高层建筑的分类范文

时间:2023-12-27 17:44:08

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高层建筑的分类

篇1

关键词:高层建筑总体 分类设计

中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: with the high-rise building their own development, people of high-rise building the requirements of architectural design in more and more is also high. High-rise building has become one of the most important the lives of building types. High-rise building huge size, strong visual impact, fully embodies the modern building technologies, aesthetics, and culture, charm, to the city form also has important implications. So for building design is put forward higher request.

Key words: the overall classification high-rise building design

随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。现在高层建筑面临着如何搞好高层建筑设计的问题。

一、高层建筑工程的总体设计

高层建筑工程施工的工程设计图纸,要求高度精确和完整,工程设计是高层建筑工程施工质量的基础和保障。必须具备工程施工设计的完整性,系统性,协调性和有效性,严密精确,一丝不苟。

高层建筑工程施工设计图纸的完整性,一方面要求设计图纸数量的完整性,另一方面要求设计图纸内容的完整性。

高层建筑工程施工设计图纸,要求涵盖高层建筑工程主体施工、电气工程施工、给排水、暖通工程施工、防雷消防工程施工、智能化及绿化工程施工等方面,各方面的设计图纸数量要完整齐备。高层建筑工程施工图的内容,要求和进度要形成统一整体的设计结构,紧密结合,实施统一的施工标准,进度和要求。在结构施工图、暖通、给排水工程施工图、电气工程施工平面图、防雷消防工程施工平面图以及智能绿化工程施工平面图中,都要标出与建筑施工图的相关内容。例如墙、柱、伸缩缝、门窗位置及轮廓;给出主要平面尺寸、备轴线尺寸、柱间尺寸、柱的编号;还要注明各房间的名称及屋内层高、开门的位置及方向等,以便各专业设计过程的协调配套和施工方便。高层建筑工程施工设计图纸,要充分体现施工设计图纸的系统性、协调性和有效性。要求设计图纸是系统的图纸,能概括表明各项施工的组织系统及其联系关系,施工设计图纸的协调性,要求各工程施工图纸之间能够相互说明,互相解释,说明各设备、设施的平面位置,说明各种设备的工作原理,各种原材料的特性,各种参数的设备材料表,有效地指导施工。各工程施工设计图纸的标准有所重复是允许的,但是必须保证各工程施工设计图纸的这些标准的协调一致,这是高层建筑工程施工设计的关键方面。

二、高层建筑中的分类建筑设计

1.底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。而在北方寒冷和严寒地区,在出人口设置的起分隔、挡风、御寒等作用的建筑过渡空间,即门斗。

2.建筑围护

由于人们在高层建筑上居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的或内平开的启闭方式。

3.服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信报箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

4、做好防火分隔与安全通道设计

高层建筑中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。因此,超高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统,能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的,从投资方面又低于机械排烟系统,是可行的。其裙房的楼梯间内可统筹考虑布置。其风压值应为防烟楼梯间40Pa至50Pa,前室、合用前室、封闭避难层25Pa至30Pa,既能方便疏散安全门的开启,又能保证安全地带的压力,对烟气起到排斥作用。同时,超高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施,除满足避难层内一定的正压值,防止烟气入侵,也为躲避在避难层里的人们提供呼吸用的新鲜空气。

5、做好建筑电气和防雷电设计

5.1防雷电设计

现代高层建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外,近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用,但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙,与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。

现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地,都是合在一起的,组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定,通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求,仍需要装设水平的人工接地体,将主要的建筑物基础连接成接地网,这对均衡电位,提高安全性都有好处。

5.2高低压配电系统的设计

(1)高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。(2)计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。(3)为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。(4)高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。

5.3电梯

电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。

5.4电气照明设计

电气照明设计,包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置,眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系,应该相互配合,在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源,可以取得节能的明显效果。

参考文献:

【1】包世华、方鄂华,《高层建筑结构设计》,清华大学出版社,2003

篇2

关键词:高层建筑;建筑设计;分类设计; 

Abstract: With the development of high-rise buildings, people in high-rise building construction design requirements are also increasing. This paper firstly in high-rise building design of high-rise buildings, the classification analysis of high-rise building design, architectural design, at the same time from the building fire protection, electrical and lightning strike and other aspects, safety protection design in high-rise building.

