高层建筑设计要点范文
时间:2023-07-13 17:30:57
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篇1
随着社会经济的不断发展,各大城市中的高层建筑也随之不断增加,那么如何节约城市用地面积,是现在政府和建筑公司比较关注的一个问题,高层建筑占地面积相对是比较少的,这样就可以节约一定的地皮,减少市政建设的投资,加快城市化建设的脚步。建筑设计师在设计的过程中,要明确分区,设计平面要清晰可观;追求立体简洁但又不失其色彩丰富;空间适宜,环境怡人;建筑技术上要不断创新。对于社会发展迅速的今天,需要建筑师不断探索与创新,为居民创造出更舒适的生活居住环境。
一、城市高层建筑的设计原理
(一)高层建筑整体角度设计原理
整体角度就是在高层建筑设计中各个构成部分相互整合后形成的一种视觉上的感觉,这是整个建筑设计中设计师必须重视的一部分。建筑的整体角度说明一个建筑中整体性对于建筑是多么重要,它是保证建筑整体保持均衡理论的关键。在对建筑群进行整体设计时,要注意建筑主体、建筑顶部和裙房这三个重要组成部分,如果想要建筑看上去比较活泼,可以在建筑设计过程中加上一些生动的元素。要想使建筑看上去比较有鲜明的层次感,就要合理的处理好这几个部分的关系。在明确这几个方面的尺度后,使他们相互连接在一块,不能单独成块,采用合理科学的尺度参考系,从而保证高层建筑的整体性。
在高层建筑的入口、出口和最下面部分的大小给人的视觉感受,这就是近人尺度。人们每天都会对这个部分有所接触,有什么问题住户也最容易观察到,因此这个部分是高层建筑设计的基础部分。高层建筑的大门、墙体的尺度、窗户等,居民很容易观察到,所以对这些的设计要更加细致。为了使住户对建筑和街道有一定的适应空间,可以对建筑四周和出入口对空间进行一定的限定。在高层建筑的底层是人们聚集的地方和活动频繁的区域,因此要根据这个因素作为建筑的尺度设计的参照物,不能过大或过小,尺度过大就会人产生一定的距离,过小就会造成拥挤,影响整个建筑的视觉感受。
(二)细节尺度
细节尺度主要就是指建筑材料的质量感觉,是建筑细节的尺度大小。这个方面的设计理念主要来源于生活过程中,我们一般用自己的感觉来表达对事情的看法,这就是人的视觉质感。在高层建筑的建设过程中,通过质感可以产生视觉上的喜爱,或者建筑的设计给人创造出一种亲切感。高层建筑师主要抓住人们的这一心理感受,使用不同质感的建材来建设建筑物。
二、高层建筑的设计要点
(一)高层建筑的抗震性
在高层建筑进行抗震设计的过程中,要着重注意,构造柱一定要正确的安置在建筑大厅的四角和墙体的转弯处。还有注意墙体横面和纵面交接的地方设置抗震性比较好的构造柱。
如果缺乏施工现场地质工程的勘察资料或者资料不全,这样在建筑进行设计时缺乏必要的参考依据,更不能贸然进行施工。因此,对高层建筑进行设计时,设计方案的步骤要根据规定有序进行,层层递进的。
在对高层建筑进行设计时,要严格按照国家颁布的关于建筑抗震标准的有关规定进行抗震设防,防止抗震设防的标准不能很好的把握。切不可随意提高或者而降低抗震设防等级,提高等级就会超出工程的投资,降低就会影响建筑的抗震性,造成建筑的不安全,不利于抗震。
(二)高层建筑的采光设计
不断探索创新高层建筑的设计,主要目的就是节约资源,降低电灯照明的能源消耗,加大对太阳光的使用。在高层建筑物中,建筑的墙体和室内的天花板可以使用有效吸收太阳光的材料,这样在冬季可以保持室内的温度适宜,在炎热的夏季,可以减小温热效应,减轻高层建筑内空调制冷系统的能源消耗。下面概述几种比较先进的太阳光线采集方式。
在单位面积的进光区域采取日光量,去除日光中的红外线和对皮肤有伤害的紫外线,减轻空调制冷系统的压力,降低建筑物内的能源消耗。
窗户是主要采取太阳光的渠道,要降低窗户周围的阳光强度,但还要达到更大地采光,可以通过把阳光反射到屋顶上面来完成。
建筑设计师在进行采光设计时,要协调好点灯照明节能和日光热量两者之间的关系。通过使用优良的窗户材质和立体设计减少眩光,获取自然采光。自然光适当的采取可以开阔视野,给人一种舒适感。但是,建筑设计师在设计时也要控制光线的质量,为住户提供一个舒适的生活环境。
三、城市建筑规划设计
(一)尽量避免高层建筑密集
高层建筑会造成城市空间的压力,造成空间和交通的拥挤、堵塞,对环境造成一定的污染,还有形成高压风带,带来严重的后果;但是它方便城市的办公,这是有利因素。所以在高层建筑的规划设计中,不能使高层建筑密集分布。
(二)合理规划高层建筑和城市街道之间的距离
高层建筑一般都会建设在城市人口比较密集、商业比较发达的区域,这个区域的交通本身就很拥挤,如果把高层建筑建设在这,就会加大这些区域交通的压力。因此建筑设计师在规划设计时,要对这些街道惊醒扩宽,并控制高层建筑和城市街道之间的距离,减小其交通压力,加大通行能力。
(三)减少超高层建筑的数量
超高层建筑主要体现城市的形象,提高城市的知名度,但是它在使用过程中,没有取得理想的经济收益,甚至很不乐观,其实高层建筑是非常不合理的,因此在城市建设中,要控制超高层建筑的数量,不能为使城市有象征、有代表性建筑,就盲目的建造超高层建筑,这样是不经济的也是不合理的。
四、高层建筑中对于消防问题的设计
上面我们刚刚提到,高层建筑一般是建设在人员比较密集的地区。因此,一旦发生火灾,电梯就会降到底层不能使用,除了消防用的电梯除外。被困人员离开发生火灾区主要通过楼梯,这样就增加人员疏散的难度和延长疏散的时间。所以,建筑设计师在规划设计时要注意人员疏散问题。
我们都知道,在建筑物内有许多可燃烧物,这样就会加大火势。由于建筑是纵向烟囱,其具有拔风抽力的作用,造成烟气的蔓延,加大火势的高度。高层建筑中的火势蔓延是难以防范的,在建筑内设置的防火阀,在发生火灾时会失灵和不能密实闭合,不能有效控制火势蔓延。
高层建筑一旦发生火灾,就难以扑灭,因为在灭火过程中,会受到建筑物内很多因素的影响。如果火势蔓延,就会加大灭火的难度。所以,在高层建筑设计过程中,要充分考虑可能出现的问题,把问题尽可能的提前消除,实现高层建筑设计的主要目标。
五、结语
由于我国不断加快城市化的进程,在城市建筑中出现许多的高层建筑。城市建筑是一个城市的代表和象征,是体现城市的发展速度。因此,建筑工作人员有必要做好高层建筑的设计工作,分析在设计过程中遇到的重点和难点,提高建筑的安全性能,设计出具有城市代表色彩的建筑,提高整座城市的知名度,不断完善高层建筑设计。
参考文献:
[1]刘娜.城市建设中高层建筑设计要点探析[J].山西建筑,2013(10).
[2]户小宇.浅论绿色建筑设计要点分析[J].科技创新与应用,2013(39).
