高層建筑設(shè)計(jì)存在的問題

楊浩宇

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院　貴州貴陽　550001）

高層建筑設(shè)計(jì)存在的問題

楊浩宇

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院貴州貴陽550001）

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，城市建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，高層建筑作為城市建設(shè)發(fā)展的主體，其高層元素不僅僅滿足功能需求、經(jīng)濟(jì)需求，它還以宏偉的高度和巨大的體積展現(xiàn)出建筑的美學(xué)、史學(xué)、文化內(nèi)涵，高層建筑形式多變，風(fēng)格多樣，其設(shè)計(jì)不在是單純設(shè)計(jì)，而是滿足居民居住的前提下，成為城市的一部分。本文主要從建筑設(shè)計(jì)理論出發(fā)探討了建筑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及問題。

高層建筑；設(shè)計(jì)；問題

引言

眾所周知，建筑設(shè)計(jì)，指的是在建筑物沒有做好之前，設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑意圖和要求，把完成建筑物建造過程中和使用過程中需要解決的所有可能發(fā)生的問題，進(jìn)行通盤考慮，擬定系統(tǒng)的解決方案，并用圖紙和文件表達(dá)出來。高層建筑作為城市發(fā)展的必然產(chǎn)物，同時(shí)也是城市用地減少而出現(xiàn)的產(chǎn)物，其對(duì)設(shè)計(jì)的要求越來越高，現(xiàn)代高層建筑能夠要將城市空間劃分更加合理、具體，能夠使建筑和城市和人之間形成相互融合的關(guān)系。雖然現(xiàn)在高層建筑設(shè)計(jì)還存在著很多問題，但是在日后的設(shè)計(jì)中將會(huì)更趨于完善。

1　高層建筑設(shè)計(jì)的基本原則

1.1高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮以下元素：①要考慮到建筑整體可以承受的最大負(fù)荷，有垂向及橫向負(fù)荷兩類，還要考慮可能發(fā)生的強(qiáng)風(fēng)、地震等惡劣自然條件的影響；②要把握好高層建筑的高寬比，這樣可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；③要盡可能地使高層建筑的平面或里面的質(zhì)量及剛度對(duì)稱和勻稱，這是為了保證建筑整體具有較好的穩(wěn)定性；④要事先考慮狂風(fēng)、地震、溫差、建筑地基沉降對(duì)建筑產(chǎn)生的不利影響，還要設(shè)計(jì)一系列平衡措施。

1.2高層建筑的綜合設(shè)施設(shè)計(jì)原則

各個(gè)高層建筑的實(shí)際地理位置和附近建筑的影響都是有很大差異的，所以設(shè)計(jì)人員在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)一定要考慮到建筑的實(shí)際地理環(huán)境：①設(shè)計(jì)好平面布局。在設(shè)計(jì)建筑的平面布局時(shí)必須以有關(guān)建設(shè)規(guī)定為依據(jù)，并在建筑周圍完善各種配套設(shè)備，例如能夠滿足居民需求的停車場、大型超市等。②建設(shè)高層建筑時(shí)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(shè)計(jì)方案、取暖設(shè)備、管道設(shè)計(jì)及防火疏散出口等能夠大量的開展設(shè)計(jì)。③合理地確定高層建筑中電梯及樓梯的數(shù)量及位置，這樣才能確保生活工作的順利性以及逃生時(shí)的時(shí)效性。④建設(shè)高層建筑中所使用的各種原材料、設(shè)備以及風(fēng)力、溫差和震動(dòng)等有較強(qiáng)的抵抗能力。⑤建筑設(shè)計(jì)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(xiàn)建筑的自身特色。

2　高層建筑設(shè)計(jì)常見問題分析

在建筑設(shè)計(jì)中，防火設(shè)計(jì)是最容易出現(xiàn)問題的，尤其是安全問題。按照建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，高層商業(yè)建筑須采用封閉樓梯間或防煙樓梯間，但在開發(fā)過程中，為滿足大客流量及開闊的視野，在高層商業(yè)建筑中往往設(shè)計(jì)出寬大的敞開樓梯，用于客流通道。一般的開發(fā)商采用防火卷簾封閉對(duì)大型敞開樓梯間進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)又設(shè)計(jì)了符合規(guī)范要求的數(shù)量和形式的疏散樓梯。此種設(shè)計(jì)方式是不太可取的，因?yàn)樗黠@的違背了人們在火災(zāi)情況下的實(shí)際疏散的一個(gè)趨向。按防火規(guī)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(shí)進(jìn)入地下層，造成不必要的傷害。通過實(shí)踐觀察，以上問題往往在設(shè)計(jì)及防火審核中被相關(guān)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和審核人員所忽視，這些問題雖然細(xì)微，但一定要注意，因?yàn)楦邔咏ㄖO(shè)計(jì)是為人們更好的居住建設(shè)的，一定要具備更高的安全性，保障人們生命財(cái)產(chǎn)安全。