Key words: high-rise building; architecture design; design classification

中图分类号:TU2文献标识码:A 

随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。 

1 高层建筑整体设计 

1.1 主体设计 

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上是不容忽视的。 

1.2处理手法上的巧妙运用 

在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。 

2 高层建筑中的分类建筑设计 

2.1底层入口 。首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。 

2.2 建筑围护。由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。  2.3 服务设施 。高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。 

3 高层建筑的建筑设计

3.1 随着高层建筑的发展,决定了其结构的合理性和科学性。高层建筑呈现出以下发展趋势:①层数增多,高度增加。我国设计有80层以上的高层建筑,有的处于领先地位。②新材料的开发应用,新结构形式的应用。高性能混凝土材料在不断发展,对高层建筑的发展产生重大影响。③平面布置与竖向体形更加复杂。现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面,主要是结构分析技术和计算手段的提高为它创造了条件,需要结构设计更加提高。④耗能减震技术的应用与发展。

3.2高层建筑的尺度设计,主要包括:①整体尺度。整体尺度的均衡非常重要,设计时要注意:一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系;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。②城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,是城市的重要景点。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。③细部尺度。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。

3.3 高层建筑的生态设计要求应该受到迫切的关注。主要内容为:①高层建筑营运系统的生态性设计。建筑平面与体型系数影响建筑采暖能量的需求,它不仅仅是一个热工性能参数,这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本,在常见的平面形式中,圆形平面可以拥有最小的面积。②方形。每个建筑基址都有其特殊性,因此,高层建筑的设计毫不例外也与基址相关,通过建筑形式、植被和遮避带最大限度地开发基址剩余区域的潜能。我们可以利用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风和更有效的制冷,以减少对空调系统的依赖。

篇3

关键词: 高层建筑分类设计安全问题

Abstract: With the high-rise building their own development, people of high-rise building the requirements of architectural design in more and more is also high. This paper firstly in the overall design of a high-rise building were reviewed in this paper, the design of a high-rise building classification analysis, and building fire and lightning from the aspects of content, showing in high-rise building security protection design.

Keywords: high-rise building; design; security classification

中图分类号:TU97 文献标识码:A文章编号:

1高层建筑外部尺度设计的原则

1.1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:

1.1.1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;

1.1.2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;

1.1.3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。

1.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

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。

1.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

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。

2高层建筑整体设计

2.1主体设计

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。

2.2处理手法上的巧妙运用

在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。

3高层建筑中的分类建筑设计

3.1底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

3.2建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

3.3服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

4高层建筑工程的设计

4.1高层建筑工程施工的工程设计图纸,要求高度精确和完整,工程设计是高层建筑工程施工质量的基础和保障。必须具备工程施工设计的完整性,系统性,协调性和有郊性,严密精确,一丝不苟。

4.2高层建筑工程施工设计图纸的完整性,一方面要求设计图纸数量的完整性,另一方面要求设计图纸内容的完整性。

4.3高层建筑工程施工设计图纸,要求涵盖高层建筑工程主体施工、电气工程施工、给排水工程施工、防雷消防工程施工、智能化及绿化工程施工等方面,各方面的设计图纸数量要完整齐备。高层建筑工程施工的内容。要求和进度要形成统一整体的设计结构,紧密结合,实施统一的施工标准,进度和要求。在电气工程施工平面图、给排水工程施工平面图、防雷消防工程施工平面图以及智能绿化工程施工平面图中,都要标出与土建工程施工的相关内容。例如墙、柱、伸缩缝、门窗位置及轮廓;给出主要平面尺寸、备轴线尺寸、柱间尺寸、柱的编号;还要注明各房间的名称及屋内层高、开门的位置及方向等,以便各工程施工过程的协调配套和施工方便。

4.4高层建筑工程施工设计图纸,要充分体现施工设计图纸的系统性、协调性和有效性。

4.4要求设计图纸是系统的图纸,能概括表明各项施工的组织系统及其联系关系,施工设计图纸的协调性,要求各工程施工图纸之间能够相互说明,互相解释,说明各设备、设施的平面位置,说明各种设备的工作原理,各种原材料的特性,各种参数的设备材料表,有效地指导施工。各工程施工设计图纸的标准有所重复是允许的,但是必须保证各工程施工设计图纸的这些标准的协调一致,这是高层建筑工程施工设计的关键方面。