篇2
关键词:高层建筑;设计要点;
引言
城市高层建筑的建设不仅代表着一个城市的经济发展水平,而且对提升城市的影响力也有着至关重要的作用。目前,随着城市化进程的不断加快,城市人口数量的不断增加,城市建筑逐渐向高层发展,以通过扩大建筑上部空间来平衡人口众多和居住、生产空间问题。但纵观我国城市的高层建筑设计情况来看,不管是在高层建筑物的造型外观还是地理分布情况,建筑物都缺乏整体性,高层建筑物在城市中分布杂乱无章,从感官角度分析,难以给人们带来亲近感。城市高层建筑发展之所以会带来如今这一现状,究其原因主要是因为高层建筑在设计过程中没有把握好建筑物分布及外观的整体尺度和亲人尺度。高层建筑构造设计中往往过分地追求、新、奇、特,突出建筑物体同其他建筑物的不同之处,但是对高层建筑设计要点却没有进行深入细致的分析研究,使得城市高层建筑呈现出整体性差,难以凸显城市高层建筑特点的同时,又能给人们带来使用的便捷性,满足人们生产、生活对建筑空间环境的需求。所以,如何提高城市高层建筑设计水平,满足人们对现代高层建筑的各种需求,我们必须透彻地了解高层建筑的设计原则及设计要点。
1城市高层建筑设计所要遵循的原则
1.1整体尺度原则
城市高层建筑设计的整体尺度原则是指建筑各组成主体间的有机联系及产生的视觉效果。整体尺度原则主要强调的是建筑物整体性,在高层建筑整体性设计时要充分考虑建筑的主体、裙房以及屋面三个主要因素,将三要素有机结合在一起按照统一的尺度参考体系进行设计,而不是将三者单独地按照各自的参数体系进行设计。只有这样才能使三者有机的融合在一起,打造具有整体性的优秀建筑工程设计作品。
1.2近人尺度原则
近人尺度原则在城市高层建筑设计中的内涵是建筑物的进出口以及底层部分的尺寸大小能给人带来视觉享受的同时又能方便人们使用。其中,建筑物进出 口是用户每天都要使用的部分,进出口设计质量对用户的感官刺激较大。所以在高层建筑设计时要将近人尺度设计理念充分地融入到设计思路中,合理地划分建筑物入口处的柱子、檐口、大门以及墙面的尺度,细化每一部分尺度,使每一部分尺度都能在满足用户对建筑功能性需求的基础上,又能给人们带来感官享受。
1.3细部尺度原则
细部尺度是指高层建筑所采用的施工材料的质感,是更为细腻的建筑尺度划分。在高层建筑设计时应透彻地了解人们对建筑材质的标准要求及喜好程度。一般情况下,我们对事物的评价,都是通过眼观以及手摸的方式去对事物进行进一步的了解,然后从主、客观角度对该项事物做出综合性评价。所以,设计人员应遵循细部尺度原则,采用人们能够接受的喜爱的建筑材质塑造建筑工程作品,给人们带细部尺度主要是指建筑材料的质感,指高层建筑更细分的尺度大小。
2城市建设中高层建筑设计要点
2.1高层建筑采光设计
随着人们节能减排意识的不断提高,发展节能型建筑是当今建筑工程领域发展的总体态势。高层建筑内的照明能耗比较大,如何通过有效的措施降低人工照明对能源的消耗及利用日光照明是当今建筑工程领域必须要重视的课题。目前,比较先进的日光采集系统主要有以下几种:(1)提高单位面积进光区的日光量,利用太阳光为建筑提供照明需求,可有效降低人工照明对能源消耗。(2)为了能在不增加窗户周围的阳光强度且能使其到达采光更深的工作区域,可以通过阳光发射到屋顶平面来完成。(3)在不改变建筑构造的基础上,如增大建筑窗户的面积或数量来采集更多的太阳光,而能较好地满足建筑内照明需求的同时又不会在强烈的太阳光下给用户带来不适感觉,可通过阳光直射阻挡系统来解决。该系统是利用光线的折射计反射原理为设计依据的。
2.2高层建筑的抗震设计
抗震设计是高层建筑工程设计的重要内容,抗震设计质量对提升高层建筑的抗震能力有着直接的影响。基于地震频发的现实情况,加强高层建筑抗震设计工作是现行建筑工程领域必须要关注及重视的问题。在高层建筑抗震设计时候需要注意以下要点:建筑大厅的四角及建筑外墙位置应设置构造柱,并根据高层建筑要求的具体抗震等级合理确定构造柱数量。建筑框架山墙以及纵向方向的墙体是否设置构造柱用来分担砖墙荷载;在高层建筑抗震设计前设计人员应深入到施工工地进行工程地质勘探,牢固掌握高层建筑施工所在地地质情况及发生地震灾害的频率情况,以此为依据进行高层建筑抗震设计。在抗震设计中设计人员应严格按照《建筑抗震设防分类标准》划分的设防等级进行设计不得以经验随意地更改建筑的设防等级,如果提高建筑的设防等级会额外地增加工程成本投入,而降低建筑设防等级则会降低建筑的抗震能力,一旦地震灾害来临将会对建筑及人们生命财产安全带来极大危害。
2.3高层建筑的消防问题设计
基于高层建筑楼层数多,人群分布密集,一旦因为某种原因发生火灾,高层建筑的电梯将会全部停止运行,人们只能通过逃生楼梯逃生,到达安全地带。基于高层建筑聚集人员众多,逃生楼梯空间有限,人员安全疏散难度较大,所以,如何有效快速地疏散人员至安全地带是高层建筑设计人员需注意的设计要点问题。笔者认为在高层建筑消防问题设计时,除了要在建筑工程图纸中标明各层的安全通道位置,还需要在不影响建筑整体性及安全性的基础上拓宽逃生楼梯或多设置逃生通道。当然这只是笔者的一些拙见,如何有效地在火灾发生时快速地疏散人员还需广大的高层建筑设计人员进一步地探究。
结束语
当今科技迅猛发展,社会发展和城市相关建设也随之更上一个水平,发展之势锐不可当。在这个背景下,城市居民对生活的环境以及生活的水平都有了更高的需求。城市内的建筑逐渐达到饱和,城市的空间利用水平要求十分高,要在有限的空间通过科学合理的建筑设计增加建筑的功能性。同时,人们的审美观念逐渐提高,对建筑的艺术价值也有所追求,在一定程度上,高层建筑代表城市的气质。本文通过高层建筑与多层建筑的各项对比,对影响高层建筑设计的各项因素进行探讨。
参考文献:
[1]田毅,陈丹娜.浅议高层建筑设计与城市空间整合[J].价值工程,2011(12)
[2]魏国,李楠.高层建筑设计存在的问题[J].价值工程,2011(06)
篇3
关键词:高层建筑 ,设计, 要点分析
The high-rise building because of its huge size, often to the street space a sudden oppressive feeling, make the person feels as if from a large space suddenly into a small space, this is because the mass high-rise buildings caused by contrast. Whether the high-rise building with the city space harmonious, its evaluation standard quite part of depends on how the public judges feel, simply said, is that people are created in the space feeling; So a building designers in high-rise building design should be taken into consideration when created out of space to give the feeling of the person that use.