3　高層建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1高層建筑主體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員需要考慮到業(yè)主的實(shí)際需求以及對(duì)外觀的要求，對(duì)其實(shí)施人性化設(shè)計(jì)。底層設(shè)計(jì)完全可采取入口縮進(jìn)或者底層架空等方式，使其能夠具備更加鮮明的現(xiàn)代城市建筑的特色。要把建筑的底部設(shè)計(jì)成通透與開放的現(xiàn)代公共空間，并使其和道路、廣場或者別的建筑相聯(lián)系，讓人們能夠從高密度環(huán)境當(dāng)中擺脫出來，從而豐富城市空間之層次。同時(shí)，特點(diǎn)鮮明的高層建筑頂部設(shè)計(jì)，對(duì)于高層建筑的總體形象也會(huì)有重要的作用。在高層建筑設(shè)計(jì)過程中，除了要注意讓建筑頂部的高度和城市的天際輪廓線相互融合之外，還應(yīng)當(dāng)從審美視角考慮，展示出高層建筑頂部形式和整體之間的關(guān)系，而人的活動(dòng)也將影響到高層建筑頂部設(shè)計(jì)。因?yàn)楦邔咏ㄖ敳渴翘幱谝欢ㄒ暰喾秶畠?nèi)，所以，要考慮到視距之中從整體到細(xì)節(jié)的具體審美要求，并讓高層建筑頂部設(shè)計(jì)在此范圍之內(nèi)具備多角度欣賞之可能性。同時(shí)，因?yàn)楦邔咏ㄖ捻敳砍３?huì)退臺(tái)，這就應(yīng)當(dāng)通過提升高度來實(shí)施視覺上的修正。

3.2高層建筑生態(tài)設(shè)計(jì)

隨著當(dāng)前生態(tài)環(huán)境的日益惡化，資源消耗日益嚴(yán)重，對(duì)全球的自然資源與生態(tài)系統(tǒng)均產(chǎn)生了威脅。為此，城市高層建筑應(yīng)當(dāng)實(shí)施生態(tài)性設(shè)計(jì)。高層建筑的平面和體型系數(shù)將直接影響到建筑采暖量之需求，它并不只是熱工性能參數(shù)，而且還意味著降低體型系數(shù)能力降低舒適空間之內(nèi)的平均成本。在平面形式當(dāng)中，圓形平面的外圍面積是最小的，其次則是方形。每一建筑基址均各有其特殊之處。所以，高層建筑設(shè)計(jì)也是和基址有關(guān)的，運(yùn)用建筑形式、植被與遮避帶，能夠在最大限度上開發(fā)出基址剩余部分區(qū)域之潛能。因此，可運(yùn)用建筑平面形態(tài)以及外墻設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)更加理想的自然通風(fēng)以及有效制冷，從而降低對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)之依賴。

3.3高層建筑電氣設(shè)計(jì)

