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摘要：随着城市化与经济水平的不断发展，中国出现了越来越多的高层建筑，高层建筑的设计与施工也在不断的创新与发展。中国地域广，城市多，而且地方差异大，这对高层建筑的设计提出了更高的要求。在这一背景下，本文围绕高层建筑的设计进行相关的探讨。
关键词：建筑设计；高层建筑；结构压力；建筑师
1、前言
建筑是一门艺术，形式的美是这门艺术的一个重要特征。在追求形式之美的同时，建筑必须实现结构与形式，技术与艺术的统一。现代建筑的出现和发展是一个适应现代科学技术的协调发展过程。如果用最简单的方法来解释现代建筑的意义，那就是“技术加艺术”，而前者限制了后者。随着高层建筑的自我发展，人们对高层建筑的建筑设计越来越苛刻。本文对高层建筑的结构应力、高层建筑的总体设计和分类设计进行了相关探讨，最后，分析了顶级建筑师的技术责任。
2、高层建筑结构问题
对于建筑物的设计来讲，首先需要考虑的便是建筑物的空间结构，科学合理的空间形式才能够实现力学与美学的融合，建筑物才能够保证稳定与美观兼具。高层建筑与普通建筑相比不仅是高度上的差距，高度的增加还会使得建筑物的质量、建筑物的构件都增加，使得高层建筑的设计需要考虑更多。土地基座、承重墙、承重柱等各方面的设计需要更多的考虑空间结构。
对于低层、多层和高层建筑，垂直和水平结构系统的基本设计原则是相同的，两者都随着高度的增加而提升，垂直结构系统已成为设计的主要控制因素之一。造成这种情况的原因有两个：首先，较大的垂直载荷需要较大的柱、墙或井筒；其次，由横向力引起的倾覆扭矩和剪切变形要大得多[1]。
横向结构设计是高层建筑设计的另一个主要控制因素。与垂直结构相同，横向结构的承受力是随着建筑物的高度正向变化，在所有条件都是相同的情况下，高层地下室的承受横向力大致与建筑物高度的平方成一定的比例，而建筑物顶部的横向力与高度的四次方成一定的比例。这导致建筑物越高就会承受越大的横向力，在这种情况下，高层建筑需要更高的抗震性能。除开上述问题，高层建筑的抗弯、抗变形性能也是十分重要的，这一切都与高层建筑的结构设计密不可分，只有科学合理的结构设计才能有更高的稳定性。
3.高层建筑整体设计
3.1主体设计
首先，是高层建筑主体的下部的裙楼建设，虽然裙楼的建设对整个城市影响不大，但它对街道规模和人文空间的创造有很大的影响。高层建筑的下部都会有一个平台。一般说来，设计与高层建筑的上部高程不同，在建筑物的设计上，有必要区分底楼的入口为全部或部分架空，以避免夏季通风的阻塞。
3.2建筑围栏
由于居住在高层建筑中的大多数人都有一定的担忧，在高层建筑的设计中，必须注意建筑物的安装维护，以便为居民提供一定的安全感。高层建筑还需要考虑的就是窗户的问题，由于在高层会承受更大的风力，窗户的设计需要更多的考虑这一因素，使通风采光与防风相结合。当人们清洁玻璃时也会有不安全的因素，因此，外窗的设计应设计为推拉式开合模式[2]。
3.3服务设施
大楼管理人员的值班室应位于大楼下层入口处。同时，应在建筑物内外和在特定的分户内设计独立的邮箱和车辆存放处。邮箱的大小应在300毫米以上，同时确保墙的面积是垂直的。
3.4建筑遮阳一体化设计问题
建筑遮阳的一体化设计是将建筑遮阳和太阳能技术整合到整个建筑设计过程中。有效控制建筑物的室内环境（包括炎热潮湿的环境，光环境，风环境），降低建筑能耗。建筑用途上来说要满足建筑美学和经济的要求。目前，许多研究人员正在研究如何将建筑遮阳板和太阳能集热器的设计结合起来。光伏和建筑阴影的结合就是其中之一。光伏发电与建筑的结合是光伏发电大规模推广应用的重要发展方向。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆节约能源，改善室内环境，用可再生能源取代传统的石化能源具有重要意义。但是，由于该技术在国内市场的应用不成熟，推广仍存在一些困难。