Keywords: high building, design, the main point analysis
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
城市空间是人类生活和生产所需要的重要因素,它为居民提供各种活动的可能。高层建筑是否与所处的城市空间融洽,其评价标准相当一部分取决于公众的感受,简单地说,就是人处在所创造空间中的感受;所以一位建筑设计者在进行高层建筑设计时要充分考虑所创造出来的空间给予使用者的感受。这些是从理论上要求一位建筑设计师要考虑的因素,也是作为一名建筑师应该承担的责任,而且还可以据此评价一位建筑师的设计能力和水平及其职业道德。事实上,在进行一项高层建筑设计时,开发商受利益的驱使往往不会考虑建筑与环境的关系,此时,规划部门所出台的各种条文政策及规范将扮演着重要角色,它强制性的要求必须顾及城市环境,营造舒适的城市空间。可以看出,高层建筑设计与城市空间的协调以及城市空间的营造是通过两方面的共同作用来完成的,即建筑设计和规划。
一、高层建筑设计
1充分发挥广场的作用
高层建筑由于其体量的巨大,往往给街道空间一种突然的压迫感,使人感觉好像从一个大空间突然进入一个小空间,这是由于高层建筑的体量所造成的对比。因此凡是处在街道两旁体量巨大的高层建筑在设计时应该对其进行后退处理,并在其退出的用地上设计一个广场空间,这个广场空间将起到空间的缓冲作用;而且由于高层建筑的建筑面积远远超出其用地面积,容纳的人员较多,出入口人流密度相对较大,后退出的广场空间也起到缓解交通压力的作用;从另外
一方面讲,广场空间往往在街道空间以及城市空间中起到非常重要作用,能够给公众留下较深的印象,也往往能成为城市的节点,这就是共享空间的好处。有的建筑大师甚至直接设计成下沉式的广场,如日本建筑大师叽崎新设计的日本筑波中心的下沉式广场,独特的广场空间造型,以人和环境为设计重点,不仅为公众提供了一个舒适的安静的休闲场所,而且使建筑塔楼的形象特征更加突出。这种下沉式的广场往往更容易给人留下印象,就空间形式而言它是一种非常富有情趣的空间。因此在进行高层建筑设计时广场和建筑应该作为一体来考虑。
2 高层建筑主体设计
对于一个城市而言,高层建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一个城市经济水平和发展程度,选择合理的造型就显的尤为重要。高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追随于建筑的结构形式,而不能有太多的变化,有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。高层建筑的主体部分是它的塔楼,塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用,现令国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形和明显的识别性,对一个城市具有一定的代表性,这可以说是高层建筑存在的一个原因。随着近年来资源短缺问题的出现,全球提出了可持续发展,而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的,随之就出现了“生态型”建筑的概念,如生态建筑师诺曼・福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦在强调象征意义和功能的同时,就引入生态的概念,是世界上第一座“生态型”超高层建筑。其建筑平面呈三角形,宛如三叶花瓣夹着一支花茎:花瓣部分是办公空间,花茎部分为中空大厅。中空大厅起自然通风作用,同时还为建筑内部创造了丰富的景观。而气候设计大师杨经文设计的马来西亚吉隆坡梅纳拉大厦则体现了利用空中开放空间连通建筑内外,贯彻“生物气候大楼”思想,引入了大量的植物,立面上螺旋上升的垂直绿化和底部斜坡的绿化都有助于调节气候,尽可能地拉近了人与自然的距离,较好地完成了室内外空间的过渡与衔接。同时对形成良好的城市空间环境也是一种深化。可以看出目前高
层建筑设计的一个新要求就是要实现“生态节能型”。高层建筑主体的下部分裙房虽然对整个城市影响较小,但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的影响。建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面,需要进行细致的设计,从而使下部空间丰富多彩而不至于感到苍白;并要体现人的尺度,因为裙房部分跟公众视觉接触较密切,对街道空间感影响也较大。而高层建筑的最上部分屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用,虽然它较少影响到生态环境,但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用,因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造。
3、巧妙地运用一些处理手法
高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大,但是底层部分却可以进行一些巧妙的处理来丰富空间形式。一般可以采用底层架空和入口缩进的手法。底层架空的处理手法是现代建筑的特征之一,它可以在高密度的环境中争取到宝贵的用地,把城市的道路、广场和建筑有机地结合在一起,形成通透的、公共的开放空间,给市民以小憩之地;同时还可以改善人流、视觉拥挤的状况,连通几个主要的公共场所,以增加城市空间的层次。高层建筑临近城市道路布置时,入口空间凹入建筑下部可以避免主体的被迫后退(用地非常紧张的情况下),取基地面积的有效使用,缓解入口处各种矛盾冲突;并有可能在建筑的形体设计、空间组织等方面形成新颖的构思,这种入口后退架开的处理不仅空间层次丰富而且给人的印象也深刻。
二、规划设计
1 避免高层建筑密集
高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利,却给城市空间带来很多压力,造成城市空间和城市交通的拥挤,甚至是一些史料不及的污染和危害,比如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染;还有就是形成高压风带和风口,这些会造成意想不到的后果。因此在规划设计中要对区域内的高层建筑密度进行限制,避免高层建筑的集中分布。
2 高层建筑与城市街道
高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段,这些地段的街道本身交通荷载就较大,高层建筑将大大增加这些街道的交通压力,分布在这些街道两侧的高层建筑要尽量控制其层数和高度,同时在规划设计时要对这些街道进行扩展,加大其通行能力。
3 控制超高层建筑数量
超高层建筑往往以其象征性和代表性而存在,实际上这类建筑既不经济又不合理,一些已建成的超高层建筑投入使用后,收益并不乐观,可以说仅仅是体现城市形象,提高城市知名度。
三、结束语
综上所述,高层建筑已经走过百年历史,从其出现之日起就已成为城市的焦点,其形式和风格也在不断地发展变化着,我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚,但是已经取得了很大的成就,像北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史,高层建筑设计与城市空间的融合也正不断地完善发展。
