高层建筑设计中需要注意事项

伍桂山

（福建省三鼎建设工程有限公司）

高层建筑设计中需要注意事项

伍桂山

（福建省三鼎建设工程有限公司）

随着我国经济体系的不断完善，越来越多的高层建筑也在大中型城市中悄然兴起。本文基于此，从剪力墙结构设计、屋面防渗技术的设计、暖通功能的设计三大方面对高层建筑设计中需要注意的事项进行了重点论述，望对相关的建筑设计人员带来一定的帮助。

剪力墙结构；防渗技术；暖通设计；高层建筑

1　引言

高层建筑源于社会、经济、科学、文化等不同方面，其作为建筑技术和审美艺术的完美结合，不仅可以通过最前沿的技术与材料来满足现代人对于建筑功能的多方面要求，而且自身还充分反映着一个城市的经济水平及建筑科技水平。随着社会经济的快速发展及人们生活水平的提高，高层建筑越来越多，这是现代化、商业化、工业化和城市化的必然结果，也是21世纪下城市建筑领域发展的必然趋势。但与此同时，相关的建筑领域也面临了一些难题，包括高层建筑剪力墙结构的设计、屋面防渗技术的设计、暖通功能的设计等等。在这样的背景下，对高层建筑设计中的注意事项加以详细阐述，对于保障高层建筑的设计质量有着重要意义。

2　高层建筑剪力墙结构设计的注意事项

剪力墙结构具有刚度大、整体性强等优点，因而在建筑领域中有着广泛的应用，但由于高层建筑自身的特点，将传统砖砌体建筑结构中的剪力墙结构设计模式套用到高层建筑中并不科学，往往会出现抗侧刚度过大，墙体自重偏高、无法充分发挥各墙肢的承载力等一系列缺陷。因此，在设计高层建筑剪力墙结构时，必须要扬长避短，结合高层建筑的结构设计进行详细分析。

2.1剪力墙含钢量的控制

建筑科学的发展带动了高层建筑的发展，更拓宽了剪力墙结构的应用范围。随着建筑行业的发展，高层建筑剪力墙含钢量的相关标准已逐渐形成，在进行剪力墙结构设计过程中，可以参考该标准来合理控制构件的含钢量，来选择适宜的剪力墙结构。

表1　高层建筑剪力墙含钢量的控制参考数值

2.2剪力墙结构方案的选择

高层建筑剪力墙设计方案种类较多，设计人员要能够以安全为基本前提，选用最为合适的结构形式并将工程造价降到最低。例如，低于20层的高层建筑一般选用短肢剪力墙结构体系，其原因在于现浇剪力墙结构无法发挥墙体的承载力作用，而短肢剪力墙结构则能够最大限度加强整个建筑墙体的承载力，同时通过减轻墙体自重的方式提升高层建筑的抗震性。而高于20层的高层建筑则一般采用现浇剪力墙结构，原因在于短肢剪力墙可能造成建筑的结构刚度与设计要求不匹配，顶点位移与层间的位移值极有可能超过规定值，导致结构底部剪力系数降低，建筑安全性不能得到保障。

2.3连梁部位的优化设计

连梁部位的设计对于高层建筑的抗震性能有着重要意义，相关的设计人员需要注意以下几点：①在计算内力之前，先折减连梁的刚度，从而保障塑性调幅能够与高层建筑的实际功能相匹配。②在计算连梁的弯矩与剪力的组合值后，还需要在此基础上乘以一个折减系数，以确保调整后连梁的弯矩及剪力设计值超过投入使用的实际值，从而确保高层建筑在使用过程中不会因受力墙体强度过低产生贯穿性裂缝。③处理好连梁的铰接工作，避免因建筑结构受力不均埋下安全隐患。

3　高层建筑屋面防渗技术设计的注意事项

随着高层建筑的不断发展，高层屋面的造型也呈现出丰富多彩、千姿百态等一系列特征。但这些气势宏伟的高层建筑在兼顾了美观性和实用性的同时，也使得整个建筑屋面的防渗系统遇到了新的挑战。现阶段我国高层建筑屋面防渗技术主要有卷材防水屋面施工技术和涂膜防水屋面施工技术，下文对此展开简要介绍：

3.1卷材防水屋面施工技术

3.1.1施工技术概述

卷材防水屋面施工技术是指施工人员通过胶粘材料将柔性卷材粘贴在屋面基层上，形成一整片不透水的覆盖层来达到防渗的作用。工艺流程包括屋面基层凸起物的清理、含水率的测定、基层处理剂的涂敷、节点密封、保护层施工等等。

3.1.2防水层材料厚度的选择

卷材防水层材料的施工是整个卷材防水屋面施工技术的重中之重，常见的防水层材料包括沥青防水卷材、高分子防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材等等。如表2所示，具体施工时，卷材的类型及厚度需要根据高层建筑的屋面防水等级予以选择，且相应的基层处理剂、密封材料等亦需要与防水层材料相配套。