5高层建筑的规划设计

5.1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,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。

5.2控制超高层建筑数量。一些已建成的超高层建筑投入使用后表明收益并不乐观,可以说仅仅是体现城市形象,提高城市知名度。

5.3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,在规划设计时要对这些街道进行扩展,加大其通行能力。

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。高层建筑已走过百年历史,从其出现之日起就成为城市的焦点,其形式和风格也不断的发展变化着,我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚,但已经取得了很大的成就,如北京、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的完善发展。

6高层建筑设计需要注意的安全问题

6.1防火的问题

总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。

合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。

6.2防雷击的问题

高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。

7结语

随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。

参考文献

[1]陶任重,秦海福.基于城市空间的高层建筑设计理论研究[J].黑龙江科技信息, 2009,(06).

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【关键词】高层建筑结构;设计;特点;原则;问题;措施

Abstract: In recent years, with China's rapid economic and social development in the city, construction of a large number of high-rise building. However, the structure design of high-rise building has changed greatly and new development. This paper is mainly on the structure of high-rise building and the characteristics of high-rise building structure design should follow the basic principles are discussed deeply, and the focus on analysis of the current design of high-rise building structure existing problems, at the same time, and puts forward some solving effective measures. Hope has some positive effects for the future design of high-rise building structure.

Key words: high-rise building; design; characteristics; principles; problems; measures

中图分类号:[TU355]文献标识码:A 文章编号

1前言

随着科学技术的进步以及社会的发展,早在19世纪就出现了高层建筑,随后高层建筑逐渐步入了人们的生活中。可以说,高层建筑结构设计比较复杂,不仅要满足抗震等性能要求,而且高层建筑结构设计必须要合理、科学。

2我国高层建筑结构的特点

在实际生活中,高层建筑结构既要承受自然风产生的水平方向的力,又要承受垂直方向巨大的负载,另外,对抗震能力也有一定的要求。通常来说,低层建筑结构受水平方向力的影响较小,但是,在高层建筑结构中,受地震与自然风水平方向负载的影响较大。因高层建筑的高度较高,因此,建筑位移增加非常快,然而,高层建筑的增加使侧移量增大,这样一阿里,既影响人们居住的舒适度,又减少建筑物的使用周期,同时容易破坏相应的结构件。由此看来,我们在对高层建筑结构进行设计时,将侧移量控制在允许的范围内,同时抗测力结构设计也是高层建筑结构设计的核心内容。

3高层建筑结构设计所要遵循的基本原则

3.1科学选择结构计算简图

借助计算简图来计算建筑结构设计,假设设计图选择不科学,那么极易造成因结构不牢固而发生安全事故,针对上述情况,选择科学的计算简图是确保高层建筑结构设计安全的前提条件。除此之外,计算简图必须要采用一定的构造方法,使实际结构域计算简图之间的误差在允许的范围内,这样便保证高层建筑的安全。

3.2科学选择结构基础设计

根据高层建筑上部结构类型和负载分布情况,结合实际的施工条件,充分考虑建筑物的多种因素影响,进而选择最佳的基础设计方案。在选择基础设计方案时,必须要使地基内在潜能得到充分发挥,有时也可以对地基变形情况进行检验。另外,高层建筑设计必须要有完整、详细的地质检测报告。通常来说,结构单元相同其选用的结构基础设计类型也要相一致。

3.3结构设计方案要合理

对于高层建筑结构的设计方案来说,不仅应该满足经济性需求,而且又要满足结构体系的要求。如果结构单元相同,那么就要选择相同的结构体系,假设高层建筑位于地震带,应力则要满足横向与竖向的规则。在充分考虑施工条件、材料选用等的基础上,要和建筑相关的专业相协调发展,例如:水、电等。结构合理就会使高层建筑结构的设计方案的制定更加顺利。

