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摘 要：本篇文章主要针对高层建筑在抗震、排烟、钢筋混凝土以及暖通空调等在设计中具备的问题进行说明与探讨，供同行参考。
关键词：高层建筑；设计；存在问题；对策；探讨
近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，市政部门一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。
1 高层结构设计当中钢筋混凝土问题
仅就高层结构来看，建筑师在工程设计的结构选型时期需处理好下面几大问题，即：
1.1 结构的规则性问题
在结构上，新旧规范发生了很大的改变，尤其是在新规范上表现得更为明显，其在原先的基础上加了嵌固端上下层刚度比信息与平面规则性信息等诸多局限性因素。与此同时，新规范还运用强制性条文强烈申明：建筑最不适宜选用与规范严重不相符的设计方案。所以在遵循新规范的前提下，结构工程师要切记这点，从而防止后期设计施工图时处于被动地位。
1.2 结构的超高问题
众所周知，高规与抗震规范均对于结构的总高度设置了较大的门槛，特别是在对原先超高问题上，新规范既把以往的限制高度设置成A级高度的建筑，又添了B级高度的建筑。为此，须切记重视结构的超高问题的解决。同时，由于在设计实际工程时发生过因变更结构类型而忽视结构超高问题的情况，致使施工图未通过审核，极大地影响了工程工期造价等规划的进度。
1.3 嵌固端的设置问题
通常高层建筑均配备不少于两层的地下室与人防，而嵌固端安设在人防顶板、地下室顶板等处均存在一定的可能性。所以在此问题上结构设计工程师时常会忽略由安设嵌固端的位置而带来的一些问题，比方说嵌固端上下层抗震等级的一致性、结构抗震缝设置等等。但是，若将这当中的一个方面忽视掉了，也许会严重影响到后期设计工作及其安全。
2 高层建筑设计抗震的问题
抗震问题是建设高层建筑时所面临的关键性问题，其中短柱问题又是抗震问题当中的核心。下面笔者将对抗震设计过程当中的部分常见问题进行阐述：
2.1 底框砖房超高超层。比方说，在2008年的时候在给某地的设计单位所搞的专题普查时却查出底框砖房超高超层的楼房竟有69幢。而这种情况出现在新项目中的频率较大，在2008年某地块住宅竣工交付使用验收的时候查出底框砖房超高超层竟有3幢，更有甚者还有超过3层的。
2.2 结构的平面分布问题，其主要体现在：在相同结构单元当中，结构平面刚度与形状的不对称、不均匀且其长度过长、凹凸变化尺度大以及外形不够规整等。
2.3 抗震构造柱布局得不够恰当。比方说在大厅四角与外墙转角处并没有分布构造柱或者没有成对地安设构造柱；纵墙和山墙交接的地方未布置抗震构造柱；用构造柱换取砖墙承重；抗震构造柱安设的数量过大等。
2.4 其他问题。部分底层当成汽车库使用，在设计时仅仅设置横墙落地，而纵墙则改为纵向框支；部分只有北侧纵墙落地，南侧全部安设柱子，导致南北刚度不够均匀；部分底层没有横向落地抗震墙，均是落地墙或者框支，存在超長的间距；除此之外的内框砌体与底框均运用大空间灵活隔断设计，在这当中纵墙安设的数量很少。很多处均选用钢筋混凝土内柱以取代砖墙承载重量。但是，事实上，由于内框砖房的总高度控制与层数的规定相较于底框砖房而言更严格，因此其更不靠谱，且有较大的抗震隐患。但是，其并没有受到现在大部分结构工程师的广泛关注。
3 高层建筑设计中暖通空调问题
