高層建筑設計中需要注意事項

伍桂山

（福建省三鼎建設工程有限公司）

高層建筑設計中需要注意事項

伍桂山

（福建省三鼎建設工程有限公司）

隨著我國經濟體系的不斷完善，越來越多的高層建筑也在大中型城市中悄然興起。本文基于此，從剪力墻結構設計、屋面防滲技術的設計、暖通功能的設計三大方面對高層建筑設計中需要注意的事項進行了重點論述，望對相關的建筑設計人員帶來一定的幫助。

剪力墻結構；防滲技術；暖通設計；高層建筑

1　引言

高層建筑源于社會、經濟、科學、文化等不同方面，其作為建筑技術和審美藝術的完美結合，不僅可以通過最前沿的技術與材料來滿足現代人對于建筑功能的多方面要求，而且自身還充分反映著一個城市的經濟水平及建筑科技水平。隨著社會經濟的快速發(fā)展及人們生活水平的提高，高層建筑越來越多，這是現代化、商業(yè)化、工業(yè)化和城市化的必然結果，也是21世紀下城市建筑領域發(fā)展的必然趨勢。但與此同時，相關的建筑領域也面臨了一些難題，包括高層建筑剪力墻結構的設計、屋面防滲技術的設計、暖通功能的設計等等。在這樣的背景下，對高層建筑設計中的注意事項加以詳細闡述，對于保障高層建筑的設計質量有著重要意義。

2　高層建筑剪力墻結構設計的注意事項

剪力墻結構具有剛度大、整體性強等優(yōu)點，因而在建筑領域中有著廣泛的應用，但由于高層建筑自身的特點，將傳統磚砌體建筑結構中的剪力墻結構設計模式套用到高層建筑中并不科學，往往會出現抗側剛度過大，墻體自重偏高、無法充分發(fā)揮各墻肢的承載力等一系列缺陷。因此，在設計高層建筑剪力墻結構時，必須要揚長避短，結合高層建筑的結構設計進行詳細分析。

2.1剪力墻含鋼量的控制

建筑科學的發(fā)展帶動了高層建筑的發(fā)展，更拓寬了剪力墻結構的應用范圍。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，高層建筑剪力墻含鋼量的相關標準已逐漸形成，在進行剪力墻結構設計過程中，可以參考該標準來合理控制構件的含鋼量，來選擇適宜的剪力墻結構。

表1　高層建筑剪力墻含鋼量的控制參考數值

2.2剪力墻結構方案的選擇

高層建筑剪力墻設計方案種類較多，設計人員要能夠以安全為基本前提，選用最為合適的結構形式并將工程造價降到最低。例如，低于20層的高層建筑一般選用短肢剪力墻結構體系，其原因在于現澆剪力墻結構無法發(fā)揮墻體的承載力作用，而短肢剪力墻結構則能夠最大限度加強整個建筑墻體的承載力，同時通過減輕墻體自重的方式提升高層建筑的抗震性。而高于20層的高層建筑則一般采用現澆剪力墻結構，原因在于短肢剪力墻可能造成建筑的結構剛度與設計要求不匹配，頂點位移與層間的位移值極有可能超過規(guī)定值，導致結構底部剪力系數降低，建筑安全性不能得到保障。

2.3連梁部位的優(yōu)化設計

連梁部位的設計對于高層建筑的抗震性能有著重要意義，相關的設計人員需要注意以下幾點：①在計算內力之前，先折減連梁的剛度，從而保障塑性調幅能夠與高層建筑的實際功能相匹配。②在計算連梁的彎矩與剪力的組合值后，還需要在此基礎上乘以一個折減系數，以確保調整后連梁的彎矩及剪力設計值超過投入使用的實際值，從而確保高層建筑在使用過程中不會因受力墻體強度過低產生貫穿性裂縫。③處理好連梁的鉸接工作，避免因建筑結構受力不均埋下安全隱患。

3　高層建筑屋面防滲技術設計的注意事項

隨著高層建筑的不斷發(fā)展，高層屋面的造型也呈現出豐富多彩、千姿百態(tài)等一系列特征。但這些氣勢宏偉的高層建筑在兼顧了美觀性和實用性的同時，也使得整個建筑屋面的防滲系統遇到了新的挑戰(zhàn)?，F階段我國高層建筑屋面防滲技術主要有卷材防水屋面施工技術和涂膜防水屋面施工技術，下文對此展開簡要介紹：

3.1卷材防水屋面施工技術

3.1.1施工技術概述

卷材防水屋面施工技術是指施工人員通過膠粘材料將柔性卷材粘貼在屋面基層上，形成一整片不透水的覆蓋層來達到防滲的作用。工藝流程包括屋面基層凸起物的清理、含水率的測定、基層處理劑的涂敷、節(jié)點密封、保護層施工等等。

3.1.2防水層材料厚度的選擇

卷材防水層材料的施工是整個卷材防水屋面施工技術的重中之重，常見的防水層材料包括瀝青防水卷材、高分子防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材等等。如表2所示，具體施工時，卷材的類型及厚度需要根據高層建筑的屋面防水等級予以選擇，且相應的基層處理劑、密封材料等亦需要與防水層材料相配套。

