CN102134933A - 一种立体层次建筑 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立体层次建筑，有效解决现有建筑占用土地面积大，道路堵塞，居住环境差的问题。技术方案是，由单体建筑和单体建筑间空体结构按“一个单体建筑、一个单体建筑间空体结构”后组成的大平面面积立体透采光型建筑，组成后单体建筑各侧面一定要有建筑间空体结构的透光后空间，组成立体层次建筑后的各侧面边长要大于建筑高，以利于建筑抗灾害水平方向稳定，以网架结构计算立体层次建筑的整体受力；单体建筑基面、屋面角、边对应为整个立体层次建筑网架结构的竖向构件，基础边梁角角对连成立体层次建筑结构的网架下弦通梁，屋面边梁角角对连形成立体层次建筑结构的网架上弦通梁。本发明结构新颖独特，节约土地面积，居住条件好，环境污染小。

Description

一种立体层次建筑

一、技术领域

本发明涉及一种建筑，特别是立体层次建筑形式及海上立体层次建筑的配套设施、设备的一种立体层次建筑。

二、背景技术

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，城市化的进一步膨胀，表现在对优良土地的需求越来越急切。中国发展30年来，东南沿海发达地区已由发展前的粮食输出地区沦为粮食输入地区，现在经济发展重心已向西北偏移，若复制原有发展模式，必然影响后代子孙的粮食安全。

形成城市的地方都是土地肥沃的地方，正是城市的急剧膨胀，圈掉了原有居民有保证吃饭的土地，造成食品供应只有求助于边远外援，加重了运输成本、社会管理成本。城市内寸土寸金，为提高土地使用率把建筑搞的越来越高，城市的大片高大建筑群阻挡了固有的季风通道，形成热岛效应，对气候造成很大影响，使天气变得越来越恶劣，生存居住环境越来越差。而城市中细高建筑越多，承担人员流动、物资往来的交通压力就越大。以细高建筑组成的城市规模越大，其对外物资需求越重，交通问题越多，这不是立交桥建的少、更不是道路不够宽，主要是建筑对地表层面的依赖太重了。2010年中秋节的首都北京出现的“首堵”就是很好的例证。

地表层面面积是有限的，而空间是无限的。要想改变城市发展的这种尴尬，就必须对当今建筑型式进行修改：使建筑变单层次依赖(只一个地面出、入平面)，向多层次面扩展、规划、设计，即建造多层次的立体层次建筑。

没有阳光的建筑是不适宜于人居住、工作的，要想建造真正的立体层次建筑，必须部分改变采光设施的平板面透光结构，使太阳光能普遍照射到立体建筑内部各功能房间以外的大空间，使立体建筑内部大空间周边房间围护面上的各“窗”均能起到自然采光作用。

立体层次建筑因属粗大型建筑，结构稳定性很强，可以建造在弱支撑基质之上(包括水)，只要计算好荷载组合，就可以使建筑均匀沉降至稳定状态。同样可以利用水的流动性把立体层次建筑建造在水上，只要使用抵抗足够水压力的隔水建筑材料就可以使建筑屹立在水中。

三、发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是为提供一种立体层次建筑， 可有效解决现有建筑占用土地面积大，道路堵塞，居住环境差的问题。

本发明解决的技术方案是，通过对立体层次建筑的远景描述，以海上全混凝土结构三层次立体层次建筑为示例进行结构介绍、受力分析、及部分细节的解决处理，来说明此种立体层次建筑在理论上的可行性；通过对海上立体层次建筑水下防漂移支撑的建设顺序的描述，及水下防漂移支撑建设设施说明在当今条件下能够实现浅海利用的可行性；通过对海上立体层次建筑的海上施工场的建设描述说明其海上立体建筑工厂化生产的可行性；通过对海上立体层次建筑间、海上立体层次建筑与陆地间的水下物资通道建设分析，来说明立体层次建筑的实现后的优越性。据此，本发明是由单体建筑(1)和单体建筑间空体结构(2)按“一个单体建筑(1)、一个单体建筑间空体结构(2)”后组成的大平面面积立体透采光型建筑，组成后单体建筑(1)各侧面一定要有建筑间空体结构(2)的透光后空间，组成立体层次建筑后的各侧面边长要大于建筑高，以利于建筑抗灾害水平方向稳定，以网架结构计算立体层次建筑的整体受力；

单体建筑(1)基面、屋面要角、边相对应，做为整个立体层次建筑网架结构的竖向构件，基础边梁通过角角对连成整个立体层次建筑结构的网架下弦通梁，屋面边梁通过角角对连形成整个立体层次建筑结构的网架上弦通梁，单体建筑(1)要设计有三个标高对应一致的出、入层次平面：机动交通层次面在建筑底部，供车辆通行或停放，机动交通层次高度和层数可互通立交，根据车辆的通行、停放实际情况调整；建筑主体功能层次面在建筑中部，供人活动、居住、工作，建筑主体功能层次高度根据实际需要调整，太阳光在通过透光体后衰减变弱，故主体功能层次高度不能超过70m；屋顶出、入活动层介面上是大气层，用于种植、透采光、综合活动；

单体建筑间空体结构(2)是单体建筑(1)组合后形成的空间，是单体建筑(1)的立体透采光后空间，在建筑屋顶平面用立体透采光板封闭，屋顶单向进光，在太阳光透过立体采光板后，向下各方向均有出光，使单体建筑间空体结构中各侧面的单体建筑边面均有光照射到，在达到透采光的同时，减少建筑内部与外界的热交换，达到以地基层相对衡温控制建筑内部环境的目的；建筑底部平面封闭，以利于建筑基底面防水处理；交通层次面的底、顶部封闭，在连通活动层面的同时，避免交通工具尾气污染建筑功能层层次空间的大气，交通层次内的空气交换，由主体功能层次面空间进入，只能通过预设的排风道排至自然大气层。

