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          高層建筑設計論文

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          高層建筑設計論文

          高層建筑設計論文:城市空間高層建筑設計論文

          1高層建筑和城市空間之間的概念和關系

          (1)高層建筑的概念。所謂高層建筑就是指建筑物的樓層數超過一定值或者是樓層的高度超過一定標準的建筑。現如今,隨著經濟的增長以及人們對城市生活的向往,使得城市涌入越來越多的人口,但城市的空間有限,因此就是的高層建筑越來越受到城市開發單位的重視,也慢慢地成為一個城市興旺發達的標志以及人們眼中的城市美景。高層建筑為城市帶來了巨大的土地利用率以及為城市縮短了各部門的距離,使得城市內部之間的聯系加強,此外,高層建筑還使得城市建設的效率大大提高,建設資金得到更有效的使用。高層建筑的發展離不開城市發展的需要,城市的進一步發展同樣也需依托高層建筑的支持。

          (2)城市空間的概念。所謂城市空間在狹義上就是指城市的生活空間以及城市的占地面積,但廣義上的城市空間則指的是人們在城市當中生活所能夠感覺到的種種感受。在高層建筑已經成為衡量一個城市發達程度的標志的時代,在高層建筑已經對城市生活的各個方面產生極大影響的現如今,城市空間問題就成為城市發展的大問題。城市空間內不同高度的建筑聚集在一起,形成了城市特有的外觀,也體現著城市的審美和特征,是滲入到城市當中每一個人內心的感覺,是城市給每個人的感受的總和。

          (3)高層建筑和城市空間的關系。高層建筑和城市空間之間的關系非常的復雜,他們之間沒有的孰優孰劣,而是相互補充的關系。高層建筑作為城市空間的內部元素,但城市空間的設計和規劃又不能以高層建筑為主,還需要考慮到城市中生活的人的心理因素。如何使得高層建筑的建設讓城市空間以及城市的內部規劃顯得更加的合理,以及人文、城市的關系得到均衡才是我們需要認真探索的地方。

          2高層建筑設計和城市空間的規劃分析

          (1)城市的空間規劃要點。我們都知道,由于高層建筑在整個城市中所占據的比例非常的巨大,大量的高層建筑無疑會給生活在城市中的人帶來極大的壓迫感和壓力。所以我們在進行城市的空間規劃設計時就需要盡可能的為這些壓力和壓迫感進行緩沖,可以通過加寬道路,增加城市綠化之類的方法達到這一目的。這就告訴我們在進行城市空間規劃設計時,需要考慮的不僅僅只是高層建筑的高度問題而已。

          (2)城市空間的規劃設計。要避免高層建筑密集,在我們進行高層建筑的建造之前就需要了解和認識到高層建筑的優劣。高層建筑雖然可以為城市節省大量的土地資源,發展更多的項目,但是高層建筑林立還會使得整個城市的氣息變得沉重,高層建筑的興起也不利于城市的節能環保的進行,同時高層建筑使用的玻璃還會給城市帶來極大的光學污染。所以,我們在具體的城市規劃中就需要對高層建筑的數量以及高層建筑之間的距離,也就是密度做充分的考量,切記不要使各個高層建筑之間過度的密集,要有一個舒展的空間。

          3有關現代城市空間的高層建筑設計控制原則

          (1)高層建筑外部尺度的控制。高層建筑之所以會給人們帶來壓迫感的原因有很多,但大體上主要就是兩點。一個是樓層太高,使得人們對安全的威脅加大,另外一個就是高層建筑的尺度控制不合理。而后者則是這個問題的關鍵。通過調查和分析世界上各大城市的高層建筑的城市空間規劃我們可以發現,并不是樓層高的城市人們的壓力就一定會大,反而是高層建筑的外部尺度控制對人們的影響更大。當高層建筑之間的格局分配井井有條時,人們對于高層建筑所帶來的壓迫感會小的多,但如果高層建筑之間的外部體積以及空間位置雜亂不整,則會加大人們的不安全感和壓力。所以,這就要求我們在城市空間規劃時需要加大對高層建筑外部尺度以及空間位置的設計,避免草草了事使得高層建筑的設計不合理的現象產生,要注意對高層建筑周圍景物的修飾和和諧感的搭配,高層建筑的尺度要有一個控制。

          (2)高層建筑數量的控制。高層建筑數量的多少既是一個城市發展水平高的標志,但同時又是一個城市發展健康程度的衡量標準。并不是一個城市內具有的高層建筑越多一個城市的發展就會越好,過多的高層建筑會使得城市的運作出現困難和阻礙,所以我們在城市空間規劃時需要把我的第二個原則就是機要維護城市的形象,但又要以一個的高層建筑數量為城市的發展提供保障,使得城市形象得以保障。

          (3)高層建筑體量的控制。高層建筑作為城市的一大標志自然成為開發商以及政府都非常關注的問題,如何使得自己城市的高層建筑更加具有自己城市的特色,以及使得人們對該城市的高層建筑印象深刻就成為城市空間設計者需要關注的要點。在我們對高層建筑進行設計時,我們需要避免的就是不要為了外觀的吸引而使得建筑本身的質量和功能受到影響,高層建筑不能僅僅作為好看的城市標志,還必須是能夠滿足日常生產經營要求的。切勿為了噱頭而浪費城市資源。

          4結束語

          通過我們的分析可以得出,在高層建筑的發展越來越快速,城市空間問題越來越突出的時候,如何調整高層建筑和城市空間的關系,就轉變為如何使得我們自己的生活更加精致優良的問題。我們需要從城市規劃的初期就入手,將城市的優良規劃和高層建筑有機結合起來,給我們的城市生活增添更多的空間,使得我們的城市更加的具有生機和格局。

          作者:王程 單位:山東省冶金設計院股份有限公司

          高層建筑設計論文:異型柱高層建筑設計論文

          1異型柱的使用原則及特點

          異型柱的主要特點為,首先,在尺寸規格上具有優勢,如其厚度通常在300mm左右,和墻體等厚,其框架也和墻體規格相同。另外,采用異型柱之后,可以有效避免建筑物內部出現梁柱現象,使內部寬敞,管線良好,進而增加了內部結構的美觀程度。另外,采用異型柱之后,還能夠節省施工材料。其次,異型柱能夠有效降低墻體的厚度,使房屋顯得更加輕巧、靈活,增加了建筑物的使用功能。另外,異型柱使用之后,有效減少了施工材料,這無形中減少了墻體內填材料的使用量,減少了墻體自重,從而提高了抗震性能。再次,異型柱的使用,極大提高了墻體的結構性能,避免了傳統墻壁具有短肢剪力的弊端,所以,使用效果更加突出。所以,異型柱具有自身優勢,能夠完善建筑內部結構,提高內部美觀效能,同時能夠減輕墻體自重,對于提高建筑物抗震性能具有重要意義。

          2異型柱施工要點

          2.1異型柱的施工類型

          目前,應用在高層建筑物中的異型柱主要有三種,分別為L形、T形、十字形,這幾種異型柱的共同特點為肢高與肢厚比不大于4。異型柱在施工過程中,施工人員主要將注意力集中在其結構設計及空間布置方面。在此基礎上,逐漸形成了異型柱施工方式,主要包括施工模板、鋼筋、混凝土及其它施工材料。其中模板主要用在混凝土澆筑過程中,起到固定效果,從而有效控制了混凝土澆筑不便及澆筑之后形狀不易控制等弊端。

          2.2異型柱施工原理

          首先嚴格檢查施工材料,如模板、鋼筋及混凝土材料等。之后安裝模板,固定鋼筋,再實施混凝土澆筑。等混凝土澆筑之后,需要將模板按順序拆除,之后采取一定保護措施。

          2.3操作流程

          施工準備階段→柱、墻體彈線環節→異型柱中的鋼筋綁扎及驗收環節、模板制作及固定環節、構架搭設環節→模板安裝→模板校正及加固環節→梁、模板及鋼筋安裝環節、混凝土輸送泵管安裝環節→隱蔽驗收環節→施工之后混凝土養護工作→模板拆除及成品保護工作→異型柱整體驗收工作。

          2.4施工要點

          首先,施工之前準備工作。施工中需要用到混凝土、鋼筋、模板等施工材料。為了提高施工質量,需要對這些施工材料進行嚴格檢驗。尤其是對混凝土原材料,如水泥、砂子、外添加劑、骨料等,進行嚴格檢查。水泥質量要高,水化熱不能太高;砂子務必干凈,不能含有泥沙;骨料大小必須勻稱,顏色也應符合要求;根據施工要求選用合適的外添加劑。鋼筋不能受到嚴重腐蝕,質量需符合施工要求。模板需要根據施工要求訂制。其次,鋼筋綁扎環節。鋼筋是混凝土的骨架部分,其質量好壞,直接影響著混凝土質量高低,應給予重視。在綁扎之前,需要事先將模板內部的雜物清理干凈,才能進入之后的澆筑環節。另外,鋼筋接頭數目也有嚴格要求,如鋼筋接頭應安裝在構件受力最小的部位,并且在縱向受力之內,接頭數目不能超過1個。這樣,才能保障鋼筋綁扎質量,進而提高施工要求。再次,模板固定工作。根據異型柱尺寸要求及其它使用規定,選用適合的模板。一般情況下,應用在異型柱中的模板主要規格為,模板厚度為10mm,加固方木為50mm×80mm的規格。在具體施工時,需要采用單根鋼管,然后將異型柱設置成方形,對陰角部位定形。由于用到鋼管,其一端固定,一端和柱箍垂直相接。另外,在施工時,需要對不同的異型柱采用不同的施工方式,由于模板固定在異型柱施工中具有較高的重要性,所以,固定之后需要組織相關專家檢驗,合格之后,才能投入使用。第四,混凝土施工。混凝土攪拌好之后,需要運送到施工現場,在澆筑時,需要控制好坍落度,一般為160-180mm,之后需要用到振搗棒,振搗結實,但不能和模板邊緣接觸。在澆筑時,為了提高澆筑質量,需采用分層澆筑,即將整個混凝土澆筑分成若干部分,逐層澆筑。由于異型柱的強度等級不同,框架內部的混凝土強度等級值也應有所差別,才能保障施工要求。第五,模板拆除工作。混凝土澆筑之后,做好成品養護工作,當達到拆除模板要求時,按照拆除規定拆卸。

