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摘要:我国城市化的发展速度在逐渐加快,建筑设施的种类及数量呈直线上升趋势,导致城市出现用地紧张的状况,为缓解我国土地资源紧缺的现象,建筑设计单位开始对高层建筑的结构方案等重新进行了优化设计,打造出一批又一批功能各异的高层建筑;通过高层建筑的优化设计来减少土地资源的使用量,降低各项费用的支出;依据建筑设计总结的经验,进行复合功能高层建筑的标准层设计,确保其设计的科学性,为高层建筑的后续发展做好相应的准备。
关键词:复合功能;高层建筑;标准层设计
中图分类号:TU972 文献标识码:A
1、影响复合功能高层建筑标准层设计的因素
1.1.法律法规影响因素
随着城乡人口向城市的集中,城市发展迅速,城市范围不断扩大,建设用地需求不断增加,带来了城市土地需求与供给的矛盾。在城市规划的编制和修改中,出现了城市CBD等高层、超高层建筑集中的区域,地块容积率及高度较高,有利于提高建设用地利用率。
1.2、施工气候及环境影响因素
建筑所在地域的不同会直接影响到其建筑最终的施工效果,这是由于地域的地质状况和天气气候等因素的影响,所以在实际建筑施工的设计过程中,需对该施工地点的场地的各影响因素进行探究,对其施工的地理位置及天气气候的状况进行考量。要提升复合功能高层建筑标准层设计的科学性,就需不断对建筑标准层的平面使用功能、柱网布置、垂直交通系统、机电设计方案等的地域、气候适应性进行探究,便于按照施工地点及地基的情况选用合理的施工方案。考虑到须注重其地域和环境的影响,同时受到各类场地因素的干扰,使得复合功能建筑的标准层设计方案存在着极大的差异性。
2、复合功能高层建筑标准层设计
2.1、功能单元
标准层的功能单元的设计是复合功能高层建筑设计中的一项重要环节,所以,相关的设计人员需提高对功能单元设计的重视程度。以前文所举项目为例,该复合功能高层建筑的标准层之中的功能单元可分成3个类型。(1)酒店单元,该单元的设立是由众多个酒店小客房标准间构成的,所以酒店客房的开间等都会影响到其标准层的空间设计情况,一般而言,星级数比较高的酒店其层高高度大约在3.5m左右,其客房的面积不小于36m2。(2)办公单元,办公单元的设计需要就实际的办公需求进行方案的考量,找到其办公的特性,合理的安排整体的空间布局。(3)配套服务单元,需着重考虑的是服务空间的多样性,需预留相对多样的室内空间以满足不同企业的使用要求,同时该空间的开间、进深须在酒店、办公单元的结构模数基础上进行设计、创造。对于3种不同功能单元,在满足平面基本使用功能的同时,还应研究其不同的人员动线,并确定不同的层高以满足各自不同的空间比例及使用要求。
2.1.2、外墙到核心筒距离设计
复合功能高层建筑的标准层在设计时,需对外墙和核心筒之间的距离进行考量,通常情况下,复合功能高层建筑的标准层平面使用集中式的平面结构,让核体始终处于中间的位置,采用周边布置功能空间单元的形式,空能空间的进深是 影响外墙和核心筒之间距离的因素,应分析该建筑设施内部的采光情况,合理的结合建筑使用空间的进深设计,外墙到核心筒之间的距离进行科学的管理和控制,调控二者之间的距离,让其距离始终保持在一个合理的范围内。在复合功能高层建筑的设计过程中,需对酒店标准层的客房区域面积大小等进行探究,还要对办公区域的外墙和核心筒之间的距离进行考量,找到它们和采光因素存在着联系,综合考虑。
2.2、消防设计