本发明结构新颖独特，节约土地面积，居住条件好，环境污染小，经济和社会效益巨大。

四、附图说明

图1为本发明的平面结构图；

图2为本发明的单体建筑间空体在建筑底部迎水面空间的结构布置示意图；

图3为本发明的单体建筑及空体处交通层平面布置示意图；

图4为本发明的单体建筑及空体处人流活动层平面布置示意图；

图5为本发明的单体建筑与建筑空体处下部封闭结构剖面示意图；

图6为本发明的单体建筑标准层结构布置示意图；

图7为本发明的单体建筑顶部机房层结构性布置示意图；

图8为本发明的建筑顺LA，n轴上部主网架梁外形示意图；

图9为本发明的单体建筑间空间体处屋顶封闭采光板支撑网架最大截面处剖面示意图；

图10为本发明的单体建筑及空体处屋顶平面布置示意图；

图11为本发明的单体建筑中楼梯间梯段布置剖面示意图；

图12为本发明的边支撑建筑及边配重建筑交通层平面布置示意图；

图13为本发明的边支撑建筑及边配重建筑功能层平面布置示意图；

图14为本发明的建筑侧面示意图及交通层至屋顶连接坡道的竖向位置示意图；

图15为本发明的屋顶道路在建筑边部布置示意图；

图16为本发明的示例海中立体建筑网架计算1/8平面图；

图17为本发明的组成示例海上立体层次建筑在建筑底部与海底的可拆卸防漂移海底支撑的连接剖面示意图；

图18为本发明的海上立体层次建筑的可拆卸防漂移海底支撑施工平台平面示意图；

图19为本发明的海上立体层次建筑的可拆卸防漂移海底支撑施工中局部剖面示意图；

图20为本发明的海上建筑施工场地平面图；

图21为本发明的海上建筑施工场地剖面图；

图22为本发明的隔水门扇受力简图；

图23为本发明的水坝预制定位隔墙间、隔水门扇、水上翻转三种状态示意图；

图24为本发明的水下陆运通道平面示意图；

图25为本发明的水下陆运通道过水水运航线侧面示意图；

图26为本发明的水下陆运通道普通侧面示意图；

图27为本发明的支撑面平面范围放大示意图；

图28为本发明的支撑面平面范围放大侧示图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

(一)、立体层次建筑的描述(只针对三层次立体建筑示例进行描述)：是在现有建筑功能平面分区的基础上进行立体层次再分配，即在竖直方向上分为三个不同功能的出、入平面(相当于当今建筑的地面)：机动交通出入在建筑底部，供车辆通行或停放；建筑主体功能在建筑中部，供人活动、居住、工作；增加屋顶出、入活动层面，用于种植、透采光、综合活动等。

立体层次建筑的具体的技术方案是：

由图1-15所示，立体层次建筑由单体建筑(1)和单体建筑间空体结构(2)按“一个单体建筑(1)、一个单体建筑间空体结构(2)”后组成的大平面面积立体透采光型建筑(如图1)，组成后单体建筑(1)各侧面一定要有建筑间空体结构(2)的透光后空间，组成立体层次建筑后的各侧面边长要大于建筑高，以利于建筑抗灾害水平方向稳定，以网架结构计算立体层次建筑的整体受力；

单体建筑(1)基面、屋面要角、边相对应，做为整个立体层次建筑网架结构的竖向构件，基础边梁通过角角对连形成整个立体层次建筑结构的网架下弦梁(各顺L_A，n轴交梁，见图5)，屋面边梁通过角角对连形成整个立体层次建筑结构的网架上弦通梁(各顺L_A，n轴交梁，见图8)，单体建筑(1)要设计有三个标高对应一致的出、入层次平面(见图11)：机动交通层次面在建筑底部，供车辆通行或停放，机动交通层次高度和层数可互通立交，根据车辆的通行、停放实际情况调整；建筑主体功能层次面在建筑中部，供人活动、居住、工作，建筑主体功能层次高度根据实际需要调整，太阳光在通过透光体后衰减变弱，故主体功能层次高度不能超过70m；屋顶出、入活动层介面上是大气层，用于种植、透采光、综合活动；

单体建筑间空体结构(2)是单体建筑(1)组合后形成的空间，是单体建筑(1)的立体透采光后空间，在建筑屋顶平面用立体透采光板封闭，屋顶单向进光，在太阳光透过立体采光板后，向下各方向均有出光，使单体建筑间空体结构中各侧面的单体建筑边面均有光照射到，在达到透采光的同时，减少建筑内部与外界的热交换，达到以地基层相对衡温控制建筑内部环境的目的；建筑底部平面封闭，以利于建筑基底面防水处理；交通层次面的底、顶部封闭，在连通活动层面的同时，避免交通工具尾气污染建筑功能层层次空间的大气，交通层 次内的空气交换，由主体功能层次面空间进入，只能通过预设的排风道排至自然大气层。

立体层次建筑在海上建造时，其边部由“一个边配重建筑(3)、一个边支撑建筑(4)”组成，同时做为连通立体层次建筑内各层次面互通的坡道位置；

边配重建筑(3)、边支撑建筑(4)侧面迎水面形成三层隔水结构，保证建筑中部空间不进水，保护建筑内部人员的安全，同时合适加大结构荷载重量，使中部建筑结构网架在任何情况下均要受向上的浮力。

海上建造的立体层次建筑固定由建筑与可拆卸防漂移水海底支撑在水中对接固定，使建筑不因水面上升、下降和水的流动造成建筑的移动。

所说的立体层次建筑在海上建造时，海上建造的立体层次建筑设有相连的陆地化物资通道，陆地化物资通道连接后，构成海上立体层次建筑的陆地化水中通道，使人员、物资的流动不受天气影响。

从以上描述可知：立体层次建筑中各层次既相对独立封闭，又互相联系，有与近与占地表面积同等面积的机动交通层次，在而又不会使尾气污染无辜人群。功能层次中各功能空间在有日照时可以充满阳光，因大部分光已改变方向还不至于直射暴晒。立体层次建筑内有屋顶、立体空间采光板的封闭，可以使内部各空间不受天气、气候变化影响，没有恶风、雨、冰雪、雾、沙尘、酷暑、严寒等的危害。形成规模后，屋顶层次平面面积可以无限扩展，有与占地表面积半个等面积种植面积，可为愿意务农的人员提供土地，而建筑中的生活污水只要收集、发酵后就可以直接提至屋顶利用，还能减少化肥(粪便是最好的农业用肥)的使用。屋顶层次平面因建筑原因自然抬高了地表面，上没有高大遮挡物，为季风提供了通畅的通道，为风力发电提供了很好的风场。

(二)、以海上全混凝土结构三层次立体层次建筑为示例说明立体层次建筑的可实现性，由图1-16所示：

1、示例海上立体层次建筑的建筑布置说明：

建筑中包括单体建筑(1)、单体建筑间空体结构(2)、边配重建筑(3)、边支撑建筑(4)，各结构平面轴尺寸为36m(长)×36m(宽)×78.1m(高或深，建筑底迎水面至屋顶尺寸)，长、宽选取36m是参照当今各使用建筑功能后的综合取值，可以满足各种功能用建筑的开间分间需求。78.1m高度包括6m层高的机动交通层、累计18.1m层高的辅助层(包括污水收集、处理，横向管线布置，通风道、配电、水箱、水净化、上下防水封闭，层次间隔声、保温处 理，连接单体建筑而形成的主网架结构等)、60m高的主要功能建筑层次。