          2.5施工質量控制

          首先,模板安裝環節。模板在異型柱施工中具有重要作用,只有將模板工作做到位,才能保障混凝土澆筑符合施工要求。在模板設計時,需要考慮到異型柱的結構特征、荷載大小及施工材料等,才能保障具備良好的承載力、剛性及穩定性。另外,設計出的模板,還能具備承載混凝土的重量及側壓力。為了提高模板質量及硬度,在設計時需要采用明膠帶,以控制施工縫。模板設計好之后,在固定之后,需要清除里邊的雜質,再實施混凝土澆筑,才能保障澆筑質量。其次,鋼筋環節。鋼筋是混凝土的骨架部分,不僅要求質量合格,還要求安裝符合施工規定。具體表現為,規格、尺寸、數量、相鄰之間的距離及接頭位置等。在混凝土澆筑之前,務必將這些做到位,才能夠保障混凝土具有良好的穩定性。另外,鋼筋切割之后,在連接時,需要按照施工規定,對接頭位置做合理規定。再次,混凝土澆筑。為了保障澆筑質量,需要采用分層澆筑方式,之后,做好澆筑檢查工作,合格之后,再采取及時的養護工作。在混凝土澆筑過程中,需要指出的是振搗棒施工要符合施工規定。

          3結語

          我國建筑施工規模不斷擴大,人們對施工要求也有所提高,異型柱結構的應用,提高了建筑物內部結構的合理性,也使建筑結構設計更加靈活及方便。本文就異型柱結構在高層建筑設計中的應用進行分析,希望具有參考價值。

          作者:尹有君 陳剛 喬安宇 單位:大連市建筑設計研究院有限公司

          高層建筑設計論文:高層建筑設計建筑結構論文

          1高層建筑結構設計類型和特點分析

          高層建筑的結構設計最開始出現的是比較簡單的框架結構,隨后又出現了鋼筋混凝土構造的剪力墻結構,由框架部分與剪力墻部分共同作用的框剪結構,由筒體體系構成的筒體結構以及不同結構相結合而形成的組合結構和一些巨型結構(巨型梁結構、巨型柱結構等等)。這些結構各有受力特點,適用于高度不同的結構體系,不同建筑結構的選擇也影響著后續的建筑結構設計。高層建筑的結構形式與工程施工、工程造價、建筑設備安裝等諸多因素密切相關,所以結構設計時應該注意設計特點和設計要點。及時,高層建筑相對低層建筑整體上會導致受力增加,相對于豎直荷載,水平荷載地位提高,成為決定性因素,必須考慮基于水平荷載的建筑荷載能力,水平荷載主要包括地震和風荷載,高層建筑應該有更加的抗震能力。第二,高層建筑的側移是結構設計的重要因素,也是重要的控制指標。第三,高層建筑的柱中容易產生豎向變形,這會造成連續梁的長度變化和預制構件的下料長度變化,忽略軸向變形是潛在的危險因素。第四,高層建筑結構設計應注意有較大的結構延性,作為一種預防措施保障整體結構在高荷載作用產生巨大變形下不至于倒塌。

          2高層建筑設計的一般原則

          2.1關于高層建筑結構計算簡圖的選取原則在高層建筑的結構設計和受力分析過程當中,要進行相關的計算,而計算簡圖是進行結構設計計算的基礎,所以計算簡圖的選取恰當與否關系著高層建筑的結構設計是否合理,也關系著高層建筑的使用是否安全。在進行高層建筑結構計算簡圖的選取時,要特別的仔細認真,這樣才能保障結構設計計算結果的,保障高層建筑的安全建設和使用。同時,計算簡圖要有一定的構造措施和構造方法來保障安全,尤其是建筑節點在圖紙上和實際中略有差別,必須保障計算簡圖的誤差在允許的設計誤差范圍內。此外,設計工程師要仔細的分析軟件計算的結果,避免因為不同計算軟件的計算結果而造成比較大的計算偏差和失誤。

          2.2關于基礎設計和建筑結構設計的方案選取原則高層建筑的基礎比較深,基礎設計要考慮多種因素。高層建筑的基礎設計必須參考詳細的地質勘探報告,然后結合地區的地質條件進行基礎的合理設計。同時,采用哪種高層建筑的結構類型也影響著基礎的設計工作,不同的建筑類型的荷載不同,高層建筑的基礎設計必須與結構類型和荷載分布相一致。綜合考慮各種因素來確定基礎的設計工作的目的是使地基的穩定性能和承載能力發揮到較大。建筑結構的設計方案一般要滿足兩方面的要求,一是受力特性和建筑的力學性質的合理性,對于整個高層建筑的結構體系的受力和荷載要明確,力的分析與計算必須簡單。二是要滿足經濟成本合理性的基本要求,建筑結構的設計方案直接決定了后續的施工方案的選取工作和施工設計,這個過程必須考慮整體建筑施工成本合理的要求。另外,高層建筑的結構設計方案也必須考慮當地的地質條件、地理地形條件、工程施工的要求、施工方案和建筑設備安裝等具體的因素,在各種因素相互協調的情況下,確定結構設計的方案。

          2.3關于計算結果正確性分析的原則隨著計算機技術的不斷進步,計算機應用軟件不斷地加入到高層建筑結構設計的分析計算當中,但是與建筑結構設計有關的軟件的品種數量眾多,不同的軟件品種的計算方法、流程和編程實現方法不一定相同,導致了有關結構設計的計算結果存在著許多差異。設計工程師要正確認識和分析這些計算結果的差異,充分了解所采用的計算軟件的計算范圍和計算條件,要在仔細審核的基礎上進行仔細的判斷,排除人工數據輸入的錯誤,才能夠得出所需要的正確結果。

          3高層建筑結構設計相關問題分析

          3.1高層建筑的基礎設計相關問題高層建筑的地基設計既是高層建筑結構設計的前提性工作,也是建筑設計師非常重視的一個問題。地基設計的重要性不言而喻,地基設計的質量直接影響著基礎的類型選擇和工程的造價。基礎的設計工作包含了基礎的類型設計和對地基的處理工作。地基類型的選擇要考慮到上部結構的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價等因素,其中比較重要的是上部建筑荷載的計算和結構選型。另外在地基的設計和相關計算中一定要遵守國家規范和地方性規范,因為就全國來說,各地的地質條件差別很大,國家規范沒有辦法作出統一的規定,所以在地基的設計工作中要注意遵守地方性的設計規范的問題。

          3.2高層建筑結構設計中的剪力墻設置問題高層建筑中的剪力墻的數量要求和位置的設置問題也是高層建筑結構設計的重要因素之一。及時,在現行的建筑規范中,具體描述了短肢剪力墻的定義問題,短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5-8的墻體,在具體的建筑應用中,短肢剪力墻的使用受到諸多限制,結構設計中應盡量少使用這種墻體結構,避免后續的設計上的諸多問題。第二,剪力墻的位置設置除了在建筑的兩端以外,在建筑的縱向中軸線還應該增加剪力墻結構,并調整剪力墻中心的位置,合理設置厚度以及截面,使建筑的結果位移保持在合理的范圍之內。

          3.3高層建筑中的結構規則性問題關于高層建筑的結構設計的新舊質量規范在諸多問題的內容描述上都存在著一定的變化和改動,這主要體現在兩個方面,及時,新的建筑規范中針對舊的建筑規范的高層建筑結構設計的規則性問題,增加了許多的限制條件,比如建筑結構設計中的平面規則性問題和結構嵌固端的剛度比問題。第二,新的建筑規范中采用強制性的條文規定了嚴重不規則的結構設計方案是不能采用的。所以,結構設計師要注意到新舊規范的的內容改動,嚴格遵守規定的限制條件,合理的規劃自己的結構設計,避免為后續的施工設計和施工圖的設計工作帶來不必要的麻煩。

          4結語

          高層建筑的結構設計工作是一項涉及諸多因素和問題的綜合性技術工作,高層建筑對結構設計的要求非常高,建筑設計師一定要在分析計算的前提下,根據結構設計的原則性要求,結合實際的工程條件和地質條件,設計和采用合理的結構設計方案。本文所論述的高層建筑的結構設計的類型及特點和一般原則,以及常見問題的探討分析,可以為高層建筑結構設計的具體工作提供參考的依據。

          作者:何認雄單位:廣州市緯綸建筑設計有限公司

          高層建筑設計論文:常見問題下的高層建筑設計論文

          1高層建筑設計的原因和意義

          隨著國內人口的逐漸增多,城市化的進程在不斷加快。我國有著人口眾多,人均資源不足,土地數量有限的矛盾局面,在城市建筑建設中,必須要遵守稀土如金的原則,用更高層的建筑來做到節約土地資源,同時為人們提供充足的工作生活居住空間。同時高層地標性的建筑也為城市的相貌增添了魅力。越來越多的城市在發展過程中,對高層超高層的需求不斷增加。建筑行業應該根據市場需求來調整發展方向,對高層建筑的需求需要設計師們不斷開發研究出科學合理的設計方案。在滿足人們對高層建筑實用性要求的同時,增強建筑在藝術上感官上的美感追求。同時利用高科技,新世紀,新工藝和新材料來建設使用周期長,對環境破壞小又與城市自然景觀相匹配的現代高層建筑。

          2高層建筑設計的基本方法

          2.1剪力墻的設計據有關部門的相關規定,在設計中需要充分考慮到各種具體的條件,必去剪力墻的受力特點和區別等等,合理的剪力墻及擁有分布均勻特點的墻體,其建筑的鋼心和質心是在同一個地方的。目前來說,很多高層建筑剪力墻數量多分布廣,為了確保工程的經濟適用和安全性能,需要嚴格控制剪力墻的鋼筋配置。

          2.2地基的基礎設計工程造價的決定性條件是地基的基礎設計。所以地基的基礎設計必須保障萬無一失,步步驚心。高層建筑的基礎結構設計人員要想確保有這完善的基礎設計,要實施因地制宜政策,根據當地的條件和相關建筑政策調整設計內容。

          2.3荷載組合要求采用點算程序化計算設計出地基承載力及各荷載組合的特點。當風荷載及地震效應導致高層住宅邊角地方豎向作用力大時,如果短期荷載等同于長期荷載,邊角的豎向結構就會偏大,而中間又是在原有的小值之上,地基墻體就會受力不均產生裂縫。組合地震作用及重力荷載時,應增大承載力,同時提高承載力的特征值在組合重力荷載和風荷載時。在設計時,設計人員要較大程度地降低地基變形和差異變形。