3.1 空调系统选取得不够恰当。比方说，某工程家放过规定一些房间需恒湿恒温。为此设计师只是将一个支路单独地分离到系统内，如此却在增加了能源的耗费量以及运行维护的难度系数的同时也不能够达到甲方的目的。又举个例子，某工程有会议厅、指挥大厅以及计算机房等，对其而言，低速风道系统是最为理想化的空调系统，但是工程设计师选用了风机盘管系统，很明显这不合乎情理。
3.2 平面系统图所绘制的内容不大全面。《设计深度规定》十分具体地规定了暖通空调平面图与系统图所要反应的内容。但是，大量工程设计却没有彻底地依据规定绘制，其问题主要表现在以下几大点上，即：部分立管没有编号，取而代之的是建筑轴线号；部分很多供暖平面图没有标注水平干管的定位尺寸与干管管径；部分通风空调平面图没标注好定位尺寸与设备编号；有些没有画好供暖系统图抑或是立管图；有些管道转向处标高漏注；还有些公共建筑设计不完成厨房内的供暖、空调以及通风等工作，均为很不恰当的作法。
3.3 冷冻水系统设计得不大合理，当前，冷冻水系统设计具有很多不合理的地方，主要表现为：部分空调系统是双侧链接，两旁的空调器与热负荷之间的数目差距较大但是回、供水支管管径是一致的，而两旁水力不平衡，故依照设计安排流量的难度很大；部分冷冻水系统可以划分成几个环路，但是在分换上不必设置阀门，不便于系统的运行、维修管理；空调水系统异程与同程混用，增加了维护、调试的难度。
4 高层建筑设计排烟系统问题
4.1 对自然排烟的局限性的认识不足。建筑高度随着城市用地的逐步紧张化而攀升，人们可随处看到超高层住宅楼与高层公共建筑。部分设计人员与开发商甚至为了减少投资对于高于100米的居住建筑和高于52米的公共建筑的消防电梯间前室、防烟楼梯间及其前室以及合用前室等处没有设置任何机械防烟设施，而是采取自然排烟手段。这违反了相关规范。建筑开发商与设计者应依据《高规》第831条的相关要求安设防烟设备，从而确保建筑内部的高温烟能够及时排解出去。
4.2 用于自然排烟的排烟窗安设的位置、方式以及开窗面积不大精确。部分工程的设计人员把日常通用的自然排烟窗改成形似玻璃墙的斜开窗、半开窗或者固定窗，而其安设的位置与方式对自然排烟是相当不利的，宜改成直接可对外开启的排烟窗。与此同时，开窗面还需符合《高规》第822条规定，切莫涵盖推拉窗打开时另外一半的面积与固定窗面积。
4.3 缺乏自然排烟能力的封闭楼梯间没有采用防烟设计。依据《高规》第6221条可知：若封闭楼梯间无法直接自然通风与天然采光，则应当依据防烟楼梯间的规定进行安排；同时，其还确定了防烟楼梯间的设计要求，并强调防烟楼梯间适宜将凹廊或者前室阳台安设于楼梯间入口处。《高规》第8311条还谈到缺乏自然排烟能力的防烟楼梯间宜安设机械防烟设备。但是事实上在很多工程特别是部分大型商场中安设于中部的封闭楼梯并没有依据规范设置，而是增设前室以节约投资。
5 结束语
高层建筑是城市内部的一大重要景点，也是城市的有机构成要素。由于其有着庞大的体量和很大的高度值，因此会给城市带来十分显著的影响。而在我国科学技术与钢筋混凝土高层建筑的持续快速发展过程当中，高层建筑在设计上也出现很多问题。无论是哪一层的框架叠加均在设计上有一定的问题，且其会给建筑带来大量的风险。在设计高层建筑时要控制好尺度，确保人的观赏与运用需要得到满足，从而构建出秀丽的高层建筑外部造型。而结构设计人员在建设高层建筑时也应当严于律己，积极进取，充分掌握新规范以及愈加合理化的结构计算方法。
参考文献：
[1] 何彩萍. 论某高层建筑设计与分析[J]. 四川建材， 2008，（01）.
[2] 孙伟. 高层建筑设计原理[J]. 经营管理者， 2011，（04）.
