浅议高层建筑设计的研究

孙芳

摘要:社会经济的进步带动了建筑的发展，随着高层建筑的兴起，对高层建筑中建筑设计的要求也越来越高。本文对高层建筑中的总体设计进行概述,对高层建筑分类设计进行分析,同时从建筑防火、电气以及防雷击等三个方面的内容,浅谈高层建筑中安全保护设计。

关键词：高层建筑；建筑；规划设计

Abstract: the social progress and economic development of the spurs the building, with the rise of the high-rise building, of a high-rise building the requirements of architectural design in more and more is also high. This paper in the overall design of a high-rise building were reviewed in this paper, the design of a high-rise building classification analysis, as well as from building fire, electrical and lightning prevention three aspects such as the content, showing in high-rise building security protection design.

Keywords: high building; Architecture; Planning and design

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

一、前言

高层建筑在全国各地的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题。

二、高层建筑的设计要求 （一）、高层建筑的合理性和科学性

高层建筑呈现出以下发展趋势：一是层数增多，高度增加。我国设计有80层以上的高层建筑，有的处于领先地位。二是新材料的开发应用，新结构形式的应用。高性能混凝土材料在不断发展，对高层建筑的发展产生重大影响。三是平面布置与竖向体形更加复杂。现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面，主要是结构分析技术和计算手段的提高为它创造了条件，需要结构设计更加提高。四是耗能减震技术的应用与发展。 （二）、高层建筑的尺度的设计

主要包括：一是整体尺度。整体尺度的均衡非常重要，设计时要注意以下几点，一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系；高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的，各个主要部分应有更细的划分，尺度具有等级性，才能使各个部分造型构成丰富。二是城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响，是城市的重要景点，不当的尺度会对城市产生不良的影响；街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。高层建筑主体因为尺度过大，易向后退，使底层的裙房置于沿街部分，减少了高层建筑对街道的压迫感。三是细部尺度。设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度，结合人的尺度，满足人的使用、观赏的要求，必定能创造出优美的高层建筑外部造型。 （三）、高层建筑的生态设计

高层建筑的生态设计要求应该受到迫切的关注，因为这些地方资源消耗和环境污染相对严重，对全球自然资源和生态系统产生威胁。其主要内容为：高层建筑营运系统的生态性设计。建筑平面与体型系数影响建筑采暖能量的需求，它不仅仅是一个热工性能参数，这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本，在常见的平面形式中，圆形平面可以拥有最小的外围面积，其次是方形。每个建筑基址都有其特殊性，因此，高层建筑的设计毫不例外也与基址相关，通过建筑形式、植被和遮避带最大限度地开发基址剩余区域的潜能。我们可以利用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风和更有效的制冷，以减少对空调系统的依赖。因此，高层建筑的“生态性”具有实现的意义，我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面进行综合考虑，实现建筑与现代城市未来的可持续发展。 （四）、高层建筑的生态设计

高层建筑体形庞大，设计者往往贪大求高，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄，造成高能耗、低效益，影响常年使用，浪费巨大，高层建筑的节能首先应为设计者重视，从以下三个方面进行考虑：一是优化建筑位置及朝向设计。高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量，寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖，因此，建筑的方位与节能有着直接关系，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。二是优化围护结构墙体设计。目前，在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等，合适的建筑材料能够提高建筑维护结构的保温隔热性能。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑外围护墙体耗能量较大，占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大耗能越多，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂，建筑保温材料的选用，建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

（五）、高层建筑的绿色设计

确立绿色建筑发展观念，绿色建筑即环保化、无污染、可循环、能源节省，应贯彻的理念包括以下方面：一是强调因地制宜，不能照搬盲从，气候、地理条件、文化传统不同，所作出的设计也应该不同。二是强调以人为本，建筑设计的整体化，单独某一项技术不能称之为实施了绿色设计，绿色建筑的策划在投入期会提高5-10倍的造价，但会给今后的使用者带来高达30％的节能实惠。因此，“绿色建筑”的确立是全民的、全社会的。 三、高层建筑设计要注意的问题(一)、防火问题的设计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)、电气的问题的设计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,也称事故照明。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)、防雷击问题的设计 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。

四、结语

我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，许多大城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，高层建筑设计正不断的完善发展。

参考文献:[1]李世权.高层建筑设计的可持续性理念[J].山西建筑,2009,(01).[2]李峰.高层建筑结构概念设计[J].山西建筑,2009,(23) .[3]陶任重,秦海福.基于城市空间的高层建筑设计理论研究[J].黑龙江科技信息, 2009,(06).[4]刘勇,马腾飞,宓学民.高层建筑设计与城市空间[J].科技致富向导,2009, (10).[5]陈平.高层建筑外部空间的构成要素和设计手法分析[J].中国新技术新产品, 2009,(15).[6]曹丽新,王雪萍.高层建筑设计过程中应该注意的问题[J].中国新技术新产品, 2010,(05):180