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[摘要] 随着城市用地越来越紧张，高层建筑凭借其独特优势成为新建建筑的重要形式。高层建筑工程的建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用，而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。本文针对高层建筑工程设计的结构设计和建筑设计分别进行了探讨。
[关键词] 高层建筑 结构设计 建筑设计
一、高层建筑组成
高层建筑一般由三个部分组成，裙房、主体和顶部。也有些建筑在设计中加入了活跃元，以使整栋建筑造型生动活跃起来。高层建筑设计对于一个城市而言，高层建筑往往具有一定的代表性和象征性，对此反应了一个城市的经济水平和发展程度，高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大，但是底层部分却可以运用一些巧妙的方法进行处理来丰富空间形式。选择合理的造型就显得尤为重要。高层建筑是一座城市有机组成部分，因其体量巨大，高度很大，是城市的重要景点，对城市产生重大的影响。随着我国钢筋混凝土高层建筑迅速发展，科技的不断进步，高层建筑也存在着一些设计问题，从基本的框架到高层的叠加，每一层都存在着一些设计问题，这些问题影响着我们在建筑中存在着一些风险问题。
优秀的高层建筑工程设计是建筑设计和结构设计的有机结合。随着科学技术的发展，专业化程度越高，建筑设计与结构设计相互配合更为重要。一个好的建筑设计，必须有一个好的结构体系才能实现，结构设计的好坏，关系到建筑物是否适用、经济、美观。特别在高烈度地震区，建筑设计必须在满足结构抗震要求的前提下，才能谈得上建筑物的造型美观、功能完善等等。因此要设计出既要满足建筑美观，造型优美，又要使结构安全、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必须十分注意的问题。
二、高层建筑的结构设计
高层建筑对结构的设计有着严格的要求和计算原则，不论是框架结构还是混合结构，都严重的影响着结构技术，高层建筑重要解决模板、混凝土、钢筋三个方面的施工技术，对小模板、大模板、各个模板均有其优点缺点和其他的适用范围，对于高层建筑的设计在未来方向将面向标准化，工具化方面发展，尺度是在不同空间范围内，建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉，是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。在结构分析与计算阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，计算确定的构件设计单位均应进行计算并提供计算书。选用标准图时应注明标准图集号及所用参数。采用电算的，除电算计算书外，尚应提供原始计算资料(如面荷载、线荷载的计算)，原始数据及总信息中参数取值应校对、审查无误后再输入。因此，对于计算结果，一定要仔细核对，不能算出结果就画图，尤其对于平面形状不规则，不是水平的构件：两根互相连接的悬挑构件；框支桁架等等。必要时，应当用手算简化补充计算，构工程师也应该相应地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
三、高层建筑设计
任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。在造型上，建筑设计往往追随于建筑的结构形式，而不能有太多的变化，有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。因此，在做建筑设计的过程中，建筑师应具备有一定的结构方面基础，能与结构设计适当结合，相互调协，使二者相统一，才能创作出真正优秀的建筑设计作品。下面具体的说一说高层建筑设计应该注意的问题。
1.防火的问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通，便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统，让人员在疏散中能保证安全快速的撤离，已避免发生踩踏等其他伤害。合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区，做到在火灾发生时，可以及时的采用灭火措施和人员疏散。消火栓的位置应保证同层任何部分由两个消防栓的水枪同时到达。做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压，水箱设置高度不够而设置增压系，水箱的消防储水量单单对直接灭火而言，其意义几乎为零。当然为了使增压系统正常工作，水箱的消防储量仍然是必须的。消防水池容量越大越好、越安全、这种观点是片面的。超规范设置谈不上经济合理，水质也难以保证。
2.抗风的问题。
预测到建筑物附近的气流情况以及建筑物所发生的性状。结构不稳定破坏，疲劳破坏，过份变形而发生的屈服，围护结构的严重破坏都可以引起高层建筑的安全隐患。风灾损坏的主要形态之一是工程结构的损坏和倒塌，因此，工程抗风设计计算的合理和全面与否是工程安全的重要关键，抗风设计也是工程结构中的重要研究课题。