参考文献:
[1]陈大昆.住宅的优化设计[J].住宅科技,2001(2)
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【关键词】现代高层建筑;建筑设计;主要发展趋势
1高层建筑设计原则
(1)统一性原则。主要设计师要能够结合已成的城市的整体布局,本着统一性原则,对新建的高层建筑合理的规划和充分的布局。1)充分意识到距离和高度在整个高层建筑设计中的重要性,不要让建筑无显得拥挤不堪。在道路转弯拐角处对独立的高层建筑进行合理设计,与现在的道路景观融洽结合,充分体现出新建的高层建筑的美感。2)高层建筑的集体、统一布局,使高层建筑与城市整体设计十分和谐。3)充分体现出高层建筑设计的独特性质,不要设计出许多雷同的建筑,没有自己的独特个性。
(2)尺度和谐性原则。在设计新的高层建筑过程中,要对以下几个地方进行明确的把握,一城市尺度,二街道尺度,三细部尺度等。要使高层建筑设计与现有设计保持和谐性和统一性,需要根据具体的问题做具体的分析,在各个建筑细节方面留出合理的尺度和可更改的间距。于此同时,设计过程中也要坚持所有建筑物和谐性原则,避免重复对某种尺度的重复使用。
(3)局部形象尺度识别性原则。高层建筑中局部形象也十分重要,只有对局部形象尺度把握好,才能让整个高层建筑的整体布局显的比较和谐。在高层建筑设计过程中,屋檐尺度、台阶尺度和楼梯尺度等都要进行十分合理行的规划,只有这样才能提高整个高层建筑的美观度。如过不根据实际情况,就对局部形象尺度做出更改,势必会影响整个高层建筑的功能和整体美观度。
2高层建筑设计注意要点
(1)高层建筑防火设计须知。现在生活中火灾越来越多,来源越来越广。其中高层建筑的火灾类型不仅呈现出了多样化的特点发生的数量也越来越多。值得注意的是高层建筑物中人口众多,分布较广。而且高层建筑物的内部电气设备十分广泛,为火灾的发生埋下了许多安全隐患。比如,电线安装时线头外露,以及使用过程中超负荷使用,都容易发生一些列灾害,从而引起火灾事故的发生。日常生活中,热门,人们随意丢弃的烟头,点燃易燃易爆物品而引起的火灾。这就要求我们高层建筑人员在设计的过程中就要必须严格按照防火设计要点进行设计,紧抓设计要点,提高防火性能,确保在火灾发生后,让人们能在最短的时间内逃离灾害现场,并且有火灾引起的灾害降到最小化,最大范围内保护人民群众的生命和财产安全。在设计高层建筑的防火设施时,要充分考虑到整体布局的通畅性,还要考虑到与周边建筑物体的整体协调性。让现有的高层建筑与原有建筑物恰到好处的融为一体,不突兀。在设计内部消防栓的位置时,要保证能让每个消防水枪能够到达同一楼层内的各个角落,不能留有有死角。划分重点的防火区域,对重点区域的防火性能、耐火性能着重把控,保障建筑物建成后的良好性能。因此,在建造高层建筑时,相关的配套设施建筑一定要完善,在选择材料时,一定要尽可能的使用防火性、耐火性相对较高的材料来完善整个建筑设施。从源头上降低火灾发生的可能性。与此同时,也要做好火灾预警装置设施的建设,一旦出现安全隐患,能够及时通知人民群众撤离和消防人员迅速出警,把火灾消灭在源头,以确保人民群众的生命财产安全。
(2)高层建筑的电气设计。高层建筑中,电气设计主要有以下三点,供电电源的选择、电梯的设计以及应急照明三个方面。其中供电电源选择为:配备供电电源时可采用的方案有三种,第一提供供电电源时,要选择两个不同发电厂的电源,在一个供电电源出现故障问题时,另一个可以继续使用;不影响人们的日常使用需求。第二选择两个不同的变电站,来提供使用供给;第三,使用一个由区域变电所提供的一个供电电源,还需要一个设备自身的供电电源。其中,第三种建议比其他两种在经济上更为合理些。因此,第三种供电电源方案,是目前许多高层建筑的首选。一旦发生例如地震、火灾等次生灾害时,首先要保证电梯正常运转,及时疏散人群,为准备救助人员提供方便。安装应急照明时,要尽量安装在安全疏散的楼梯口内,消防电梯旁边,消防控制室内,变电、配电室内、防排烟机房等相对重要位置上,这样,在电源断电的情况下,也能够清楚的看清应急照明设施的位置,为开展救援工作提供方便,当然,这也从另一方面体现出现在高层建筑的人性化设计。
(3)高层建筑的节能设计。就目前形势而言,我国的经济支柱产业就是建筑行业。建筑行业消耗着我国百分之三十的能源与资源,并且每年还在持续上升。但是这也对未来可持续发展战略造成非常严重的威胁。这就迫切需求高层建筑设计人员对新的建筑物体的设计方式进行改变,将低能源、低资源的消耗理念融入到建筑中去,让“绿色建筑”的设计理念与高层建筑设计思想相互融合。
3结束语
虽然我国现有的高层建筑在大力、不断的发展形式中,而且也产生了一定的成绩,但是随着人们生活水平的不断提高,对高层建筑的设计水准要求也在不断提高。因此建筑设计人员就要通过不断的努力学习与研究,并且能够充分的考虑到各方面的实际使用因素,坚持以人为本,随着人们的审美水平的提高而提出越来越多的设计理念,以及不断变化的设计风格。
参考文献
篇5
【关键词】绿色住宅;生态型住宅;高层建筑;设计要点
1 引言
生态学的基本原理是要保持生态系统内相对稳定的生态平衡状态。建筑设计融入绿色生态因素,可以改善人类生存和持续发展的空间环境。绿色生态型住宅是立体、多维环保的工程,需要具有实用功能,并兼具高科技含量、持续发展的建筑理念和环境效益。建筑设计时,将居住建筑融入到自然生态平衡系统中,既可以确保小区适应生态环境,同时又能最大程度减少对环境的破坏。设计绿色生态型高层建筑是生态小区建设的重要手段,通过生态设计,实现节能、节水、低污染、无害、无毒、改善生态环境、延长建筑物寿命等特殊功能。通过人性化设计,确保建筑采光和通风保持良好。运用科技手段,达到建筑构建、人类生活和自然保持和谐共处的理想状态。让建筑物同自然生态环境之间保持良性循环,确保生态的持续发展。
2 生态型住宅(高层建筑)的设计理念
(1)舒适化的设计理念。时代在发展,科技在进步,随着人们生活水平的提高,逐步提高了对生活和工作环境的品质要求。在关注建筑功能的舒适性和建筑质量的同时,更加重视改善工作和生活环境。在此环境下,改善建筑功能,提高舒适度和生命质量成为建筑设计的主要发展方向。建筑创作的最终目标是要创造高效率和高质量的建筑环境。随着生态学、建筑学及其它科学技术的快速发展,综合相关科技成果为建筑设计创作提供了新的思维。建筑舒适化的设计理念离不开健康的舒适环境,健康舒适的环境需要具有优良的温湿度环境、具有优良的空气质量、具有优良的光线视线环境,同时要具有优良的声环境。在建筑设计中,要采用对人体健康无害的建筑材料,尽量减少挥发性有机化合物的使用,对可能危害人体健康的气体、电波、辐射进行有效抑制。建筑设计中要对环境温度进行自动控制,要具有足够的挑起调节系统来完成唤起通风;建筑物中要具有合理的桌面照度,要防止建筑间的对视和出现室内通视;另外,要使用吸声材料,提高建筑防噪抗干扰的功能。
(2)运用自然体系设计理念。在高层建筑设计中,运用自然体系的主要目的是为了能够让建筑最大限度地获取和利用自然通风和采光,创造一个健康、舒适的人工环境。阳光和空气是人类赖以生存的物质条件。随着照明技术和空调技术等人工技术的发展和普及,导致自然体系在建筑运用中受到忽视,同时也对建筑环境产生了负面的影响。人们如果长时间处于人工环境中,在封闭的人工环境内生活,久而久之就容易出现“病态建筑综合症”及“建筑关联症”,如疲劳、头痛、皮肤及黏膜干燥、全身不适等等。由此可见,现代高层建筑设计过程中,要注重将建筑设计和自然通风、自然采光以及其他高新技术手段结合起来。高层建筑设计中,采用采用风压与热压及二者结合等多种途径,利用现代空气动力学原理, 实现自然通风。保证良好的光环境同时,为避免直射眩光和过量的辐射热,采取多种创新方式, 实现自然采光。
