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摘要：修建中高层建筑是提升城市土地利用率的有效手段，但是个别建筑因为建筑设计不够合理，未能在建成使用后有效利用城市空间。中高层建设设计要特别注重三大设计要点，整体尺度、近人尺度、细部尺度，和采光、消防两大功能设计。本文基于城市中高层建筑设计的角度，探讨其需要特别注意的设计要点。
关键词：中高层建筑；建筑设计；城市建设
前言：随着我国城市用地日趋紧张，对于如何提高城市土地利用率的问题，越来越成为城市规划设计人员和建筑施工单位所关注的热门问题。我国许多城市的建筑物往往杂乱无章，各建筑之间整体失衡，建筑设计者过分追求建筑的“新、奇”而忽视了中高层建筑的实用功能。
1.中高层建筑设计中的三大要点
中高层高层建筑设计要兼顾实用性与美观性，要注重以下三个设计要点：整体尺度、近人尺度、细部尺度。
首先是整体尺度，要考虑建筑与周边环境各个要素（建筑设施、路灯、周边土地）之间的相互关系，并根据这些要素来进行建筑视觉效果的设计。在设计过程中要充分考虑建筑的实际情况，根据需要来确定建筑的主体风格。主体、裙房和顶部是建筑设计的重要组成部分，处理好这三个部分之间的尺度关系，由此建造出层次鲜明、造型美观的建筑[1]。
其次是近人尺度，它主要指的是建筑进出口与最底部分带给人的视觉感受。利用建筑入口柱子、大门等尺度划分，将街道到建筑的过渡划分，使人们的心理能够逐步适应。
最后是细部尺度，它主要指的是建筑材料质感，以及建筑更细程度的划分。这个设计要点注重的是人们直接触摸建筑带给人们感受，设计之初先为建筑营造视觉上的美好感受，并由此提升人们对建筑的亲近感。利用这一设计原理，通过采用各种质感材料来塑造建筑物的良好质感。
2.中高层建筑采光设计中光电幕墙技术的应用
对于建筑的采光设计，首先要在设计之初优先考虑自然光的利用，减少建筑在建成使用后照明用途的能源消耗。此外还要尽可能减少日光照射对于人们视觉舒适度的不利影响，同时还要考虑日光照射带给建筑的制冷压力。
采用光电玻璃幕墙技术，将光电幕墙粘贴在两片玻璃之间，主要安装在建筑的门窗位置。通过它能够有效地吸收太阳能并将其转换为电能，其转换的能源可用于建筑或周边设施的照明用途，有效地减少建筑在建成使用后的能源消耗。中高层建筑光电幕墙如图1所示。
图 1 中高层建筑光电幕墙
设计光电幕墙需要考虑四个因素：电池、模板、导线和变压器。光电幕墙由各电池组成模板，各模板组成小分格，电池、模板与导线连接，然后所有导线再组成PV变压器。每个PV变压器即是一个封闭幕墙，其中光电设备是由若干个变压器组成。幕墙所产生的电能为直流电，再转换为交流电后并入电压网，通过逆整流器将230/400伏电压转为赫兹50的电能[2]。
光电幕墙技术主要有四大特点：节能能源、保护环境、实用性强、装饰效果。第一，节约能源，能够有效吸收建筑墙面的太阳能，它能够有效降低建筑墙面和屋顶的温度，从而降低建筑的制冷效果，利用光电幕墙转换的电能为建筑照明。第二，保护环境，由于光电幕墙在实际使用过程中不会产生噪音、废气、余热、废渣等污染，同时其绿色的清洁能源生产机制，最大程度实现了环境保护的功能。第三，实用性强，白天城市处于用电高峰期，特别是在夏季的白天，制冷用途的用电促使电力紧张，极容易发生停电情况。而中高层建筑采用光电幕墙，首先可以降低墙面的温度，降低制冷成本缓解用电紧张，同时在城市发生停电情况下，光电幕墙产生的电能能够作为建筑的备用能源，方便建筑内的工作人员能够及时保存电脑文档。光电幕墙能够有效节省光电阵板的占用空间，与建筑结构合二为一，从而省去了建筑单独的支撑结构，整体降低建筑造价。第四，装饰效果，光电幕墙本身具有科技感的视觉效果，利用其各种光伏组件，能够使建筑在保证实用性的同时，还能实现一定的装饰效果。
3.中高层建筑消防设计的设计原则
中高层建筑消防设计一定要重视“避难层”的作用，由于大部分高层建筑都具有15层甚至更高的建筑楼层高度，当建筑发生火灾时，疏散群众很难通过楼梯逃难。一是人的体力有限，在火势蔓延下不能在有限时间内逃离建筑；二是火势猛，通过楼梯逃生有可能受困于楼梯的浓烟中，疏散群众很大几率会造成会窒息而死。而避难层的设计，能够为疏散群众在建筑发生火灾时，提供临时的、安全的避难空间，以此等待消防救援。对于避难层的设计，还要加入其防烟系统，要求具有一定的智能化效果，以此解决建筑风口位置不当而引起的浓烟进入避难层的问题。
建筑中发生火灾，对人员造成伤亡的不一定是火焰的高温，同时还有燃烧物产生的浓烟造成人呼吸困难，甚至因此窒息而死。因此要在建筑消防设计中做好防火、防烟区设计。根据防火功能分区：1、各功能区按照防护要求分区；2、按楼层划分区；3、将建筑的中庭或某一楼层单独设置为防火防烟功能区，即上文提到的避难层。此外还要在这些功能区安装排烟系统，在疏散楼梯安装正压送风系统，以此保证大火烟气不会进入防火防烟功能区。同时为了避免火灾时建筑发生“烟囱效应”，还要求各个楼梯间一定的开窗面积，平时处于关闭状态，在遇到火灾时自动打开排除烟气，此系统的开关可与火警警报系统相连，在其自动发生预警信号后自动打开。
在疏散出口设计上，一定要确保各个防火防烟功能区的疏散楼梯、安全出口，必须有两个及以上，这是为了避免其中一个因为火灾而不具备逃生条件下，还可利用另外一个进行逃生，同时这两个逃生出口和楼梯必须相连，如此方便消防救援和群众疏散逃生。在逃生楼梯和出口中，要装设相应的自救设施，如自动喷水灭火系统、广播系统等。前者能够在火势蔓延时浇水，为逃生群众创造良好的逃生环境；后者是方便消防救援人员指挥逃生群众正确的逃生方向。
最后在设计时要尽可能提高建筑的耐火能力，一是避免高温熔断或软化建筑的钢筋，致使其支撑作用失效而造成建筑物倾覆，造成建筑周边环境的更大灾害。二是为了给人员疏散赢得时间，确保火灾不会造成更大的损失。
结论
综合上述，本文主要从中高层建筑设计三大要点：整体尺度、近人尺度、细部尺度；以及建筑采光功能、消防功能的角度出发，阐述了城市中高层建筑设计所要注意的问题。
参考文献
[1]杨爱红.城市建设中高层建筑设计原则及设计要点[J].河南建材,2016 (06):93-94.
[2]刘凤娥.论城市建设中高层建筑设计要点[J].河南建材,2016(05):165 -166.
论文作者:欧阳剑
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：建筑论文; 幕墙论文; 光电论文; 尺度论文; 高层建筑论文; 建筑设计论文; 城市论文; 《基层建设》2018年第24期论文;