3.电气的问题。
（1）消防电源与配电。高层建筑要求供电是：①供电电源必须是来自于两个不同的发电厂保证一个要时有遇到问题或者突发事件另一个也可以正常工作，从而确保建筑的正常运行；②供电电源来自于2个不同的区域变电站；③一个电源来自于区域变电所而另一个时自备的发电设备。
（2）应急照明。当高层发生火灾及其它灾害、故障时，导致正常照明系统中断而启用的照明，也称事故照明。应急照明的安装要合理人性化，应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。应急照明包括疏散指示照明，即标志出口位置的出口标志灯和引导只想出口的指向标志灯，满足疏散通道的照明要求。
（3）电梯。电梯在设计中要保证位置合理，让电梯的运行中的噪音不要打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整，保证居住者在平时能方便的出行。电梯在遇到紧急情况是要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行，以利于救人、灭火。对此还要考虑排水设施。消防泵房、变配电站、柴油发电机放常常要设于高层建筑的地下室，如火地下室积水甚至被淹，灭火将从何谈起。所以地下室排水与电梯井底排水时同等重要的。电梯的供电系统要有两套，一套是正常供电系统，另一套时当有紧急情况是自备发电供电以保证电梯的正常运行。
4.排烟的问题。
高层的火灾事故中，绝大多数的人员伤亡都是因烟气窒息、中毒，在不具备自然排风条件的封闭楼梯间要设计在楼梯入口处设置阳台或者凹廊。保证在发生火灾时能排除烟，降低人员的伤亡。现在设计中为了提高使用面积，采取消防电梯与居住用电梯合用消防电梯前室与防烟楼梯前室合用，采用常闭防火门。
5.防雷击的问题。
高层建筑防雷系统应该按照“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，充分利用高层建筑物的结构，将防雷措施做好，进行治理。找齐高层建筑物的顶端和其他易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线，利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花，建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
四、结束语
建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。在建筑设计中，少数建筑师总是把结构放在从属地位，并要求结构必须服从建筑，一切以建筑为先导，这一观念分割了科学的完整性，忽略了基本的力学规律，片面地追求建筑技术与建筑艺术的结合和最大满足使用功能的要求，这样往往给某些建筑工程质量带来了质量隐患和不安全因素。
[关键词] 高层建筑 结构设计 建筑设计
一、高层建筑组成
高层建筑一般由三个部分组成，裙房、主体和顶部。也有些建筑在设计中加入了活跃元，以使整栋建筑造型生动活跃起来。高层建筑设计对于一个城市而言，高层建筑往往具有一定的代表性和象征性，对此反应了一个城市的经济水平和发展程度，高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大，但是底层部分却可以运用一些巧妙的方法进行处理来丰富空间形式。选择合理的造型就显得尤为重要。高层建筑是一座城市有机组成部分，因其体量巨大，高度很大，是城市的重要景点，对城市产生重大的影响。随着我国钢筋混凝土高层建筑迅速发展，科技的不断进步，高层建筑也存在着一些设计问题，从基本的框架到高层的叠加，每一层都存在着一些设计问题，这些问题影响着我们在建筑中存在着一些风险问题。
优秀的高层建筑工程设计是建筑设计和结构设计的有机结合。随着科学技术的发展，专业化程度越高，建筑设计与结构设计相互配合更为重要。一个好的建筑设计，必须有一个好的结构体系才能实现，结构设计的好坏，关系到建筑物是否适用、经济、美观。特别在高烈度地震区，建筑设计必须在满足结构抗震要求的前提下，才能谈得上建筑物的造型美观、功能完善等等。因此要设计出既要满足建筑美观，造型优美，又要使结构安全、经济、合理的建筑物是每个建筑师与结构师都必须十分注意的问题。
二、高层建筑的结构设计
高层建筑对结构的设计有着严格的要求和计算原则，不论是框架结构还是混合结构，都严重的影响着结构技术，高层建筑重要解决模板、混凝土、钢筋三个方面的施工技术，对小模板、大模板、各个模板均有其优点缺点和其他的适用范围，对于高层建筑的设计在未来方向将面向标准化，工具化方面发展，尺度是在不同空间范围内，建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉，是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。在结构分析与计算阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，计算确定的构件设计单位均应进行计算并提供计算书。选用标准图时应注明标准图集号及所用参数。采用电算的，除电算计算书外，尚应提供原始计算资料(如面荷载、线荷载的计算)，原始数据及总信息中参数取值应校对、审查无误后再输入。因此，对于计算结果，一定要仔细核对，不能算出结果就画图，尤其对于平面形状不规则，不是水平的构件：两根互相连接的悬挑构件；框支桁架等等。必要时，应当用手算简化补充计算，构工程师也应该相应地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