(3)自我调节“生命体特征”理念。从建筑的生命周期来看,高层建筑主要氛围决策过程、设计过程、建造过程、使用过程及拆除过程等阶段。建筑生命周期同生命体一样,都具有产生、成长、成熟及衰亡的过程。同时,高层建筑也具有自我调节能力和组织能力来实现自身整体功能的完善。建筑的自身调节主要是要通过通风、采光、温度、湿度的自我调节,加上建筑具有的自我净化能力,来尽量减少自身废水、废气、噪声等污染物的排放。
3 绿色生态型高层建筑设计思路。
建立绿色生态的建筑系统是一项综合强、复杂程度高、难度较大的系统工程。一直以来,实现建筑同自然环境的协调统一是建筑设计的主要考虑因素。在生态设计理念下,进行建筑设计时,应注重营造完整的绿色生态系统,最大程度实现增加建筑的节能效果,注重建筑与自然生态的平衡。需要注意以下几点:
(1)注重生态型高层建筑空间组合设计。在高层建筑空间设计时,要综合考虑到建筑空间的组合、工作场所的布局特征、庭院空间利用和空间经济性等问题。高层建筑生态设计要求空间分区,同时要进一步考虑舒适度和节能的需求。高层建筑内部不同的空间对温度、自然光和景观的要求是不尽相同。例如,普通办公室对于温度的要求较为苛刻,其次是多功能厅和会议室,而走道、门厅以及楼梯交往空间等位置对温度的要求相对较低。建筑设计时,可以将交往空间作为内外环境的缓冲区,由于它的设定温度可以更接近室外,从而形成了室内外温差的梯度转换。通过优化设计,达到减轻人们对室内外剧烈的温度变化造成的不适感,优化能源消耗的目的。
高层建筑的生态设计对传统设计实践的发展是:从动静分区、功能分区进一步扩展到光、气、舒适度的环境缓冲分区。建筑生态化设计在确定交通核位置时,不仅仅要出于热工效应和环境舒适性的考虑,同时要考虑经济性和结构均匀性。通常来讲。最有效的平面空间布置是南北为主朝向、东西向双核的模式,采用该种模式,电梯厅、楼梯和卫生间有了自然的通风和采光以及朝外的宽阔视野,实现了建筑的生态功能,有力建筑节能。
(2)强调建筑物结构体系的生态化。自古以来,人类的建筑活动就在有意识或无意识地涉及到生态问题。同时,人类的文明是建立在模仿自然和适应自然规律的基础之上,通过不断发展而来的。因此,进行高层建筑设计创作需要不断地从自然界中汲取灵感。高层建筑结构形态对自然界的模仿不仅蕴含着高超的技术含量,而且还体现出极富张力的美学特性,采用与生长环境相适应的结构是最佳的结构形式。
(3)做好高层建筑物的“表皮”生态设计。现代高层建筑的“建筑表皮”,主要是指具有改变建筑室内、室外物理环境功能的建筑护结构,主要包括屋面、外墙和底层架空的楼板以及与其共同作用用于改变建筑室内外物理环境的附属构件,如表面绿化、遮阳设施等。高层建筑表皮作为内外空间的转换介质,通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用,都不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。根据高层建筑表皮所使用的材料及其构造方式不同,会对室内外热、光、声等物理环境产生积极或消极的影响。
4 结束语
绿色住宅强调以人为本以及与自然的和谐,实现持续高效地利用一切资源,追求最小的生态冲突和最佳的资源利用,满足节地、节水、节能、改善生态环境、减少环境污染、延长建筑寿命等目标,形成社会、经济、自然三者可持续发展,从而促使高层或超高层建筑得到进一步发展。
参考文献:
[1]寇俊瑞,刘佳.高层建筑设计生态化设计要点分析 .城市建设理论研究(电子版),2012(34).
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[关键词]超高层 建筑 电气
中图分类号:TP393.08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0313-01
1、 引言
每个建筑都有自己在特点,无论是在建筑在建设规模方面,还是在其使用功能方面,以及在独特的建筑规格方面,都是独一无二的,同时,一个建筑要想正常的满足人们的需要,要保证其正常的工作,因此,电气系统和电子信息系统是不可或缺的,必须保证其正常安全设置。以此,也必须选择正确合适的位置,且对于所要求的电气设备也要有相应的规模和特定的地点,确保电气系统在充分保证安全的条件下,能够充分的满足客户的需求。
对于超高层建筑而言,也要在保证高层建筑电气系统要求的基础上,在关键处做特殊设计和处理,更加确保其安全性和高质量。超高层建筑的规模大,设施设备多,因此其使用的负荷会很大,同时输送道路长,为安全起见,供电系统的安全性要保证足够的高等。由于超高层建筑的特殊性,导致了电气系统设计的高难度。
2、 国内超高层建筑现状
随着于1976年的广州白云宾馆的建立,我国拥有了超高层建筑,进而建筑结构材料和架构体系、建筑防火、垂直运输、远距离通讯等问题也相近解决,致使我国在近四十年内,超高建筑的发展迅速,且规模不断扩大,高度不断增长以及综合性越来越高。
3、 超高层建筑供配电设计要点
3.1 超高层建筑负荷分级
超高层建筑功能主要用于人员较多且疏散存在一定困难的地方,如酒店、写字楼和商业、公寓等场所,而建筑用户的负荷分级有一定的要求。但是对于航空障碍标志灯和消防负荷的要求一般要按一级负荷别重要的负荷要求供电。
3.2 超高层建筑供电电源、电压的选择
由于超高层建筑的规模和布局的不同,最终导致建筑要求的超高层建筑的负荷分级、用电容量和地区供电条件的不同,所以,供电电源的供电回路及电压等级也是不确定的,要根据以上不同点来设定供电回路和电压等级。但是,对于超高层建筑,其供电的安全和可靠应该引起足够的重视,为避免一些麻烦的危险,对于电源要有两个及以上的电源来进行供电,当然,两个电源不能来源于同一个电网或者在同一个电网中,但是彼此直接的关系不是很密切,当其中一个电源停止供电时,另一个电源能够继续正常供电。
3.3 超高层建筑变配电站设计
对于超高建筑来说,高是其最突出的特点,然而供电半径却是电气设计的影响因素250米是低压配电线路的长度界限,200米却是超高建筑的界限,所以当建筑的高度在上一台阶时,需要设置更短的变配电站,使其处于负荷的中心。对于高压配电室的位置也不固定,既可以放在主体建筑的地下,也可以为其设置独立的房间,而分配变电站应设在冷冻机房附近、顶层或者避难层等处。
(1)为了尽量节能,通常将变压器放在超高层建筑上,但是需要注意一些问题:
当变压器的位置距离居民的位置很近即变压器的上层或者下层有居民居住时,要考虑好电磁屏蔽、降噪、隔振以及防水等措施。
(2)在进行对楼上变压器机器高低设备选型时,需要考虑其体积和重量,因为这两样对运输产生很大的影响。
3.4 超高层建筑应急电源与备用电源
对于超高层建筑而言,规模大、高度高是很明显且突出的特点,并且这些地方的人员往往会很密集,对火灾的扑灭也不是易事,当然在进行对人群疏散时所需的时间也很长,因此,超高层建筑中应不可少应急电源。
3.5 超高层建筑配电方式
对于超高层建筑配电的方式,一般有放射式和树干式两种,而在这两种方式中,数放射式配电系统的可靠性比较高,因此,在超高层中一般采用放射式供电。
3.6 超高层建筑导体的选择及敷设
当对超高层建筑的导体进行选择时,要考虑建筑物的干扰,因为用于承载负荷电流的是密集型母线槽,但它毕竟是刚性结构,所以在使用时应该慎重。当所选在的地址是地震烈度较高的地区,则可以选择电缆,因为用电缆供电既能提高抗震,又能提高性价比。