底迎水面至机动交通层次面结构(示例建筑计算尺寸-67.9m至-60m，凡标高以海平面为±0.000m，下同)，建筑底第一层隔水结构空间(图2、图5、图11)，此空间的设置主要为建筑安全需要。一方面建筑在海中时，海水的压力巨大，正常时就达685.725KN/m²(合69.462吨/m²，海水平均密度×重力加速度×水深)，若在海上出现灾害性天气时，像海啸，一般海啸水高小于14m，以水深增加14计算，建筑底面压力达821.08KN/m²(合83.784吨/m²)，大受力荷载必需大截面构件承担，为了减少材料用量、增加利用空间此时采用反拱(拱顶向下)支撑构件，拱的作用使结构抗弯部位转化成以受压为主的结构，可以使大结构受力以轴力传导。本方案中单体建筑间轴距36m，涉及反拱净跨33m，按《建筑结构静力计算实用手册》中所要求，为了减少拱的赘余力需增大矢跨比(矢跨比＝矢高/拱的跨度)，按最小矢跨比0.2计，矢高(拱受力线净高)为6.6m，加上结构厚度定为7.9m。此空间可做为污水处理空间，有大空间做保证，可使污水有充分时间发酵、沉淀、能为农作物无害利用。

机动交通层次(示例建筑计算尺寸-60m至-54m)，建筑底机动交通层(图3、图5、图11)，属第二层隔水结构空间。此交通层在功能建筑的底层，使出行特别的便利，并能使交通工具与人流彻底分置，可避免人的意外车祸、并免受机动车辆的尾气污染。示例建筑中每36m分为3×12m小跨，减除柱构造3m后余9m宽，可满足道路的双车道设置(6m≤道宽＜14m时，可设计为单向2车道)。因机动交通层有以上功能建筑二倍的平面建筑面积，同时可做为停车场使用。从各图中可以看到L_B，J和L_B，K交L_A，n轴柱构造为3m×3m空心柱，有三个作用，一是加大柱截面可是建筑受水平力时更加合理，二是柱空心可做为交通层通风道使用，三是联系交通层上、下辅助空间，像污水竖管均可在空心柱中隐蔽布置。

机动交通层次顶至功能建筑层次面结构(示例建筑计算尺寸-54m至-51m)，辅助夹层(图5、图11)。此层设置是非常必要的，各单体建筑之间的管、线、风道都要通过此层隐蔽布置，并发生横向连通。交通层的机动机械噪音是非常烦人的，有此层空间可以隔开交通层对上部功能建筑的噪音干扰。特别是在海上立体建筑建成后与可拆卸防漂移海底支撑连接时人员要通过此层进入连接部位(屋顶→单体建筑内楼梯→此辅助夹层→单体建筑间空体中柱空心→可拆卸防漂移海底支撑连接处)。

功能建筑层次(示例建筑计算尺寸-51m至±3m)，立体建筑主要功能层(图4、图5、图6、图11)，建筑的主要功能目的将在此层次体现，如住宅、工厂等。此时单体建筑间空体为 采光空间通道，光通过采光板后有70米的深度衰减，单体建筑采光按当今正常窗设置时，实际采光量小于阳光直照时采光量的1/4，底层的采光量更低。本案示例建筑为住宅型水中建筑，在遇到像海啸灾难性天气时，因水深可能淹屋顶，为了建筑空间内有足够空气量，在单体建筑-51m处不设置房间，增大建筑低部的绿化面积，加大建筑内部的空气容量。建筑都有消防的需求，与当今建筑留有消防通道不同，立体建筑是留有消防口(图4中)，以利于功能建筑层发生消防需求时，在交通层直接对建筑需求区直接进行消防作业。消防口平时在上部设置可开合的折叠式采光窗，平时用采光窗为交通层采光，建筑有消防需求时打开，下部安装耐水压、可开合的隔水门，平时藏在人流通道(与上部相对)下，当交通层出现水情(底板遭破坏、或通过边部斜坡道进水)时，关闭隔水门使上部功能层不发生水掩危险。

屋顶辅助层(示例建筑计算尺寸3m至10.2m)，单体建筑顶机房层、屋面层(图7、图8、图9、图11)。因建筑大部在水面以下，为保证各种设备的绝对安全，像供水、配电、安保设备控制、弱电设施等都要在此层面供至下层，特别是供水，陆地的自来水不可能通过供水管引入，只有在建筑内处理淡水(河水、雨水为本建筑的主要淡水来源)成为饮用水最为合理，上供水有一个好处就是下面建筑各层不会因水压不足而停水。单体建筑间空体在建筑屋顶平面处要用立体采光板进行封闭，若考虑偶然灾害(海啸)对海中建筑的海水淹没，屋顶的水压力是巨大的，以14m的水面增加，屋顶就有14-9.4(采光板上面最低标高)＝4.6m，产生压力达46.117KN/m²(合4.706吨/m²)，同样大荷载必有大截面网架结构做支撑才能保证建筑安全。

屋顶露天层次面(示例建筑计算尺寸10.2m以上)(图10、图11、图14)。单体建筑(1)上竖向交通出、入口(楼、电梯间位置)，覆土种植面，屋顶小道；单体建筑间空体结构(2)上为立体透采光板上表面，边配重建筑(3)、边支撑建筑(4)上为与机动交通层相连的坡道出、入口，环建筑道路，绿地等。

2、示例海上全混凝土结构三层次立体层次建筑受力分析：

海上立体层次建筑以全钢筋混凝土结构型式为主要建筑结构，因立体层次建筑工程量巨大，若以当今建筑一样的建筑设计时，工期会特别长。当今的建筑为了减少钢筋混凝土用量，要进行墙体砌筑，建筑砌筑的工期要占整体工期的1/3至1/2时间，采用结构与建筑共同设计并使用就可使工期缩至原来的1/2至2/3时间。采用全钢筋混凝土结构可使建筑的整体性更好，安全性提高。

建筑的竖向荷载是主要受力荷载，海中立体层次建筑中的单体建筑间的竖向剪力可能对建筑网架进行破坏，需要对单体建筑间相邻竖各构件进行处理，即在纯竖向受力部位进行连结(图5，-56.500建筑框架同位并行结点处)，这样可使网加受力合理、均匀。

单体建筑间空体上部封闭采光板支撑网架内力：在海上建设立体层次建筑时，网架上部受力不能按正常的2KN/m2(上人活荷载标准值)取用，应当取偶然灾害的平均最大荷载，以海啸使水面上升14m计算，屋顶就有14-9.4＝3.8m水深，其水压力为46.117KN/m2(合4.706吨/m2，可做为活荷载取值)，钢筋混凝土采光板支撑网架(图9)共有537.248m3工程量，产生12.334KN/m2(为永久荷载取值)。先不说取其分项系数，以q＝46.117+12.334为荷载取值，用《建筑结构静力计算实用手册》(ISBN 978-7-112-11067-6)中的计算方法看网架的受力情况，见表1.2.1：

计算表1.2.1：

从计算表1.2.1中可以看出网架梁中最大的拉应力仅为1398.846KN，在钢筋混凝土结构完全能够完成结构设计。

建筑中单体建筑、单体建筑间空体结构，各层次部件均能够按当前普通建筑计算满足建筑的安全性、耐久性、使用功能，此不赘述。但立体建筑过于庞大(示例建筑的吃水量为471.8m×471.8m×67.9m，合计在海中所受浮力为≥106748518.283KN，合1089.271万吨)，这是今船舶载重不能比拟的，而要把这样的建筑固定到海上在受力上是要认真核算的：