3.4准确分析计算结果

近年来,由于科学技术的进步,在高层建筑结构设计过程中广泛使用了计算机技术。现如今,市场中有多种计算机软件,然而,不同的软件其设计的结果也会有所不同。所以,结构设计人员在熟练掌握软件使用条件与范围的基础上,选择最佳的软件加以计算。然而,有时建筑构的情况与计算机软件并不相符,因此,利用计算机进行计算时,难免会出现输入误差或者使结果不够准确。设计人员在通过计算机得到结果后,必须要进行核对,做出正确的判断,从而得出更准确的结果。

3.5结构设计要采用一定的构造措施

实际生活中,高层建筑结构设计始终坚持强压力弱拉力,强主弱梁的原则。特别是应该加强薄弱部位的管理,重视钢筋执行段锚固长度。除此之外,还要充分考虑高层建筑结构构件的性能,以及高温对构件所产生的影响。

4当前我国高层建筑结构设计存在的诸多问题和解决措施

4.1高层建筑结构过高

结合抗震要求,我国对高层建筑物的高度有具体的规定。在现实生活中,建筑物超高的现象屡见不鲜,经过不断的完善将原有限制高度规定为A级高度,同时,在B级高度上也有所增加,这样一来,利用先进的技术改进高层建筑结构设计方法与措施。在工程设计阶段,如果忽略了建筑结构类型改变会有超高现象出现,那么设计图纸不能通过审核,这样一来,会对高层建筑工程的造价与工期产生一定的影响,所以,我们必须要进行重新设计,以免减少不必要的资金浪费。

4.2建筑结构不够规范

现如今,经过不断的完善与改进,特别是对高层建筑结构的规则性有较多限制,例如:在规范中明确指出结构嵌固端上层与下层的刚度比等,同时规定高层建筑工程不能使用不规则的设计方案。所以,为减少施工阶段的变动,使高层建筑结构应该严格按照规范要求进行设计。

4.3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。

4.4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。

5高层建筑结构体系的合理选择

5.1建筑结构材料分类

按照结构材料分类,高层建筑结构体系有多种,例如:钢结构体系、钢筋混凝土体系等。其中在建筑工程中应用最广的结构体系为钢筋混凝土体系,此结构体系具备了钢筋与混凝土两种材料的受力的特点,工程造价偏低,耐火性能良好等优点,同时又有很多的缺点存在,例如:自重大、施工速度慢等。钢结构体系在使用过程中也有很多优点,例如:抗震性好、便于施工等,然而,此结构体系的造价费用偏高,而且防火性能较差,施工过于复杂。

5.2建筑结构形式分类

按照结构形式可以把高层建筑结构分为两大类,即剪力墙结构域框架—剪力墙结构。其中,梁、柱结构是最主要的竖向承重结构,与此同时,也要承受水平作用力的影响,此结构体系侧向位移偏量大,框架结构内力大,其建筑物高度不宜超过50米。可以说,将建筑物墙体作为抵抗侧力与竖向承重的结构体系为剪力墙结构体系。此结构具有很多优点,例如:刚度大、不易发生形变等,然而,又因剪力墙的间距过小,所以,很少应用到公共建筑中。然而,利用框架与剪力墙的混合的结构体系称之为框架—剪力墙结构体系。此体系有很强的实用性,同时,布局也非常灵活,再加上,水平承载能力较高,因此,广泛应用在高层建筑结构中。

6结束语

尽管近几年高层建筑在我国发展非常迅速,但是,从设计层面来看,并不是非常乐观。在设计过程中,设计人员既要重视结构计算的准确性,又要进一步优化结构设计方案。同时,设计人员要结合实际情况,解决遇到的问题,从而提高设计人员发现问题、分析问题与解决问题的能力。

【参考文献】

[1]阴杰.高层建筑结构设计若干问题分析[J].山西建筑,2008(22).

[2]赵云辉.浅议高层建筑结构设计问题探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2011(15).