          2.4消防設計情況及其對策高層建筑的外部尺度的規劃是十分重要的。一般來說,高層建筑消防相關的供水系統主要由消防水池和自動噴水裝置構成。消防水池主要是用于存儲一定量的水源以供火災放生的緊急使用,具體的設置位置和設置數量應該依據實際的情況和相關規定執行。而在實際中,常常會發現水池設置位置不當或水池點設置過多或過少等問題,這些都會造成實際的安全隱患,或者對于水資源的浪費。因此,消防水池的布局與數量,必須依據實際的建筑情況,進行合理規劃。而自動噴水裝置只要是指各樓層設置的滅火器及煙霧探測噴水器。這樣的消防系統應該加大設置力度,力求做到每一層都有足夠的數量。同時,還需要格外注意在地下室,樓梯拐角等容易忽略的死角位置設置足夠的探測噴水器以避免意外的發生。

          3高層建筑基礎設計中常見的問題

          3.1主梁有次梁處附加筋問題基礎結構設計當中,在梁下部的作用力點附以鋼筋,做到集中荷載由另加的橫向鋼筋結構來承重。梁截面高度范圍不同,加不加筋對于主梁來說選擇也不同,當主次截面相差很大時,主梁就不用加鋼筋了,因為荷載較小,沒有必要。反而如果相差不大,次梁荷載相對來說較重,就需要添加附加鋼筋來分擔次梁的承重,實現安全性。針對箱、筏基礎底板跳板的陽角問題,如果說底板的鋼筋是雙排并且兩個方向同時有的話,陽角不能夠決不允許添加輻射筋。

          3.2彈回再壓縮設計開挖基坑時,會有一部分基地反彈受到約束,那就是摩擦角范圍內的坑邊的基地。然而坑中心地基沒有周圍其他東西的影響,基土是可以實現反彈的,針對回彈部分,人工可以進行清除工作。不過并不是所有的坑基中心都需要人工清理,針對小基礎的坑底,坑底約束力較大,回彈可忽略不計。

          3.3梁、板的計算跨度梁板結構的意思是,用剛性支座梁,放在梁的中心線位置,這時候梁板就相當于截面板。如果梁是扁的的話,高度和厚度基本等同,長度和彎矩選擇梁中心位置即可,同時加上兩者的較大值配筋。

          4高層建筑設計的提升方法

          4.1環境因素一個建筑是否與周圍的環境相融合是很重要的,符合我國古代天時地利人才能和的思想。充分考慮當地的氣象水文和地質因素,深入了解影響工程質量的各種環境因素,在做完調查研究工作之后再開展各項設計活動。水文地質是一個在設計中很容易忽視的部分,然而它的地位卻不容撼動,地下水對巖層土層有著直接的重要影響,建筑物的穩定性和耐久性受到地下水文地質的影響比較大。尤其是高層住宅建筑,關乎到很多人的生命安全,更是要充分研究考察選址的地下水文和地質情況。

          4.2優化建筑位置及朝向設計建筑選址是很重要的一個環節,需要考慮到城市其他設施的空間布局,把對城市的影響較大化。建筑物的位置選擇和朝向設計是設計師要考慮的首要因素,人們的生存依賴于陽光,在明亮的環境中更有助于培養愉悅舒適的心情,在建筑設計時,依照當地的自然環境,讓建筑物朝向光照時間長的方位,這樣就可以減少用戶在用光方面資源的消耗和浪費。提前設計好日影圖,使建筑物較大程度上接受太陽的照射,以此來確定建筑物的位置和走向。由于我國大部分的地區都在北半球,因此建筑物坐北朝南的情況居多,建筑體南面的開窗要盡可能大,而其他防衛的窗戶面積越小越好。減少熱能的損耗,使得用戶在不實用空調暖氣等設施的情況下,也可享受怡人的溫暖。

          4.3優化圍護結構墻體設計現代的高層建筑需要有通風,透光,保溫三個最基本的條件要求。為了實現室內室外環境的統一,較大程度上降低對能源的消耗,在圍護結構墻體設計方面,也需要建筑師大下功夫。一般來說可選用的產品主要有玻璃幕墻,高分子吸濕除潮材料等。在科學的基礎之上選擇墻體設計材料,減少了建筑成本,同時延長了高層建筑物的使用年限。

          4.4運用當代科學技術的新設計當前,低碳式高層建筑設計主要運用的設計手法有以下幾種,如利用物聯網,數字化技術,仿生學特色來發展建筑行業的低碳式理念。這些新理論新技術的應用,提高了高層建筑設計理念,確保建筑物的質量和效果。

          5結語

          高層建筑設計直接關系到建筑物的質量,不管是針對造價來說還是建筑物最終的質量安全來講,而選擇結構選型具有復雜性,要綜合考慮各種因素,最終做出合理選擇。不斷創新,逐漸形成一個體系,服務于高層建筑的選型。設計高層住宅時,充分考慮實用,美觀,經濟,安全四大要素,服務于廣大人民群眾。

          作者:易紅偉

          高層建筑設計論文:建筑設計論文:高層建筑的概念設計思索

          本文作者:孫建文 單位:晉城市晉方圓建筑檢測有限公司

          作為一名結構工程師,如何去把握,或者說有意識地去進行高層建筑結構的概念設計。一句話,對應于高層建筑結構概念設計的三個階段,分別進行概念設計。

          首先,在建筑方案設計階段,要正確把握高層建筑結構的概念設計,必須堅持結構設計沒有惟一解的設計理念,充分發揮結構工程師的創造力和創新能力,協助建筑師以達到令業主滿意的建筑。例如,美國芝加哥及時國家銀行大樓建設之初,銀行業主追求和向往能在他們銀行大樓的整個底部有一個4層~5層樓高的無柱大空間,以充分滿足他們銀行業務在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥及時國家銀行大樓方案設計中,結構工程師和建筑師合作開拓了一種新的結構形式,即將電梯井筒與設備井筒分別設置在建筑物的縱向兩側,作為巨型柱,并將及時道設備層設置在第6層,往上每隔18層再各自設置一道,作為承載力和剛度很大的巨型水平構件,并與周邊的巨型柱有機地剛性連接在一起,從而構成了一種巨型框架體系的結構功能與受力特征,不但能有效地抵抗重力荷載和水平荷載,還在整個大樓底部5110m2的面積內無一根柱子,實現了業主夢寐以求的大空間。同時,在建筑方案設計階段,結構工程師所構思的結構總體系應有一個多道防線、剛柔結合的理想剛度目標。即具有一定大的剛度和承載力抵御風荷載和規范設防烈度水準的地震作用,以及在及時道防線的有意識屈服后,在結構變柔的同時仍具有足夠大的彈塑性變形能力和延性耗能能力來抵御可能遇到的罕遇大地震。

          其次,在初步設計階段,要正確把握高層建筑結構的概念設計,必須掌握各種結構體系的近似計算方法。英國工程師A.L.L.Baker講過:工程師所掌握的計算方法,應該是運用最簡單、最直接的計算方法。而近似的計算方法就是對一個結構工程師進行高層建筑結構設計能力的最基本的要求。例如,對于框架結構體系,必須掌握的近似計算方法為:豎向荷載作用下的直接彎矩分配法,水平荷載作用下的近似計算法。同時,結構工程師還必須了解抗側力構件的變形近似計算,通過獲取不同抗側力結構(或構件)之間的相對剛度比較概念,來大致估算建筑物的變形,以便于提出或比較各種可行的結構總體方案。

          ,在施工圖設計階段,仍然要注意把握和運用高層建筑結構的概念設計。例如,鋼筋混凝土框架柱的軸壓比超過了規范的限值,我們要結合具體設計綜合判斷。眾所周知,規范控制軸壓比限值的目的:要求鋼筋混凝土框架柱截面達到具有較好延性功能的大偏心受壓破壞狀態,以防止小偏心受壓狀態的脆性破壞。同時我們知道,影響鋼筋混凝土框架柱截面延性功能的因素除軸壓比外,還有框架柱的配箍特征、核心區混凝土的抗壓強度等級、縱向鋼筋承擔截面軸壓的能力、框架柱的截面形狀等因素,軸壓比限值的大小必須根據具體工程設計綜合所有因素進行一定程度的合理調整。

          綜上所述,作為一名結構工程師,在高層建筑結構設計中,應始終堅持概念設計的理念,既不盲目照搬規范,也不盲從于一體化計算機結構設計程序,任其隨意擺布;只有始終堅持概念設計的理念,才可能不斷地追求盡善盡美的設計思想,而其結構的概念、經驗、判斷力和創造力才會隨年齡與實踐的增長而越來越充實,其設計成果才能不斷創新。

          高層建筑設計論文:我國高層建筑設計理念論文

          一般情況下,高層的建筑設計理念有很多種,但對于加強高層建筑抗震能力的概念設計則運用的比較廣泛。高層建筑的設計以及施工通常都要耗費更多的財力和物力,因此控制好高層建筑的質量和抗震效果至關重要。但如何設計高層建筑結構的方法卻是不確定的,在這個過程中需要考慮建筑物的自身特征以及相關的外部因素。本文主要介紹的就是關于高層建筑在進行結構設計時應當注意的問題,并作出提升和創新高層建筑設計理念的相關建議。

          1、高層建筑的結構設計特點以及相關設計要點

          1.1重力荷載迅速增大,控制建筑物的水平位移成為主要矛盾

          由于高層建筑相對于其他類型的建筑具有不同的特性,使得其建筑結構的設計也具有自身的一些特點。首先,高層建筑在高度上具有其他建筑所不可比擬的特性。因此,隨著建筑物的高度不斷上升,其重力荷載也呈直線上升的趨勢,作用在豎向構件柱以及墻上的軸壓力也隨之增加。在這樣的條件下對于基礎的承載力也就提出了更高的要求。與此同時,控制建筑物的水平位移也成為了主要矛盾,這種情況主要是由兩方面原因所造成的。一方面,高層建筑的高度較高,使得風作用效應加大;而風力的加大也就使得合力作用點的位置變高,從而使其對于建筑物產生的作用效應也就變得更大。另一方面,高層建筑的高度過高使得其自身的重心位置也相應的被升高,建筑的結構自重也相應的加大,此時在地震作用下就將導致薄弱部位加速破壞。

          1.2豎向構件產生的縮短變形差對結構內力的影響增大

          受力變形、干縮變形以及徐變變形都是豎向構件總壓縮量的構成部分。通常情況下,受力變形都會在瞬時間完成,并且變形量能夠根據胡克定律進行大致的測量。而干縮變形所需要的時間則相對較長,通過相關的統計數據對比可以發現,在一般條件下干縮變形量大致占總壓縮量的三分之一左右。而耗時最長的就是徐變變形量,線性徐變能夠通過公式進行相應的計算。而受到構件的總壓縮量隨著高度的不斷上升而增大的影響,使得在高層建筑中豎向構件產生的縮短變形差對于結構內力的影響也逐漸變大。