示例海上立体层次建筑中单体建筑、单体建筑间空体结构在海中产生的结构荷载见表1.2.2：

表1.2.2：

从表1.2.2中可以看出建筑中单体建筑、单体建筑间空体结构产生的竖向向下荷载为274.585KN/m2，对比在海水中产生的浮力680.725KN/m2要小的多，这意味着建筑在使用过程 中尚有406.140KN/m2(合41.443吨/m2)的承载空间，对于有重设备、有堆积材料要求的工业类功能建筑可提供很好的承载平台。在海上因有偶然事件(海啸)的发生，在网架整体设计计算中必须考虑，就是计算时以最大水深压力取值，示例建筑底面板受力以表1.2.2中的821.08KN/m2为计算值，这样的荷载在钢筋混凝土结构中也完全可以完成结构设计。

海中建筑与陆地不同的是，水流的水平荷载要比自然风大的多，就需要对建筑边部进行加强处理。为了使建筑底板在水中任何时侯均受向上的浮力，只有在建筑边部加大结构自重。为了在建筑侧面做防水层，使建筑没有进入水体的可能，建筑外侧面构件也要像建筑底板一样在建筑最外侧面要有效封闭，以利于建筑的边面防水处理。以上原因使海中立体层次建筑设计多出了边配重建筑(3)、边支撑建筑(4)，边配重建筑(3)、边支撑建筑(4)是由单体建筑(1)、单体建筑间空体(2)修改而成(图12、图13)，边配重建筑、边支撑建筑在交通层以下只修改L_A，边轴构件(图12)，交通层以上L_A，边轴至L_B轴间在建筑使用时为淡水储存仓(其空间可储存将近100万吨水，即使是临时性断水，也足够建筑内生产、生活用的了)；L_B轴间为交通层往屋项的坡道，建筑四周共4条(竖向位置见图14，单向双车道可为两条回路，屋顶变道见图15；L_B轴至L_A，0轴为纯配重空间，在结构完成后可浇筑毛石混凝土(也可用建筑垃圾作填充物)。

从表1.2.2中可以看出，当海上立体层次建筑在自由状态下，边配重建筑、边支撑建筑的结构自重荷载(远＞405.268KN/m2)要比中部的单体建筑、单体建筑间空体的结构自重荷载(＝274.585KN/m2)大的多。在建筑漂浮状态时，平衡后吃水量为40.424m，在建筑固定前，建筑网架受力主要在中部，即L_A，0轴至L_A，5轴范围之内。是建筑安全性的主要结构设计受力(不考虑地震影响时)。用此时建筑网架的竖向荷载差值，即是网架结构的计算取值q＝405.268KN/m2-274.585 KN/m2＝130.684KN/m2，用《建筑结构静力计算实用手册》(ISBN978-7-112-11067-6)中的计算方法看网架的受力情况，图16是建筑大网架计算节点1/8平面示意图，以利于取点计算，其荷载计算值见表1.2.3：

表1.2.3：

以表1.2.3(说明书第23页)计算中得知荷载在建筑网架构件的受力与受力面积成正比。特别是受拉构件，当面积加大时，其建筑中部拉应力增加许多，用普通的钢筋混凝土构件满足不了结构受力要求，只有采用高标准的预应力钢筋混凝土，才可以做到。就是说，立体层次建筑的实现，其建筑网架梁的施工技术要求会最高。不过与建筑效用相比，摊薄到建筑使 用单位面积上的费用非常小。

(二)、海上立体层次建筑的可拆卸防漂移海底支撑的组成、施工：

由图17-19所示，海上建筑像船舶一样，主要靠浮力来完成的，做为建筑却不能像船舶一样需要移动，要不动的固定一地点。除了建筑自重外，建筑内物资、人员有不固定因素；水面有涨落的不固定因素，都需要有过渡结构来平衡大建筑的固定。这就是可拆卸防漂移海底支撑，作用是竖直荷载的配重，使建筑不发生竖向、水平移动(图17)。

可拆卸防漂移海底支撑由海下支撑桩6、桩上承台10组成。水中施工是当今建筑界比较难的课题，特别是海水中，有不可知的暗流。既然是大建筑必须有大施工设备，就是可拆卸防漂移水海底支撑施工平台(图18、图19)。可拆卸防漂移海底支撑施工平台相当于一个水上作业船，与普通船舶相比，仅是作业船在可拆卸防漂移水海底支撑平面处是竖向镂空的，施工时船体仅是定位作用(图18)。

1、可拆卸防漂移水海底支撑施工平台的组成：镂空船体(图18)、桩承台下、边预制永久模8(此例共5组)、施工筒9(此例共5组，每组高合计从海底至出海面)、可从海面施工桩的各类设备。施工筒9制成有空腔的结构，自然状态时能浮出水面，空腔充水后可下沉至水中，这个当今技术可以完成设计。

可拆卸防漂移海底支撑的施工顺序：施工平台行驶移动至建筑设计所在海域。

→施工位置精确定位施工平台→下沉桩承台下、边预制永久模8、逐节连接施工筒9。

→在施工筒9中空腔充水，使桩承台下、边预制永久模8压至海底(，共4组)。

→在没有压向海底的桩承台下、边预制永久模8的连接施工筒9中施工桩6：水中钻制桩孔，桩孔出土聚集在桩孔周围，一个承台的桩孔全部施工结束后，在施工筒9中空腔充水使施工的桩承台下、边预制永久模8下沉，桩承台水中桩承台下、边预制永久模8下部与桩孔出土紧密结合，使桩在水中设计段内在混凝土浇筑时无外泄可能。通过钻桩管下桩设计钢筋网下部至承台上部，因在海水中施工，此桩的钢筋需设计使用环氧树脂涂层钢筋，拔桩管、水中浇筑桩混凝土至桩承台下、边预制永久模8上端部后，完成桩6施工。确认施工承台外桩混凝土全部浇筑结束后，向桩承台下、边预制永久模8内部浇筑水下混凝土形成承台底部混凝土层(图17、图19虚线位置)。

→重复上部工序，把5组柱承台施工完成。

→确认桩、承台底部混凝土层的强度达到设计强度时，抽出施工浮筒9中的全部水体， 在施工浮筒9中截桩头、施工桩承台剩余部分。并注意预留承台与建筑连接部分空间结构。

→抽出施工浮筒9空腔中水，逐节上浮，准备下一步的桩承台下、边预制永久模8，重复以上步骤至建筑的支撑全部完成。

2、当可拆卸防漂移海底支撑施工完成，其强度达到设计目标后，就可以等待上面建筑物的到来实施建筑固定：

建筑固定准备一：建筑结构的钢筋混凝土达到设计强度，各层次道路的防水层、保护层全部施工完成，建筑屋顶的采光板封闭完成，建筑外底、侧面防水层、防水保护层完成并做闭水试验，绿化覆土全部运至各个单体建筑的屋顶，建筑与陆运通道连接预留口5(位置见图15)暂时做好隔水封闭。

