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摘要:随着城市的不断发展和扩大,城市建设中建筑用地紧张和建筑成本的增加,以及城市中大密度人口生存的需求,越来越多的高层建筑的建设已经成为城市建筑建设中的主体。所以相应的建筑设计也主要是高层建筑的设计,高层建筑结构设计比较复杂,因此我们要因地制宜的实行全过程的管理和控制,确保整个高层建筑结构设计安全可靠、经济合理,工程建设顺利进行。基于此,本文就高层建筑中建筑设计要点进行分析与研究。
关键词:高层建筑;建筑设计;设计要点
引言
在对高层建筑进行设计的过程中,工程师首先要面前的问题就是进行高层建筑的结构选型。高层建筑结构的选型一般要综合考虑建筑的适用性、安全性、经济效益,还要充分考虑对施工安装可能造成的影响。所以在高层建筑结构设计中合理解决高层建筑结构体系的选型问题是非常重要的。
一、高层建筑中建筑设计原则
1、整体尺度原则
城市高层建筑设计的整体尺度原则是指建筑各组成主体间的有机联系及产生的视觉效果。整体尺度原则主要强调的是建筑物整体性,在高层建筑整体性设计时要充分考虑建筑的主体、裙房以及屋面三个主要因素,将三要素有机结合在一起,按照统一的尺度参考体系进行设计,而不是将三者单独地按照各自的参数体系进行设计。只有这样才可以使三者有机的融合在一起,打造具有整体性的优秀建筑工程设计作品。
2、近人尺度原则
近人尺度原则在城市高层建筑设计中的内涵是建筑物的进出口以及底层部分的尺寸大小,能给人带来视觉享受的同时又能方便人们使用。其中建筑物进出口是用户每天都要使用的部分,进出口设计质量对用户的感官刺激较大。所以在高层建筑设计时,要将近人尺度设计理念,充分地融入到设计思路中,合理地划分建筑物入口处的柱子、檐口、大门以及墙面的尺度,细化每一部分尺度,使每一部分尺度都能在满足用户对建筑功能性需求的基础上,又能给人们带来感官享受。
3、细部尺度原则
细部尺度是指高层建筑所采用的施工材料的质感,是更为细腻的建筑尺度划分在高层建筑设计时,应透彻地了解人们对建筑材质的标准要求及喜好程度。一般情况下,我们对事物的评价都是通过眼观以及手摸的方式,去对事物进行进一步的了解,然后从主、客观角度对该项事物做出综合性评价。所以,设计人员应遵循细部尺度原则,采用人们能够接受的喜爱的建筑材质,来塑造建筑工程作品,给人们带细部尺度,主要是指建筑材料的质感,使得高层建筑更细分的尺度大小。
二、高层建筑的设计要点
1、高层建筑的设计规范
高层建筑的设计规范有两种不同的形式,即推荐性的与强制性的,现在在许多的发达国家,多采用的是推荐性的设计规范,由于结构的工程各有其自身的特点,设计人员在设计时不可能完全依照规范,而是以规范为指导,根据自己的理论知识以及经验判断,因此在推荐性的规范下,设计人员应当负全部责任。在我国,更多的是采取强制性的规范,设计人员首先要做的就是依照法律,按规范设计,如果设计人员不遵循相关的规范,所有设计的后果将由设计人员承担,这同时也造成了一个后果,就是许多设计人员在建筑出现事故时,以设计规范来推脱自己的责任。强制性的规范有其不足之处,就是设计人员无法灵活的去适应设计中出现的各种情况。设计人员很难处理设计中出现的复杂问题。
2、高层建筑设计中的安全
高层建筑的安全问题涉及到防火、抗风、消防、配电、安全通道、电梯等很多方面。为了确保高层建筑运行安全,要建立健全的安保体系,引进专业的人才进行安全设计与维护,对各个环节制定严格规范的安全手册与标准并严格执行。此外,也要加强对高层建筑业主、租户的宣传教育,建立相互监督管理机制以及各种突发事件的处理机制。
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3、高层建筑电气设计
(1)消防电源和配电问题。高层建筑设计对于供电的要求是:供电的电源一定要来自于两个不同发电厂,确保如果其中一家供电企业遇到问题或突发事件时,另一家供电企业还可正常工作,以保障建筑正常用电。
