同。例如，在土建工作中，钢结构的设备应用安全需要采用各种仪器进行测量，通过技术部的标准值测量，确定工作需求的标准。根据高层建筑的结构特殊性，合理的排定施工周期，确定钢结构施工的开展方案。对施工测量仪器进行准备和微调处理，满足建筑工作的整体需求。在建筑施工中，需要根据建筑统一要求确定钢结构计量标准的应用，切实满足整体经济效益，提高建筑给工程钢结构的施工。
3．钢柱的定位
在建筑钢结构中，对钢柱的定位是重要环节。通过对钢结构轴的定位，确保进场施工的宽窄度，方便建筑施工现场内外材料的装配，保证工程模块的正常开展。在钢柱长段设计中，需要根据钢结构运输模块进行协同作用，满足柱子所需要安全的标准，及时进行轴线定位，确定轴线的可控标准，保证柱子安全模块的有效性，提高柱子安全的应用价值。依照建筑材料规范标准，合理的对高层建筑进行标准验收，对不同模块建筑区域的钢柱长度进行限制。在翻样下料中，制作模块，对焊缝伸缩变形中确定可行负载模块的标准，对模块进行合理的优化，提高压缩变形的应用效益。在钢柱翻样中，需要对不同的设计长度进行控制，这是需要控制设计误差的。为了有效的提高下料长度、确定设计长度，降低设计误差，逐步提供啊上下节刚截面的控制标准，确保钢柱编号，积极配合安装。在钢柱内部进行焊接，确定溶解电渣模块的开展必要性。逐步提升钢柱的应用效益，确保钢结构满足高层建筑的施工需求。通过对钢柱施工标准的高要求，提高建筑高程钢结构施工效益，对不同的模块进行不同标准安全工作，对钢柱长度进行误差控制，对焊缝伸缩模块进行变形控制，对竖向负载荷模块进行优化，逐步提升压缩变形工作的各种效益标准。在建筑施工中，采用柱子偏差处理是必要的。根据不同高层对建筑施工模块的需求，根据设计模块标高及西宁预先安装模块，完成协同作用，切实满足现有高层建筑施工的基础需求，进而提升建筑标高的优化标准，提高建筑设计的需求要求，满足高层钢结构施工标准。
4．钢架的选择
早高层建筑施工中，对框架的选择是极其重要的。通过设计H性钢结构，确保钢柱结构施工的协同性提高框架梁的刚性和韧性。逐步提高框架、梁钢结构施工模块的协同作用，保证框架施工体系的完整。加强框架钢结构设计的编号分析管理，提高钢结构设计顺序的合理效益。为了有效提供啊框架结构、梁柱连接位置的设计，采用悬臂梁的结构设计，将上下翼缘与钢柱结构相互连接，采用透明熔接的方式，对腹板进行贴角焊缝处理。
5．焊接在钢结构施工中的作用
在钢结构施工中，焊接技术对钢结构梁的作用是极其重要的。根据焊接收缩变形标准，对钢结构进行预估分析，经过理论公式计算，确定积极收缩范围，确保加工模块的正常校正，提高翻样下料的精准度，加强对钢结构无缝焊接的准许控制管理。采用全熔透焊接技术，提高工作整体效益，确保和焊接定位的端点，确定另一端焊接定位的距离。对腹板采取高强度螺栓连接处理，充分利用钢结构设计焊接中的摩擦系数，提高高层钢结构承压力，提高螺栓的承压强度，采用摩擦型高强度螺栓系数，合理的配合摩擦适应度确保高强度螺栓的连接效果，保证孔位精准度的合理性。
二、高层建筑设计钢结构的优化
采用计算机电脑技术设计和计算，分析高层建筑结构平面刚性度，利用钢结构施工工作的优势，采用混凝土对楼板厚度进行分析，确定在模块中楼板钢梁协同作用的标准。通过计算平板标准可知，这样的楼板设计不安全，钢梁的使用量较高。因此，需要采用钢料和混凝土协同的楼板进行设计。通过设计计算，确定需要配比的钢筋量，确定栓钉量，保证混凝土钢筋和钢结构的协同作用，节约楼层钢梁的使用量，提高楼宇保温作用，提高楼层钢结构的覆盖面积，实现钢结构施工的优化设计。
结语
综上所述，现代高程建筑施工中，常常使用钢结构施工设计方法，通过优化钢结构设计中的钢梁、钢柱、钢栓、钢架，确定钢结构中的钢焊接标准。分析高层建筑物钢结构优化方式，对钢结构材料的耐热性、保温性进行技术改良，提高钢结构与混凝土之间的楼板灌浇技术，稳定高层建筑结构的施工方案，提高高层建筑施工需要解决的设计问题，提高建筑施工设计人员对高层建筑钢结构施工的认识，确保高层建筑钢结构顺应市场发展需求，逐步提高钢架构施工方案，提高钢结构技术手段，实现对钢结构高层施工的合理应用。
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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的运用
标准中明确的将节能、节地、节水、节材作为绿色建筑评价的重要部分，结合《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006 ，对结构体系、结构形式、结构刚度、结构布置及基础等方面研究，指明绿色建筑中结构设计的重要性，加深结构专业人员对绿色建筑的深入理解[9]，超高层建筑要实现节约能源、资源，减小对环境的冲击，成为绿色建筑，在设计阶段就应该将绿色建筑评价标准的各项要求进行深入的理解，在选择超高层建筑结构的同时，结合建筑的全寿命周期与评价标准的要求进行合理的选择。《标准》用于评价住宅建筑和办公建筑、商场、宾馆等公共建筑，《标准》的评价指标体系包括以下六大指标：1）节地与室外环境；2）节能与能源利用；3）节水与水资源利用；4）节材与材料资源利用；5）室内环境质量；6）运营管理（住宅建筑）、全生命周期综合性能（公共建筑）。根据超高层建筑的主要适用于商业和办公，可知超高层建筑的评价属于公共建筑的范畴，因此只需要将评价标准中的公共建筑部分分析。综合分析标准的内容，结合超高层建筑特点，在超高层建筑结构选型评价体系中，将绿色性能作为评价体系中一项重要因素，包括：室内外环境、能源利用、水资源利用、材料资源利用与回收、全生命周期综合性能。
