高层建筑设计探究

高层建筑设计探究

王志伟

京鼎工程建设有限公司北京100011

摘要：随着我国高层建筑的不断发展，人们对于高层建筑的设计要求也不断的提高。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，研究办法

引言：目前，伴随着我国建设速度的加快，高层建筑成为一个经济建设速度的标志，也越来越受到社会的认可，不过高层的设计与施工技术是一个非常严谨的工作，高层建筑的设计不仅仅要有安全储备保障，还要保证高层设计结构的科学布局与整体的合理性。所以说建筑结构设计单位必须要十分重视在高层建筑设计中的关键技术问题，从源头上保证高层建筑的设计质量。

1.高层建筑结构的特点

在超高层建筑设计上面，需要兼顾高层建筑的水平位移与高层在垂直方向造成的垂直荷载力。在具体的超高层设计过程中，由于外力造成的水平荷载是高层建筑最需要考虑的因素，在对高层进行建筑结构设计的时候，必须要首先对高层的承载范围确定清楚，控制在一定的数值范围之内，也就是说在高层的设计中，其设计核心就是对建筑结构的抗压设计计算。

2.高层建筑中的具体设计

2.1底层入口

在高层建筑设计时，设计人员需要在底层的出入口设计一些避免在冬季起主导作用的迎风面，但是我国的地域跨度较广，南方地区比较炎热，地面是局部架空，这样能有效避免对夏季通风的妨碍。

2.2服务设施

在进行高层建筑设计的时候，设计人员还需要考虑到其建筑物附近的服务设施。在建筑的底层入口处，需要设置值班人员对其进行管理。在值班室还需要设置紧急呼叫装置，一旦出现安全等问题，可以及时进行解决。同时还需要在建筑内设置好专门的车辆存放处以及用户反馈箱，以便及时反馈用户的信息。

3.高层建筑要注意的安全问题

3.1防火的问题

高层建筑设计时候，首先需要保障整体的布局安全，在对楼道进行设计的时候，设计人员需要设计好专门的绿色通道，以便在紧急情况下进行人员转移。并在楼道中设置好配套的采光及照明设施，以便居住人员能够在出现安全状况的时候及时的转移。避免产生踩踏事件。设计人员还需要在设计中合理布置防火分区。在高层建筑设计中，需要配置好消防器材以及消防通道。以便火灾发生时，立即进行人员疏散。

3.2电气的问题

第一，消防电源与配电。高层建筑的供电，供电人员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；第二，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；第三，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。

4高层建筑结构设计的问题分析及对策

4.1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。

4.2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。

4.3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。

4.4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。

4.5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。

4.5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。

结论总之，虽然我国的高层建筑设计起步较晚，起点较低，我国的高层建筑设计已经取得了以前几十年都没有过的发展。我国的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，设计师在整个设计过程中需要不断完善自身的技艺，充分发挥自身的主动性，从人性化的角度出发进行设计，兼顾企业自身的经济效益以及社会效益来进行设计，期望高层建筑未来较好的发展前景。

参考文献

[1]杨丹华.高层建筑中建筑设计理论探究[J].现代建筑，2015（22）.