          1.3傾覆力矩增大,整體穩定性要求提高

          高層建筑由于在建設的過程中,高度不斷上升使得側向風力引起的傾覆力矩也會不斷增加,隨之而來的是抗傾覆力的要求也隨之升高。許多具體的工程施工中都會采用增加基礎埋深以及加大基礎寬度或者是采取抗拔樁基等手段來達到保障整體穩定性的需求,來強化整體的穩定性。

          1.4防火防災的重要性顯現,建筑物的重要性等級升高

          與此同時,在進行高層建筑的結構設計時應當著重考慮防火防災的功效,凸顯出防火放防災的重要作用。這是由于高層建筑的一些建筑材料雖然具有耐熱的特性,但是耐火的功效卻不甚理想,一旦放生火災的話極易造成重大的損失。并且由于高層建筑與地面之間的空間距離較大,高層中的人們很難找到有效的逃生途徑也容易造成大的人員傷亡。此外,在出現地震等坍塌性事故時,需要較長的疏散時間,但高層建筑大多采用鋼筋混凝土結構,在長時間的疏散過程中極易發生其他的安全事故。與此同時,高層建筑的投資一般都比較巨大,并且在所屬區域一般都應是當做代表性建筑來建造的。所以高層建筑無論是在經濟上,還是在文化乃至政治上都具有較強的影響。為此,在進行高層結構的設計時務必要強化結構設計的性,強化建筑的整體性能質量。

          1.5控制風振加速度符合人體舒適度要求

          一般情況下,風力的作用效果都會隨著高度的升高而不斷加強,在高層建筑中風力的作用效果尤為明顯。但是風振作用過于顯著會影響到人們的舒適度,不利于人們的工作和生活,因此如何處理好風振及速度與人體舒適度之間的平衡成為了超高層建筑結構設計的重要問題。為此,必須控制好頂層的較大加速度,使其滿足規定的限值。此外還要掌控好由風振帶來的扭轉加速度,通常情況下不應該超過標定的限值。與此同時,鑒于高層建筑的高度較大,使得垂直于圍護結構表面上的風載標準也迅速增大,所以圍護結構必須進行抗風設計。

          2、高層建筑設計理念的實踐應用

          對于高層建筑設計理念的實踐應用來說不僅要掌握好相關的要點,了解相關的結構特征,還要在具體的設計上合理的利用設計方法。首先,根據高層建筑的自身特點就要做到減輕自重,減少地震作用。在這方面通常可以采用高強度輕質材料,全鋼結構以及輕質隔斷等都能夠起到很明顯的減輕結構自重,減小地震作用的效果。其次,就要降低風作用的水平力。降低風作用水平力的主要手段可以從減小迎風面積、降低風力形心以及選用體型系數較小的建筑平面形狀來實現。其中為了減小迎風面積可以采用正方形的平面形式,如果計算對角線方向的迎風面寬則可以采用圓形的平面形式。而降低風力形心的方式主要可以通過采用下大上小的立面體型來實現,這種方式不僅可以有效的減小高風壓在高處的迎風面積,也可以通過降低風作用的重心來使建筑物底部的傾覆總彎矩減小。與此同時,還應做到減少振動耗散輸入能量。在這方面主要可以采取阻尼裝置或者加大阻尼比的方式來實現。還要選擇耗能、減振的結構體系,像利用偏心支撐的鋼結構具有耗能的水平段,使用橡膠支座都能夠做到有效的減振。需要完成的就是加強抗震措施。為了強化超高層建筑的抗震能力,就要從多方面共同入手。首先就要為建筑配有明確合理的計算簡圖,科學的分析地震作用以及相關的受力情況。大多數情況下,圓形、正多邊形以及正方形等平面形狀能夠做到避免強弱軸的抗力不同和變性差異。但在具體的設計過程中也需要考慮到相應的問題。例如,要注意到結構平面形狀是否做到對稱,是否設置了多道抗震防線以及是否在滿足了強度等方面的需求后采用了延性更好的結構材料等。此外,為了保障結構設計的科學性還應利用多個程序進行核算對比,使計算出的結果更加具有科學性和說服力。并且在設計上應當盡量向智能化方向偏轉,增強對于結構設計的可控性。

          作者:朱炳耀 單位:鄭州華信學院

          高層建筑設計論文:高層建筑設計課程教學論文

          1.設計流程及圖面表達

          建筑設計課程教學的目標之一即為通過一系列的訓練實踐,使學生能夠掌握理性高效的設計流程與方法。但在教學過程中,部分同學的設計過程仍然是“野路子”的:從某些圖書雜志或網絡資料中東拼西湊出的資料圖紙或是效果圖片就是“超脫”于基地的“靈感來源”,由此發端出的設計成果有多大的意義也就可想而知了。在圖面表達方面也普遍存在著“重視覺效果,輕邏輯表達”的誤區,學生往往把精力用在如何使圖紙描繪得更炫麗,而忽視了表達的深度和技術規范性。如最常見的剖面圖表達,就很少有同學能夠畫對,長此以往肯定會影響學生的專業發展和今后的職業成長。

          2.解決問題的途徑和方法

          通過對高層建筑設計課程教學中遇到的主要問題進行分析,立足于時展和教學實際,提出以下解決途徑和方法,以便可以切實提高四年級學生的設計綜合能力,促進學生職業素質的培養。

          2.1打破設計教學長周期模式

          中低年級的課程設計教學周期一般為九周,在這樣的長周期中,容易出現學生“前松后緊”的散漫狀態和教師“放羊式”低效管理以及只重視最終圖紙成果等弊端。故可以將九周的設計長周期拆解為長短周期相結合的模式,如在高層綜合辦公樓課題設計中:及時、二周為學生實地調研、查找文獻及教師理論教學,在這個環節中鼓勵學生多人成組調研,帶著批判的眼光去調研,“帶著問題去發現問題”,通過采用調查問卷采訪及計算機輔助模擬等方式為后續設計提供定量的分析依據,使調研成果真正能為后續設計服務;在第二周穿插一次與課題相關的快速設計及研究環節,促使學生盡快進入設計狀態,并在快速設計中反思問題、總結經驗從而反映到正式設計環節中;第三周至第八周即展開正常的高層建筑設計課題,變傳統的師生“一對一”坐診式交流為調研小組討論,激發每個學生的參與熱情,督促學生提高效率、嚴格按照時間節點完成相應的成果,引導學生運用專業的表達方法進行成果匯報;在第八周時再次穿插一次快速設計及研究環節,對學生之前所學進行總結和回顧;第九周提交正圖并進行公開的答辯評圖。由此可以看到,這種長短周期相結合的教學模式不僅貼近了設計院實際的工作狀態、提高了學習效率,而且更加符合學生對于知識學習鞏固的內在規律。

          2.2理論課教學與課程設計相結合

          高層建筑的誕生本是技術革新與飛躍的產物,對其技術問題的鉆研應是本設計課程教學中必然包含的內容。由于設計教學時間有限,需要與其他相關專業理論課教學相結合才能更好地使理論為設計實踐服務。以高層建筑設備部分為例,在四年級同時進行的建筑設備課教學中可開設專門的研究環節,針對建筑設備對于高層建筑平面設計、立面設計及剖面設計的影響及互動關系進行深入講解。如通過圖示說明建筑設備管線對于高層建筑剖面設計的制約,總結出了剖面凈高的設計數據,讓學生既知其然,又了解了其所以然。同樣的,諸如建筑結構選型、建筑防火設計等專業理論課均以類似的形式同課程設計進行有機結合,從而發揮其的教學效果。

          2.3注重設計過程的研究

          在課程設計教學中,教師對學生設計全過程的積極引導可視作教學工作的核心,具體則體現在引導學生運用理性的設計方法完成整個設計上。如在設計展開階段,引導學生根據設計任務書的要求及地基特點估算出建筑基底面積、層數等數據并劃定出可建范圍,并在可建范圍內選擇適當的形體組織模式進行多樣性、可行性的組合;隨后在結構可行性的基礎上,通過把握時代的美學要素、建筑與城市的關聯、建筑的個性與標志性等方面來塑造高層建筑的內部與外部空間形態。在上述引導式的設計教學過程中,教師始終扮演向導的角色,學生則是互動教學的主體。通過實踐,即使是基礎較為薄弱的學生,也可以順利展開設計,從而取得較為滿意的成果。這不僅使學生的設計能力和自信心普遍得到提升,有力地提高了學生主動思考、積極學習的意識,也增進了其對專業學習的興趣和熱情。

          3.結語

          今天,高層建筑已成為城市建設的主角,學生在職業生涯開始后必將大量接觸高層建筑的設計任務,其知識積累只有在真刀真槍的實踐中才能不斷豐滿起來。課程設計所起到的作用就是在預演性的設計中使學生構建積極、可持續的設計觀念,掌握理性高效的設計方法,從而更好地應對種種現實的挑戰,這是學生對高層建筑設計課程較大的期許,也是作為設計指導教師的較大責任。

          作者:朱兆陽 夏曉敏 單位:中原工學院建筑工程學院建筑學系

          高層建筑設計論文:建筑企業高層建筑設計論文

          1高層建筑設計的基本原則

          各個高層建筑的實際地理位置和附近建筑的影響都是有很大差異的,所以設計人員在開展結構設計工作時一定要考慮到建筑的實際地理環境:及時,設計好平面布局。在設計建筑的平面布局時必須以有關建設規定為依據,并在建筑周圍完善各種配套設備,例如能夠滿足居民需求的停車場、大型超市等。第二,建設高層建筑時不僅要滿足建筑的功能需求,還要使建筑每層的平面布局都有同一性,這樣能使建筑的電氣線路設計方案、取暖設備、管道設計及防火疏散出口等能夠大量的開展設計。第三,合理地確定高層建筑中電梯及樓梯的數量及位置,這樣才能確保生活工作的順利性以及逃生時的時效性。第四,建設高層建筑中所使用的各種原材料、設備以及風力、溫差和震動等有較強的抵抗能力。第五,建筑設計滿足了人們的使用要求后,還要盡可能地提高建筑物的美觀程度,并盡量體現建筑的自身特色。