3.超高层建筑结构选型模型构建
超高层建筑结构选型可以分为两部分即上部结构的选型和基础结构的选型，依据建筑物功能、国家设计规范、工程地质条件、施工技术、工期和环境方面的要求，构建超高层建筑结构选型模型，体现出超高层建筑结构选型科学性、先进性、经济性。
3.1结构选型模型构建原则
（1）科学性：根据超高层建筑发展的实际情况，在已有科学研究基础上建立模型。
（2）全面性：将超高层建筑结构选型的可能影响因素全部考虑在内，力求模型内容的全面性。
（3）创新性：结合超高层建筑发展中遇到的问题，针对当前建筑业发展提出的绿色节能要求，基于现在的研究成果，增添更加合理的约束条件。
（4）有效原则：模型中的每一个约束都能够体现超高层建筑结构优选的必要性，在综合评价中体现出有效性。
3.2结构优选模型的构建与各因素函数的确定
将超高层建筑结构选型各种要求与约束因素转化成对超高层建筑结构选型起关键作用的四个目标级性能指标，构建能全面评价超高层建筑结构的目标模型。
3.2.1功能与美学价值性能 [15]
功能与美学价值性能主要体现在以下几方面，此项由建筑设计的专家进行评判，确定其隶属度。
（1）功能空间适应性
近期功能空间适应性和功能空间使用弹性适应性组成了功能空间适应性，近期功能空间适应性是指针对不同类的超高层建筑的建筑空间需求满足程度。功能空间使用弹性适应性是指空间布局和功能空间改变能够在一定程度上满足变动的需求。
（2）体型规则性
体型规则性包括平面体型规则性和整体外立面的体型规则性，两个方面综合考虑，超高层建筑呈现出的功能与美学价值
（3）结构系统美
单体视觉美、外部环境系统协调美、内部功能系统的协调美、结构系统的技术美共同组成了结构系统美。
3.2.2理论性能[6]，[11]
结构设计基本规定，超高层建筑必须有理论作为支撑，确保建筑结构的适用性、安全性、耐久性。此项由结构设计的专家进行评判，确定各项的隶属度。
（1）刚度合适性：包括设防烈度与设防风压、总侧移限值、层间位移角限值、舒适度要求、设备运行与装修限值。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，由结构设计的专家进行评判，确定各项的隶属度。
（2）高度合理性：结构高度限制、结构平均层高限值，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，由结构设计的专家进行评判，确定各项的隶属度。
（3）空间整体性：设防烈度、长宽比、平面规则性，设防风压、高宽比、设防烈度根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，由结构设计的专家进行评判，确定各项的隶属度。
（4）布局合理性：竖向布局合理、平面布局合理，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，由结构设计的专家进行评判，确定各项的隶属度。
（5）抗震与防风性能：能耗减震性能要求、抗震损伤性能要求、振动反应控制要求、风振反应控制要求、场地类别、远近震类别、结构自振周期，根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，由结构设计的专家进行评判，确定各项的隶属度。
3.2.3经济性能[6]
为了能够实现投资的高回报，需要通过对超高层建筑结构起关键作用的因素进行评判。此项施工管理方面的专家进行评判，确定其隶属度。
（1）结构用钢量：超高层结构平均最优用钢量是处于70～150kg/m2之间[7]，根据各方案确定其隶属度。
（2）预估工程造价：根据各方案的估价计算其隶属度
（3）建筑面积：根据各方案的估算建筑面积计算其隶属度
（4）施工工期：根据各方案的预估工期计算其隶属度
（5）施工技术：专家给出施工技术的难易标准，然后确定其隶属度。
3.2.4绿色性能[10]
在超高层建筑结构体系中，绿色建筑评价标准应作为超高层建筑结构方案的重要组成部分。绿色性能就是基于《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006 与超高层建筑结构设计相结合确定的影响因素。此项施工方面的专家进行评判，确定其隶属度。
（1）室内外环境：根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006，由专家确定其隶属度
（2）能源利用：根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006，由专家确定其隶属度