建筑固定准备二：建筑连接处的隔水橡胶片环7(图17中)固定完成。隔水橡胶片环7的作用是两面之间的压紧隔水，环面只要足够宽，橡胶只要弹性好，因在水中没有风化现象长期使用是毫无问题的。

当建筑拖曳至建筑所在地，水平面方向精确地对准可拆卸防漂移海底支撑位置后，在建筑中的机动交通层及功能层灌水使建筑相对紧压在可拆卸防漂移海底支撑上，抽净连接空间内的水体(图17)，就可以按设计要求对建筑的固定了。

在建筑固定结束并达到设计条件，抽出建筑内的灌水，此时建筑结构已拥有建筑各项功能。把功能层覆土自屋顶运至功能层次面覆土部位，并按设计回填就可绿化、种植。就可以对建筑进行正常使用了。

(三)、海上建筑的施工场：

由图20-23所示，若以最笨的方法，水上建筑可以通过水上浮箱完成。有点不现实的是，面积太大浮箱要求高(像471.8m×471.8m浮箱做多厚能保证建筑底面平整？)、近海不能施工(471.8m×471.8m×40.424m吃水量加浮箱厚度需要多深？施工后怎样抽取浮箱？)、离岸太远时风高浪大危险程度高许多、悬浮动状态下施工尺寸很难保证。这样要实现海上立体层次建筑水面上建时，同造船厂有船坞一样必须有固定的施工场地(图20、图21、图22、图23)，即围坝挡水式的无水内部施工。

海上立体层次建筑的施工场由三面挡水竖坝11、一面有能够开、合的隔水门扇12组成。因隔水门扇12主要的竖向平面受力(图22)极度的不平衡，需要尽量减小挡水竖坝11的开口长度从而减小隔水门扇12的受力宽度，挡水竖坝11这时应四面、各面平直(不能像正常 的堤坝一样做成下大上小的坡形)，以减小结构占用空间的立方量。

要建设海上立体层次建筑的施工场，首先选择能够满足海上立体层次建筑最大吃水量的海域，同时离岸近的陆地地区应有丰富充裕的地材(砂、石、水泥等)供应能力，同时建筑建成出海时不能有浅海阻挡(只有施工场内深，周围水都浅)，可能使建筑不能到达预固定的位置。

场地所在地选择好后，可以布置施工可拆卸防漂移海底支撑。水下桩的排布除支撑下按设计精确施工外，海上建筑平面范围的水底也要适当的均匀布置水下桩，此桩没有承台，但水底以上需有足够长的(足够长指要出到正常施工面以上，包括钢筋，钢筋要使用有防腐蚀功能的环氧树脂涂层钢筋，甚至是有柔性包裹保护层的钢筋。)桩段露出，以防施工场在施工、使用过程中底面结构的上浮。

在支撑施工后，就可以在离岸近的水域中利用浮箱施工挡水竖坝11、隔水门扇12了。挡水竖坝11、隔水门扇12可以整块制作，也可以小型箱体制作后对接形成，对接时只要保证整体受力合理、对接缝间在各环节施工过程中不漏水(可用弹性好隔水像胶片环7间隔)就可以了。与浮箱脱离、对接时可以利用图23进行翻转形成各个施工工作面，只要受力计算合理，各预制构件在水中翻转与在空中翻转一样不会造成损坏，可以放心的进行(对于翻转，是不容易的，过程会非常漫长，有动力电源、控制导线等与外部连结，需要相应专业进行配合作业。)。挡水竖坝11、11a、隔水门扇12结构对接形成(图20)后，六面各迎水面是封闭的(只预留水泵出、入水管口，最终形成的各表面预留口也要可靠的临时封闭。)，各对接间隙是开敞的(人员、物资可以相互通过)，中间空间有效的布置各个调重水箱及调控稳定的水泵(水泵泵水能控制挡水竖坝11、11a、隔水门扇12进行水中各种运动。)，且水泵出、入水管在水坝预制隔墙间11、11a、隔水门扇12内部要有能够自动控制开、合的阀门。其中出、入口下门槛11a可以以挡水竖坝11形式施工，当最终水上建筑的施工场施工结束可以使用时，拆除出、入口下门槛11a上部多余部分。也应请注意，挡水竖坝11、出、入口下门槛11a与隔水门扇12接触部分面一定平整、光滑，以保证施工场使用时不漏水。同样出、入口下门槛11a与隔水门扇12间要有隔水橡胶片环7(上部可无)，同样隔水橡胶片环7的作用是两面之间的压紧隔水，环面只要足够宽，橡胶只要弹性好，因在水中没有风化现象长期使用是毫无问题的，即使是上部露出水部分有风化损坏，可以对隔水门扇12内水箱抽水，使隔水门扇12上浮进行更换。挡水竖坝11、11a制作时也要考虑后续施工时的观测照明和有效观测，即 在最终使用的下部边面安装隔水观测孔，和在隔水观测孔周边设计强光照明设施，强光照明设施为外照光内供能，为了防备隔水观测孔在施工中被水中浮尘污染，甚至要在隔水观测孔周边设计高压水冲设施。

在挡水竖坝11、隔水门扇12各块与可拆卸防漂移海底支撑连接结束并达到设计强度后，各水坝预制隔墙间11顶部通过再次加强连接施工并达到设计强度，就可以进行坝体的隔水封闭了。这时挡水竖坝11上部已形成可以上人、物、机械的工作面，更是已经形成相当于深水码头的设施，此时除挡水竖坝11、11a底部承台间可以任水体流动外，其它地方已由预制隔墙间11、11a全部封闭，水中是不会有人进入、施工的，只能通过水上操作，并由挡水竖坝11、11a下部安装的隔水观测孔观测施工效果。有效填充施工的第一步就是用砂、石、土的抛填形成挡水竖坝11、11a外围挡堰14，外围挡堰14的作用是阻挡水下混凝土不向海上建筑的施工场以外的地方蔓延。当外围挡堰14在水坝预制隔墙间11、11a外围形成闭合后，就可以对挡水竖坝11范围水底进行水下混凝土注入了。灌注水下混凝土之前一定要开通挡水竖坝11、11a上的一部分预留孔道，使挡水竖坝11内、外的水压力一致，不对外围挡堰14造成额外压力。灌注水下混凝土过程中可通过隔水观测孔观测施工效果并进行位置调整。灌注水下混凝土的用量是巨大的，为节减混凝土的用量可在挡水竖坝11建筑范围内外面适当抛填一部分毛石。灌注水下混凝土至全部超过承台10上沿面(图21)后，就实现坝体的隔水全封闭了。