对于超高层建筑导体的敷设也是有一定的要求的,对于其中的竖井而言,应该按照避难层上下错位设置;高、低压电缆竖井应该分别设置;两路及以上的高压电缆应该分开敷设;消防线路、普通线路应该分竖井敷设。
3.7 超高层建筑应急照明
对于超高层建筑避难层的照明,其照明地面平均水平照度不低于3lx,而对于垂直疏散区域和避难走道的照明地面平均水平照度应不低于5lx。但是,对于超高层建筑中的大型商业的备用照明和营业厅照明应该按照一级负荷供电。
3.8 超高层建筑航空障碍灯
由于超高层建筑的高度,一些空中飞行物可能会误撞到建筑物上,因此在超高层建筑的最高部位设障碍灯,当最高层的水平面积比较大时,除在制高点设置障碍灯的同时,也要在的转角处分别设置。
4、 超高层建筑的防雷、防灾和接地设计
超高层建筑的高度比较高,但遇到雷雨天气时,相对于附近低的东西或建筑,其更容易与乌云产生共鸣, 从而于雷电发生反映。而这些超高层建筑一般又是具有重要性、适用性和高价值性的建筑,因此有必要进行防雷设计。
超高层建筑遭雷击的概率很高,因此要做好接地工作,以此降低雷击带来的危害,如可以采取防直雷击、侧雷击、闪电感应、电磁脉冲等措施,还可以将其他设备设施接地。
超高层建筑是一个人群比较密集的地方,并且是一些重要的的地区,因此必须要进行防灾设计,设计避难层,且彼此之间的距离不能大于50米。对于没有游泳池、溜冰场等无水设施的超高层建筑,需要设计火灾自动报警系统。各避难层之间的火灾应急广播系统、与中心的有限和无限呼救信号、手动报警系统等都应该是独立的。
5、 结论
超高层建筑是一个很复杂的系统,其中的电气系统更是于居民息息相关,通过分析超高层建筑电气系统的要点,能够进行更好的完善,有助于超高层建筑的发展。
参考文献
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关键词:现代城市;绿色生态型;高层建筑物;设计要点
自高层建筑物发展到现在,已经成为社会各界热切关注的重点问题,现在城市中所建造的建筑物无论是在其舒适角度还是在它的外观上来看,都有效的将科技和生态原理相结合开来,而且这些高层的建筑物分别代表着不同的城市标志,是不同的城市的象征。我们所说的建造绿色生态型的高层建筑物指的并不是在一个有限区域内展开绿色设计,单纯的在建筑物四周建造一些树木,其指的是在建筑行业的不断发展和创新之后,相关的建筑师们对建筑进行科学性的认知。建造这样的建筑物所涵盖到的领域也是十分广泛的,除包括有规划城市外还包括有设计相应的排水管道和资源利用等领域。当选择好规划的高层建筑物之后,还要铭记与之相关的设计要点。
1 减少给人体带来的危害,使人们健康得到保证
不论是设计哪一种类型的建筑,首先应该坚持的原则就是要使居住的人们的生命健康得到保证,而本文中所提出的建造绿色生态型的建筑物则更应该遵循这一原则,最大程度上将环境中给人体带来危害的因素加以去除。例如存在于环境当中的噪音,辐射和风等这些对人体带来危害的因素我们在设计时都要充分的将其考虑在内。也就是说在规划设计时要合理的对空间加以布局,使设计的建筑物不但通风效果良好,同时还要有效的对风和自然光加以利用,使电磁辐射减少排放量;建筑时需要的材料最好要选用那些达到国家的标准的且健康的绿色材料,尽量不选用VOC等这些对人体有危害的建筑材料。
2 合理科学的运用生态能源
我们要多加利用可再生的能源,减少对非可再生的能源的使用。例如:使用石油和煤等不但会使环境受到污染,同时还会减少存在于地球上的资源,令其变得更加缺少,使人们的生存受到威胁。但是还要记住,没有一种资源是永无止境,利用不完的,我们应该合理的加以利用,防止滥用。
在设计生态型的高层建筑物时,我们首先应该对使用的水资源进行严格把关,要提高水资源的利用率,真正的做到对每一滴水都珍惜和节约,尽量使水循环系统得到改善。其次要注意通风,将自然界中的风资源进行必要的利用,对建造一个自然空气循环的系统是十分有利的,所以说,我们在设计这样的高层建筑物时要具体考虑到迎风面,进行科学系统化的布局,将自然风加以有效的利用。最后就是对于在建筑物中涵盖的光热和光电,我们应该充分利用太阳能源,将光热技术集中融入到建筑物的设计中来,具体表现在太阳能的热水产品方面,对于光电的利用则主要体现在通过光伏电池板把光能给转变为电能。此外,在设计高层建筑物对资源加以利用的同时还应该时刻提醒自己对资源进行节约利用,对于建筑中用到的钢材和混凝土以及保温材料等这些旧材料我们可以改良加工之后再次对其进行利用,尽量做到二次利用。
3 多利用自然景观,使建筑物跟植物相融合
建造的不同的高层建筑物具有的功能不同,这也就决定着我们选定的建筑物的位置也是不一样的,在设计生态型的高层建筑物也是一样,要充分的考虑到地理位置带来的优势。对于湖泊或者是在河流周围的建筑区域,我们可以根据水岸线具有的曲折线条特点来对建筑物的轮廓进行修饰;如果建筑物是在山体周围,则我们就可以充分利用山石驳岸等样式来建造。这样一来,不但可以将建筑物四周自然景物充分的加以利用,同时还能够使高层建筑物的环境得到改变,进而使四周的空气得到净化。
4 注意建筑物的构造特点
因为不同的高层建筑物具有的功能和特性是不一样的,这也就意味着其内部的空间也是不一样的,再加之建筑物结构技术的不断发展,使得不同构造的建筑物具有不一样的优点。比如悬挂这种结构,是一种允许主框架落地但是其他都可以不落地的结构,而巨型结构则是由大截面其斜、竖杆所构成的担负竖向力和水平的一种结构。
5 要注意节能
首先,节能会受到建筑的朝向的影响。但同时也会受到季节的印象,因此在设计生态型的高层建筑时要具体全面的将环境的因素给考虑在内,最好设计出来太阳高度角图,对不同的季节朝向不一样的太阳高度进行分析,进而得出在打开窗户时拥有的最大的采光面积那侧,让室内可以得到最多的太阳光线,使损失的热量可以有效减少,让室内的温度保持稳定。其次,在建筑物的外表面最好使用节能材料,依据不一样用途的建筑物来选取最适合的材料,其中具体的材料主要有透气、遮光和吸声等材料。
6 布置结构平面的原则
在设计生态型的高层建筑物时,处于水平荷载的作用中结构侧移是制约建筑物最主要的因素。布置建筑物的平面时所遵循的原则例如形状、对称性等都影响着建筑自身具有的抗侧压力,不对称和不规则甚至是比较复杂的平面结构都会对建筑本省造成不利的影响。所以,在布置结构平面时应该使建筑物功能作用得到满足后,还要将建筑物的抗侧压力尽量提高。
7 结语
综上所述,我们发现,设计绿色生态型的高层建筑适应了我国实行的可持续发展方针策略,而且现在已经成为设计建筑物的一种全新的方向。综合上述关于绿色生态型的高层建筑物设计的要点,跟现在我国经济发展现状相结合,城市的建筑可以说是消耗资源和能源的VIP客户,建筑物消耗的主要是石油、天然气和煤、电等资源,制造出来的却是对环境造成严重污染的气体和热量。由于我国人口的不断增长,逐渐减少的土地跟其完全不成正比,因此,可以说建造绿色的生态型高层建筑顺应了时代的发展和经济发展的要求,生态环保一定要跟现代的城市建设相融合,且在城市建设中绿色生态一定会发挥其独特的作用。
参考文献
[1] 温世有.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].门窗,2014 (11).
[2] 谢德刚,祝友涛,李丰收.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].门窗,2013(04).
[3] 楚利平.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].科技创新与应用,2013(26).