三、高层建筑设计
任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。在造型上，建筑设计往往追随于建筑的结构形式，而不能有太多的变化，有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。因此，在做建筑设计的过程中，建筑师应具备有一定的结构方面基础，能与结构设计适当结合，相互调协，使二者相统一，才能创作出真正优秀的建筑设计作品。下面具体的说一说高层建筑设计应该注意的问题。
1.防火的问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通，便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统，让人员在疏散中能保证安全快速的撤离，已避免发生踩踏等其他伤害。合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区，做到在火灾发生时，可以及时的采用灭火措施和人员疏散。消火栓的位置应保证同层任何部分由两个消防栓的水枪同时到达。做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需的水压，水箱设置高度不够而设置增压系，水箱的消防储水量单单对直接灭火而言，其意义几乎为零。当然为了使增压系统正常工作，水箱的消防储量仍然是必须的。消防水池容量越大越好、越安全、这种观点是片面的。超规范设置谈不上经济合理，水质也难以保证。
2.抗风的问题。
预测到建筑物附近的气流情况以及建筑物所发生的性状。结构不稳定破坏，疲劳破坏，过份变形而发生的屈服，围护结构的严重破坏都可以引起高层建筑的安全隐患。风灾损坏的主要形态之一是工程结构的损坏和倒塌，因此，工程抗风设计计算的合理和全面与否是工程安全的重要关键，抗风设计也是工程结构中的重要研究课题。
3.电气的问题。
（1）消防电源与配电。高层建筑要求供电是：①供电电源必须是来自于两个不同的发电厂保证一个要时有遇到问题或者突发事件另一个也可以正常工作，从而确保建筑的正常运行；②供电电源来自于2个不同的区域变电站；③一个电源来自于区域变电所而另一个时自备的发电设备。
（2）应急照明。当高层发生火灾及其它灾害、故障时，导致正常照明系统中断而启用的照明，也称事故照明。应急照明的安装要合理人性化，应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。应急照明包括疏散指示照明，即标志出口位置的出口标志灯和引导只想出口的指向标志灯，满足疏散通道的照明要求。
（3）电梯。电梯在设计中要保证位置合理，让电梯的运行中的噪音不要打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整，保证居住者在平时能方便的出行。电梯在遇到紧急情况是要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行，以利于救人、灭火。对此还要考虑排水设施。消防泵房、变配电站、柴油发电机放常常要设于高层建筑的地下室，如火地下室积水甚至被淹，灭火将从何谈起。所以地下室排水与电梯井底排水时同等重要的。电梯的供电系统要有两套，一套是正常供电系统，另一套时当有紧急情况是自备发电供电以保证电梯的正常运行。
4.排烟的问题。
高层的火灾事故中，绝大多数的人员伤亡都是因烟气窒息、中毒，在不具备自然排风条件的封闭楼梯间要设计在楼梯入口处设置阳台或者凹廊。保证在发生火灾时能排除烟，降低人员的伤亡。现在设计中为了提高使用面积，采取消防电梯与居住用电梯合用消防电梯前室与防烟楼梯前室合用，采用常闭防火门。
5.防雷击的问题。
高层建筑防雷系统应该按照“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，充分利用高层建筑物的结构，将防雷措施做好，进行治理。找齐高层建筑物的顶端和其他易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线，利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花，建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
四、结束语
建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。在建筑设计中，少数建筑师总是把结构放在从属地位，并要求结构必须服从建筑，一切以建筑为先导，这一观念分割了科学的完整性，忽略了基本的力学规律，片面地追求建筑技术与建筑艺术的结合和最大满足使用功能的要求，这样往往给某些建筑工程质量带来了质量隐患和不安全因素。