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关键词:高层建筑;不规则性;偏心距;抗扭刚度比

中图分类号:TU318文献标识码:A

科学技术的发展,促进了人们物质和精神生活水平的不断提高,人们对社会物质、文化的需求不断增加。在人类审美观的不断改变和提升的大环境下,当代高层建筑的结构设计也从以前的规则性、对称性逐渐向不规则、多样性转变。

一、高层建筑不规则结构的分类

高层建筑不规则结构大致可以分为两类,即竖直方向不规则结构类型和平面不规则结构类型。其中,竖直方向不规则结构类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变、楼层间质量突变等。平明不规则结构类型包括有扭转不规则、凸凹不规则、楼板局部不连续等。下面,是这些分类的详细介绍。

(一)高层建筑物中侧向刚度结构不规则:判断的依据是本楼层中侧向刚度取值是否小于该楼层相邻上层侧向刚度平均值的70%,或者小于本楼层上面相邻的三个楼层该值平均值的80%,除去顶层不包括在内,楼层局部收进的水平方向数值不小于与本层相邻下一层的25%。

(二)高层建筑物中竖向抗侧力部分构件不连续:判断标准是竖直方向上的部分抗侧力构件自身的内力,借助水平转换构件使之向下传递。

(三)楼层承载力突变:判断承载力是否突变的标准是楼层之间的抗侧力结构抗剪力数值小于与其相邻上层该值的80%。

(四)楼层间质量突变的判断标准是:本楼层的质量大于与其相邻的下面一个楼层质量的1.5倍。

(五)高层建筑物楼板扭转不规则:判断依据是本楼层弹性水平位移的最大值要大于其两端处弹性水平位移的平均值的1.2倍,或者本楼层最大的层间位移要大于其两端处的层间位移的平均值的1.2倍。

(六)高层建筑物楼板凹凸不规则:判断标准是结构平面凹进一侧(如客厅、储物室的降板)尺寸大于该楼板投影方向上面总尺寸的30%。

(七)高层建筑物楼板局部产生不连续:判断的依据是本层楼板设计尺寸与平面刚度是否发生急剧突然的变化。如楼梯局部反梁结构突起部位是否出现不连续的情况。

二、高层建筑不规则结构设计采取的对策

(一)减少建筑的扭转效应。相关技术研究表明:在地震中,那些平面不规则性高层建筑更易受到破坏,因为不规则性高层建筑其刚度偏心、质量、承载力、抗扭转度过于脆弱,所以,稍有风险,其稳定性就面临挑战。其中,扭转效应对建筑结构的破坏作用是最强的。因此,在进行高层建筑不规则性设计时,需要对建筑结构的扭转效应加以限制,防止建筑物内部出现较大程度的偏心状况给建筑带来的破坏。

目前,常用的限制扭转效应的措施有:对建筑结构平面布置的不规则性严加限制,这样才有可能避免产生过大的偏心,进而限制扭转效应的出现;在可能范围内提高建筑结构物的扭转刚度,防止建筑物过于脆弱,有效减少建筑物内部结构的扭转效应。

(二)减小建筑结构构件的相对偏心距。科学研究表明,建筑结构的扭转效应与相对偏心距是呈线性关系的,因此,通过调整建筑结构的平面布置改变建筑结构的质心和刚心,使之最大程度地接近,可以有效缩小楼层的位移比,进而改善建筑结构的扭转效应。通过长期的工程实践得出的有效减小建筑结构偏心距的常用方法有:先通过准确的初步计算,找到结构的刚心和质心,调整建筑结构平面布置的不对称性,运用有关数据,判断建筑结构的实际刚度分布,最后适当增减偏离质心的抗侧力结构构件。

(三)提高建筑物抗扭构件的抗剪力 。要想让建筑物在强烈的震动或变形的情况下依然保证安全,仅仅依靠调整结构布置显然是不够的,因为建筑物在非弹性时期,对称性建筑结构的双向水平地震作用会随着形态的变化而偏心。而不规则性高层建筑要充分考虑其建筑结构的抗震性能,提高、强化建筑物抗扭构件的抗剪力,方能使建筑结构在强震、变形情况下保持整体弹性状态,保证对建筑的损害降至最低。

(四)优化高层建筑物结构的抗扭刚度与抗侧刚度之比 。相关研究表明:高层建筑物内部结构中扭转效应和结构周期之比的二次方基本成一种线性的关系。所以,在建筑物结构设计时,适当减少建筑物的结构周期,可以增加建筑物周边连梁的刚度。如,在做剪力墙时,在条件允许的情况下,尽量加厚剪力墙的宽度和厚度,尤其是那些距离刚心比较远的剪力墙,更要采取必要的加护措施。一般来说,加大结构抗扭刚度的做法是在建筑结构边上增设拉梁,并尽量缩小建筑结构的扭转周期,以上方式都可以达到增加周边连梁刚度的目的。