（3）水资源利用：根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006，由专家确定其隶属度
（4）材料资源利用与回收：根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006，由专家确定其隶属度
（5）全生命周期综合性能：根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2006，由专家确定其隶属度
4.多层次模糊综合优选数学模型运用[13-14]
4.1多层次模糊综合优选数学模型
（1）超高层建筑结构的设计是一个复杂的系统，超高层建筑结构优选需要从多个方面考虑，深入的层次多，进而运用多层次模糊综合评判，将因素集U分成k个互不相交的子集，U={U1，U2，……，Uk}；每一个子集Ui（i=1，2，……，k）即看做U的约束因素，按照各约束因素在U中所起的作用大小，确定其权重分配，即约束因素的权重向量W={W1，W2，……，Wk}，由专家确定各因素的隶属度，构成矩阵P，Ui模糊综合评判结果向量Hi=Wi×P={hi1，hi2，……，hin}（i=1，2，……，k；n表示方案的个数），Hi组成总的评判矩阵
可以得到多层次模糊综合评判矩阵
B=WH=（B1，B2，……，Bn）（n表示方案的个数）
（2）综合评判
利用矩阵的模糊乘法得到综合模糊评价向量B B=WH（其中为模糊乘法），根据运算的不同定义，可得到不同的模型
模型1 M（Λ，V）主因素决定型
模型2 M（ ? ， ν）主因素突出型
该模型得到的评判结果除了突出主要因素的影响以外，也反映了非主要因素的影响。
模型3 M （? ， + ） 加权平均型
该模型体现的思想是对各个因素进行权重分配，依权重大小均衡兼顾，适用于要求整体指标的情形。
4.2各因素权重集的确定
综合评判的另一个可以量化的重要数据是各因素的权重，综合评判应根据各指标的重要程度设置权重，权重反映指标重要程度的量化系数，重要程度高意味着权重大。权重确定得恰当与否， 直接影响综合评判的结果。在传统的APH中，为了使决策判断定量化而形成的数值判断矩阵，在构造判断矩阵时，利用T.L.Saaty提出的“1-9”标度确定两个指标间的重要性，再构造判断矩阵，当进行专家咨询时，专家和决策者很难掌握标度的标准，最终做出的判断往往不能满足一致性检验，针对上述情况，采用两阶段法，使构造出的判断矩阵满足一致性要求，第一阶段 采用（0，1，2）三标度法来对每一元素进行两两比较后，建立一个比较矩阵并计算出各元素的排序指数；第二阶段通过变换将比较矩阵转化为判断矩阵，并判断其一致性。具体的计算步骤如下：
（1） 用三标度法将同一层的元素进行比较后，建立一个比较矩阵并计算出各元素重要性排序指数。将比较矩阵转化为判断矩阵。用极差法构造判断矩阵，f（ri，rj）=cij=cb（ri-rj）/R，其中ri，rj表示i，j两个不同因素的标度指数的和；cb为一常量，通常取cb=9；R=rmax-rmin，为极差。rmax=max{r1，r2，……，rn} ，rmin=min{r1，r2，……，rn}
（2） 进行一致性检验，首先求出判断矩阵的最大特征值λmax，计算CI， 。查找随机一致性检验指标RI，计算CR=CI/CR。当CR
，i=1，2，……，n。
（3）各专家判断矩阵相似系数计算
用层次分析法计算出的权重矩阵中，Wij指第i位专家对第j个指标判断后计算得到的权重，m表示专家数，n表示指标数。
计算各权重间的相似系数并组成相似矩阵，判断矩阵中各专家所取的权重的离散程度。相似系数与相似矩阵如下：
表示的意思专家i与专家j权重结果的相似程度。
剔除离异点时采用如下方法，Pi表示相似系数矩阵中每一行之和，它表示第i个专家所得出的权重与专家群体所取得的权重偏离程度。
用Di表示第i个专家的相似系数与最大相似系数的偏离程度，Pmax表示矩阵P中的最大值。（查阅资料Di取0.05），最后采用加权算术平均法求得各指标的权重。
4.3各因素隶属度集的确定
根据综合评判模型可知，各因素的隶属度是综合评判可量化重要数据，请专家组成的建筑结构评估小组根据给定的评价基准对当前的进行评价，这种评价是一种模糊映射，即使对同一个评价因素的评定，由于不同评价人员可以做出不同的评定，所以评价结果只能用对第i个因素做出第j评价尺度的可能程度的大小来表示。这种可能程度称为隶属度，计为pij。
由此得到模糊评价隶属度矩阵，其中m表示专家数，n表示指标数。
6.结论
将绿色建筑的理念在超高层建筑设计阶段实践，依据构建的超高层建筑结构方案优选体系，运用模糊综合评价法，能够对超高层建筑结构备选方案进行评判，根据评判的结果，选择合理超高层建筑结构。
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【基金项目】重庆超高层建筑的项目管理研究（城科字2011第1-8号），项目名称：重庆超高层建筑的项目管理研究。项目来源：重庆市城乡建设委员会科技教育处。