高層建筑電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)非常值得關(guān)注的環(huán)節(jié)，在此階段，需要注意以下問題：①消防電源和配電問題。高層建筑設(shè)計(jì)對(duì)于供電的要求是：供電的電源一定要來自于兩個(gè)不同發(fā)電廠，確保如果其中一家供電企業(yè)遇到問題或突發(fā)事件時(shí)，另一家供電企業(yè)還可正常工作，以保障建筑正常用電。②應(yīng)急照明問題。一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)或者別的災(zāi)害故障之時(shí)，造成正常照明系統(tǒng)被中斷而臨時(shí)啟用的照明也稱之為事故照明。應(yīng)急照明安裝應(yīng)當(dāng)合理和人性化，應(yīng)急照明要安裝于疏散樓梯、消防電梯室、變配電室、防排煙機(jī)房墻面或頂棚等處。應(yīng)急照明主要有疏散指示照明與引導(dǎo)出口方向的指向標(biāo)志燈等。③電梯問題。電梯在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)確保位置合理，確保電梯運(yùn)行中產(chǎn)生的噪音不至于影響到用戶們的日常生活，而電梯所具有的最大載荷也應(yīng)當(dāng)依據(jù)居住結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理調(diào)整，以確保居住者便于出行。同時(shí)，還應(yīng)考慮建設(shè)相應(yīng)的排水設(shè)施，而消防泵房、變配電站以及柴油發(fā)電機(jī)等應(yīng)當(dāng)分布在高層建筑地下室之中，地下室中的排水和電梯井底的排水一樣重要。電梯供電系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)要同時(shí)有兩套，其中一套為正常的供電系統(tǒng)，而另一套則是出現(xiàn)緊急情況下的自備發(fā)電供電，從而保障電梯能夠正常運(yùn)行。④排煙問題。在高層建筑中發(fā)生的火災(zāi)事故中，大部分人員傷亡均是因?yàn)闊煔庵舷⒍鴮?dǎo)致的中毒造成的。如今，為提升使用面積，可以在高層建筑中采取消防電梯和居住用電梯合用的方式、消防電梯的前室和防煙樓梯的前室合用的方式。⑤防雷問題。高層建筑的防雷系統(tǒng)要依據(jù)綜合治理、總體防御、強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、多重保護(hù)之原則，合理應(yīng)用高層建筑物結(jié)構(gòu)，切實(shí)落實(shí)好各項(xiàng)防雷措施。要在高層建筑頂端以及別的易受雷擊部位安裝避雷針或避雷網(wǎng)。要用高層建筑結(jié)構(gòu)中的主鋼筋作為引下線，將整個(gè)混凝土基礎(chǔ)設(shè)置為接地裝置。

3.4高層建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.4.1充分發(fā)揮空間作用

高層建筑一般占地面積大，體型也比較大，這樣就意味著高層建筑會(huì)在視覺上壓縮街道的視覺空間。所以，高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在對(duì)其進(jìn)行后退處理，在其退出的用地上設(shè)計(jì)一個(gè)起到空間緩沖的空間，比如廣場、公園、道路等。通過巧妙的設(shè)計(jì)，排除人們的壓迫感，這樣的設(shè)計(jì)增加了人們對(duì)建筑的親切感，人們心理不那么壓迫的同時(shí)，還可以在進(jìn)出建筑物時(shí)，感受時(shí)代元素、休閑樂趣，增加了城市環(huán)境重要節(jié)點(diǎn)。

3.4.2其他處理方式

高層建筑的塔樓是固定不變的，如果要對(duì)其進(jìn)行美化，可以通過在底層部分采用底層架空和入口縮進(jìn)的手法進(jìn)行一些巧妙的處理，進(jìn)一步增加建筑空間感。通過這樣的設(shè)計(jì)處理，可以把城市的道路、風(fēng)景、廣場、建筑和人流有機(jī)地融合，制造一個(gè)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(jìn)行設(shè)計(jì)，通過相關(guān)聯(lián)事物的嫁接，提高建筑品味，強(qiáng)化城市形象。高層建筑從其出現(xiàn)之日起就成為城市的焦點(diǎn)，也成為了現(xiàn)代城市發(fā)展的主流，到現(xiàn)在高層的發(fā)展已經(jīng)有了百年的歷史，在各個(gè)發(fā)展階段，其形式和風(fēng)格在不變中求變，設(shè)計(jì)過程也不斷發(fā)展。隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的不斷更新，高層設(shè)計(jì)也將突破原來的思路，融入現(xiàn)代元素，在保證安全的基礎(chǔ)上，高層建筑必將更加漂亮、個(gè)性，與社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展和繁榮同步。高層建筑設(shè)計(jì)也會(huì)體現(xiàn)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(shè)計(jì)人員、施工人員一定會(huì)達(dá)到和諧共進(jìn)，通過他們的不斷努力，我國的高層建筑設(shè)計(jì)與質(zhì)量定會(huì)開創(chuàng)美好的明天。

4　結(jié)束語

綜上所述，在高層建筑設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)各影響因素進(jìn)行綜合考量，最大限度地滿足人們使用的需求，在考慮到高層建筑外部造型的同時(shí)，也要考慮到其在安全性與垃圾處理及排煙的問題。在我國現(xiàn)有的體制下，也要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要遵循相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，更要嚴(yán)格地要求自己，肩負(fù)起責(zé)任，靈活地運(yùn)用規(guī)范，提升自己的專業(yè)知識(shí)與理論水平，不斷掌握更為合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算方法。為我國的高層建筑的建設(shè)作出自己的貢獻(xiàn)。

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TU972

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1673-0038（2015）38-0017-02

2015-8-29