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摘要:近些年来,随着我国经济社会的高速发展,城市化进程的不断加快,高层建筑占领了城市中大多数的面积,已成为每个城市不可或缺的元素之一,使得人们可以充分利用空间,城市在发展过程中,要注重城市空间的和谐统一,同时还能够拥有更多的土地用来搞绿化,充分利用土地,使得城市变得更加赏心悦目。文章主要结合高层建筑的主要设计特点,分析了高层建筑设计存在的问题,并就高层建筑中建筑设计的措施进行了一系列的探析。
关键词: 高层建筑;设计特点;存在问题;措施
中图分类号:TU208文献标识码: A
前言
高层建筑设计在近30年来发展迅速,并取得了辉煌的成就。在具体建筑设计实践中,设计人员更是要充分考虑到建筑整体性、节能性、安全性等各方面的要求,赋予建筑丰富的文化要素,并且与周边环境达到和谐统一关系,这样才能不断提高高层建筑的设计水平,更好服务于社会以及人们生活,实现经济效益和社会效益的大幅提升。下文就高层建筑设计进行系统研究。
1.高层建筑的主要设计特点
由于我国经济的不断发展,使得高层建筑在各地如雨后春笋般涌现,这为建筑行业的发展提供了良好地机遇。高层建筑的主要特征是不仅要承受在垂直方向上的重力负荷,还要承受大自然环境的风力等水平压力,同时高层建筑在抗震方面也要求有一定的抵抗力,相对于低层建筑高层建筑在这些方面的要求要高得多。其次随着高层建筑的高度增加,其水平位移也会越来越大,如果水平位移达到一定的程度就会对整个建筑物的安全性构成威胁。高层建筑的建筑设计相对于低层建筑在专业程度上要求更高,并且在专业中的地位更加重要。不同的建筑类型和高度等都对结构体系的选择产生影响,关系到整个建筑的平面布局、立体形态、管道机电和施工技术等,在工程造价和施工时间上都会有一定的要求。
2.高层建筑结构受力问题
建筑物底面对建筑物空间形态的水平方向和垂直方向的稳定性都是十分重要的,由于建筑物是钢筋水泥等重物的砌筑而成,因此结构荷载必须能将其重量向下作用于地面,而建筑设计的一个基本要求就是要检测地基是否能承载所选择的结构体系中向下的作用力。因此,在建筑设计最初阶段就需要对主要的承重墙和承重柱的分布和位置作出总体考量。竖向和水平向结构体系设计在低层、多层和高层建筑中设计基本原理都是一致的。竖向结构体系成为设计的控制因素有两个: ①较大的垂直荷载要求有较大的墙、柱或井筒; ②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。侧向荷载与竖向的荷载相比,其对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑物的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比。在高层建筑中,不仅是抗剪,而更重要的是抵抗变形和整体抗弯,可见,高层建筑在结构受力性能方面比低层建筑更加复杂。
3.高层建筑设计中存在的问题分析
高层建筑在进行设计时为了更好地满足对大客流量和开阔的视野空间的要求,通常在楼梯设计时是以宽大的敞开楼梯来作为主要的客流通道,同时,为了更好的满足建筑防火方面的要求,高层建筑在进行设计的时候要采用封闭的楼梯间或者是防烟楼梯间。因此,在进行高层建筑设计的时候,设计人员通常采用防火卷帘来作为封闭方式,这样能够更好的达到防火方面的要求。在进行设计的时候为了更好的满足相关规范要求,同时确保楼梯的数量和形式满足使用方面的要求,但是,这种设计方案是一种不可取的方式,在出现火灾的时候,人员在疏散方面存在着一定的安全隐患。在进行高层建筑设计的时候还是存在着一个非常明显问题,就是地上层和地下层共用楼梯的问题,在防火方面,为了避免在出现火灾的情况下建筑内的人员由地上层进入到地下层,不应该出现共用楼梯的情况。但是在实际设计时,由于在结构设计方面要考虑的问题非常多,因此,在楼梯设计时经常会出现地上和地下贯通的情况,这样能够在结构上面更加便利,但是也是会导致出现一定的安全隐患。在很多的高层建筑设计中,设计人员对楼梯的设计方案并没有得到很多施工人员的注意,同时,在进行设计的时候对疏散通道的宽度也存在着一定问题,疏散通道的宽度在进行设计的时候通常是会受到疏散门的影响,因此,在进行设计的时候,要对防火审核非常重视。
4.高层建筑中建筑设计的措施
4.1 高层建筑整体设计探析
(1)主体设计。当代高层建筑设计中的一个全新的要求就是实现建筑本身的生态节能,这就要求对建筑本身主体的裙房部分加强设计,裙房的设计对高层建筑周围街道的人性化空间的创造等有很大影响。对裙房的设计不仅要注重人性化,更要注重形式的多样性。
(2)处理手法上的巧妙运用。高层建筑的实际建筑设计阶段,高层建筑的塔楼设计并不能有很大的变化空间,但是可以从底层部分入手运用一些巧妙地处理进行空间上的拓展,通常都是采用入口缩进和底层架空等手段进行设计。