实现坝体的隔水全封闭并没有实现对挡水竖坝11的有效填充施工，当灌注水下混凝土至全部超过承台8上沿面(图21)后，并达到设计强度后才能进行后续施工。后续施工的第一步是抽掉挡水竖坝11内部的全部水体；第二步是对建筑施工范围灌注的水下混凝土进行混凝土找平、破水底均匀布置的桩头、做以上各面的防水层、防水保护层；第三步施工相当于整体承台的整体结构加强层面，使挡水竖坝11各面结构安全可靠、不渗漏水。同时也可以对海上立体层次建筑的施工场内部放置底面进行同样施工。

以上部分施工结束意味着海上建筑的施工场已形成，后续施工是为将来的使用进行设施补充：物资上下运输坡道施工，各种物资仓库的建造，施工人员的生活、休息、娱乐场所建造，挡水竖坝11上部的交通通道形成、闲地绿化，拆除出、入口下门槛11a上部多余部分，海上建筑范围底部的各种支撑等。

当海上建筑的施工场上的各类设施完善后，达到使用强度条件后就可以开始建设本发明 所说的海上立体层次建筑了。当在施工场内施工的海上立体层次建筑具备与可拆卸防漂移海底支撑对接条件，对挡水竖坝11内部放水直至内、外水平面一致。外移隔水门扇12与水挡水竖坝11、11a有一定的距离，利用隔水门扇12上预留水流空孔洞(图23-C)使水产生流动，水流流动推动隔水门扇12移出挡水竖坝11开口范围。拖曳所建筑出施工场，继续拖曳所建筑至设计建筑地开始与可拆卸防漂移海底支撑对接。与前操作隔水门扇12封闭挡水竖坝11，抽出施工场内全部水体，清理施工场内水留下的各种遗留物就可以进行下一个(栋)海上立体层次建筑了。

为了使海上建筑施工场真正成为建筑的施工车间，生产不受天气影响，甚至可以考虑给施工场顶部适当高度加个顶盖。当然在内部建设各种通用建筑，使用顶部立体透采光封闭后，是海上立体建筑的另一种建筑型式(此种是坐底式，本发明所说的型式是吊悬浮式)。

(四)、海上立体建筑的陆地化物资通道形成。

由图2427所示，此类海上立体建筑建设后，无论是使用空间、使用面积都要比岛屿建筑密集的多。人的生活必须品供应、出行，生产的原料、产品运输，都需要大量的进行输送。建筑离陆地有一定的距离，不能也不需要使海上立体层次建筑成为孤岛，用船舶运输的岸上倒运、装、卸就受不了，需要海上立体层次建筑与陆地间有与陆地一样的物资输送通道。

作为通道型式除堤坝外(像拦河坝)不能影响水域环境，不能影响航道、洋流通道，水上建筑大部分在水中意味着通道不能是隧道、不会全是桥梁(桥梁阻挡水运工具的发展)。像在台湾海峡建设桥梁后肯定影响水运，桥梁的桥墩对海底压力巨大又影响海底的地质稳定。所以水上建筑的陆地化物资通道像海上立体层次建筑一样，主要荷载要由所在水域的水体产生的浮力来完成(图24、图25、图26)。

与海上立体层次建筑一样，通道管体的荷载由海水中所产生的浮力和可拆卸防漂移海底支撑的承力来构成竖向平衡，因通道管体使用时全部处于水中，不用考虑潮涨潮落的受力不平衡影响。为了不对水底造成压力集中，各结构所受的浮力＝通道管体自重+管体内设计活荷载+水底支撑上部固定结构自重。假如通道建成空置时，要处于上浮状态，平衡靠水底支撑自重或支撑下桩的向下拉力来完成。

水下通道建设有很多难题：基础投资大、通道管体的水下对接密闭、长向的伸缩补偿。本发明的设计方案是这样解决的：

1、多功能、大截面。以建筑物的轴助设施，要对建筑中人的生活、生产所需物资进行输 送，不单单是仅解决交通问题(公路、铁路)，像供水、供电、供能(像燃气、燃油等)、通讯都要一次完成，不然单项新建、扩建非常不经济。再者各种问题集中考虑可以摊薄建设投资成本，同样功能多样后可加大管体受力截面而使通道管体更安全可靠。若通道是顺洋流建设时，甚至可以考虑在水底支撑上固定结构的周边设置水流发电机组，可以考虑海底支撑的上部固定结构水面以上布置风力发电机组、光伏板等，这样通道沿线就是一个巨大的综合自然能发电厂。供水、供电、供能、通讯一定要与陆地对接，特别是供水还是要用建筑、通道等露出水面的结构收集雨水解决一部分，必竟陆地上的淡水来源大部分也是降水后日积月累产生的。

2、少支点、少对接。图22、图23、图24中，可以把通道管体做的足够长，当通道制作、水中托运、安装时受力可用水箱储水调节，若通道使用过程中使用荷载过于不均衡，可以在每段通道中间水底支撑。海底支撑的上部固定结构与可拆卸防漂移海底支撑、通道与可拆卸防漂移海底支撑，和建筑与可拆卸防漂移海底的连接是一样的原理。物体在水中只要整体密度均衡平均，横向受力会非常的稳定，结构的抗破坏能力会大幅提高，若设计计算合理其跨度会比陆上多数十倍，在水运航线范围保证通道上的足够水深、跨度足够大时，就不会对沿岸港口的水运产生瓶颈式影响。

通道中部下设置可拆卸防漂移海底支撑，可使通道主管体不发生位移。水下对接靠通道主管体端头活动段17(图27、图28，下同)与水底支撑上固定结构上预留的对接口对接实现，端头活动段17结构与通道主管体完全断开，四向位置由滑动支轮19定位，实现通道主管体的长向伸缩补偿。通道主管体与端头活动段17的隔水封闭由外包式柔性隔水耐张布层18完成。柔性隔水耐张布层18要宽度保证通道主管体的最大缩量、强度保证最深水处不被压张力拉断。柔性隔水耐张布层18要保证接缝间全包裹密封，一边与通道主管体固定，一边与端头活动段17固定。

通道施工注意问题与施工顺序：

通道支撑施工与海上立体层次建筑的受力及可拆卸防漂移海底支撑相同，不同点是水底支撑上固定结构施工时，要密切注意通道主管体在相接的对接口的标高位置并精确预留。当然也要对四向预留空、孔洞进行临时性分格封堵，保证每面空、孔洞能与露出水面水平平面相通、又要使各面间实现不通水。

通道主管体、端头活动段17及活动缝间密封可在海上立体建筑的施工场完成。施工后在 对接前要在通道主管体内空间设置足够的调重水箱，保证通道管体能上浮露出水面、下沉至水底像潜艇一样。当然也要对端头活动段17预留空、孔洞进行临时封堵，当然要有管道与中间支撑空间相通。通道主管体与端头活动段17对接活动要安装液压系统实现，保证使端头活动段17能灵活的伸出和缩入(在滑动支轮19活动范围之内)。

