關于高層建筑中建筑設計要點的探討

于春暉 徐端木

摘要:隨著我國經濟的發展，我國城市化建設也隨之快速的發展。就使得我國高層建筑項目日益增多。這就使得對其設計有了新的要求，本文首就對城市高層建筑的設計進行了較為深入的研究，并針對當今建筑設計的要點提出了一些建設性的建議。希望為提高我國高層建筑的設計水平貢獻一份力量。

關鍵詞：高層建筑；設計要點；探討

中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A

引言

在對高層建筑進行設計的過程中，工程師首先要面前的問題就是進行高層建筑的結構選型。高層建筑結構的選型一般要綜合考慮建筑的適用性、安全性、經濟效益，還要充分考慮對施工安裝可能造成的影響。所以在高層建筑結構設計中合理解決高層建筑結構體系的選型問題是非常重要的。

一、城市高層建筑設計所要遵循的原則

1、整體尺度原則

城市高層建筑設計的整體尺度原則是指建筑各組成主體間的有機聯系及產生的視覺效果。整體尺度原則主要強調的是建筑物整體性，在高層建筑整體性設計時要充分考慮建筑的主體、裙房以及屋面三個主要因素，將三要素有機結合在一起按照統一的尺度參考體系進行設計，而不是將三者單獨地按照各自的參數體系進行設計。只有這樣才能使三者有機的融合在一起，打造具有整體性的優秀建筑工程設計作品。

2、近人尺度原則

近人尺度原則在城市高層建筑設計中的內涵是建筑物的進出口以及底層部分的尺寸大小能給人帶來視覺享受的同時又能方便人們使用。其中，建筑物進出口是用戶每天都要使用的部分，進出口設計質量對用戶的感官刺激較大。所以在高層建筑設計時要將近人尺度設計

理念充分地融入到設計思路中，合理地劃分建筑物入口處的柱子、檐口、大門以及墻面的尺度，細化每一部分尺度，使每一部分尺度都能在滿足用戶對建筑功能性需求的基礎上，又能給人們帶來感官享受。

3、細部尺度原則

細部尺度是指高層建筑所采用的施工材料的質感，是更為細膩的建筑尺度劃分。在高層建筑設計時應透徹地了解人們對建筑材質的標準要求及喜好程度。一般情況下，我們對事物的評價，都是通過眼觀以及手摸的方式去對事物進行進一步的了解，然后從主、客觀角度對該項事物做出綜合性評價。所以，設計人員應遵循細部尺度原則，采用人們能夠接受的喜愛的建筑材質塑造建筑工程作品，給人們帶細部尺度主要是指建筑材料的質感，指高層建筑更細分的尺度大小。

二、高層建筑結構選型的重要性

高層建筑的結構設計較為復雜，這主要表現在:

1、多元化和綜合功能的發展趨勢導致對高層建筑方案平立面的形狀和內容空間分布的多樣化、復雜化和個性化提出要求。為了能夠增加建筑的凈高，大部分的高層建筑對結構系統的形式要求有所提高，因此高層建筑所存在的一些問題日益凸顯。

2、結構系統具有優化的必要性及可優化的空間并且其所帶來的效益日益明顯。結構的優化，第一就是要將它的形式進行優化，之后是對其布局和構建的參數優化。

3、高層建筑需要考慮的影響因素越來越多，而且越來越復雜系統結構的復雜，綜合功能與功能的多變要求我們對選型的信息知識需求愈加龐大。而且選型的結果也越來越受人為因素影響。

4、從總結構體系的角度對建筑進行分析高層建筑的結構體系一般有:框架結構、剪力墻結構和異型柱框架結構。下面對它們分別進行分析。

（1）框架結構

其構件主要包括框架梁、柱和樓板。柱網的布置靈活多樣和方便獲取較大的使用空間是其主要特點。因為其延性相對不錯，所以填充墻一般可以選用輕質的隔墻以減輕建筑結構的自重。造價低的框架應該要進行縱橫雙向的布置，以便最終形成雙向抗側力體系。但是內凸的框架則會影響建筑的使用功能，而且橫向側移的剛度相對較小，導致抗震性能相對較差。地震中的填充墻損壞非常嚴重，所以其修復費用也相當高。其適用高度范圍一般為:60m(6度設防)。

（2）異型柱框架結構

這是一種新派生的結構框架形式。它所具備的特點除了框架結構以外，同時還很好的處理了建筑平面與墻同寬的異型柱的使用問題。但是就拿異型柱和框架柱進行一個比較，異型柱的剛度與承載能力要好很多，而且其規范與要求也比框架結構更高。所以這種結構多用于多層建筑。高層建筑僅適用于8層小高層，適用高度范圍一般都是24m(6度設防)。