[3] 张丹，张明岩. 高层建筑设计要点浅析[J]. 民营科技， 2009，（03）.
关键词：高层建筑；设计；存在问题；对策；探讨
近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，市政部门一方面扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。
1 高层结构设计当中钢筋混凝土问题
仅就高层结构来看，建筑师在工程设计的结构选型时期需处理好下面几大问题，即：
1.1 结构的规则性问题
在结构上，新旧规范发生了很大的改变，尤其是在新规范上表现得更为明显，其在原先的基础上加了嵌固端上下层刚度比信息与平面规则性信息等诸多局限性因素。与此同时，新规范还运用强制性条文强烈申明：建筑最不适宜选用与规范严重不相符的设计方案。所以在遵循新规范的前提下，结构工程师要切记这点，从而防止后期设计施工图时处于被动地位。
1.2 结构的超高问题
众所周知，高规与抗震规范均对于结构的总高度设置了较大的门槛，特别是在对原先超高问题上，新规范既把以往的限制高度设置成A级高度的建筑，又添了B级高度的建筑。为此，须切记重视结构的超高问题的解决。同时，由于在设计实际工程时发生过因变更结构类型而忽视结构超高问题的情况，致使施工图未通过审核，极大地影响了工程工期造价等规划的进度。
1.3 嵌固端的设置问题
通常高层建筑均配备不少于两层的地下室与人防，而嵌固端安设在人防顶板、地下室顶板等处均存在一定的可能性。所以在此问题上结构设计工程师时常会忽略由安设嵌固端的位置而带来的一些问题，比方说嵌固端上下层抗震等级的一致性、结构抗震缝设置等等。但是，若将这当中的一个方面忽视掉了，也许会严重影响到后期设计工作及其安全。
2 高层建筑设计抗震的问题
抗震问题是建设高层建筑时所面临的关键性问题，其中短柱问题又是抗震问题当中的核心。下面笔者将对抗震设计过程当中的部分常见问题进行阐述：
2.1 底框砖房超高超层。比方说，在2008年的时候在给某地的设计单位所搞的专题普查时却查出底框砖房超高超层的楼房竟有69幢。而这种情况出现在新项目中的频率较大，在2008年某地块住宅竣工交付使用验收的时候查出底框砖房超高超层竟有3幢，更有甚者还有超过3层的。
2.2 结构的平面分布问题，其主要体现在：在相同结构单元当中，结构平面刚度与形状的不对称、不均匀且其长度过长、凹凸变化尺度大以及外形不够规整等。
2.3 抗震构造柱布局得不够恰当。比方说在大厅四角与外墙转角处并没有分布构造柱或者没有成对地安设构造柱；纵墙和山墙交接的地方未布置抗震构造柱；用构造柱换取砖墙承重；抗震构造柱安设的数量过大等。
2.4 其他问题。部分底层当成汽车库使用，在设计时仅仅设置横墙落地，而纵墙则改为纵向框支；部分只有北侧纵墙落地，南侧全部安设柱子，导致南北刚度不够均匀；部分底层没有横向落地抗震墙，均是落地墙或者框支，存在超長的间距；除此之外的内框砌体与底框均运用大空间灵活隔断设计，在这当中纵墙安设的数量很少。很多处均选用钢筋混凝土内柱以取代砖墙承载重量。但是，事实上，由于内框砖房的总高度控制与层数的规定相较于底框砖房而言更严格，因此其更不靠谱，且有较大的抗震隐患。但是，其并没有受到现在大部分结构工程师的广泛关注。
3 高层建筑设计中暖通空调问题
3.1 空调系统选取得不够恰当。比方说，某工程家放过规定一些房间需恒湿恒温。为此设计师只是将一个支路单独地分离到系统内，如此却在增加了能源的耗费量以及运行维护的难度系数的同时也不能够达到甲方的目的。又举个例子，某工程有会议厅、指挥大厅以及计算机房等，对其而言，低速风道系统是最为理想化的空调系统，但是工程设计师选用了风机盘管系统，很明显这不合乎情理。