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关键词 高层建筑;结构设计;结构分析
中图分类号 TU973 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)071-0094-01
当前高层建筑结构设计工程师面临的一个首要问题就是怎样才能设计出安全、舒适、经济、美观,并能满足人们精神及物质生活要求的高层建筑。因此,对高层建筑结构设计要点的熟练掌握,是高层建筑结构设计人员的必备基本素质。笔者将多年从事高层建筑结构设计的经验做了一个总结,提出了高层建筑结构设计中一些需要注意的问题,并对高层建筑结构设计的体系作了分析,以供参考。
1 高层建筑结构设计的特点分析
1.1 水平荷载是高层建筑结构设计当中的决定因素
高层建筑所承受的楼面荷载及其自身重量于竖向构件当中的弯矩及轴力数值与高层建筑的实际高度成正比;高层建筑结构中倾覆力矩的产生与水平荷载相关,结构的轴力也由竖向构件所引起,倾覆力矩及轴力都与高层建筑本身的实际高度成正比;对于具有特定高度的建筑来说,竖向荷载在一般情况下是一个定值;而高层建筑结构中的水平荷载数值由结构动力的特性决定,随动力特性变化而变化,尤其是水平荷载当中的风荷载。
1.2 轴向变形在高层建筑结构设计当中是不可忽视的因素
如高层建筑所承受的竖向荷载值较大,可引起柱中出现轴向变形的现象,且幅度较大,从而影响连续梁的弯矩,对连续梁中部的支座处负弯矩值产生了减小作用,而对端支座的负弯矩值及跨中正的弯矩值则是产生了增大作用。较大的竖向荷载值还会影响预制构件下料的长度;在这样的情况下,就需要以轴向变形作为依据的计算值,调整下料长度。此外,竖向荷载值对构件侧移及剪力产生的影响也不可忽视,因其与构件竖向的变形相比较考虑,会产生与不安全结果不相符合的现象。
1.3 侧移是高层建筑结构设计中的控制指标
高层建筑与低矮的楼房不一样,高层建筑结构设计工作中,关键的影响因素为结构侧移;随建筑本身实际高度的增大,水平荷载之下的建筑结构侧移的变形会迅速增大。可以发现,在水平荷载的作用下,需要对结构侧移进行控制,使其保持在一定的限度之内。
1.4 结构延性为高层建筑结构设计的重要指标
高层建筑的结构要比低矮楼房的结构更柔,在地震的作用下,出现的变形幅度会更大,减少了倒塌的现象。在高层建筑的构造方面可采取相应的措施,使之进入到塑性变形的阶段后,仍具有足够延性,保持较强变形能力。
2 高层建筑结构设计体系分析
2.1 剪力墙-框架体系的设计
在高层建筑结构中的框架体系刚度及强度均不能达到要求时,常常需要在高层建筑的平面内适当的位置,建立剪力墙以代替结构中的部分框架,将剪力墙-框架结构体系应用于结构设计当中[3]。当建筑物承受来自水平方向的压力时,剪力墙及框架可以通过刚度足够强的连梁及楼板共同组成相互协同结构工作体系。在剪力墙-框架设计体系中,承受来自垂直方面荷载的主体为框架体系,水平剪力的承受主体为剪力墙;在剪力墙-框架体系中,位移曲线为弯剪型。结构侧向的刚度由于剪力墙的作用而增大,建筑在水平方向上的位移得以减小;框架所承受的水平方向上的剪力出现明显下降的趋势,竖向的内力分布变得均匀。
2.2 剪力墙结构体系的设计
剪力墙结构体系是指由平面的剪力墙结构组成的建筑主体受力结构。在剪力墙结构体系当中,全部的水平力及垂直荷载由单片的剪力墙所承受。剪力墙结构体系是一种刚性的结构,位移曲线是一种弯曲型结构。剪力墙结构体系的刚度及强度均相对较高,具有一定延性,在传力时具有直接及均匀的优点,整体性好,且抗倒塌的能力较强,不失为一种优良的建筑结构体系,其可建的高度一般大于剪力墙-框架体系。
2.3 筒体结构体系
筒体结构体系指的是以筒体作为抗侧力的构件建筑结构体系,筒体结构体系主要包括筒体-框架、单筒体、多束筒及筒中筒等其他多种形式。可将筒体分为空腹筒及实腹筒两个大类。筒体为空间受力的结构构件与三维竖向的结构单体,由曲面墙或平面墙围成;也可由窗裙梁、密排柱及开孔钢筋外墙等构成。筒体结构体系的强度及刚度均相对较高,在大空间、大跨度等特殊类型的高层建筑中被广泛应用
3 高层建筑结构设计的基本假定分析
由剪力墙及简体框架组成了高层建筑主体结构,组成的方式为平楼板水平连接。因此,在三维空间中精确及完善的分析高层建筑结构设是存在难度的,特别是不同的实用分析方法,要引入不同程度的简化计算模型。以下四种假定是高层建筑结构设计中比较常见的计算模型。
3.1 小变形基本假定
在一般情况下,小变形基本假定在高层建筑结构设计分析中被应用得最多。很多从几何方面入手的研究人员对P—效应进行了详细研究,并得出以下注意事项:在建筑高度与顶点的水平位移的比值大于0.2%的情况下,需高度重视建筑结构受到P—效应影响的程度。
3.2 刚性楼板基本假定
在分析高层建筑结构设计时,存在的问题主要是过于注重平面内刚度,而忽视了平面外刚度。采用刚性楼板基本假定的分析法不仅能将结构的位移自由度减少,计算的方法简化,而且能为筒体结构空间薄壁的杆件理论创造良好的计算及使用条件。在一般的情况下,在剪力墙结构体系及框架结构体系当中运用刚性楼板基本假定是可行的。但是,就竖向刚度结构出现突变的情况而言,受到楼板变形的影响较大,如有些楼板的层数不多、刚度不大及抗侧力构件的间距过大等情况,尤其是结构底部及每层顶部内力的影响更为显著。对于以上问题,要采取一些适当的调整措施进行解决。
3.3 弹性基本假定
目前,在高层建筑结构设计的分析方法当中,弹性基本假定
计算方法被运用的范围较广。尤其在垂直荷载的计算当中,因高层建筑结构长时间处于弹性的工作阶段,实际工作情况与弹性基本假设的情况相吻合。但如果遭到较严重的自然灾害,如较大强风及地震等,建筑结构会因较大的位移幅度而产生裂缝,从而进入到弹塑性的工作阶段。在这样的情况下,为了能使高层建筑结构状态得到真实的反应,只能在结构设计中运用弹塑性分析方法。
3.4 计算图形基本假定
高层建筑结构设计中三维空间的分析方法主要为计算图形基本假定。二维协同分析没有将侧力构件中公共的节点在外位移纳入到分析的范围当中;侧力构件外的刚度及扭转刚度并没有受到高度重视。分析精通杆的三维空间中每一节点时,自由度只有六个,不足以完成分析,使用计算图形基本假定分析法,可以弥补这一缺陷。
4 结束语
高层建筑的快速发展增加了对其力学及结构分析模型等方面的诸多要求。因此,寻找新的结构设计形式与正确的力学分析模型,是当前高层建筑结构设计工作人员的主要奋斗目标;只有找到新型建筑结构设计形式与正确的力学分析模型,才能使高层建筑获得更好的发展。
参考文献
[1]都凤强.高层建筑结构设计的实践探讨[J].科技创新导报,2009,21(8):942-943.
