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摘要:当代高层建筑设计是一项复杂的工程,对于高层建筑的要求不仅仅停留在安全这单方面,还应该注重发展高层建筑的建筑美、舒适感,满足人们的居住要求。所以,人们越来越重视如何设计出既安全又舒适且具有建筑美的高层建筑,让门消费者们有更好的居住体验,这是高层建筑的设计师们应该充分考虑到的。作为高级建筑的设计师,必须对自己要有严格的要求,探索最为科学合理的设计方式,当然这也随之出现了一些人为了追求个性而忽视了建筑的安全性,威胁到了人们的生命安全,因此对于高层建筑设计中存在的问题进行讨论是非常有必要的。
关键词:高层建筑;设计;常见问题
一、高层建筑设计的必要原则
1、原则之功能适应性
对于不同用途的建筑拥有着不同的功能需求,因此不同功能用途的高层建筑对其空间设计拥有不同要求,不同功能的空间特征。不同的功能结构体系设计的高层设计亦拥有着不同空间布置,同时不同的空间特征必须适应相应的空间结构。
2、原则之科学合理性
对于拥有不同设计结构的建筑体系,相应的整体功能性能以及力学特征也不相同,不同的高度范围拥有其各自不同结构功能体系,建筑整体的综合功能可以得到高度发挥的基础就是建筑整体数据分别在其各自的合理高度范围之内。
3、原则之场地适应性
何为场地适应性原则,场地适应性原则就是指高层的建筑地基必须拥有足够防震以及抗震能力,必须满足这两个基本要求才可以投入后期的建筑物使用。
4、原则之空间整体
相对于其他建筑设计,高层建筑设计是一个相对比较复杂的结构设计体系,若干不同的一结构以及其他各类组成部件共同构成的一个空间结构体系。不但这些子结构需要相互协调配合,而且各类部件也需要共同合作,来保持整个建筑物体系具有高度的空间整体性以及整体的稳定功能。不过,一个建筑结构的整體的防震抗震功能强弱与其他各个部分的结构以及部件强度,韧度以及受力状况有着紧密联系。
二、现代高层建筑设计要点
1、绿色环保是第一
建筑的室内设计在满足人们的需求的基础上一定要做到环保,比如房屋使用感应智能节能灯,刷墙使用无味环保的油漆,对施工过程中用完的化学材料进行合理的处理等,均实现绿色环保并且更现代化的要求。高层建筑的建设之前,做好对周边环境的考察和规划,在空气质量好的地段,采用绿色环保的材料用具实施建设,不忘考虑周边工农业资源,给人们提供绿色的生活环境,实现现代化建设。
2、与城市环境相适应
高层建筑是城市化发展的重要组成部分,所以高层建筑的设计风格要符合这个城市的发展特点,实现对城市的完美规划。在建设过程中,追求建筑的层次感,打造立体建筑,开阔人的视野,满足视觉的需求;在外观设计上,也可以适当地加入城市文化和城市特色,创新出符合城市特点的现代化的设计风格,能够满足人的生活需求,也使建筑与城市高度协调与统一,从而实现现代化的建设。
3、防风防火防雷
高层建筑因为高,易受风的影响,施工时要充分考虑建筑的稳定性设计,提前了解风向和风流,将高层建筑的牢固性进一步提升。高层建筑人口较密集,因此人们生活中的防火问题要引起重视。防火先防烟,要充分考虑烟雾的排放,楼梯口,窗口,阳台等满足通风条件;合理设计安全通道,一旦有火灾发生时人员能迅速的撤离;最后消防设备要齐全。由于高层建筑比较集中,因此防雷不可小觑,工人可以在建筑的顶部安装避雷设备,此外,建筑结构中的金属装置都务必做好接地处理,严格防雷,减少安全隐患。
三、高层建筑设计常见问题分析
1、高层建筑结构设计中的高度问题
由于高度的增高,增加了建筑结构的垂向负荷,超过了原有的地基所能承受的应力,导致建筑存在抗风力、恶劣天气以及地震等自然灾害能力差等一系列问题,严重危害建筑使用者的安全。因此,国家相关监督审查部门应该加强对于高层建筑高度的审查力度,健全建筑设计抗震规范和高度规范,加大对于私自增加设计高度的施工方的惩罚力度,保障高层建筑的结构稳定性。