          2高層建筑設計常見問題分析

          2.1高層建筑結構設計中的高度問題

          有些建筑企業在進行高層建筑的施工時常常一味地追求企業利潤的較大化,經常會隨意地在設計高度基礎上增加建筑的高度,盲目地將經濟利益作為高層建筑施工的目標,最終會使建成的高層建筑高度不符合相關規定。同時,建筑高度的加大,勢必使建筑結構所承受的垂向負荷增加,使其大于地基所能承受的較大負荷,建筑物便會出現抗風性弱、無法抵御惡劣天氣及地震災害等諸多問題,這會嚴重影響建筑物使用者的安全。所以,國家有關審查機構必須對高層建筑的高度進行嚴格的審查,并在抗震及建筑高度方面制定嚴格的規定,針對隨意加大建筑高度的行為制定嚴厲的處罰措施,以遏制這種現象的產生。

          2.2高層建筑的嵌固端確定問題

          建筑結構設計計算的可信度和度會受到高層建筑結構嵌固端的極大影響,所以要科學地確定結構嵌固端的具體位置,并保障它的位置與建筑整體的抗震性能相協調,這也是高層建筑設計工作中極其重要的內容。必須保障嵌固端位置的合理性,但建筑企業往往沒有重視嵌固端位置可能產生的諸多不利影響,如嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題。因此,在設計嵌固端的具體位置時,一定要充分考慮各個因素,這樣才能最科學地確定嵌固端的位置,防止因嵌固端位置的不合理而產生的施工隱患。

          2.3高層建筑設計中的抗震問題

          研究我國地質情況發現,中國建筑企業是較易發生地震的,再加之泥石流、山體滑坡、地面塌陷產生的概率也較大,因此,開展高層建筑的結構設計工作時,一定要把增強建筑的抗震能力作為最關鍵的工作。進行抗震設計時經常遭遇的困難有:首先,抗震構造柱的位置不合理。墻體的轉角處,屋內的四角位置沒有設立構造柱或者未對稱設計;這樣可以減小磚墻所承受的重量;山墻或縱墻的連接處沒有建設抗震構造柱。其次,設計好結構的平面布局。不對稱、無規律的平面布局,易產生較大的凹凸形變,即使是在相同的結構單元,結構的平面布局及剛度也不協調、平面的長度超過規定等。

          2.4高層建筑防火安全問題

          現今我國高層建筑的高度日益加大,萬一出現火災事故,則會影響相當大的區域,甚至危害整體建筑,帶來嚴重的經濟損失,還可能影響工作人員的安全,因此解決好高層建筑建設中的防火問題也是極其重要的。2.4.1增強高層建筑墻體防火材料的耐火性及阻燃性。建設高層建筑墻體所使用的材料只有一定耐火性及阻燃性,這樣才能使高層建筑整體有較好的抗火性能,并使其具有抗火分期的作用,將火災帶來的惡劣影響降到低。2.4.2要保障整個建筑的通暢性、安全性。建設高層建筑時必須設置數量合理的人流量樓梯,這樣可以在火災發生、電梯故障時,樓梯內的工作人員能夠迅速地從救生步梯中逃生。此外,樓道中還要安裝一定數量的照明設備和逃生指示圖,這樣能避免逃生過程中發生踩踏等意外,保障所有人員都能安全撤離。

          2.5高層建筑防雷擊的問題

          高層建筑需要有較強的抵抗雷電的能力,所以在設計高層建筑施工方案時必須注意雷電因素對建筑產生的惡劣影響,特別是廣州一帶雷雨多發的地區。實際上,在設計建筑防雷系統時,一定要本著“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,要考慮到建筑周圍設施和建筑其他易遭受雷擊的地方安裝避雷針或避雷網等防雷設備,還要安裝鋼筋混凝土來進行接地,把雷電對建筑的惡劣影響減到最小。

          3結語

          現今,高層建筑已經成為我國建筑業的主要設計結構,并且這種設計方式在今后的城市化進程中一定會有更加良好的發展態勢,但其發展過程中也必然要求設計質量不斷提高。進行高層建筑的設計工作時,設計人員一定要嚴格根據有關設計規定進行,還要地考慮其他各種因素的影響,這樣可以大大提高建筑的實用性、功能性、經濟性和美觀性,還能大大地提高結構設計人員的自身工作水平。做好上述工作,不僅能促進我國房屋建筑結構設計工作水平的提高,還能促進我國建筑行業的健康可持續發展。

          作者:胡猛趙鳴之單位:十堰市建筑設計研究院

          高層建筑設計論文:防火規范高層建筑設計論文

          1高層建筑的發展方向

          隨著城市人口的不斷增長、城市面積的不斷擴大,高層建筑就要充分利用城市土地,在投資和規劃時要兼顧,考慮高層容積率。隨著社會經濟發達,城市規劃及建筑師在環境規劃、城市布局中,除考慮建筑形式外,還要注意城市與環境協調統一、建筑功能與人民生活關聯、足夠綠化面積、休閑停車散步空間等問題。城市中有許多單體建筑工程,在很小的面積內如何吸引眼球,是設計者們思考的重點問題,這就造成了高層建筑立面更為復雜、新奇。城市在發展,歷史要保護,如何使二者協調統一起來,這也是設計師們需要考慮的問題。城市的發展中還會遇到旅游用房、高級旅館、辦公建筑、經濟適用房、商品住宅等形態的建筑,不同的建筑要有不同的設計理念,保障價格合理的前提下,功能要完備,設計時都需要考慮進去,只有這樣,才能設計好高層建筑,滿足人們生產生活需要。

          2高層建筑設計中存在的問題

          按照建筑設計防火規范,高層商業建筑須采用封閉樓梯間或防煙樓梯間,但在開發過程中,為滿足大客流量及開闊的視野,在高層商業建筑中往往設計出寬大的敞開樓梯,用于客流通道。一般的開發商采用防火卷簾封閉對大型敞開樓梯間進行設計,同時又設計了符合規范要求的數量和形式的疏散樓梯。此種設計方式是不太可取的,因為它明顯的違背了人們在火災情況下的實際疏散的一個趨向。按防火規范要求,地上層與地下層不宜共用樓梯間,容易在人員疏散時進入地下層,造成不必要的傷害。通過實踐觀察,以上問題往往在設計及防火審核中被相關負責設計和審核人員所忽視,這些問題雖然細微,但一定要注意,因為高層建筑設計是為人們更好的居住建設的,一定要具備更高的安全性,保障人們生命財產安全。

          3高層建筑設計的要點

          3.1高層建筑的主體設計要點

          有特點的高層設計,能展現一個城市的容貌和發展狀況,外地客人通過高層建筑的建筑風格感受城市人文風貌,所以設計師為高層建筑選擇合理的造型和設計風格顯的尤為重要。高層建筑不論怎么變化,都離不開一個建筑結構,只有合理的結構才能保障建筑穩固性,受結構的限制、使用功能的約束、符合人們的居住要求,一般的高層建筑風格都是比較規則的,很少太多變化的。一般城市中很多這樣的結構式高層建筑,盡管是通過一些外部裝修,給人明快的感受,但卻失去了一些設計師、建筑師的創造性和風格化。高層建筑的塔樓是主體部分,它的樣式起著決定性的作用。

          3.2高層建筑外部尺度設計的原則

          城市輪廓線是一個城市的形態,那么在城市防火規范組織中,起較大影響力的就是高層建筑,高層建筑與城市環境要在尺度上進行統一協調,在設計時充分考慮高層建筑布置對城市輪廓線的影響。在對高層建筑設計時,一定要實地考察調研,不能光憑想象畫圖紙,應充分考慮建筑的整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度等問題,在以上尺度設計中都要遵守尺度的統一性,只有這樣才能保障高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機協調。高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來調整建筑物的體量,保持高層建筑自身特征,人們通過尺度把握使高層建筑融合到人們生活中。

          3.3充分發揮空間作用

          高層建筑占地面積一般都較廣、體量巨大,有的建筑給人不好的感受,讓人一下進入不和諧的空間里,這是由于高層建筑的體量對比所造成的街道空間一種突然的壓迫感。所以,高層建筑在設計時應該在對其進行后退處理,在其退出的用地上設計一個起到空間緩沖的空間,比如廣場、公園、道路等。通過巧妙的設計,排除人們的壓迫感,這樣的設計增加了人們對建筑的親切感,人們心理不那么壓迫的同時,還可以在進出建筑物時,感受時代元素、休閑樂趣,增加了城市環境重要節點。

          3.4其他處理方式

          高層建筑的塔樓不能隨意變動,但可以通過在底層部分采用底層架空和入口縮進的手法進行一些巧妙的處理,進一步增加建筑空間感。通過這樣的設計處理,可以把城市的道路、風景、廣場、建筑和人流有機地融合,制造一個能夠開放包容的開放空間,讓市民有地方休閑、增加城市空間、改善人流容量、減少視覺擁擠等方面起到了重要作用,所以在高層建筑中,一定要因地制宜的進行設計,通過相關聯事物的嫁接,提高建筑品味,強化城市形象。高層建筑從其出現之日起就成為城市的焦點,也成為了現代城市發展的主流,到現在高層的發展已經有了百年的歷史,在各個發展階段,其形式和風格在不變中求變,設計過程也不斷發展。隨著現代設計理念的不斷更新,高層設計也將突破原來的思路,融入現代元素,在保障安全的基礎上,高層建筑必將更加漂亮,個性,與社會和經濟發展和繁榮同步。高層建筑設計也會體現城市特征,與城市空間不斷融合完善。在不久的將來,高層建筑設計人員、施工人員一定會達到和諧共進,通過他們的不斷努力,我國的高層建筑設計與質量定會開創美好的明天。

          作者:鞠多單位:五常市建筑勘察設計室

          高層建筑設計論文:寒地住區高層建筑設計論文

          1節能布局

          我們經常說到“寒地建筑要像花朵一樣開向陽光”,其主要是指從高層主體的建筑平面空間布局與朝向選擇、建筑圍護結構材料的布局等兩方面來考慮建筑節能問題。寒地高層建筑的圍護結構本身就應該是一種節能布局形式,主要表現在主體的外圍護結構材料的節能布局方面(簡稱材料的節能布局)、建筑主體空間的節能布局(簡稱空間的節能布局)。

