超高层公共建筑的前期设计相关技巧探索

超高层公共建筑的前期设计相关技巧探索

钟国山

深圳市中装建设投资控股集团有限公司，广东深圳 518000

摘要：新时期下，随着我国社会的进步，越来越多的超高层建筑拔地而起，成为现代建筑行业的主要发展趋势，超高层公共建筑凭借其自身的功能性受到了越来越多的关注。作为城市生活新生的角色，超高层公共建筑不同于历史传承的建筑形式，更像是一种与自然地域之间毫无交流的全封闭建筑形式。当前受建筑环境的限制，超高层公共建筑的前期设计需要考虑的细节尤为繁多，因此，掌握前期设计相关技巧十分有必要。结合建筑行业现状与社会发展所需，在超高层公共建筑的前期设计中应当充分考虑其对城市生活、交通、气候等带来的影响，让超高层公共建筑能够更好地适应客观环境。

关键词：超高层公共建筑；前期设计；相关技巧；探索

引言

经济社会快速发展给予建筑行业迅猛发展的基本动力，高层建筑工程日渐增多。而高层建筑前期方案的设计具有周期短、工作量大、作用显著的特点。需要通过大量资料收集、整理、分析来确定后续正式设计工作的方向、内容，充分了解建设方的设计要求，将文化、环境、交通、地质、生态等因素都融入其中，综合分析、整合各类信息，以便确定建筑设计的具体内容。

1高层建筑设计的基本概念

在我国经济发展新形势下，城市规模不断扩大，高层建筑的规模和数量也持续增加，并且成为现代城市的重要标志，高层建筑设计作为工程施工的关键组成部分，在具体操作中，设计人员要结合经济、技术以及物质材料等因素，对工程进行综合设计，并且根据工艺和功能要求，明确建筑的体型、剖面形式、平面形状以及柱网尺寸，通过计算确立围护方案和建筑结构，对工程内部具体构造进行精确设计。同时，在高层建筑设计中，还要对内部的结构、通风、暖气、电气以及供水进行系统性设计，从狭义角度分析，高层建筑设计主要是指施工图纸设计、建设方案的初步设计和具体设计，分为设备设计、物理设计和结构设计等方面；从广义角度分析，高层建筑设计主要是指涵盖建筑内部和外部所有部分的设计。为了保证高层建筑结构方案设计的可行性以及合理性，设计人员需要对设计方案及其参数进行有效分析，适当调整计算模型，促使设计方案满足规范要求。在确定和选取高层建筑方案中，主要根据建筑布置、使用功能等因素进行综合确定，在结构上需要满足建筑的竖向荷载承重需求，具有较强的抗侧力刚度，水平布置和竖向布置具有较强的合理性以及科学性，避免由于扭转效应和局部突变而出现薄弱部位。第一，根据建筑使用功能、平面布局、高度、防裂度以及抗震设防，选择建筑抗震等级和结构体系；关注建筑高宽比、适用高度，查看抗倾覆和稳定性验算结果；确定建筑方案竖向布置和结构平面的规则程度；第四，结构竖向布置，包括沉降缝、伸缩缝以及抗震性设置；第五，是否存在多塔、连体、错层以及底部大空间等复杂结构。

2高层公共建筑的环境设计策略

2.1建筑场地的选择与布置合理

对于共层公共建筑来说虽然其在很大的程度上解决了很多建筑工程中存在的问题，但是建筑的设计状况对于社会生活中还有很多的不利影响，比如高大型城市之中的高层建筑林立遮挡阳光而且其中的反光玻璃造成很大的光污染，另外大量的高层公共建筑的不合理安排对交通的发展造成了严重的阻碍所以对共层公共建筑的设计必须要合理的选择位置，首先选择的地点应该避免选择对环境影响较小的地方同时对现场进行合理的勘察确定其是否适合施工，在工程施工选址过程中要尽量的避免敏感性选址因素和非限制性的选址类型只有这样才能够选择出更加适合高层建筑工程施工的地址进而确保工程的是公公不会对周围的环境造成影响；另外在施工的过程中要尽可能的减少对土地的破坏以及对中卫环境造成的不良的影响，对于其中的各项工程项目也要合理的进行安排确保不会对其他的方面形成阻碍，这也是高层公共建筑前期设计的必要条件。