4.2 高层建筑中的分类建筑设计探析
(1)底层入口设计。底层入口相对来说很重要,在北方地区,高层建筑的底层入口在设计上首先应该避开地域内的冬季迎面风,保证冬季的底层温度。而在我国的南方地区,一定要保证底层入口设计的通风散热,因为南方的夏季较为炎热,可采用局部或全部架空的方式避免对通风的阻碍。
(2)建筑围护设计。一般来说大部分人在高处都会有一定的恐惧心理,尤其在高层建筑上。在高层建筑的设计中一定要注重防護栏的设计,良好而合理的设计可以在使用性上给人以安全感。
(3)服务设施设计。高层建筑在设计初期要充分考虑到建筑的服务设施,这对高层建筑的整体感觉非常重要。首先在底层入口处要设置值班室,方便对出入人员的管理,其中要配置先进的夜间电梯紧急呼叫装置以及公用电话等,外围还要有特定的停车处和分户信箱。
4.3高层建筑设计中的安全问题探析
(1)高层建筑的防火问题。防火问题对于大多数建筑尤其是高层建筑来说异常重要,建筑设计师要对防火问题的设计进行加强。
(2)电气的问题。高层建筑的电气问题主要分为三个方面,一是消防电源与配电问题,要求供电电源来自不同发电厂或不同的区域变电站,以保证突发事件时供电及时解决。二是应急照明问题,高层建筑发生火灾或者其他突发状况时事故照明要正常。三是高层建筑的电梯安装问题,电梯的位置设置要合理,电梯运行过程中噪音不应太大,且最大荷载量应符合高层建筑的需要,方便快捷。
(3)防雷击问题。防雷击问题也是高层建筑设计的重点,应本着“整体防御、综合治理、多重保护、突出重点”的原则,从结构设计上做好防雷工作。高层建筑的顶端是防雷设计的重点,可以安装避雷针、避雷网或者避雷带等。同时要利用建筑中的钢筋作接地装置,建筑周围也要做避雷带,内部金属物体也要接地。
结语
总而言之,由于土地资源的日益匮乏以及建筑领域的不断拓展,高层建筑的出现有效缓解人们的相关需求,其设计问题也已经在建筑行业被广泛重视。目前,高层建筑在我国得到了迅猛的发展,同时伴随着科学技术的进步,大量的新技术,新结构,新工艺开始涌现,这有效促进了高层建筑的发展,而相关的设计人员需要科学合理的进行高层建筑的设计,进而能够满足建筑的安全,美观以及舒适经济等方面的要求,使建筑设计日趋完善,保证高层建筑的质量和人们的生命财产安全。
参考文献:
[1]沈恒冰.郭晶.龚子骏.浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J].科技创新与应用,2013(9) :203.
[2]梁凯.浅谈现代高层建筑设计[J].电子制作,2013(13) :224-248.
关键词: 高层建筑;设计特点;存在问题;措施
中图分类号:TU208文献标识码: A
前言
高层建筑设计在近30年来发展迅速,并取得了辉煌的成就。在具体建筑设计实践中,设计人员更是要充分考虑到建筑整体性、节能性、安全性等各方面的要求,赋予建筑丰富的文化要素,并且与周边环境达到和谐统一关系,这样才能不断提高高层建筑的设计水平,更好服务于社会以及人们生活,实现经济效益和社会效益的大幅提升。下文就高层建筑设计进行系统研究。
1.高层建筑的主要设计特点
由于我国经济的不断发展,使得高层建筑在各地如雨后春笋般涌现,这为建筑行业的发展提供了良好地机遇。高层建筑的主要特征是不仅要承受在垂直方向上的重力负荷,还要承受大自然环境的风力等水平压力,同时高层建筑在抗震方面也要求有一定的抵抗力,相对于低层建筑高层建筑在这些方面的要求要高得多。其次随着高层建筑的高度增加,其水平位移也会越来越大,如果水平位移达到一定的程度就会对整个建筑物的安全性构成威胁。高层建筑的建筑设计相对于低层建筑在专业程度上要求更高,并且在专业中的地位更加重要。不同的建筑类型和高度等都对结构体系的选择产生影响,关系到整个建筑的平面布局、立体形态、管道机电和施工技术等,在工程造价和施工时间上都会有一定的要求。
2.高层建筑结构受力问题
建筑物底面对建筑物空间形态的水平方向和垂直方向的稳定性都是十分重要的,由于建筑物是钢筋水泥等重物的砌筑而成,因此结构荷载必须能将其重量向下作用于地面,而建筑设计的一个基本要求就是要检测地基是否能承载所选择的结构体系中向下的作用力。因此,在建筑设计最初阶段就需要对主要的承重墙和承重柱的分布和位置作出总体考量。竖向和水平向结构体系设计在低层、多层和高层建筑中设计基本原理都是一致的。竖向结构体系成为设计的控制因素有两个: ①较大的垂直荷载要求有较大的墙、柱或井筒; ②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。侧向荷载与竖向的荷载相比,其对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑物的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比。在高层建筑中,不仅是抗剪,而更重要的是抵抗变形和整体抗弯,可见,高层建筑在结构受力性能方面比低层建筑更加复杂。