          1.1空間的節能布局

          太陽擁有巨大的輻射能量。“據有關資料分析,每年地球接收的太陽能量有60億千瓦。……從某種意義上講,地球本身就是巨大的太陽能接收器。”由于太陽高度角的原因,寒地住區建筑的南北向室內空間形成明顯的冬暖夏涼的特點,且南北空間室內溫差能夠達到3℃左右。通常情況下,人們希望停留在南向空間中,因南向空間的熱舒適度更加宜人。因此,在寒地住區建筑布局中,人們十分珍惜陽光所帶來的溫暖及舒適度,設計師應關注陽光對于寒地住區建筑節能問題的影響。在寒地住區的住宅建筑規劃中,應充分考慮日照問題,尤其是住宅建筑單體的布局和朝向選擇方面,應使住區建筑單體的布局和朝向能夠實現接收較大量的太陽輻射熱能。“如北緯40°~45°地區,冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多2倍。而在夏天,東、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向及不同季節,建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同,熱損失也不同,尤其是在冬至前后,由于太陽高度角低,房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。”在寒地住區建筑單體及群體布局時,首先應考慮環境、氣候等因素,按不同地區的太陽高度角情況進行住區建筑的日照分析,獲得每日冬季日照時間。在圍護結構布置時,建筑南向開窗的面積應盡可能大些,這樣可以充分接納陽光進入室內。在滿足采光條件下,北向和西向的建筑開窗面積可以小些,減少熱損失,保持舒適的室內熱環境。這一點在東北傳統民居中就有充分體現(見圖1),可以在傳統民居中看到的節能思想主要有:及時方面,傳統房屋南、北向開窗面積的差異顯著,南向開窗面積大,利于獲得更多的陽光,北向開窗面積小,便于防止冬季冷風滲透,減少能量損失;第二方面,居室內設置冬季儲存蔬菜的地下空間(俗稱地窖或菜窖),它從調節室溫的角度,可以利于冬季室內升溫,夏季室內降溫;第三方面是塑料大棚的圍護墻體設置也考慮了南向光線的獲得及北向冷空氣的防護問題;另外,還有屋頂采用的木屋架及室內頂棚與屋面之間的構造層次的處理等方面,都有利于冬季保溫及夏季隔熱。從以上幾個方面可以看到,東北傳統民居中具有許多樸素的節能思想,這對于寒地住區建筑的節能設計都將產生積極有效的影響。

          1.2材料的節能布局

          高層建筑主體布局中應考慮建筑的功能需求,哪些空間須布置在較好的朝向,需要接收大量陽光,根據實際需要其圍護構件可以盡量做得通透些,更有利于吸納光線,陽光與景觀都從這一側被引入建筑中。相反,寒地高層建筑有些空間不需要日照,對陽光沒有嚴格要求或不需要布置在有利朝向(南向或東向),根據實際需要其建筑圍護構件可以盡量做得厚重些,可以更有利于抵御冷風滲透,具有足夠的保溫能力,后者就涉及到材料的節能布局問題。材料節能布局是指高層建筑的圍護結構在設置時通透與厚重問題的思考。要把建筑中好的朝向盡量安排適宜接收陽光、視線無遮擋、私密性不嚴格的空間,如寒地住區高層住宅的起居室、書房、健身房等,就比較適合,它需要選擇通透性的材料,其節能原理如同花房一樣,氣密性、保溫性和隔聲性等均較好的玻璃材料便成為設計師的,將其做成幕墻,不僅可將陽光全部接收進入,也可以起到一定的屏擋、圍護作用。

          2平面及體型的節能選擇

          在寒地住區高層建筑中,建筑單體的外圍護墻體的耗能基本上占建筑整體耗能的1/4左右,也就是說,通過墻體、樓面、門窗等渠道,將能量從室內源源不斷地運送到了室外。筆者認為,在建筑形體設計時,一定注意減少形體變化,盡量讓平面做到“抱團”“緊湊”。當采用這樣的平面形式后,建筑單體的外露墻體與樓板的面積會大量減少,同時,很好地控制了建筑的體形系數,建筑耗能也會相應地隨之減少,如某些建筑的圓形、橢圓形、六邊形等平面就是比較理想的形式。因此,基于寒地住區高層建筑的節能考慮,在住區高層建筑的形體設計時,應注意不宜復雜,減少變化與分支,盡量“抱團”處理。高層建筑的平面形狀千姿百態,最基本的是正方形、矩形、三角形、圓形、菱形等,或是上述形式的變體和組合體,選用哪種平面主要取決于總體構思、設計對象的功能、技術條件和自然氣候與環境等因素。作為建筑師應努力創造出新穎別致、與眾不同的建筑形象,采取功能與內在性格相一致的形式,并與周圍多種環境要素相協調,給建筑和城市帶來生機。通常情況,寒地高層建筑平面選型要像一個“熨斗”形,它是一種節能型平面。“熨斗”形是三角形與圓形的結合形,銳角形成兩條豎棱線鋒刃尖利,其銳角多做切角處理,形成三短邊的折面小山墻,在空間占地和體形變化上產生奇特的視覺效果。圓形是最的圖形,以最少外墻長度得到較大面積,比同面積的方形平面的外墻長度減少10%。在體積相等時,比正方體體形的建筑外墻面積減少約8%,所受風力比類似矩形或方形少30%左右。“熨斗”形平面集中了圓、三角形的優點,具有奇特的視覺藝術效果,所受風力比其他平面形狀少、外墻比同面積(或同體積)的方形或矩形的長度少。

          3圍護墻體的節能設計

          3.1外墻采用輕質高效保溫的外保溫設計

          寒地住區高層建筑的主體結構常采用框架或剪力墻結構,有時短肢剪力墻也應用于小高層住宅中。為減少主體結構荷載及滿足保溫、隔熱需要,圍護結構填充墻多使用輕質高效保溫材料。常用做法包括:粘土多孔磚及粘土實心磚的復合墻體、陶粒混凝土空心砌塊、空心磚巖棉夾心復合墻體等。住區建筑的圍護結構墻體保溫可分外保溫和內保溫等兩種方式,存在的問題較多,如冷凝水、節能效果并未達到設計要求等。

          3.2減少輕質保溫材料的使用

          寒地住區高層建筑的圍護墻體不宜采用輕質保溫材料,主要是指外保溫的聚苯乙烯泡沫板及巖棉板等。究其原因是輕質保溫材料的壽命與強度同建筑主體結構的壽命不能達到同步,一棟多層住宅壽命可以是50年,小高層、高層少則70年,多則上百年。在使用年限及強度方面,筆者認為輕質保溫復合墻體存在不足:首先是抗震性能及整體性差,與建筑主體結構構件的連接不好;第二方面是飾面材料受限,因其不能承受外部裝修貼、掛,材料本身不能承受較大荷載,在外墻上實現不了貼掛石材、粘外墻磚及安裝裝飾構件,像鐵藝護桿等;第三方面是加工、裝修受限,有振動的鑿、刨等裝修施工不能承受;第四方面是外飾面效果較差,在飾面施工不精細時,從外觀上甚至能夠看到保溫材料的輪廓形狀,很不美觀,不及外墻磚及石材等的飾面效果,有時墻表面易出現裂紋,安裝不好會出現大片剝落;第五方面是出現冷橋,在復合墻體中,由于鋼筋混凝土的框架梁柱、剪力墻等部分構件的嵌入,墻體內容易造成冷橋,致使出現保溫、隔熱的薄弱環節,這部分熱損失約占整個建筑的5%~13%;第六方面是安全性差,這些復合保溫材料分布于建筑外墻的外保溫的位置,甚至窗臺外側,在室內裝修施工作業時,容易誤認為是墻體的實體部分,存在不安全隱患。因此,寒地住區建筑外墻材料若采用輕質保溫材料時,則上述內容應得到關注,采取有效的構造措施加以克服。

          3.3采用的混凝土空心砌塊

          該類材料保溫效果好,又具有一定強度,彌補了輕質復合材料墻體的一些缺陷,在歐、美各國采用混凝土空心砌塊方面取得了不少研究成果。美國的TB型保溫隔熱復合砌塊將砌塊分成內、外兩塊,中間夾有1in~2in厚的高效保溫材料;“芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚氨酯保溫材料,300mm厚,傳熱系數K=0.25W/(m2?K)~0.28W/(m2?K),某些歐美國家50%左右的建筑已應用多種形式的混凝土空心砌塊。”

          4新技術的節能運用

          太陽能、風能等作為一種清潔的綠色能源,在建筑領域具有非常廣泛的應用前景。在寒地住區的高層建筑設計中,也要嘗試這些能源的應用,如被動式、主動式太陽能的利用,還有零能耗技術、地源熱泵技術、生物質能技術、水資源的循環利用、屋面植被化與自然綠化等,這些新技術的應用既可以推動可持續戰略走向實施,又是時代與社會發展、節能減排的必然結果。

          5結語

          從寒地住區高層建筑主體的空間布局、體型選擇、圍護結構設計、新技術運用等方面來嘗試解決寒地住區高層建筑的節能問題,希望能夠深刻認識高層建筑的未來節能設計方向,指導我們今后的建筑設計及工程實踐。

          作者:牟曉梅戴路濱孫清軍單位:黑龍江科技大學建工院哈爾濱工業大學建筑學院

          高層建筑設計論文:基于節能技術的高層建筑設計論文

          1高層建筑設計的策略

          1.1高層建筑朝向設計

          對于高層建筑設計來說,首先要考慮到的就是優化建筑位置和朝向設計。建筑位置方面主要是針對高層建筑對城市環境的影響,朝向設計方面主要考慮的還是光照的問題,因為陽光是一種很好的能源材料,有效的加以利用,可以滿足一部分取暖需要。但是就目前的資料來看,每年接收的能量高達60多億千瓦,如果不能夠很好地利用這一部分的資源,從某種程度來說這無異于是較大的浪費。陽光不僅是一項有效的清潔能源,還有益于人的身體健康,對于城市高層建筑節能設計來說,有著重要的意義。在一些比較寒冷的地區進行城市規劃的時候應該遵循日照的原理,合理的確定建筑朝向和位置問題,盡可能地使每棟建筑都能夠較大限度地接受太陽輻射。所以說,建筑的方位和節能有著非常大的關系,不同的季節、不同的朝向的建筑物所得到的太陽輻射也是不同的,其損失也是不一樣的;應該在確定建筑方位的時候考慮環境因素,更好地確定日照時間,同時要把建筑南向開窗面積設計的盡可能大,滿足采光的同時,保障建筑能夠更好地吸收陽光,保持室內舒適的環境。