(2)应急照明问题。一旦高层建筑发生火灾或者别的灾害故障之时,造成正常照明系统被中断而临时启用的照明也称之为事故照明。应急照明安装应当合理和人性化,应急照明要安装于疏散楼梯、消防电梯室、变配电室、防排烟机房墙面或顶棚等处。应急照明主要有疏散指示照明与引导出口方向的指向标志灯等。
(3)电梯问题。电梯在高层建筑设计中应当确保位置合理,确保电梯运行中产生的噪音不至于影响到用户们的日常生活,而电梯所具有的最大载荷也应当依据居住结构进行合理调整,以确保居住者便于出行。电梯供电系统也应当要同时有两套,其中一套为正常的供电系统,而另一套则是出现紧急情况下的自备发电供电,从而保障电梯能够正常运行。
(4)排烟问题。在高层建筑中发生的火灾事故中,大部分人员伤亡均是因为烟气窒息而导致的中毒造成的。如今,为提升使用面积,可以在高层建筑中采取消防电梯和居住用电梯合用的方式、消防电梯的前室和防烟楼梯的前室合用的方式。
4、高层建筑的节能设计
随着人们节能减排意识的不断提高,发展节能型建筑是当今建筑工程领域发展的总体态势。高层建筑内的照明能耗比较大加何通过有效的措施降低人工照明对能源的消耗及利用日光照明是当今建筑工程领域必须要重视的课题。目前,比较先进的日光采集系统主要有以下几种:(l)提高单位面积进光区的日光量,利用太阳光为建筑提供照明需求河有效降低人工照明对能源消耗。(2)为了能在不增加窗户周围的阳光强度且能使其到达采光更深的工作区域,可以通过阳光发射到屋顶平面来完成。(3)在不改变建筑构造的基础上加增大建筑窗户的面积或数量来采集更多的太阳光,而能较好地满足建筑内照明需求的同时又不会在强烈的太阳光下给用户带来不适感觉,可通过阳光直射阻档系统来解决。该系统是利用光线的折射计反射原理为设计依据的。
5、高层建筑设计中的垃圾处理的要点问题
高层建筑中由于其设计在城市的繁华地段,往往人口密度也很大,这就会造成在短期内产生大量的生活垃圾。在这样的背景下,这就需要高层建筑的设计者有针对性地设计出垃圾通道,使用户可以通过垃圾通道很方便地把垃圾送进统一的收集间内进行集中处理。这需要一定的技术条件。当然,如果建筑中没有设计逐层的垃圾通道,也可以由大楼物业安排保洁人员进行逐户收集再集中运出。这种方法看似简单,其实会增加很多的人力成本,同时对高层建筑的管理也提出了更高的要求。因此建议采用垃圾通道的垃圾处理办法。
6、抗震结构设计
在对高层建筑结构进行设计时,其抗震结构始终是整个设计中较难实施也是最为薄弱的环节,因高层建筑本身的复杂特点以及地震发生时会造成的种种不确定影响。因此在实际的高层建筑结构设计过程中,相关人员要根据相关地震灾害发生的原理进行有效的设计,对高层建筑实现总体科学规划。由于在设计施工中,抗震设计的不合理可能造成建筑结构在抗震设计方面缺乏其有效可用性,无一定的灵活性,而且不能有效建筑结构的持久耐用性,影响居民的生命健康和财产安全。因此要特别的重视其设计的合理性。
结语
综上所述,高层建筑业在一步步向前发展,市场需求也日趋复杂化和多元化。为能够满足当前的市场需求,高层建筑结构设计师必须严格按照设计标准来执行并充分发挥主动性和创造力,以工程实际情况为依据,掌握高层建筑结构设计的难点及要点,设计出理想的格局,为后期施工创造良好的设计版图。为我国的高层建筑的建设作出自己的贡献。
参考文献
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[3]蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D].华南理工大学,2013.
论文作者:范海朝
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签:高层建筑论文; 尺度论文; 建筑论文; 设计人员论文; 电梯论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;