高层建筑设计的若干思考研析讨论

高层建筑设计的若干思考研析讨论

李寿远

青岛绿城环境艺术有限公司 山东省青岛市 266200

摘要：现代城市建设规模日益扩大，高层建筑已经作为城市整体空间中不可或缺的元素，成为城市的一道亮丽风景。高层建筑在整合城市空间，突出城市特色等方面有不可替代的作用。本文基于高层建筑的建筑特点，结合自身实践就高层建筑中的建筑设计方法进行分析，探究如何更加合理化的设计方案，以此促进高层建筑的美观耐久性。

　　关键词：高层建筑；设计；环境

引言：当前市场经济的飞速发展，高层建筑作为城市空间中不可或缺的元素，高层建筑不仅要有足够的安全性，还要考虑到经济性、合理性等方方面面，本文对高层建筑的设计要点以及设计中存在的问题进行了分析研究。

1高层建筑设计的基本原则

　　1.1职业规范及国家规范

职业规范就是建筑学教育中所学到的空间组织划分、色彩、功能、形式美的基本规律等基本原则。建筑在一个国家安全和国民经济中占有十分重要的作用。从安全合理、经济适用、可控性、标准化等方面出发，国家出台并颁布了一系列的法规、法律。建筑师在从业过程中，时时刻刻受规范和标准的约束。这些规范的制订，保证了建筑设计的基本质量，代表了国家保障绝大多数人民的合法权益。

　　1.2以人为本的原则

以人为本的原则在建筑设计中应考虑两种人的利益。首先，甲方即建设单位的利益，建筑设计中应充分考虑甲方对项目功能及经济性的要求。其次，使用者的利益，满足每个使用者的生理及心理需求的建筑师不可推卸责任。

2高层建筑设计要点

      2.1高层建筑采光通风设计

      高层建筑设计中运用自然体系的目的是为了最大限度地获取和利用自然采光和通风，创造一个健康、舒适的人工环境。人们如果长期处于人工环境中易出现“病态建筑综合症”及“建筑关联症”，如疲劳、头痛、全身不适、皮肤及黏膜干燥等等。因此，在现代高层建筑设计中，应注重自然采光和自然通风与高新技术手段的结合。自然通风可利用现代空气动力学原理，采用风压与热压及二者结合等多种途径实现；在自然采光方面，保证良好的光环境同时，为避免直射眩光和过量的辐射热，可采取多种创新方式。

       一般情况下，为了减少日光的直射对人视觉舒适度的不利影响以及减少热能的消耗来减轻高层建筑的制冷压力，往往采用被动日光技术来对建筑物中直射的光线进行控制。为了能在不增加窗户周围的阳光强度且能使其到达采光更深的工作区域，可以通过阳光发射到屋顶平面来完成。

       2.2高层建筑电气设计

①消防电源与配电。高层建筑的供电在设计时可以采用三种设计方案：第一种设计方案在设计时需要设置两个发电厂，一旦一个出现故障，另外一个也可以继续工作；第二种变电设计是在不同的区域设置变电站；第三种变电设计中，一个电源的变电所的正常工作需要基于另一个变电设备的正常工作。但是就我国的变电设计，大多数选用的都是第三种设计方案；②应急照明。所谓的应急照明就是高层一旦发生火灾后，整幢楼的照明设备就会受到严重的破坏，这时应急照明设备就起作用了。设计应急照明设备时需要基于人性化的设计理念，在安装照明设备的时候需要尽量安装在疏散楼梯以及消防电梯等处，这样一旦电源发生断电，使用人员能够及时看到；③电梯。在设计消防电梯时，首先需要对设计地点进行考虑，综合设计地点的地理位置以及经济条件等选用适宜的位置进行布置，另外，设计人员还需要考虑到电梯正常运行时可能产生的噪音，以及电梯的最大载荷。在充分保障居住者在出行上的安全以及方便快捷的同时，设置好紧急撤离措施，一旦发生故障，方便立即进行撤离。