(五)加设防震缝,减小地震带来的破坏。在实际工程中,由于受到地质、地形等环境条件的限制,很多平面结构无法设计成规则的结构,在这种情况下,设置规范的防震缝,可以将结构分成比较简单的结构单元,进而提高建筑的整体抗震能力。因此,在工程中,尤其是不规则高层建筑设计中增设一定的防震缝是很有必要的。防震缝增设,要注意以下问题:若需要设置防震缝两侧的结构体系存在较大的差异时,或地震反应效应显著不同时,防震缝的宽度设计时,要多考虑薄弱一侧的架构构件;当相邻建筑构建基础沉降量较大时,防震缝可以设置成兼具沉降缝作用的抗震缝。具体情况如何,需要设计师合理分析,全权把握。

相对规则建筑而言,高层不规则性建筑的设计和施工对安全性、竞技性、合理性提出了更高的要求。因此,建筑设计师在进行高层不规则性建筑设计时,要重点考虑建筑物的薄弱构件环节,不断提高、强化控制手段,为高层不规则性建筑的发展做出自己的贡献。

参考文献:

[1]韩辉.基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与处理[J].中外建筑.2010年第05期

篇6

关键词:建筑设计;高层设计;分类设计;安全问题

Abstract: With the development of high-rise buildings, the people also more and the architectural design of high-rise building higher demands. Firstly, the overall design of the high-rise building in the summary, analysis of the high-rise building design, three aspects at the same time from the building fire, electrical and lightning strike and other content, on safety protection design of high-rise buildings.

Key words: architectural design; design; design; safety problems

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

前言

高层建筑业发展的脚步十分快速,而建筑业在思维方面以及技术方面的发展也不断提升,其形式也不再单一,发展方向十分复杂,不过,由于事情的两面性,也因此诞生了建筑设计的缺陷。这成为了城市中必要的风景的时候,还涉及到怎样提升建筑设计效果的情况,怎样完成完美的设计是当前高层建筑设计需要考虑的重点问题。

1 高层建筑的建筑设计

1.1 高层建筑的发展越来越科学,变化也越来越明显

可以概括为下面几个方向:一个是楼高越来越高,层数变多,在我国,较高的建筑已经超过80 层,技术较为领先,第二个是对新型材料的使用,以及新的结构组织的选择。砼材料的性能在进一步提升,有助于促进建筑业的发展,第三是,布置的形式变得日益复杂化,高层已经不再追求形式的均匀对称,横平竖直,而是有了对曲线的不和谐线条的应用,通过计算和数据分析来达到创造性的目的,这需要设计的理念更为新颖。第四,节能减排,抗震元素的应用。

1.2 高层建筑的尺度设计,主要包括:一是整体尺度。要推进整体尺度的均衡性,应当从下面几个角度来提升这一点。高层建筑对于造型的提升体现在能够很好把握主体,顶部,裙房等位置的相互关系;建筑的细节部分和整体之间有直接关系,细节的把握也要以整体为依据,划分尺度应当有一定的等级,使得造型能力更丰富,更有内涵。第二,建筑与环境的和谐。高层建筑与周围建筑,街道之间的关系也很密切,可以将其作为城市的一个重要部分,尺寸的计划事物会给整个城环境的和谐带来负面影响,包含行人以审美视角来看待建筑的和谐程度,高层建筑主体如果具有较大的占地面积,最好街道之间留有一定空间,不会给人造成压迫,第三,细部尺度的把握。这要求设计师对于高层建筑的整套题形态有一定敏感程度,能够精确掌握尺度差异带来人的感官的差异,从而是建筑效果达到最适宜的程度,取得最好的建筑效果。