表2　高層建筑防水卷材厚度選用參考表

3.1.3施工中的注意事項

在采用卷材防水屋面施工技術時，相關的施工人員需要注意以下幾個方面：①瀝青膠結料的使用溫度和各種膠粘劑配料稱量的準確性需要得到保證，避免失之毫厘，謬以千里。②卷材與基層間的空氣在卷材鋪貼時需要排空，且鋪貼應平整順直，搭接尺寸準確，不得扭曲、皺折，從而保障卷材鋪貼的牢固性。③對于檐溝、檐口及立面卷材收頭等節(jié)點部位，可在符合設計要求和屋面工程技術規(guī)范的基礎上鋪設增強層。④在雨雪天及高溫烈日等環(huán)境下，應做好已鋪卷材周邊的防護工作，避免卷材受損、受潮。

3.2涂膜防水屋面施工技術探究

3.2.1施工技術概述

涂膜防水屋面施工技術是指施工人員通過在屋面基層上涂刷防水涂料，借由涂料固化后形成的整體結膜來進行防水的施工技術。在施工工藝方面，涂膜防水屋面施工技術與卷材防水屋面施工技術相類似，同樣包括屋面基層凸起物的清理、含水率的測定、基層處理劑的涂敷等一系列工作，部分超高層建筑防水屋面的施工中亦可采用細砂、云母或蛙石作為保護層，最后進行輥壓粘牢，待干燥后將多余的撒布材料清除，以保障工藝效果。

3.2.2施工中的注意事項

在采用涂膜防水屋面施工技術時，需要注意以下幾個方面：①需要選擇有一定的固體含量，耐高溫低溫、強度和延伸率較強的防水材料，如合成高分子防水涂料、高聚物改性瀝青防水涂料等等。②利用聚氨酷防水涂料法施工時，對于高層建筑屋面的水落口、管道根部重點部位需要仔細涂刷，以使得涂膜需要能夠與防水層連為一體，確保防水層的效果。③敷設保護層時，需要鋪設水泥砂漿、塊體材料或細石混凝土，確保防水涂料能夠與保護層處于同一底面。

4　高層建筑暖通設計的注意事項

隨著近幾年來國家對于節(jié)能減排重視程度的迅速提升，高層建筑中以暖通設計問題為首的各種問題也成為了相關建筑企業(yè)的棘手難題，這樣的背景下，解決好高層建筑的節(jié)能設計的相關問題已成為了當今建筑行業(yè)發(fā)展的主旋律。

4.1依據實際情況設計具有合理性的排風系統

排風系統在高層暖通設計之中是極其重要的組成部分，排風系統設計不合理將會導致其他一系列的連帶問題。例如某高層建筑休息間需要設置一個排風系統，但施工人員先將水平風管的長度設置成了60m，后又將斷面直徑設計為了200mm，導致排風時風受到的阻力極大，使得排風機只能設置在外墻上，與預期設計效果相違背。因此，在進行高層建筑暖通設計的過程中，需要依據實際情況設計具有合理性的排風系統，可先參考具有詳細設計內容的設計圖，對高層建筑的各個設計參數、冷熱源情況、安裝管材的規(guī)格等進一步明確，為排風系統的設計奠定設計基礎。然后全面地考慮系統的設計中是否存在不合理性，同時對產品設計參數做仔細分析，爭取設計出最佳的設備結構以及設備參數，最后實地安裝時，確保安裝工藝的有效落實，避免后期投入使用后進行頻繁維護和檢修。

4.2在保障效果的同時降低暖通設計的能耗

隨著經濟的快速發(fā)展，我國建筑業(yè)突飛猛進，但隨之而來的則是迅速升高的建筑能耗。相關數據表明，大中型城市的高層建筑中的建筑能耗已經達到了社會總能耗的38%。在高層建筑暖通設計的過程中，不難發(fā)現相關的暖通設備雖然能夠滿足相應的基本性能，但其能耗普遍偏大，致使其經濟效益偏低。例如有些高層建筑設計的暖通各機組設備水管上缺少溫度計及壓力表，容易影響日后暖通系統工作運行及各項管理工作。實際上，在設計的過程中，設計人員需要確保各機組在滿足性能的條件下，能夠擁有較合理的滿負荷各種能效比。例如在夏季制冷時，室外機需滿足冷負荷的相關參數。而在冬季需制熱時，室外機能夠迅速融霜，能夠擁有較好的制熱能效比。

5　結束語

建筑行業(yè)的發(fā)展使得我國的經濟發(fā)展達到了新的高度，使得了人們的生活品質不斷提升，但在此同時，建筑質量的問題也成為了全社會關注的焦點。人們在享受高層建筑給自己帶來生活便利的同時，也不得不面對著高層建筑設計中存在的一些問題，包括抗震安全性不足、屋面存在滲漏、暖通設計缺乏合理性等等。相關的高層建筑設計人員需要立足于此，從理論中不斷創(chuàng)新，從實踐中開拓進取，確保高層建筑的設計更夠取得更優(yōu)秀的效果。

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TU241.8

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2015-5-19