摘要:随着城市化的深入发展,土地资源变得愈发紧张,各种各样的超高层建筑拔地而起,已经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。文章就提升超高层公共建筑的前期设计水平进行了一定的研究和分析,以期提升超高层公共建筑的合理性。
关键词:超高层公共建筑;前期设计;技巧
引言
超高层建筑近年来在我国发展迅速而且在一定的程度上促进了我国的建筑工程的发展同时也促进了我国的经济建设与发展,然而其在发展的过程中却缺少了其他建筑特有的地域性特征而且这种建筑的快速发展在对我国的环境和交通等诸多的方面也有不利的影响,而且在我国发展的过程中其中的封闭系统还要消耗大量的能源,其作为一种非传统的建筑形式经过多年的发展已经逐渐形成特有的体系,所以有必要对其进行前期的设计进而改善其中的弊端。
1超高层公共建筑结构设计中的问题
1.1基础设计问题
进行建筑结构基础设计时,要特别重视楼板大开洞问题,在计算配筋和分析内力时,要综合考虑弹性板模式。在计算结构位移比时,要在假设所有楼层都使用刚性楼板的前提下,进行计算补充。在计算高层建筑的重力荷载时,要使用合理的模型,最大限度地降低建筑设计与施工实践之间的数值误差。
1.2地基结构设计问题
地基是建筑结构的基础,设计地基结构时,会存在以下难点:①地基建设数据、施工材料数据及设计图纸不详细,会增加勘察人员获取准确数据的难度,难以保障地基的稳定性;②设计师在设计地基时,勘察工作不够详细,难以保证所获数据的精准性和地基稳定;③设计师水平高低,也是导致地基设计误差的主要原因,对整个地基结构设计造成的影响也很大。
1.3梁、板结构设计问题
梁、板结构是建筑结构的重要组成,当扁梁结构的梁高比板厚度大时,要结合柱边弯矩模式做好梁配筋。同时,在施工中,底板钢筋应使用双向双排模式。新出版的建筑设计相关规范明确规定:要选用横向钢筋来承担梁下部的集中负荷。就悬挑梁结构变截面的箍筋而言,施工难度相对较大。所以要根据大挑梁外漏模式合理选择变截面。
2超高层公共建筑的前期设计相关技巧
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。
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2.2通风环境设计
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。
2.3光环境设计
由于土地资源有限,绝大多数的超高层公共建筑物都位于城市主要地段,使城市中心区域容易受到采光的消极影响,尤其是超高层建筑物会出现相互遮挡的问题,所以,在前期设计阶段一定要控制好日照间距。其次,减少遮光阴影还应当考虑超高层公共建筑投射在地面的阴影大小,考虑斜日照来减少光的阴影。在前期设计中要注意减少光污染,应按照有序的工序,发挥现代科技的优势来进行最为科学的布局。使用与超高层公共建筑建设相关的计算机软件模拟建筑物的光照情况,参考光照的计划覆盖范围来减少设计中的容易引发采光负面影响的不稳定因素。对于玻璃幕墙材质的选择和实际建筑中的布局,为了降低超高层公共建筑物内外的镜面反光,应当使用低辐射的材质,同时于幕墙的中空玻璃中镀上一层银膜,这样从正面看较为通透,建筑内部清清楚楚,侧面呈现出的是较为淡的灰色,在强光照射下不会形成刺眼的反光影响人们的生产和生活。而在建筑的布局设计中,玻璃幕墙的面积也很重要。光照情况模拟可以帮助定位适合与不适合玻璃幕墙的区域,例如太阳光反射不到的建筑物区域,就可安装相对大面积的玻璃幕墙。
2.4热岛效应控制
城市化脚步的行进,建筑群密集,集中人口的人工发热等高蓄热体引发城市出现高温化,不利于人们的健康生活。特别是我国不少超高层公共建筑普遍采用封闭的建筑格局,人口集中在室内进行的诸如采光通风等活动大多需要依靠电能来完成,这样长时间就会加剧热岛效应的程度。因此,在前期设计的过程中要对耗电大的采光和通风进行全面的考量,良好的自然通风缩短空调冷暖气的使用时间,以及充分的自然采光减少人工照明的使用,这样做能帮助提高建筑自身的能力减少电能的消耗。另外,建筑物周围的围护结构要进一步提升其保温隔热性,利用适当的遮阳措施降低超高层公共建筑对外部热能的吸收,提升建筑内部空气的质量,降低超高层公共建筑的热量损耗,有利于降低超高层公共建筑物的整体能耗,提升其合理度。
结语
超高层公共建筑作为我国建筑工程的重要组成部分其包含的内容非常复杂,而且其对我国的现代化建设与经济发展都具有重要的作用,所以在工程施工之前对其进行前期设计时非常必要的,因为现阶段我国的超高层建筑工程在很多方面的发展还存在问题只有在进行设计的过程中将这些问题进一步优化和解决才能促进其更好的发展。
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论文作者:唐嘉泽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/18
标签:高层论文; 公共建筑论文; 建筑物论文; 建筑论文; 地基论文; 高层建筑论文; 环境论文; 《基层建设》2019年第18期论文;