       2.3高层建筑的防火设计

        高层建筑主体建筑高、层数多, 功能复杂, 大多数高层建筑在主体建筑底层建有裙楼, 作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用, 建筑内部的陈设和装修材料大多是可燃、易燃物品,  而高层主体部分多数作为住宅、办公、宾馆等使用， 在建筑内部用电设备多, 可燃物集中, 火灾荷载密度大。一旦发生火灾, 容易沿着楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道、垃圾道等各类竖向管井蔓延。而这些竖向管井就像一座座高耸的烟囱, 容易形成烟囱效应,烟火流动速度快, 加上高楼受气压和风速的影响,使火势更加猛烈, 蔓延更加迅速。虽然可在管道内设置一些防火阀，然而这些防火阀可能出现控制失灵、无法严密闭合等情况，从而导致有火溢出直至蔓延。    

3高层建筑结构设计的问题分析及对策

　　3.1扭转问题

　　在高层建筑结构中，其设计的中心点就是刚度、几何形心点和结构的重心点，不过，当对高层结构进行设计时，很难将高层的几何形心、刚度与结构的重心点进行整合，因此，就会使得高层在设计时出现扭转的情况。为了解决这个扭转的问题，作为结构设计者对于超高层的建筑结构设计要选取最合理的平面结构布置图，力求三个中心点能够重合。

　　3.2受力性能的问题

　　在高层建筑方案的选取中，在初步选择建筑方案时，建筑师很少会对高层建筑的具体结构特征来进行考虑，而是将重点放在了建筑物的空间结构上，这样就容易使得高层建筑在设计上出现一些不合理的受力。所以说，在对超高层进行设计时，必须要明确选择结构体系，在方案选取上，要对主要的承重部位的布置与数量进行整体优化设计。

　　3.3超高的问题

　　目前，超高层建筑结构有明显的超高、超重现象存在。在我国出于建筑结构的抗震需要，对于超高层建筑的层高有很明确的规定。所以说，在对超高层进行建筑设计时，建筑设计师会轻易忽略这一问题，从而导致审图不通过，这就需要在设计完成后，对设计方案进行重新的设计与审图，杜绝在超高层建筑结构设计中出现超高的现象。

　　3.4嵌固端的设置问题

　　在当前的超高层建筑设计中，一般来说都会有地下室，这样就使得高层的嵌固端位于地下室的顶板处。在针对嵌固端的设置问题上，很多情况下设计师常常会忽略这类问题导致的后期效应，就使得在后期经常会出现针对嵌固端问题的修正，如果修正不及时，就会对嵌固端的安全性造成不良的影响，为安全留下隐患。

　　3.5防连续倒塌设计

　　目前，我国关于高层建筑结构连续倒塌的试验分析与理论研究还不多。现行规范所确定的基本目标就是防止建筑物发生地震时倒塌，确保人的生命不受损失。汶川地震中，按现行抗震规范设计和建造的高层建筑，虽然在地震中没有连续倒塌、保障了人们的生命安全，但是其填充墙等受力构建破坏对建筑物内部的设备、物品的损坏间接造成了财产损失。对于高层建筑的非受力构建倒塌问题需要引起人们的关注，作为建筑结构设计师要引起重视，对于非地震造成的倒塌，例如飞机撞击、爆炸、火灾等不可抗拒的灾难，如何在设计时予以考虑等等，都是下一步研究的重点。

　　3.6基础设计

　　基础设计确实是高层的一个设计难点与重点，与此同时也是关系到整个超高层建筑结构的安全性的重要一环。所以说，在进行高层设计时，必须要保证高层建筑的埋置深度，地基的变形系数与稳固要求必须要符合相关规定要求。在采用桩筏时，对于其埋置深度必须要按照相关的规定进行。与此同时，对于高层的施工现场场地问题，要注意与相邻建筑物的相互关系，保证基坑开挖后对于相邻建筑物的影响不会造成不良后果，实时监测其变化过程。

结语：

我国高层建筑近年来有了飞快的发展，其设计风格也在不断的转变。建筑市场呈现出蒸蒸日上的势头，随着我国科学技术的不断发展，要求对高层建筑的设计理念进行深入的探讨，促进现代高层建筑的发展，创造出一种崭新的、健康的、符合生态规律的高层建筑形态。  

参考文献：

[1]李泓键.高层建筑中建筑设计问题分析及有效措施探讨[J]《城市建设理论研究:电子版》, 2015(1)

[2]江慧红.关于高层建筑中的建筑设计研究[J]《城市建设理论研究》, 2014(9)

       [3]张增国关于高层建筑中的建筑设计研究[J]《建筑遗产》, 2013