摘要:随着时代的发展以及科技技术的发展,农村人口不断的向城市涌入,导致了城市人口的急剧增加,已有的城市住房已经不能满足大量的人口的居住以及工作的需求,所以超高层建筑应运而生。超高层建筑的产生体现了现代技术的飞速发展,一个科学合理的超高层建筑不仅可以为住户带来极大的生活的享受,还可以将城市的空间进行合理的分配与应用。因此在对超高层结构与建筑设计时一定要根据城市已有的空间进行合理的设计建造,才能更好的为居民服务。现在超高层建筑的高度在不断的增高,在建筑设计方面也在不断的创新,超高层建筑的结构设计也发生了非常大的变化。在超高层建筑为人们的生活以及工作带来便利的同时,也由于建筑的高度以及结构设计等方面出现了较多的问题。本文将对超高层建筑的结构与建筑设计的特点以及存在的问题进行探讨以及分析,并讨论超高层结构与结构设计对城市空间的影响。
关键词:超高层;结构;建筑设计;城市空间
一、超高层建筑的定义
超高层建筑是在高层建筑的基础上通过不断的增加建筑的高度来进行建造的建筑,超高层建筑的高度都在100米以上,也就是如果一个建筑的层数在30层左右就属于超高层建筑了。例如,上海的东方明珠电视塔的高度为468米,金茂大厦的高度为420.5米,这两栋建筑都属于超高层建筑。
二、超高层建筑的结构特点
超高层建筑为了保证建筑的稳定性,在设计时大多会涉及一个占地面积非常大的底层建筑,以及一个大的裙房。超高层建筑的结构主要是有钢筋混泥土的框架组成的,这种结构的整体性较好,对侧面的刚度抵抗力也较好。超高层建筑对于地底的质量要求也是非常高的,当地底的空间的质量较好时才能保障地面的建筑的结构的稳定性,因为地面的建筑自身的重力并不仅仅的作用于建筑的底层结构以及地面,还会对地面的空间施加一些压力,才能更好的保证建筑的整体的安全系数。所以在对超高层建筑的结构以及其他方面进行设计时,要综合的考虑建筑所产生的压力,也就是建筑物对地面以及地下空间的作用力,以及地基及地下空间的承受力,才能有机的结合两方面的压力的大小,对建筑更加科学合理的设计以及建造。
三.超高层建筑的结构设计与建筑设计的特点
随着科学技术的不断发展,以及国人对建筑的结构与建筑设计的需求,现在超高层建筑的结构与建筑设计也在不断的发展。在对超高层建筑进行设计、建造时,主要有以下几个特点:
(一)建筑物的重力增加,对稳定性的需求也在增加
超高层建筑与其他的建筑有不同的特点,超高层建筑首先有非常特别的高度,是其他的建筑所没有的,这是超高层建筑最重要的特点。所以在建筑的高度不断的增高的同时,导致建筑的重力不断的上升,对建筑的水平方向的作用力的承载能力也有非常高的要求。也就是说,超高层建筑不仅要求地面以及地下空间的压力荷载量非常的大,也要求建筑本身对水平方向的作用力有非常大的承载力。例如,超高层建筑要能够在较大的风力的侵袭下不受到影响。而且由于超高层建筑的高度较高,所以建筑本身的重力就在不断的提高,导致建筑物本身的重量不断的增加,在一些恶劣的天气以及地质灾害中就会导致建筑的承受力不足而出现损坏。例如,上海的东方明珠电视塔的高度为468米,所以相对的它的重心就会随着它的高度的增加而不断地上升,就需要其有较好的稳定性才能对水平方向的作用力有极好的抵挡效果。为了提高建筑的稳定性,在对东方明珠进行设计时有425根基桩深入地下12米,三个近千吨的钢结构的悬挂在建筑的不同位置,还有三根斜撑的设计。
(二)防火防灾的设计加强
由于超高层建筑的高度较高以及自身的重力较大等特点,所以高层建筑的危险系数就在不断的提高。当超高层建筑面对火灾以及地震等灾害的时候,高层建筑的救援难度也非常高,就会对建筑内人员的生命安全造成威胁,以及对周边的居民也存在着较大的安全威胁。超高层建筑一旦出现坍塌的事故,在对人员进行疏散时就会需要更多的时间,而且由于超高层建筑是有混凝土结构,在人员的逃生过程中还有可能对人员造成二次伤害。所以在对建筑的结构以及建筑设计时要注意加强建筑的防火防灾的设计,提高超高层建筑的安全系数。为居民的安全提供保障。
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四.超高层建筑结构与建筑设计对城市空间的影响
现在许多的地方都会建筑超高层建筑以此作为当地的代表性建筑,以及地方的象征。但是超高层建筑对城市的空间的规划产生了一定程度的影响。
