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中图分类号：TU208文献标识码： A
摘要：目前，伴随着高层建筑在我国的飞速发展需求，建筑高度的日益增加，建筑类型以及功能也日新月异，难度相对而言逐渐变大。结构体系各式各样，高层建筑结构设计现在主要成为结构相关工程设计人员在设计工作重点和难点。下文主要针对高层建筑结构设计中经常会出现的一些问题进行分析，以达到保证建筑的安全、延长其使用寿命的目的。
高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量口渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
一、高层建筑整体设计
(一)主体设计
高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
(二)处理手法上的巧妙运用
在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。
二、高层建筑中的分类建筑设计
1.底层入口
首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。
2.建筑围护
由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。
3.服务设施
高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。
三、高层建筑设计所必需要注意的安全问题
(一)防火的问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。
合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。
(二)电气的问题
1.消防电源与配电
高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。
2.应急照明
应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也稱事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。
3.电梯
电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
(三)防雷击的问题
高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
4、结语
近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。
参考文献：
1、梅洪元，付本臣．中国高层建筑创作理论发展研究[R]．高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002.
2、赵西安．现代高层建筑结构设计[M]．北京：科学出版社，2004.
3、于险峰．高层建筑结构设计特点及其体系[J]．建筑技术，2009（24）.
摘要：目前，伴随着高层建筑在我国的飞速发展需求，建筑高度的日益增加，建筑类型以及功能也日新月异，难度相对而言逐渐变大。结构体系各式各样，高层建筑结构设计现在主要成为结构相关工程设计人员在设计工作重点和难点。下文主要针对高层建筑结构设计中经常会出现的一些问题进行分析，以达到保证建筑的安全、延长其使用寿命的目的。
高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量口渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
一、高层建筑整体设计
(一)主体设计
高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
(二)处理手法上的巧妙运用
在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。
二、高层建筑中的分类建筑设计
1.底层入口
首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。
2.建筑围护
由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。
3.服务设施
高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。
三、高层建筑设计所必需要注意的安全问题
(一)防火的问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。
合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。
(二)电气的问题
1.消防电源与配电
高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。
2.应急照明
应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也稱事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。
3.电梯
电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
(三)防雷击的问题
高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
4、结语
近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。
参考文献：
1、梅洪元，付本臣．中国高层建筑创作理论发展研究[R]．高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002.
2、赵西安．现代高层建筑结构设计[M]．北京：科学出版社，2004.
3、于险峰．高层建筑结构设计特点及其体系[J]．建筑技术，2009（24）.