          1.2高層建筑門窗保溫隔熱問題

          門窗的保溫隔熱問題,在建筑圍護結構當中,和屋面、墻體相比較來說,門窗的保溫隔熱能力一般還不是很高,在實際的設計中可以通過增加窗戶玻璃層數、窗板等一系列方式加以改進。除此之外,還要保障墻體的保溫隔熱,在高層建筑當中墻體是外圍護的主體結構。就目前我國多年以來墻體外圍建筑來說,都是采用單一的材料,比如說加氣混凝土墻體或者是空心砌塊墻體等。但是因為最近幾年對于建筑節能的需求程度越來越高,其單一的材料導熱系數變得越來越大,一般為高效保溫材料的30倍以上,不能夠滿足隔熱的要求;所以要采用承重材料和高效的保溫材料組成復合的墻體,其優勢就在于能夠保障墻體不會過重,還能夠保障承受一定的重量,保障其保溫效果良好,所以一般發達國家都會采取這樣的方式。如果我國想要達到節能的指標,就應該采用復合墻體,切實做好外墻保溫的工作。采用外墻保溫技術,是因為保溫層置于建筑物圍護結構的外側,在一定程度上緩沖了季節變化而導致結構變形所產生的問題,其避免了霜凍、雨水、暴雪等循環性的破壞問題,減少了一些大氣污染和有害氣體的侵蝕。研究表明,墻體和屋面保溫隔熱材料選取很重要,只要選擇恰當,厚度在合理的范圍之內,其外保溫就可以防止和減少墻體和屋面的溫度變形現象,在一定程度上可以有效的消除常見的裂縫問題,不但提高了主體結構的使用壽命,同時還減少了長期維修的費用。合理的外保溫做法改變了墻體潮濕的情況。通常情況下,內保溫應該設定一定的隔汽層,然而在采用外保溫的時候,因為蒸汽滲透性高的主體結構材料往往在保溫層的內側,所以要合理選擇保溫材料,墻體內部才不會出現冷凝的現象,而且不需要設立一定的隔汽層;其結構層的整個墻身的溫度都會提高,從而降低了它的含溫量,所以說改善墻體的保溫性能是非常重要的。

          1.3保溫墻體保持室內溫度平穩

          在一定程度上保持室溫的穩定,對于家里有老人或者孩子的家庭來說非常重要,如果室內的溫差過大,就會導致老人和孩子生病。利用保溫墻體,因為其蓄熱能量較大的結構層在墻體內側,當室內受到不穩定熱作用的時候,其室內溫度會上升或者出現下降的現象,墻體的結構層能夠在一定程度上吸收熱量或者是釋放熱量,很好地控制了室內溫度的變化,所以才會出現有利于保持室內恒溫的現象。另外一點就是這種節能技術有利于對舊建筑物進行改造,在一定程度上會滿足節能的需求,所以對舊房進行節能改造,已經是政府計劃之內的事情了,但是和室內的保溫相比較來說,采用外保溫的方式對舊建筑物進行改造,能夠節約成本,而且可以避免拆遷的現象,不影響居民的正常生活。

          2屋面保溫隔熱的設計

          從屋面角度進行分析,其保溫節能設計也是非常重要的。屋面是外圍結構中的一個重要組成部分,對于這方面的設計也是非常必要的。據材料統計,目前大多數采用的都是倒置式的屋面,將傳統的屋面構造中的防水層和保溫層進行顛倒,并且將防水層放置到了保溫層的下面從而來提高屋面保溫隔熱的性能。這對于提高抵抗夏季外熱作用的能力顯得特別重要,在一定程度上減少了空調耗能問題,而且近年來南方的一些城市也采用了城市建筑實行屋面綠化,從而降低建筑消耗。

          3采暖系統的節能設計

          對于城市采暖系統的節能設計可以從幾個方面說起,首先其有一定的優勢,就是因為城市供暖事項、城市集中供暖制度和區域供暖制度,在一定程度上能夠提高其熱效率。其次在管網系統當中,要設立相對應的平衡閥,這樣能夠使得管網系統起到一個平衡的作用,和沒有安裝平衡閥的不平衡系統比較來說,在這種情況下,降低室內供暖區域的平均溫度,可以從一定程度上節約能源。

          4結語

          近年來隨著我國可持續性發展戰略的實施,人們的環保理念不斷提高。節能降耗一直就是我們發展的重要課題。在高層建筑的設計中,充分發揮節能理念,對我們未來的建筑發展有著至關重要的作用。本文結合實際,對節能技術在高層建筑設計中的應用進行了探討,提出了很多筆者自己的意見和想法,為我國節能技術在高層建筑設計中的應用和發展提供了一定的借鑒。筆者相信,在我們的共同努力下,不久的將來,我國節能技術在高層建筑設計中一定會取得更大的發展。

          作者:姚小華單位:湖南武岡市建筑勘察設計院

          高層建筑設計論文:基于內外結構的高層建筑設計論文

          1目前我國高層建筑設計行業中存在的問題

          建筑設計工作是建筑施工能否得以順利完成的基礎,設計的作用在高層建筑施工中尤為明顯。在我國,高層建筑施工行業的起步較晚,設計的功效還遠遠沒有發揮出來,設計人員在設計時往往只追求施工的便利而忽視了結構設計的人性化和環保性需要,這不僅造成了高層建筑施工的能源和資金的浪費,而且還給建筑使用者帶來了不便,降低了高層建筑的整體社會效益。

          2設計時要考慮的因素以及遵循的原則

          2.1建筑設計比例要協調且要注意與周圍環境的融合度

          高層建筑設計與一般商品設計不同,不是只注重本身的實用性和功能性就可以了,高層建筑作為一種特殊的商品,由于其具有占地面積大,總體價值高,功能性復雜等特點,所以其設計的優劣將直接對相當大一部分消費群體產生影響,進而引起大規模的社會效應。因此設計人員在進行高層建筑設計時要從各個角度出發,注意建筑外部結構的科學性和與環境的協調性。首先,設計要遵從整體城市規劃和布局結構,高層建筑較低層建筑而言其地標性更為明顯,設計之前要從全體建筑群落的位置和方向考量,建筑物方向盡量與總體相一致或至少不相反,避免給人以繁亂或突兀的感覺;其次,對于建筑物的高度和距離遠近尺度要進行科學測量和設計,高低錯落的建筑群帶給人以美觀性享受,建筑物之間的距離要根據采光度和風力等因素來決定,距離太近會給人以窒息感并且不利于采光,距離太遠則沒有實現土地資源的充分利用;再次,建筑物本身樓體結構之間的位置和布局設計也要科學合理,要注意層次的劃分,還要注意樓體間的造型可以適當的具有多變和另類的風格,以提升整體建筑的時代感和造型感,使建筑物外形別具一格,能夠在眾多的建筑物中脫穎而出。,建筑設計的面積和總體高度要適中,不要太龐大也不要太微縮,避免給以不舒服感和壓迫感;建筑外觀的材料和顏色運用也要恰當,如果是辦公用樓,外觀材料可以更加現代時尚,如玻璃或塑料材質,顏色也可以更為大膽和豐富;如果是居住用樓,則要體現建筑的溫馨感和舒適感,材料要盡量溫和低調,顏色也不宜太艷麗。建筑外觀設計與周圍環境的關系也是十分緊密的,現代高層建筑設計更為注重環保節能,設計時要充分考慮建筑物周邊的綠化帶面積,居住建筑要合理設計和擴充綠化帶的面積,使整個居住環境更為宜人;建筑物朝向設計要符合采光通透的標準,在建筑材料的選擇上要樹立節能環保的理念,避免資源的浪費,節省總體建筑成本。

          2.2設計要遵循實用性和安全性原則

          高層建筑設計的科學性不僅要在外觀結構上有所體現,更要充分應用于建筑的實用性設計中,首先,建筑的門窗位置設計要到位。建筑區的出入口要盡量開設在配套設施較為完備的區域,更加有利于人們的出行;房間大門設計要根據使用群體的身材狀況加以綜合考量;建筑物窗口設計要盡量朝陽,并設置在不同方位,以便于通風良好,保障溫度適宜。其次,建筑內部高度結構和樓梯設計要科學。層級之間的高度距離要適宜人居住和使用,太高或太低都會影響人們的居住感覺;樓梯層級之間的設計距離要長短適中,中途要加設一定數量的緩臺設計,避免級數過多。此外,要在建筑設計時充分考慮到降水和風力的影響,合理設計防水檐或防風加固設備的位置。根據場地所在地區的氣候、地理條件、文化傳統,因地制宜,以人為本,以環保化、無污染、可循環、節省能源的綠色建筑發展觀念實施綠色設計。針對高層建筑的耐火等級、防火間距、防火分區、安全疏散等方面提出不同的設計要求,保障高層建筑的消防安全。高層建筑設置專供火災時人員臨時避難用的樓層。在滿足人員疏散時間的要求的同時,結合高層建筑建筑面積、使用功能、人數等設置合理的避難層數量和兩個避難層之間的高度。一般自建筑首層到及時個避難層或兩個避難層之間不宜超過15層。在一定高度的樓層上可以設置供火災時人員臨時避難用的避難間。高層建筑設計中安全疏散通道出口的設置對于保護人身和財產至關重要。一般公共建筑不能少于兩個安全出口,影劇院、體育館等人員密集的場所要按照《高層建筑防火規范》安全出入口要求的規定計算。高層建筑設置封閉的或防煙的樓梯間應布置兩個疏散方向。疏散通道設置緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。高層建筑應設置消防控制中心,建筑內部安裝自動報警裝置和自動滅火裝置,消防控制中心對報警、疏散、滅火等控制和指揮。

          3設計時的具體技術要點

          一般建筑總高度超過24米的建筑為高層建筑,建筑總高度超過100米的建筑為超高層建筑。在滿足擬建場地的抗震設防烈度和經濟合理、安全、的設計原則下,根據建筑使用功能的要求、建筑高度的不同選擇框架結構體系、剪力墻結構體系、框架--剪力墻結構體系、框--筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系等相應的結構體系。在進行合理的結構選型前,應該盡量確保高層建筑結構平面簡單、規則、對稱,避免凹角和端部樓梯、電梯間,協調構件的布置以便保障與主體結構連接的性。為了保障結構剛度整體穩定、承載能力、經濟合理性,控制高層建筑的高寬比至關重要。時代的發展、技術的進步,以中央核心筒為主流的高層建筑拔地而起。高層建筑的筒體位于幾何位置中心,將建筑的質量重心、剛度中心和型體核心三心重合,加強了結構受力和抗震。結構設計將垂直交通和設備用房等分散布置周邊,以分散的多個外核空間構成模式推向新的高度。根據空間作用的計算機分析法和相關軟件進行建筑空間整體結構計算和分析。選用合適的計算單元對高層建筑的轉層、加強層進行分析。體型復雜、結構布置復雜的高層建筑采用兩個或兩個以上的結構分析軟件進行計算、比較、校核,針對較不利的結果進行結構設計。高層建筑經過砼結構施工、砌體建筑施工、初級裝修施工、二次裝修施工建成。在高層建筑土建、裝修施工階段人、財、物、機各生產要素的優化組合。根據動態組合原理和各專業階段特點,合理組合各生產要素,有序協調與配合完成高層建筑的建設。