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关键词:高层建筑 尺度效应尺度设计
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A
0引言
随着社会的发展, 我国的高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标, 每栋高层都想表现自己, 突出自我, 而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量失衡, 缺乏亲近感,拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的创新。高层建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量,给观者以强烈的视觉感受,同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。当真正把建筑看作是城市环境的一部分时,建筑设计不仅仅是简单意义的单纯设计,单纯满足使用功能、技术和经济等方面的要求,已不再是设计的全部内容。因此, 对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。
1. 高层建筑设计中的尺度效应
1.1 城市尺度效应
高层建筑是一座城市有机组成部分, 因其体量巨大, 高度很高,是城市的重要景点, 对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看, 表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响, 城市的天际轮廓线有实、虚之分, 实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线, 高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用, 因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见, 也是一座城市给每一个进入它的人的第一印象。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响, 高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化, 不当的尺度会对城市产生不良的影响, 改变了城市传统的历史文化, 也会改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系。
1.2 整体尺度效应
整体尺度是指高层建筑各构成部分, 如: 裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的, 关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种, 但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时, 人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律, 如果得到这一点, 就会认为这一建筑物容易理解和掌握, 若不能得到这一点, 人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此, 建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的, 在设计时要注意下面的两点:
尺度比例的协调性
高层建筑一般由三个部分组成的- - 裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元, 以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系, 而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系( 如把建筑的一层或几层的高度作为参考系), 不能每一部分的尺度参考系都不同, 这样易使整个建筑含糊、难以把握。
各部分细部尺度的层次性
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。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分( 裙房、主体和顶部) , 最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸, 使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有 1~2 个尺度等级, 也不易过多, 太多易使建筑造型复杂而难以把握。
街道尺度效应
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。这是人对高层建筑近距离的感知, 也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定, 主要考虑到街道行人的舒适度, 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。
(4) 近人尺度效应
近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触, 也易被人们仔细观察, 也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系, 不宜过大或过小, 过大易使建筑缺少亲近性, 过小则减小了建筑的尺度感, 使建筑犹如玩具。在近人尺度处理中, 应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分, 檐口、门、窗及装饰的处理, 使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定, 创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间, 使人的心理有一个逐渐变化的过程。如: 上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区, 这样使建筑更具有近人及亲人性。
细部尺度效应
细部尺度是指高层建筑更细的尺度, 它主要是指材料的质感。在生活中, 有的事物我们喜欢触摸, 有的事物我们不喜欢触摸———我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应, 形成人的视觉质感, 建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感, 来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感, 或者换言之, 通过质感产生一种视觉上优美的感觉。
2. 高层建筑外部尺度设计的原则
2.1 建筑与城市环境在尺度上的统一
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响, 因为在城市轮廓线的组织中, 起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑, 因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:
(1)高层建筑聚集在一起布置, 可以形成城市的“冠”, 但为避免其相互干扰, 可以采用一系列不同的高度, 或虽采用相仿高度,但彼此间距适当, 组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处, 以丰富行人的视觉观赏。
(2)若高层建筑彼此间毫无关系, 随处随地而起不到向心的凝聚感, 则不会产生令人满意的和谐整体。
(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同, 因为这会极大影响轮廓线的优美感。
2.2 尺度的有序性
高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列, 在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用, 才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
2.3尺度的可识别性
高层建筑物上要有一些局部形象尺度, 能使人把握其整体大小, 除此之外, 也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉, 效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。
3、结语
总之,高层建筑的外部尺度影响因素很多, 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。
参考文献:
[1] 李风,吴燕. 高层建筑设计外部尺寸问题探析[J]. 黑龙江科技信息. 2011(18):106-107
[2] 哈新冰. 高层建筑设计要点分析[J]. 科技信息(科学教研). 2010(07) :125-126
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关键词:高层建筑;结构设计;
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
前言
我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑上海金茂大厦88层,高420.5米;如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米。目前我国的高层建筑在城市化建筑中的比例也越来越大。随着对高层建筑使用功能要求的日益严格,高层建筑的高度不断增加,建筑类型与功能越来越复杂,高层建筑的结构体系也是越来越多样化,高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势,作为设计人员必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能设计出高质量、高品质的高层建筑。
一、高层建筑结构设计的特点
1、结构延性是重要设计指标。相对于低矮的建筑物,高度较大的建筑物结构更柔一些,在风力、地震、沉降等自然力的作用下会产生更大的变形。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免损毁倒塌,在结构上采取合适的措施,使高层建筑具有一定的结构延性是一个不容忽视的问题。
2、水平载荷成为决定因素。在低矮建筑结构设计中,一般都是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计,但是在高层建筑中,尽管竖向载荷的影响仍旧巨大,但是起决定作用的是水平载荷。这是因为建筑物的自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,只是与楼房高度的一次方成正比;但是水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比。
3、侧移变形不容忽视。与底层建筑不同,高层建筑的水平荷载数值往往很大,并且这种水平载荷会随着建筑物高度的增加迅速变大,所有在设计中不仅要求建筑物结构具有足够的强度,还需要具有足够的抗推刚度,使建筑物在水平荷载下产生的侧移被控制在某一范围之内。
4、抗震设计要求更高。抗震设计时现代高层建筑设计中必须要考虑的因素,对于高层建筑抗震设防结构的设计,除了要考虑正常情况下的竖向荷载、水平载荷以及风荷载外,良好的抗震性能也是不容忽视的,高层建筑抗震设计的要求要做到小震不坏、大震不倒。
二、 高层建筑结构设计的方法
1、 选择合适的基础方案。在设计中,基础设计应综合考虑工程施工的地质条件,建筑结构类型与载荷分布,周围建筑物影响及施工条件等多种因素,选择既经济又合理的方案,设计时应充分发挥地基的潜力,必要时应进行地基变形验算。基础设计应根据详尽的地质勘察报告进行设计。在设计时应注意,对于同一结构单元,应尽量避免使用两种不同的类型。
2、计算简图的选用应该适当。结构计算式在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生,所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
3、 选择合理的结构方案。通常情况下,一个合理的设计应该是一个经济的结构方案,结构体系与结构形式的选择应该切实可行。结构体系的设计应使受力明确,传力简捷。同一结构单元应该使用一致的结构体系。综合来看,在工程设计时必须设计要求、材料选用、地质条件等情况进行综合考虑,并与其他保障行业充分协商,在此基础上进行结构选型,择优选用,确定结构方案。
4、计算结果统一分析。在现在建筑结构设计中,计算机技术已经得到普遍采用,但是由于市场上软件种类很多,标准不统一,不同软件计算的结果往往会不同。所以结构设计人员应了解使用的程序的适用范围、使用条件等。并且在使用不同的程序或软件时应该注意统一标准,对不同的结果认真分析,慎重校核,做出合理判断。
5、采取相应的构造措施。在进行结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉原则”,特别要注意构件的延性性能;对薄弱部位进行加强;注意钢筋的锚固长度,尤其是钢筋的执行段锚固长度;并且还应考虑温度应力的影响力。
三、 高层建筑结构的相关问题分析
1、建筑的超高问题:在抗震规范和相关规范中,对结构的总高度有着严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度,增加了B级高度,处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
2、短肢剪力墙的设置问题:在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
3、嵌固端的设置问题:由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
4、结构的规则性问题:新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
四、结语
总之,高层建筑结构的设计是一项复杂的工作,需要工程技术人员正确理解规范,合理应用计算软件,应重视高层建筑结构的设计的每个环节,重视结构计算的准确性,还应该考虑方案的实际情况,作出合理的结构方案选择,运用掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题,把握工程设计要点,针对其中不足的地方,采取相应处理方法进行必要的调整完善,才能设计出高质量、高品质的工程。
参考文献
相关期刊
精品范文
10高层建筑实例分析