（3）剪力墻結構

一般來說，剪力墻所承受豎向荷載和水平荷載的能力相對較強。它的主要特點是整體性好且側向剛度大，水平力作用下側移小，能夠方便房間內部的布置。能夠通過在合適的位置開結構洞，以便形成若干斷肢剪力墻，用來調整整體的剛度。并且還可以采用輕質填充墻來減輕結構的自重以及工程造價。其缺點為:尚不能提供較大空間房屋的結構且延性很差、造價很高。其實用高度的范圍一般是140m以下(6度設防)。

三、城市建設中高層建筑設計要點

1、高層建筑采光設計

隨著人們節能減排意識的不斷提高，發展節能型建筑是當今建筑工程領域發展的總體態勢。高層建筑內的照明能耗比較大，如何通過有效的措施降低人工照明對能源的消耗及利用日光照明是當今建筑工程領域必須要重視的課題。目前，比較先進的日光采集系統主要有下幾種。

（1）提高單位面積進光區的日光量，利用太陽光為建筑提供照明需求，可有效降低人工照明對能源消耗。

（2）為了能在不增加窗戶周圍的陽光強度且能使其到達采光更深的工作區域，可以通過陽光發射到屋頂平面來完成。

（3）在不改變建筑構造的基礎上，如增大建筑窗戶的面積或數量來采集更多的太陽光，而能較好地滿足建筑內照明需求的同時又不會在強烈的太陽光下給用戶帶來不適感覺，可通過陽光直射阻擋系統來解決。該系統是利用光線的折射計反射原理為設計依據的。

2、高層建筑的抗震設計

抗震設計是高層建筑工程設計的重要內容，抗震設計質量對提升高層建筑的抗震能力有著直接的影響?；诘卣痤l發的現實情況，加強高層建筑抗震設計工作是現行建筑工程領域必須要關注及重視的問題。在高層建筑抗震設計時候需要注意以下要點:建筑大廳的四角及建筑外墻位置應設置構造柱，并根據高層建筑要求的具體抗震等級合理確定構造柱數量。建筑框架山墻以及縱向方向的墻體是否設置構造柱用來分擔磚墻荷載;在高層建筑抗震設計前設計人員應深入到施工工地進行工程地質勘探，牢固掌握高層建筑施工所在地地質情況及發生地震災害的頻率情況，以此為依據進行高層建筑抗震設計。在抗震設計中設計人員應嚴格按照《建筑抗震設防分類標準》劃分的設防等級進行設計不得以經驗隨意地更改建筑的設防等級，如果提高建筑的設防等級會額外地增加工程成本投入，而降低建筑設防等級則會降低建筑的抗震能力，一旦地震災害來臨將會對建筑及人們生命財產安全帶來極大危害。

3、高層建筑的消防問題設計

基于高層建筑樓層數多，人群分布密集，一旦因為某種原因發生火災，高層建筑的電梯將會全部停止運行，人們只能通過逃生樓梯逃生，到達安全地帶?；诟邔咏ㄖ奂藛T眾多，逃生樓梯空間有限，人員安全疏散難度較大，所以，如何有效快速地疏散人員至安全地帶是高層建筑設計人員需注意的設計要點問題。筆者認為在高層建筑消防問題設計時，除了要在建筑工程圖紙中標明各層的安全通道位置，還需要在不影響建筑整體性及安全性的基礎上拓寬逃生樓梯或多設置逃生通道。當然這只是筆者的一些拙見，如何有效地在火災發生時快速地疏散人員還需廣大的高層建筑設計人員進一步地探究。

結束語

綜上所述，高層建筑業在一步步向前發展，市場需求也日趨復雜化和多元化。為能夠滿足當前的市場需求，高層建筑結構設計師必須嚴格按照設計標準來執行并充分發揮主動性和創造力，以工程實際情況為依據，掌握高層建筑結構設計的難點及要點，設計出理想的格局，為后期施工創造良好的設計版圖。

參考文獻：

[1]陳珺,荀道.關于高層建筑中建筑設計要點的探討[J].?《江西建材》,2014,(21).

[2]董棟.關于高層建筑節能設計的探討[J].?《建筑工程技術與設計》?,2014,(13).

[3]王志嶺.關于高層建筑框架核心筒結構設計探討[J].?《中華民居》?,2010,(12).