同样此种对接适用于通道主管体与海上立体建筑下侧面预留口5(图15)的连接。

通道内的各样道路(公路、铁路等)表面下一定要与通道结构设计有过渡保护层。通道内的各样道路尽量设计在通道结构下方，只有相邻管体有高差时才上、下调高(图23、图24×形虚线部分)，以保证安全。当然对水底支撑上固定结构、通道管体的迎水面也要进行防撞设计，像包裹弹性橡胶包层或包裹其它防水弹性材料等。与海上建筑一样，通道各结构要多层隔水设计：迎水面隔水结构、相对封闭空间、第二层隔水结构，第二层隔水结构要预留检查口并有隔水门，以利于定期检查迎水面隔水结构。

当通道支撑、通道管体达到对接条件时，就可以对海上建筑的施工场内放水，使通道管体上浮露出水面，这时通道主管体与端头活动段17要保证总长度最短，开启隔水门扇12把对接的通道管体拖曳至施工地点。当找准通道管体水平面上的精确位置后，慢慢下沉通道管体至垂直位置，这时中间支撑已实现密封隔水，开启通道主管体与端头活动段17间安装的液压系统，推出端头活动段17，使端头活动段17与支撑上固定结构实现密封隔水并压紧。检查并确认通道主管体内空间的调重水箱内水重能够保证通道主管体不上浮后，自水底支撑上固定结构上表面分格孔、洞内抽出相应水体，向对接部位通风，对接固定端头活动段17至水底支撑上固定结构上，对接固定中间支撑。当各对接部位达到设计强度条件后，抽出通道主管体内空间的调重水箱内水体，拆除调重水箱、通道主管体与端头活动段17间安装的液压系统等不属于通道的设备、设施使水底支撑受力。完成对接。

(五)、标准化设计与施工顺序及灵活多样化：

对此种建筑进行标准化设计是必要的。包括建筑最边轴距统一，建筑高(深度)度统一，层高统一模数，通道高度、宽度统一，支撑中心距统一等

假若36m×36m单体建筑能够满足各种民用、工业功能建筑的尺寸需求，就统一以36m×36m单体建筑进行统一规划设计，当建筑尺寸统一后各建筑构件尺寸就能进一步统一，再进一步建筑的固定荷载、材料用量就能统一，特别是建筑用模板能够模块化设计，统一后施工简单化、标准化可缩减建设期、质量更有保证。

特别是海上建筑的标准化设计，经济与效率价值更大。俗话说“要想富，先修路”，要想在水中有人的立足，特别是海上生存，建筑间、与陆地间的交通一定要先建，水下通道会使发展空间无限。建设机械、机具、施工方法一样会减少很多的类似重复投资，当然为使建筑多姿多彩，各单体建筑可在外形上多下功夫。

由多个单体建筑组成的巨型立体建筑，看似简单，实际实现时可能非常复杂。本来功能一致的建筑，或功能对称布置的建筑，上荷载力与下支撑(地基、水、水下支撑等)产生的力是一致的，若建设中或使用中造成荷载不均，会产生灾难性影响，像比萨斜塔一样永远让人提心掉胆。

1、陆上。建筑前与建筑后的受力是平衡稳定的，只有建筑建设过程因建筑不可能一瞬而起，建筑过程要持续数月甚至时间更长，因单体建筑建设安排次序、位置要对整体地基产生偏压。这样一来就要对整个建筑进行荷载分配加置规划：当确定建筑地点后；对地基仔细认真的勘探；对不是同一土质的地带进行一定厚度的换土(因建筑同功能、同高度可实现对地压力相同，同质土可实现对建筑支撑相同进而实现建筑同沉降)；施工整个建筑至交通层封顶(可以规划施工道路、施工机械、材料堆积地)；以交通层为施工周转工作面从建筑中部开始逐步对单体建筑加层施工(即从中部加层后，相邻建筑开始施工，从中部向外依次递减一层逐步施工至设计高度)。

做为建筑型式的一种，不能死板硬套。在保证整体建筑的大框架结构稳定、受力合理、保留机动层、屋顶面层后，是多种多样的：建筑不只全是方形的，只要保证角轴能够对连形成建筑网架上、下弦受力梁，可以是凸、凹、曲各种单体建筑外型；大坑中建设此种立体层次建筑，填平建筑四周可使地表变平；洪灾区抬高通向建筑的出入口可使建筑免受洪水的侵袭；对通往建筑的交通相对封闭可避免特别恶劣天气的影响；建筑下半部是工业功能、上半部是住宅或办公功能；对建筑下半部中间部位整体架空设计运动场所，边、上部位做商业或办公功能等。

2、水上，因有海上施工场，不存在偏压问题，可按设计在施工场实现工厂化生产。但建筑材料大部分是笨重的地材，材料运输所带来的压力会很大，先行配建水中通道会给材料运输带来很大的便利。

海上立体层次建筑等一系列建设顺序：在现有船舶工业基础设计可拆卸防漂移海底支撑的施工工具施工平台(图18、图19)→海上立体层次建筑施工场的设计建造→施工海上立体 层次建筑施工场至相对应陆地交通通道实现陆上交通连接、通车→施工设计海上立体建筑所在地与陆上的陆地交通通道并能通车→设计建造海上立体层次建筑→固定对接海上立体建筑间并实现建筑出入陆地化→扩展各海上立体建筑功能实现人的生活、生产、工作使规模成为连片海上城市市区。

海上立体层次建筑做为是陆上立体层次建筑的延伸，建筑内部设计更是多种多样的。本建筑的可拆卸防漂移海底支撑承担的是位置固定作用，竖直方向因建筑有是够深的吃水量，大部分建筑荷载由水中浮力与支撑应力平衡后承担，这时的支撑大部作用是水面变化时对建筑的配重，当设计可以满足建筑不发生水平移动(像紧靠挡水坝体、在建筑四周设置像通道支撑一样的固定结构并有可靠防撞设施等)、支撑又有足够的重量保证建筑不上浮时，可以不打桩而使建筑支撑直接坐至水底；为了不影响水上航运通道，可以是支撑在局部地段全部沉入水底；为了使水上交通更通畅，水上陆运通道可以和水上航运线并行，在支撑露出水面的结构上部设立灯塔或航线标；

海上立体层次建筑的尺寸标准化非常必要，特别是支撑平面大小(比如36m×36m建筑尺寸，支撑平面直径为40.8m)，标准尺寸确定后，其对应施工场、交通通道等支撑的施工就会用一样的机具，可提高施工熟练度、周转材料统一使用，可减少总投资。

立体建筑及海上配套设施、设备的使用：

做为一种建筑形式的扩展，立体层次建筑的使用范围很大：

底层全面积为机动交通层次，能够解决对城市的交通堵塞难题，有车一族再不用只有几分钟车程而在路上爬几小时甚至更长时间了。当然机动交通层并非是仅有一层，若需要各向立交、互通时，与自然地面一样可提高或下沉层次高度实现互通，可以多层设置(计)。

建筑屋顶有近一半面积的种植地，城市人口集中，虽说不能解决整个粮食生产，最起码能起到“菜蓝子”作用，所需的耕种人员又解决了部分就业问题，城市的生活污水(人、蓄粪便，剩、坏食品，洗刷水)是农做物最好的天然肥料，收集并充分发酵后直接上到屋顶土地，是再好不过的处理方法了。