第一,超高层建筑对城市的空间布局的影响,部分地区的城市规划过程中不会对城市进行整体的规划,只是为了建筑超高层建筑而建造,而忽视了超高层建筑对城市的空间布局的影响。所以部分的城市在建造超高层建筑时对建筑位置的选择就不会重视,往往会选择空间较大的地方进行建造,不会对周围原有的布局进行分析以及整合,导致城市的空间布局混乱,不能将生活区、工业园区、商业区等区域进行有效的划分[1]。部分的城市开发商为了扩大自身的经济效益,在对超高层建筑进行建造以及设计时,往往会在有效的空间内建造较多的超高层建筑,导致在较小的空间中建筑的数量较多,建筑密度过高。在很大程度上降低了绿地的建造,并会影响超高层建筑的采光以及日照。也会对城市的原有的地方特色造成较大的程度的破坏,使城市的空间分布没有规律,不利于城市的发展。
第二,超高层建筑对城市空间环境的影响。由于超高层建筑本身的高度的特点,导致周围的空间都会受到超高层建筑的影响。超高层建筑会对日照有一定的遮挡,导致在超高层建筑的遮挡下部分景观植物得不到充足的日照而不能正常生长,对城市空间的景观设计有一定的影响[2]。会降低周围居民的生活环境以及空气质量,影响居民接受正常日照时间。并极有可能导致居民产生疾病的效率增高,影响居民的健康。
第三,超高层建筑对城市空间规划的影响。部分地区为了追求超高层建筑成为城市的标志性建筑,导致大量的超高层建筑存在于有限的城市空间中,城市的超高层建筑数量急剧的增高,甚至会出现超高层建筑泛滥的现象。导致城市的空间规划混乱,超高层建筑与其他的建筑不能完美的共存,以及不能与城市的空间规划有机的结合,对城市的发展有一定的消极影响。
第四,对城市的原有特色的改变。现在的超高层建筑在城市中存在的数量较多,就会需要大力的空间进行建筑,会对原有的建筑进行拆除。这样就会对城市原有的特色产生一定的影响,使城市失去原有的特色[3]。
五.超高层的建筑以及结构设计与城市空间的有机的结合
上文已经提到超高层建筑对城市空间的多方面的影响,不仅会导致城市的空间布局以及城市的空间规划存在混乱的现象,还会对城市的环境有一定的影响,进一步会影响居民的生活质量以及安全。所以在对超高层建筑进行结构设计时,在对自身的质量以及便利的基础上,将其与城市的空间规划有机的结合,使其能够更加的适应城市的规划以及促进城市的发展。
首先,在超高层建筑的附近设计广场。超高层建筑由于自身高度的原因会对周围的居民产生一定的压迫感,使居民的生活以及工作非常的压抑,长此以往甚至会对居民心理产生影响。所以在超高层建筑的附近可以建造一个广场有效的解决这方面的问题,广场的存在可以有效的解决高层建筑产生的压迫感的问题。而且高层建筑的容纳量较大,在建筑内生活以及工作的居民就非常的多,当人员外出时就会对周围的交通造成非常大的压力,广场就可以有效的分散人流量,缓解交通的压力。其次,对高层建筑的结构有效的规划,使高层建筑的结构与城市原有的规划以及特色进行有机的结合,使其能够和城市的空间规划有机的结合在一起,而不会造成突兀感。才可以有效的促进城市的发展。最后,对高层建筑的结构设计要重视对亲民空间尺度感的考虑,使附近的居民在建筑的结构设计的存在中得到便利同时不会感觉建筑的存在较为突兀,要体现亲民的意图。所以对超高层的家长农户进行结构设计时就要结合居民的心理的特征以及行为模式进行设计,满足居民使用的需求,设计更加和谐的生活以及工作的环境。
总结:
综合本文的叙述可以得出超高层建筑的存在对城市的空间有非常大的影响,所以在进行建筑以及结构的设计时要和城市的空间有机的结合,使超高层建筑与城市的规划以及布局相适应,才能使超高层建筑在城市中更好的发展。
参考文献:
[1]程国起.超高层及高层建筑的造型设计简析[J].建筑安全,2015,30(11):60-61.
[2]周建龙,包联进,钱鹏.超高层结构设计的经济性及相关问题的研究[J].工程力学,2015,32(09):9-15.
[3]陈华柏.高层及超高层结构设计的创新与反思[J].工程建设与设计,2014(01):56-57.
论文作者:胡薇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/24
标签:高层建筑论文; 城市论文; 建筑论文; 空间论文; 结构论文; 会对论文; 居民论文; 《基层建设》2019年第4期论文;