4、高层建筑施工设计
当梁与柱连接时，没有焊接孔的焊接形式可以减小焊接接头处的应力集中，从而避免焊缝开裂；减小节点域梁截面尺寸的节点形式，从而在梁截面的缩截面处产生塑性铰，避免在焊接连接区；为了防止焊接断裂，螺栓连接逐渐开始成为一种替代焊接连接的方式[3]。结构控制系统可以有效地减小地震作用或风荷载引起的振动，因此越来越多的研究工作正在进行中。阻尼器放置在支撑点处，在框架剪力墙的连接点处，在梁和柱的连接点处，并且在上部结构和基础之间的连接处存在相对变形或相对位移。传统建筑通常牢固地连接到地基上，地震波携带的能量通过地基直接传递到上层建筑。地震结构是建筑结构的一种新型地震结构。在建筑物的柱顶部提供隔离层可以防止地震效应向上传播并且实现减弱结构的地震反射的效果。隔离结构系统包括上部结构，隔离装置和下部结构。虽然钢本身不会着火和燃烧，但温度对钢的材料性能影响很大，在施工选择时必须格外注意。
5.高级别建筑师的技术责任
5.1建筑师应树立正确的责任感
掌握“功能，力学和施工技术”的设计要点并解决具体问题是建筑师获得建筑师和艺术家地位的必要条件。只有使用这个正确的概念来指导设计行为才能取得良好的效果。在建筑设计过程中，始终抱有一颗责任之心。
5.2建筑师需要打造专业的知识系统
建筑设计师应该利用专业的知识来进行高层建筑的设计。在进行高层建筑的设计过程中，需要对建筑学原理充分理解，对设计的建筑结构进行充分的建筑力学原理分析，同时也鼓励利用扎实的知识技能来进行结构设计的创新，不断涌现新的建筑设计方案。高层建筑设计是一个系统而复杂的工程，在设计的过程中，不仅需要考虑力学原理与结构设计，还包括整栋楼的材料选择等，特别是一些技术要求比较高的城市代表性建筑，这类建筑大多具有更高的技术要求，这对于建筑设计师的能力是一个重大的考验，建筑设计师必须在设计的过程中兼具稳定安全、功能完全以及艺术形象。
5.3建筑师负责主持工程设计
积极协调各种专业技术的交叉与矛盾，使其成为各建筑单位相互合作的综合产物。尤其是与同一结构工程的精心设计，我们应该多样化的设计下层结构，以免显得太苍白。各设计施工单位要密切配合，过程中应该是相互理解、支持、礼貌以及保持良好的职业作风。同时，裙楼也需要人性化，人们的视力通常集中在高楼的裙边，与此同时，也对人们的街头空间感产生了更大的影响。对于高层建筑，屋顶在整个高层建筑的设计形象中起着个性化的作用，它们反映了高层建筑的象征意义和独特性，因此屋顶的设计不容忽视[4]。
5.4建筑创作的机制创新
注册建筑师系统在确保和提高建筑师质量方面发挥了积极作用。就建筑创作的整个过程而言，在加强和完善建筑师注册制度的同时，还要考虑如何确保建筑设计中意境与结构概念的有效结合。建筑艺术创作的成功经验可供参考。
6、结束语
随着经济社会的发展，高层建筑设计的要求是逐步上升的。高层建筑作为城市的重要功能载体，其设计结构、表现形式都在不断的走向多元化，其设计高度也在不断的挑战上限，在此背景下，还需要各高层建筑开发与设计者更加注重设计过程的科学合理性，承担起开发设计者的责任，使高层建筑的设计满足多样化需求，更好的发挥高层建筑的各种功能。
参考文献：
[1] 赵根国.钢结构设计原理[M].北京：机械工业出版社，2016
[2] 戈海玉.钢结构设计[M].武汉大学出版社，2016
[3] 周云.耗能减震加固技术与设计方法[M].北京：科学出版社，2018
[4] 梁烱丰.建筑抗震设计[M].南京：东南大学出版社，2017
[5] 日本建筑学会. 刘文光译.隔震结构设计[M]..北京：地震出版社，2017
论文作者:陈萍霞
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第20期
论文发表时间:2019/7/1
标签：高层建筑论文; 建筑论文; 结构论文; 建筑物论文; 建筑师论文; 横向论文; 建筑设计论文; 《建筑模拟》2019年第20期论文;