按照《建筑设计防火规范》里关于项目总体布局和与其单体设计相关的规定,应注意以下几点:(1)在所建高层建筑项目的周围,应设贯通场地的环形消防车道。只有设环形车道存在场地条件不足的情况下,可以顺着所建高层建筑的两个长边布置消防车道。如果所建项目的建筑单体沿街长度超过150m或者总长度超过220m时,应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。对于高层住宅建筑,可沿建筑的一个长边设置消防车道,但该长边所在建筑立面应为消防车登高操作面。具体的项目可以根据项目的建筑形状合理设置与其对应的消防车道和能满足规范条件的消防登高操作场地。(2)项目建筑单体的底部周边至少有一个长边或者整体四周长度的1/4,且长度大于等于一个长边的长度范围内连续布置消防登高操作场地,该范围内不应布置进深大于4米的多层裙房,且在这个区域内必须设置直接通向安全楼梯间的出口或者直通室外的楼梯出口。根据具体的项目情况,消防登高操作面必须设置在有公共楼梯间或者布置有电梯厅的一侧。建筑高度不大于50m的建筑,连续布置消防登高操作场地确有困难时,可间隔布置,但间隔距离不宜大于30m,消防登高操作场地的长度和宽度不应小于15m和10m。而对高度不小于50m的建筑来说,场地的尺寸在长度和宽度上不应小于20m和10m。消防登高操作场地应与其对应的消防车道连通,场地内道路靠外墙一侧的边缘距离建筑的外墙面不宜小于5m,同时不应大于10m,场地的坡度不宜大于3%。(3)对于超过100m的超高层住宅建筑塔楼,在消防设计方面宜布置两座独立的防烟楼梯间和一台消防电梯。如果确有存在空间条件困难的情况,可以设置剪刀防烟楼梯间,但是也有新的条件要遵守,剪刀防烟楼梯间不能与消防电梯一起设置三合一前室,入户花园或服务阳台可以当作避难空间使用,一旦发生火灾,住户可由此逃生至安全的楼梯间。
2.3、高层建筑主次梁转换层结构设计
保证大空间底层裙房刚度:由于高层建筑的对主次梁转换层刚度要求较高,因此,在进行超限高层建筑结构转换层设计时,应确保大空间低层裙房具有足够的刚度,并且严禁沿竖向刚度变化有较大差距。一般来说,转换层上一层结构的侧向刚度比不得大于其自身结构侧向刚度的 70%。按照相关标准规范中的具体要求,转换层上下结构构造的等效侧向刚度比应大于1.0,但不得超过 1.3。在进行设计时,还应保证剪力墙有一定比例可以实体落地,以此来提升剪力墙的混凝土强度,除此之外,为了保证纵横墙形状可以形成一个简体,就必须要缩小洞口的尺寸。
剪力墙剪应力设置:在建筑工程建设过程中,剪力墙的剪应力结构设置大多是以工程项目的基数来确定。但是对超限高层建筑而言,在对其剪力墙剪应力进行设置时,转换层下剪力墙在常见地震状况下的水平剪应力为 0.025,转换层上层剪力墙剪应力为 0.017,以此来保证建筑结构在面对一般地震时,其剪力墙不至于发生剪切破坏。因此,在进行剪力墙剪应力设置时,可以根据弹性状态下水平地震作用增大系数方法来对转换结构进行设计,通过这种方法,可以通过转换层剪力墙最大剪应力进行确定,并以此为基础保证地震状态下剪力墙不会产生剪切破坏。
结束语
现阶段,我国高层建筑的建设热度持续递增,各类高层建筑及超高层的建设已经成为城市发展的必然,高层建筑设施也俨然成为了城市发展的代表,所以高层建筑成为社会及城市发展所关注的重点,高层建筑及设施的设计人员需要考量该设施的各项性能,便于给人们提供更加便捷的服务,提供一个舒适的环境,让人们可在其中放松身心。
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论文作者:李雅娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/22
标签:高层建筑论文; 建筑论文; 功能论文; 标准论文; 场地论文; 单元论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;