2.2超高层公共建筑前期设计要完善通风环境的设计

合理控制超高层公共建筑的风力环境，也是超高层公共建筑前期设计过程中必须考虑的重要因素。超高层公共建筑物的高度和体量会引起建筑风影的产生，这对建筑环境多少会产生一定不利的影响。超高层公共建筑物的气流在建筑物上部遭遇阻碍后，在向下流动的过程中容易与底部气流相遇形成复杂气流。而公共建筑物人流量大，考虑到风力环境的复杂程度，在前期设计过程中要精心考虑高层风影区和高层下行风的合理设计。其中，高层风影区应当改变风向形成风速较少的涡流，这样在炎热的夏季，超高层公共建筑物能够具备降温的作用。而对下行风设计来说，为了改善超高层公共建筑物的通风条件，应当在建筑物的空间布局和形体构造上进行研究，减小建筑物对高层气流造成的阻碍，在不影响工程整体质量的前提下，调整通风口的布局，让建筑底部汇合的气流减少，风力减弱，以确保人民正常活动所需。在空调方案选型期间，要根据建筑内部环境质量要求确定空调设备投资情况，并关注节能问题，然后选择最佳平衡点进行处理。如高层写字楼可以根据不同的楼层情况选择机组，然后根据建筑朝向进行分区。

2.3交通系统设计

交通系统包括建筑的楼梯和电梯，电梯分为客运电梯、货运电梯以及消防电梯等，结合建筑功能的使用性质，可以将电梯进行适当的合并，例如以住宅为主要功能的高层建筑，客运电梯和货运电梯可以合并，分为客运电梯和消防电梯。在建筑工程的前期设计中，设计人员可以结合建筑工程的规模和性质，核算以及明确电梯数量，通常情况下，根据核算结果明确电梯布置方式，形成集中的电梯厅，在集约工程内部空间的同时，还可以提升电梯运载能力，保证电梯使用的舒适性和便利性，又例如以写字楼为主要功能的高层建筑，设计人员需要按照房间数量和核定应用人员进行电梯设计，保证电梯数量满足用户的实际需求。楼梯是高层运输的重要途径，如果高层建筑发生火灾事故后，消防电梯难以满足所有人员的逃生需求，大量人员需要通过楼梯逃生，因此，设计人员在设计楼梯中，需要严格按照消防规模进行楼梯设计，明确排烟设计、防烟设计和楼梯数量。

2.4明确建筑结构选型

一般情况下，高层建筑结构的主要类型包括：钢结构、钢混凝土结构、钢筋混凝土结构3种类型。普通高层住宅为框架-剪力墙结构，高层公共建筑可以根据自身功能选择适用的结构体系，以便更好地适应建筑空间要求。超高层结构设计中钢结构应用较为普遍，这主要是由于高层建筑结构设计期间能够有效减少结构面积、减轻结构自重、缩短工程周期，但是建设成本高、防火性能差、抗震性较差。在高层建筑前期方案设计过程中，要确保平面设计的规则性，只有这样才能合理选择相应的结构类型。在高层建筑前期设计方案当中，设计人员还要注意结合结构选型的具体情况对建筑平面结构的规则性进行解释，避免现场施工过程中出现结构超限，减少对现场施工进度、安全等目标的影响。

结语

超高层公共建筑被视为我国建筑工程领域的重要组成部分，其囊括的结构之复杂，需要前期设计具备良好的前瞻性和全局性，才能确保超高层公共建筑实现质量和效益的双提升，更好地推动城市化和现代化的建设。现阶段，超高层公共建筑要以“生态和谐，以人为本，因地制宜”的理念处理好超高层公共建筑与社会及人文环境之间的关系，并且不断优化和完善。

参考文献

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[2]张百振，范志昂.浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J].绿色环保建材，2018（11）：67，70.

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