表2　高层建筑防水卷材厚度选用参考表

3.1.3施工中的注意事项

在采用卷材防水屋面施工技术时，相关的施工人员需要注意以下几个方面：①沥青胶结料的使用温度和各种胶粘剂配料称量的准确性需要得到保证，避免失之毫厘，谬以千里。②卷材与基层间的空气在卷材铺贴时需要排空，且铺贴应平整顺直，搭接尺寸准确，不得扭曲、皱折，从而保障卷材铺贴的牢固性。③对于檐沟、檐口及立面卷材收头等节点部位，可在符合设计要求和屋面工程技术规范的基础上铺设增强层。④在雨雪天及高温烈日等环境下，应做好已铺卷材周边的防护工作，避免卷材受损、受潮。

3.2涂膜防水屋面施工技术探究

3.2.1施工技术概述

涂膜防水屋面施工技术是指施工人员通过在屋面基层上涂刷防水涂料，借由涂料固化后形成的整体结膜来进行防水的施工技术。在施工工艺方面，涂膜防水屋面施工技术与卷材防水屋面施工技术相类似，同样包括屋面基层凸起物的清理、含水率的测定、基层处理剂的涂敷等一系列工作，部分超高层建筑防水屋面的施工中亦可采用细砂、云母或蛙石作为保护层，最后进行辊压粘牢，待干燥后将多余的撒布材料清除，以保障工艺效果。

3.2.2施工中的注意事项

在采用涂膜防水屋面施工技术时，需要注意以下几个方面：①需要选择有一定的固体含量，耐高温低温、强度和延伸率较强的防水材料，如合成高分子防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料等等。②利用聚氨酷防水涂料法施工时，对于高层建筑屋面的水落口、管道根部重点部位需要仔细涂刷，以使得涂膜需要能够与防水层连为一体，确保防水层的效果。③敷设保护层时，需要铺设水泥砂浆、块体材料或细石混凝土，确保防水涂料能够与保护层处于同一底面。

4　高层建筑暖通设计的注意事项

随着近几年来国家对于节能减排重视程度的迅速提升，高层建筑中以暖通设计问题为首的各种问题也成为了相关建筑企业的棘手难题，这样的背景下，解决好高层建筑的节能设计的相关问题已成为了当今建筑行业发展的主旋律。

4.1依据实际情况设计具有合理性的排风系统

排风系统在高层暖通设计之中是极其重要的组成部分，排风系统设计不合理将会导致其他一系列的连带问题。例如某高层建筑休息间需要设置一个排风系统，但施工人员先将水平风管的长度设置成了60m，后又将断面直径设计为了200mm，导致排风时风受到的阻力极大，使得排风机只能设置在外墙上，与预期设计效果相违背。因此，在进行高层建筑暖通设计的过程中，需要依据实际情况设计具有合理性的排风系统，可先参考具有详细设计内容的设计图，对高层建筑的各个设计参数、冷热源情况、安装管材的规格等进一步明确，为排风系统的设计奠定设计基础。然后全面地考虑系统的设计中是否存在不合理性，同时对产品设计参数做仔细分析，争取设计出最佳的设备结构以及设备参数，最后实地安装时，确保安装工艺的有效落实，避免后期投入使用后进行频繁维护和检修。

4.2在保障效果的同时降低暖通设计的能耗

随着经济的快速发展，我国建筑业突飞猛进，但随之而来的则是迅速升高的建筑能耗。相关数据表明，大中型城市的高层建筑中的建筑能耗已经达到了社会总能耗的38%。在高层建筑暖通设计的过程中，不难发现相关的暖通设备虽然能够满足相应的基本性能，但其能耗普遍偏大，致使其经济效益偏低。例如有些高层建筑设计的暖通各机组设备水管上缺少温度计及压力表，容易影响日后暖通系统工作运行及各项管理工作。实际上，在设计的过程中，设计人员需要确保各机组在满足性能的条件下，能够拥有较合理的满负荷各种能效比。例如在夏季制冷时，室外机需满足冷负荷的相关参数。而在冬季需制热时，室外机能够迅速融霜，能够拥有较好的制热能效比。

5　结束语

建筑行业的发展使得我国的经济发展达到了新的高度，使得了人们的生活品质不断提升，但在此同时，建筑质量的问题也成为了全社会关注的焦点。人们在享受高层建筑给自己带来生活便利的同时，也不得不面对着高层建筑设计中存在的一些问题，包括抗震安全性不足、屋面存在渗漏、暖通设计缺乏合理性等等。相关的高层建筑设计人员需要立足于此，从理论中不断创新，从实践中开拓进取，确保高层建筑的设计更够取得更优秀的效果。

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TU241.8

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1673-0038（2015）23-0014-02

2015-5-19