都知道当今因自然灾害已越来越影响人类的生活：大风、雾、沙尘暴、暴雨、洪涝、暴雪、冻害、异常高温、暑害等异常猖獗，立体层次建筑相对封闭，内环境与地下建筑一致，没有空调同样是冬暖夏凉，在此种建筑中生活、工作可以说舒适无比。

立体层次建筑人的活动与与车辆活动相对分离，使不使用车的人可以躲避车辆尾气危 害、躲避车祸。

陆地若建此种立体层次建筑，基面土层必须保证同种土质，不是同质地基土时会出现建筑严重的不均匀下沉，而破坏建筑的整体建筑网架结构，从而影响建筑的使用功能。此建筑对下荷载巨大，基面土层是软地基时，建筑功能设计一致(或中心对称布置)不会产生不均匀下沉，因而不用地基处理。

海洋的大陆架与大陆结构是一样的，与陆地一样拥有国家主权。虽然自然资源丰富，可受交通影响开发困难，或鞭短不及，海岛景色宜人，无水、无电、生活资料短缺，过度开发无异要破坏环境。海上建此种立体层次建筑时，此种建筑型式不会影响海洋环境，当建筑寿命达到时还可对建筑拆卸、回收、进行材料再利用。

假如在陆地适当距离建设此种海上立体层次建筑并成规模，就可形成海上城市。设计建设多功能水下陆地化物资通道与相应陆地连接，海上立体层次建筑形成的城市就与陆地城市同样功能。形成城市后，建筑周边就是深水良港，城市上表面离海平面很低，并不影响海洋环境。

都知道中国对南海拥有主权，油、气、渔等资源丰富，但海岛小、离岸远，一直不能形成规模利用。南海海底地质是中间低、四周高，假若环南海设计建设海上立体层次建筑的陆地化物资通道，公路、轨道交通、输水、输油、输气一起设计，加大通道截面，通道支撑结构上设计水流、风力发电设施。在东、西、中、南沙群岛适当水域建设海上立体建筑形成城市，对南海进行工、渔、商、旅游开发，不仅仅是解决中国的劳动力就业问题。

都知道中国南北淡水分布不均，从海口市至天津市的外海找80m-100m水深的一条线路建此种海中通道，中途沿岸有城市的地方设出口通道，水浅处用桥梁入陆，南方沿岸富水河流从入海口围坝把大部分河流淡水(为什么是大部分河流淡水：南方河流大部分肩负河运入海，只有两边围坝适当抬高水面高度，缩窄入海开口，就是一部分河水入海不误河运航线、一部分进入引水管道，围坝抬高的水面高程最底要超过海水涨潮时的最高高度。)引入通道管，从辽宁旅顺至山东龙口建拦海坝只留卸水口，公路、铁路、调水多功能建造，中国就会又多一条南北大通道，因海水水平面影响南方淡水会源源不断地自己流向渤海，渤海迟早要变成中国最大的淡水海。必竟淡水缺乏时海水淡化成本奇高，不如引水来的快、综合成本低廉。南方水温要比北方水温高，又通过海水下面输送，到北方后出水平面，就可以把渤海变成不冻的淡水海。中途沿岸遇城市的通道两侧建海上市区、深水港口、机场，减少沿海城市的用地 压力。通道每个露出水面的支撑结构可以布置风力发电设备、太阳能采光板，有洋流的水域可以布置水流发电设备，这样的通道同时就是一个大型的综合发电厂。此方案不用征用土地、不用搬迁人口、不影响海底地质环境、不产生海水污染、增加人类活动空间，可以开发利用天然能源，可以说百利无一害。

海上立体层次建筑在没有水底支撑时，建筑底面四周边设计动力驱动系统、四周侧壁设计隔水门，可以做为巨型船舶使用，只不过要与海上立体层次建筑的施工场配套使用，此时水上建筑的施工场是巨型船舶的专用停泊、维护地。

Claims (3)

1.一种立体层次建筑，其特征在于，由单体建筑(1)和单体建筑间空体结构(2)按“一个单体建筑(1)、一个单体建筑间空体结构(2)”后组成的大平面面积立体透采光型建筑，组成后单体建筑(1)各侧面有建筑间空体结构(2)的透光后空间，组成立体层次建筑后的各侧面边长大于建筑高，以利于建筑抗灾害水平方向稳定和以网架结构计算立体层次建筑的整体受力；单体建筑(1)基面、屋面要角、边相对应，做为整个立体层次建筑网架结构的竖向构件，基础边梁通过角角对连成整个立体层次建筑结构的网架下弦通梁，屋面边梁通过角角对连形成整个立体层次建筑结构的网架上弦通梁，单体建筑(1)有三个标高对应一致的出、入层次平面：机动交通层次面在建筑底部，供车辆通行或停放，机动交通层次高度和层数互通立交，根据车辆的通行、停放实际情况调整；建筑主体功能层次面在建筑中部，供人活动、居住、工作，建筑主体功能层次高度根据实际需要调整，太阳光在通过透光体后衰减变弱，主体功能层次高度不超过70m；屋顶出、入活动层介面上是大气层，用于种植、透采光、综合活动；单体建筑间空体结构(2)是单体建筑(1)组合后形成的空间，单体建筑(1)的立体透采光后空间，在建筑屋顶平面用立体透采光板封闭，屋顶单向进光，在太阳光透过立体采光板后，向下各方向均有出光，使单体建筑间空体结构中各侧面的单体建筑边面均有光照射到，在达到透采光的同时，减少建筑内部与外界的热交换，达到以地基层相对衡温控制建筑内部环境的目的；建筑底部平面封闭，以利于建筑基底面防水处理；交通层次面的底、顶部封闭，在连通活动层面的同时，避免交通工具尾气污染建筑功能层层次空间的大气，交通层次内的空气交换，由主体功能层次面空间进入，只能通过预设的排风道排至自然大气层。

2.根据权利要求1所述的一种立体层次建筑，其特征在于，所说的立体层次建筑在海上建造时，其边部由“一个边配重建筑(3)、一个边支撑建筑(4)”组成，同时做为连通立体层次建筑内各层次面互通的坡道位置；边配重建筑(3)、边支撑建筑(4)侧面迎水面形成三层隔水结构，保证建筑中部不进水，保护建筑内部人员的安全，使中部建筑结构网架在任何情况下均要受向上的浮力；海上的立体层次建筑固定由建筑与可拆卸防漂移水海底支撑在水中对接固定，使建筑不因水面上升、下降和水的流动造成建筑的移动。

3.根据权利要求2所述的一种立体层次建筑，其特征在于，所说的海上的立体层次建筑设有与陆地相连的陆地化物资通道，陆地化物资通道连接后，构成海上立体层次建筑的陆地化水中通道，使人员、物资的流动不受天气影响。

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