3.2 平面系统图所绘制的内容不大全面。《设计深度规定》十分具体地规定了暖通空调平面图与系统图所要反应的内容。但是，大量工程设计却没有彻底地依据规定绘制，其问题主要表现在以下几大点上，即：部分立管没有编号，取而代之的是建筑轴线号；部分很多供暖平面图没有标注水平干管的定位尺寸与干管管径；部分通风空调平面图没标注好定位尺寸与设备编号；有些没有画好供暖系统图抑或是立管图；有些管道转向处标高漏注；还有些公共建筑设计不完成厨房内的供暖、空调以及通风等工作，均为很不恰当的作法。
3.3 冷冻水系统设计得不大合理，当前，冷冻水系统设计具有很多不合理的地方，主要表现为：部分空调系统是双侧链接，两旁的空调器与热负荷之间的数目差距较大但是回、供水支管管径是一致的，而两旁水力不平衡，故依照设计安排流量的难度很大；部分冷冻水系统可以划分成几个环路，但是在分换上不必设置阀门，不便于系统的运行、维修管理；空调水系统异程与同程混用，增加了维护、调试的难度。
4 高层建筑设计排烟系统问题
4.1 对自然排烟的局限性的认识不足。建筑高度随着城市用地的逐步紧张化而攀升，人们可随处看到超高层住宅楼与高层公共建筑。部分设计人员与开发商甚至为了减少投资对于高于100米的居住建筑和高于52米的公共建筑的消防电梯间前室、防烟楼梯间及其前室以及合用前室等处没有设置任何机械防烟设施，而是采取自然排烟手段。这违反了相关规范。建筑开发商与设计者应依据《高规》第831条的相关要求安设防烟设备，从而确保建筑内部的高温烟能够及时排解出去。
4.2 用于自然排烟的排烟窗安设的位置、方式以及开窗面积不大精确。部分工程的设计人员把日常通用的自然排烟窗改成形似玻璃墙的斜开窗、半开窗或者固定窗，而其安设的位置与方式对自然排烟是相当不利的，宜改成直接可对外开启的排烟窗。与此同时，开窗面还需符合《高规》第822条规定，切莫涵盖推拉窗打开时另外一半的面积与固定窗面积。
4.3 缺乏自然排烟能力的封闭楼梯间没有采用防烟设计。依据《高规》第6221条可知：若封闭楼梯间无法直接自然通风与天然采光，则应当依据防烟楼梯间的规定进行安排；同时，其还确定了防烟楼梯间的设计要求，并强调防烟楼梯间适宜将凹廊或者前室阳台安设于楼梯间入口处。《高规》第8311条还谈到缺乏自然排烟能力的防烟楼梯间宜安设机械防烟设备。但是事实上在很多工程特别是部分大型商场中安设于中部的封闭楼梯并没有依据规范设置，而是增设前室以节约投资。
5 结束语
高层建筑是城市内部的一大重要景点，也是城市的有机构成要素。由于其有着庞大的体量和很大的高度值，因此会给城市带来十分显著的影响。而在我国科学技术与钢筋混凝土高层建筑的持续快速发展过程当中，高层建筑在设计上也出现很多问题。无论是哪一层的框架叠加均在设计上有一定的问题，且其会给建筑带来大量的风险。在设计高层建筑时要控制好尺度，确保人的观赏与运用需要得到满足，从而构建出秀丽的高层建筑外部造型。而结构设计人员在建设高层建筑时也应当严于律己，积极进取，充分掌握新规范以及愈加合理化的结构计算方法。
参考文献：
[1] 何彩萍. 论某高层建筑设计与分析[J]. 四川建材， 2008，（01）.
[2] 孙伟. 高层建筑设计原理[J]. 经营管理者， 2011，（04）.
[3] 张丹，张明岩. 高层建筑设计要点浅析[J]. 民营科技， 2009，（03）.