3.高层建筑设计中存在的问题分析
高层建筑在进行设计时为了更好地满足对大客流量和开阔的视野空间的要求,通常在楼梯设计时是以宽大的敞开楼梯来作为主要的客流通道,同时,为了更好的满足建筑防火方面的要求,高层建筑在进行设计的时候要采用封闭的楼梯间或者是防烟楼梯间。因此,在进行高层建筑设计的时候,设计人员通常采用防火卷帘来作为封闭方式,这样能够更好的达到防火方面的要求。在进行设计的时候为了更好的满足相关规范要求,同时确保楼梯的数量和形式满足使用方面的要求,但是,这种设计方案是一种不可取的方式,在出现火灾的时候,人员在疏散方面存在着一定的安全隐患。在进行高层建筑设计的时候还是存在着一个非常明显问题,就是地上层和地下层共用楼梯的问题,在防火方面,为了避免在出现火灾的情况下建筑内的人员由地上层进入到地下层,不应该出现共用楼梯的情况。但是在实际设计时,由于在结构设计方面要考虑的问题非常多,因此,在楼梯设计时经常会出现地上和地下贯通的情况,这样能够在结构上面更加便利,但是也是会导致出现一定的安全隐患。在很多的高层建筑设计中,设计人员对楼梯的设计方案并没有得到很多施工人员的注意,同时,在进行设计的时候对疏散通道的宽度也存在着一定问题,疏散通道的宽度在进行设计的时候通常是会受到疏散门的影响,因此,在进行设计的时候,要对防火审核非常重视。
4.高层建筑中建筑设计的措施
4.1 高层建筑整体设计探析
(1)主体设计。当代高层建筑设计中的一个全新的要求就是实现建筑本身的生态节能,这就要求对建筑本身主体的裙房部分加强设计,裙房的设计对高层建筑周围街道的人性化空间的创造等有很大影响。对裙房的设计不仅要注重人性化,更要注重形式的多样性。
(2)处理手法上的巧妙运用。高层建筑的实际建筑设计阶段,高层建筑的塔楼设计并不能有很大的变化空间,但是可以从底层部分入手运用一些巧妙地处理进行空间上的拓展,通常都是采用入口缩进和底层架空等手段进行设计。
4.2 高层建筑中的分类建筑设计探析
(1)底层入口设计。底层入口相对来说很重要,在北方地区,高层建筑的底层入口在设计上首先应该避开地域内的冬季迎面风,保证冬季的底层温度。而在我国的南方地区,一定要保证底层入口设计的通风散热,因为南方的夏季较为炎热,可采用局部或全部架空的方式避免对通风的阻碍。
(2)建筑围护设计。一般来说大部分人在高处都会有一定的恐惧心理,尤其在高层建筑上。在高层建筑的设计中一定要注重防護栏的设计,良好而合理的设计可以在使用性上给人以安全感。
(3)服务设施设计。高层建筑在设计初期要充分考虑到建筑的服务设施,这对高层建筑的整体感觉非常重要。首先在底层入口处要设置值班室,方便对出入人员的管理,其中要配置先进的夜间电梯紧急呼叫装置以及公用电话等,外围还要有特定的停车处和分户信箱。
4.3高层建筑设计中的安全问题探析
(1)高层建筑的防火问题。防火问题对于大多数建筑尤其是高层建筑来说异常重要,建筑设计师要对防火问题的设计进行加强。
(2)电气的问题。高层建筑的电气问题主要分为三个方面,一是消防电源与配电问题,要求供电电源来自不同发电厂或不同的区域变电站,以保证突发事件时供电及时解决。二是应急照明问题,高层建筑发生火灾或者其他突发状况时事故照明要正常。三是高层建筑的电梯安装问题,电梯的位置设置要合理,电梯运行过程中噪音不应太大,且最大荷载量应符合高层建筑的需要,方便快捷。
(3)防雷击问题。防雷击问题也是高层建筑设计的重点,应本着“整体防御、综合治理、多重保护、突出重点”的原则,从结构设计上做好防雷工作。高层建筑的顶端是防雷设计的重点,可以安装避雷针、避雷网或者避雷带等。同时要利用建筑中的钢筋作接地装置,建筑周围也要做避雷带,内部金属物体也要接地。
结语
总而言之,由于土地资源的日益匮乏以及建筑领域的不断拓展,高层建筑的出现有效缓解人们的相关需求,其设计问题也已经在建筑行业被广泛重视。目前,高层建筑在我国得到了迅猛的发展,同时伴随着科学技术的进步,大量的新技术,新结构,新工艺开始涌现,这有效促进了高层建筑的发展,而相关的设计人员需要科学合理的进行高层建筑的设计,进而能够满足建筑的安全,美观以及舒适经济等方面的要求,使建筑设计日趋完善,保证高层建筑的质量和人们的生命财产安全。
参考文献:
[1]沈恒冰.郭晶.龚子骏.浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J].科技创新与应用,2013(9) :203.
[2]梁凯.浅谈现代高层建筑设计[J].电子制作,2013(13) :224-248.