          4結束語

          高層建筑設計需要衡量多方面設計因素,如建筑本身結構的合理性和實用性,與周圍環境的協調性和美觀性,最重要的是人的宜居性,設計人員在設計時要做足環境條件的考察和對目標居住群體的調研工作,在設計時發揮專業的設計技術水平,才能打造出精品的建筑設計工程。

          作者:陳暉單位:廈門信達房地產開發有限公司

          高層建筑設計論文:城市空間高層建筑設計論文

          1關于建筑的設計

          1.1建筑主體的設計隨著高層建筑的不斷發展,它已經不僅僅是一個建筑,高層建筑由于其體積的碩大、構型的奇妙、工程的難度,可以很好地體現一個城市的發展程度和經濟水平,所以高層建筑的設計就顯得非常重要。由于建筑的高度、施工的難度、結構要求、功能要求等導致了高層建筑不能很好地進行外觀上的設計,有的建筑甚至會使結構形式裸露。但是,能夠很好表現整個高層建筑構型的就是塔樓,它是整個高層建筑的主體部分,能夠很好體現整個建筑的造型,所以塔樓的設計對于整個高層建筑的外觀設計來說至關重要。世界上不同的民族、不同的國家、不同的城市都有著各自不同的建筑風格,高層建筑的設計更是不盡相同,有著各自的鮮明特點,形成了一個區域的代表、一個地方的標志,這其實也是高層建筑得以不斷發展的一個重要原因。隨著世界性資源短缺問題的出現,用地問題也是處于一個越來越緊張的狀態,高層建筑不斷發展,很多設計大師走出了創新捷徑,為高層建筑的發展注入了新的活力。生態建筑的概念被更多的提起,比如氣候大師楊經文就采用了“生物氣候大樓”的設計理念,設計出了馬來西亞吉隆坡梅納拉大廈這一引人矚目的建筑,其中引入了大量的植物,既有利于調節氣候,還有利于人體的身心健康,很好地將建筑與自然相結合,拉近人與自然的距離,設計生態節能型建筑已逐漸成為一個趨勢。高層建筑的最上層部分———頂樓———它起到了強調整個建筑設計感、個性化的作用,雖然它較少影響生態環境,但對塑造建筑的標志性、豐富城市天際線具有重要的作用,因此應根據建筑的基座、樓身等因素加以塑造。

          1.2巧妙利用廣場高層建筑體積非常巨大,有的建筑設計又常常追求雄偉壯觀,所以常常會造成一種撲面而來的壓迫感,導致人心理上的壓力。在建筑設計時,設計師要考慮到這個問題,一種方法是對建筑采取后退處理的方法,另一種就是巧妙利用廣場的設計,廣場可以對空間的擠壓感起到一個緩沖的作用。廣場作為一個可以為人們提供娛樂休閑的場所,已成為一個城市的節點,一個人文活動中心。廣場還可以成為一個應急避難場所,使建筑形象更加突出,與建筑合為一個相輔相成的整體,給公眾留下深刻印象。

          1.3運用處理方法對于建筑的底層部分還應采取一定的措施,使其更加美化、人性化、便利化。我們常用底層架空和入口縮進的方式來豐富設計空間。底層架空可以很好地利用空間,將建筑、廣場、道路結合起來,形成開放空間,分散人流,緩解擁擠,為公眾提供方便。而入口縮進的方法可以很好地豐富空間層次感,有效利用占地面積,緩解入口矛盾,并且容易設計出新穎感,給人留下深刻印象。

          2關于規劃的設計

          2.1高層建筑與城市街道如今,高層建筑的身影在城市中隨處可見,尤其是在一些城市發達街段,可是高層建筑由于其壓迫感比較嚴重,再加上這些地段的人流量非常大,極容易造成交通擁擠現象,所以一定要盡量控制建筑的高度以及其與道路的距離。

          2.2超高層建筑的數量超高層建筑大多作為一個城市的代表性、標志性的建筑,具有很好的觀賞性。但是其經濟性能、實用性能并不高,所以如果僅僅為了提升城市形象、提高城市知名度,一兩座超高層建筑就可以了。

          2.3高層建筑的密集度高層建筑雖然可以很好的減少占地面積,對于企業的辦公行政管理等方面都有益處,但是高層建筑的密集也就意味著人群的密集、交通工具的密集,也意味著空間、交通的擁擠。此外,其造成的一些污染危害也是很嚴重的,比如光污染、城市垃圾污染等,所以,在進行城市規劃的時候一定要避免高層建筑密集,限制其密集度。

          作者:蘇秀萍單位:哈爾濱市永大建筑設計有限責任公司

          高層建筑設計論文:城市高層建筑設計論文

          1城市高層建筑設計所要遵循的原則

          1.1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,打造具有整體性的建筑工程設計作品。

          1.2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。

          1.3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。

          2城市建設中高層建筑設計要點

          2.1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以下幾種:(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。

          2.2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。基于地震頻發的現實情況,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。

          2.3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。基于高層建筑聚集人員眾多,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。

          作者:劉鈺單位:浙江大學城鄉規劃設計研究院有限公司

          高層建筑設計論文:綠色超高層建筑設計論文

          1超高層建筑設計的發展趨勢

          我國是一個人口大國,即使資源雄厚,但經過人們無節制的使用與浪費,導致能源資源極度短缺,生態環境遭到了嚴重的破壞,引發能源危機。在這樣的社會形勢下,我們應當采取有效的技術對其進行處理,從而實現社會、環境、人口的和諧統一。建筑行業是能耗較大的行業,尤其是現代化超高層建筑工程的不斷涌現,更是加劇了環境的污染。要想保護生態環境,緩解能源危機,就需要我們將綠色環保理念引入到建筑工程設計當中,通過使用新能源、節能技術,充分利用土地資源等,以此來避免能源資源的浪費,從而使建筑工程達到節能、環保的目的。

          2綠色策略的設計要點

          在僧多粥少的時代,人類要在越來越少的有限資源下謀求長期的生存與發展,就必須把綠色環保理念滲透到日常生產生活的各個領域中去,建筑業也不例外。隨著國民經濟穩步持續發展,建筑設施越來越完善,各種科學技術的興起與發展,人們對建筑物的外在形態與內部構造都提出了越來越多的要求,而且這些要求還呈現出了一個日趨多樣化的發展趨勢。目前我國境內超過200米以上的超高層建筑越來越多,在城市建筑中占有很大比重,縱觀這些建筑,我們可以看出,超高層建筑與傳統建筑在結構結構形式上有著不同之處,它的特殊性表現在整體高度非常大。針對這樣整體高度很大的建筑來講,設計時要考慮的因素就比一般建筑要多得多,區別也很大,下面我們從空間組織和頂部的設計兩方面來討論超高層建筑設計與一般建筑設計的區別。

          2.1空間組織

          超高層建筑對現代城市的發展,有著非同一般的標志性意義,從某方面講,它甚至可以代表著一個城市的發展水平高下。因此,超高層建筑的外觀造型設計往往受到城市規劃者的高度注重。在超高層建筑設計中,為了體現其綠色理念,達到環保節能的特殊效果,一般超高層建筑在外觀上都不會采用玻璃墻,減少由于玻璃反射對城市造成的光污,同時可以起到減少高壓風帶和風口的作用,具有很直接的環保意義。成功且獨特的建筑設計應該是突出人與環境之間的關系。如在建筑物主入口處設置一下地下式廣場,與地下超市連通,這樣可以有效的將地上空間引入地下,擴大了空間面積。在為公眾提供一個寬敞舒適的生活工作環境的基礎上,也能為枯燥呆硬的建筑起到軟化與點綴的作用,增加情趣,建筑外形特征更加突出。

          2.2頂部設計要求

          超高層建筑頂部是構成城市天際線的重要因素之一,造型獨特的頂部設計對超高層建筑的整體形象起著畫龍點睛的作用,并成為林立在建筑群中區別于其他建筑的一個重要標志。運用”隱蔽”的手法:采用高高的女兒墻.精巧的屋頂,半透明的建筑材料將頂部的功能用房隱藏起來。頂部條紋在材料、色彩上和中段相呼應。主樓的平面呈切邊三角形,為不等邊六角形,頂部則收縮為三角形。若在頂部設置一個空中會所,集休閑、娛樂、餐飲于一體,這就達到節能、綠色、環保的目的。

          3結構體系

          超高層建筑高聳挺拔,但對結構設計無疑是個不小的挑戰,地震作用是決定選擇其結構體系的關鍵。顯著提高工作和生活效率:超高層建筑將工作和生活設施適當集中,一般性工作和生活問題在建筑內部即可解決,極大地方便了人們工作和生活。根據超高層建筑結構的復雜程度和不規則性,確定結構抗震性能化設計的合理性能目標,采用彈性、彈塑性的方法進行分析,對結構不同部位采取不同的加強措施。

          4建筑節能多元化

          超高層建筑由于其特殊的結構與規模,與一般建筑在能耗上有很大出入,而且要研究它,還要綜合考慮多方面的因素。在建筑設計中,單體設計與構造布局是節能的關鍵,在超高層建筑的設計中如何在這兩方面合理合理的開發利用能源,選擇耗能低的方案進行設計,是一個亟待解決的問題。超高層建筑的能耗為一般建筑的數倍,這是個綜合性的課題。包括:新能源的開發和應用,選擇低能耗的設備,智能化的管理,有效利用自然資源和管理資源,使建筑和設備方面的壽命成本最小,減少污染并達到可持續發展。

          5結語

          作為一座城市,具標志性的景觀就是高樓大廈,看了高樓,就等于來到了城市;不論乘火車還是飛機,路過時只要看看當地的高樓,就能知道是到哪里了。隨著建筑技術與建筑設備的不斷更新與完善,現代都市全部高樓林立,各地的較高樓記錄也在不斷地被后來者所更新。在各國城市化進程不斷向前推進的過程當中,超高層建筑必然是未來城市建筑的主力軍,為了減少建筑對生態環境造成更快更大的破壞與傷害,綠色策略在城市超高層建筑設計中的比重大大提高,甚至占據除主體結構外較大的比例。通過對建筑內部空間的合理布局及對結構體系等方面耗能量的減少,盡量把建筑對生態的破壞降到低程度,使超高層建筑真正成為既具時尚氣息,又節能環保的城市景觀特色。

          作者:郭淑穎工作單位:齊齊哈爾中匯城廣場房地產開發有限公司

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