2、高层建筑的嵌固端确定问题
高层建筑结构的嵌固端的确定对结构设计整体计算结果的真实性和准确性有很大的影响,因此正确选取结构嵌固端的设置位置,并使其做到与高层建筑的结构抗震性相协调,是高层建筑设计的一个重要环节。在合理确定嵌固端位置这个问题上,建筑施工方通常忽视了嵌固端的放置带来的一系列次生问题,如嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题。因此,在确定嵌固端的位置时,应该综合考虑多方面的因素,从而对嵌固端的位置做出最优设置,避免由于嵌固端的错误放置带来的一些施工安全隐患。
3、高层建筑设计中的抗震问题
从地理位置上讲,我国处于地震频发区,并且我国泥石流、滑坡、地面塌陷等自然灾害发生率较高。因此,在高层建筑设计中,如何提高高层建筑的抗震性,成为建筑设计中最核心的问题。在抗震设计中存在的常见问题如下:
(1)抗震构造柱布置不当。如外墙转角处,大厅四角未设构造柱或构造柱不成对设置;以构造柱代替砖墙承重;山墙与纵墙交接处不设抗震构造柱;过多设置抗震构造柱等;
(2)结构的平面布置。外形不规则、不对称、凹凸变化尺度大、形心质心偏心大,同一结构单元内,结构平面形状和刚度不均匀、不对称,平面长度过长等。
4、高层建筑防火安全问题
随着现代高层建筑高度的不断增大,一旦发生火灾,往往导致涉及范围较广,殃及整栋建筑,造成重大的财产和人身安全损失,因此如何解决高层建筑的防火规范问题是需要建筑方首要解决的问题。
(1)高层建筑墙体防火材料的耐火强度和阻燃性。高层墙体的使用材料必须具有足够的耐火强度和阻燃性,才能保证发生火灾时墙体结构具有足够的抗火能力和防火分区能力,从而将火灾控制在最小的影响范围。
(2)建筑整体布局应该畅通、安全。高层建筑必须配置有能够保证一定人流量的楼梯设施,从而保证火灾发生,电梯不能使用时,建筑内所有人员可以流畅的从该楼梯进行逃生。
(3)做好建筑物室内、外消防给水系统的设计,保证火灾发生时,配备有足够的消防用水量以及灭火设备所需的水压。
5、高层建筑防雷击的问题
为了加强高层建筑抵御雷电能力,高层建筑的设计方案必须针对雷电这一自然现象采取一系列防御措施,尤其是对于南方地区多雷雨天气的城市。事实上,在防雷系统设计问题上,通常按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分依据高层建筑自己的建筑结构特点以及周边配套设施,对高层建筑的顶端以及其它易受雷击位置装配避雷针或避雷网等有效设施,并辅以钢筋混凝土这一接地装置,将雷电对建筑的安全威胁降到最低。
结束语:
总而言之,对高层建筑的设计应该全面的考虑各方面的因素,坚持以人为本的理念,满足住户的需求,不仅要注重高层建筑的安全性,还应该考虑到高层建筑的外部造型,对垃圾的处理也应该找到最合理的解决方式。作为高层建筑的设计人员应该严格要求自己,增强自己的责任感,不断提升自己的专业能力,用丰富的理论知识充实自己,将自己的才能贡献给我国高层建筑的发展。
参考文献:
[1]李宇泽,浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[D].宁波:宁波工程学院,2018
[2]何柳辰.建筑结构设计质量评价方法的研究[D].厦门大学,2017.
[3]陶修竹.超高层建筑核心筒合理布置及应用研究[D].山东大学,2016.
[4]李波,胡文静.高层建筑设计常见问题及应对策略研究[J].江西建材,2014