2 高层建筑整体设计

2.1主体设计

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。

2.2处理手法上的巧妙运用

在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。

3 高层建筑中的分类建筑设计

3.1底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

3.2建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

3.3服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

4 高层建筑设计所必需要注意的安全问题

4.1防火的问题

总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。

合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。

4.2电气的问题

4.2.1消防电源与配电

高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。

4.2.2应急照明

应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。

4.2.3电梯

电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。

4.3防雷击的问题

高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。

5 建筑设计中的建筑节能控制

住宅的总体规划应与单体建筑相协调,充分考虑各种宏观因素(如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等)对单体布局的影响,充分利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅建筑单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,以满足采暖、通风与采光的要求。单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,从而形成不利的小区微气候。因此,为了营造绿色舒适的小区微环境,应调整好单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区。另外,绿化和水体可以改善小区的微气候。设计时,应结合居住区规划布置绿化和水体,以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热),减少热岛效应,改善局部气候,保证小区内的空气温度、空气湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。

6 结语

伴随高层建筑施工的进一步发展,对于建筑设计的规范也变得越来越突出,本文讨论了高层建筑未来的发展方向,对建筑的设计方法和手段进行分析,总结了未来的发展前景,分析了建筑的种类以及针对性的设计理念,为高层建筑的前景拓展了思路。

参 考 文 献

[1]李世权. 高层建筑设计的可持续性理念[J] . 山西建筑,2009

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近些年来,随着城市经济发展速度的不断加快,“城市现代化”的建设热潮已被逐渐掀了起来,而越来越多的高层建筑在城市建设中脱颖而出,并且高层建筑的建设用地需求量也日益加大,这象征着我国经济的发展与技术的进步,同时,极大的体现了“城市现代化”建设的成就,然而,在某种意义上来说,愈来愈多的高层建筑的涌现,对现有的城市规划体系,缺乏宏观引导与相应的管理,继而引发了一系列城市问题,并且日渐暴露出高层建筑与城市发展之间的矛盾。由此可见,关于高层建筑的布局规划方法就显得尤为重要,本篇文章对高层建筑布局规划方法进行了分析和研究。

关键词:高层建筑城市建设布局规划

中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:

1.引言

由于人们在生活方式和观念上的改变,高层建筑越来越受到广大人们的欢迎,伴随着城市经济的飞跃和技术的进步,高层建筑在未来城市建设中的地位和价值也将会日益提高。然而,高层建筑在现阶段的城市建设中如“双刃剑”,一方面,高层建筑打破了城市的单一发展模式,建筑物高度的增加和规模的扩大为城市居民提供了更多空间,从而使得大多数的城市面貌发生了翻天覆地的变化,同时见证着我国现代化城市的发展。另一方面,许多城市不惜牺牲任何代价,盲目的建设高层建筑,并且缺乏整体的建筑布局与建设规划,最终导致所谓的“紧凑城市”,违背了“以人为本”理念下的城市建设规划的大方向。这里,需要对高层建筑的布局和规划进行宏观的调控,建立整个城市建筑高度控制体系,对各个分区提出高度的布局规划要求。

2. 我国高层建筑建设的问题

我国的许多城市正处于“日新月异”的改变过程中,我们在高层建筑的问题上暴露着很多的问题,比如说,在高层建筑本身的项目规划和设计上,某些地方的布局规划存在着薄弱的环节。

⑴ 在城市的规划建设中,对于高层建筑缺少布局规划原则。我国原有的基本建设程序与现行的房地产开发建设模式存在着一定的矛盾,并且原始的建筑法规依据远远落后于现在的城市建设的速度。尽管规划条例中已经对城市建筑中高层建筑的容积率和退红线距离等指标做出了明显的规定,但由于存在着相当数量的人为因素的影响,加之各种利益对开发商的极大诱惑,从而导致了城市建设的局部失控。

⑵ 对于高层建筑的建筑问题,在一定程度上,还存在着或多或少的设计方面的漏洞。高层建筑的设计存在很多的病态,例如,热岛效应、自然光不足、能消耗过大、新鲜空气不足、噪音大等等,这些都将影响生态设计,偏离现代城市的可持续发展的道路,并且高层建筑的规划设计的数值的产生尚显理论基础不足。

⑶ 在有些城市的高层建筑的工程施工过程中,为了追赶施工进度,建筑施工单位总是忽视工程的施工质量,一味的提高施工速度。同时,高层建筑的设计施工涉及施工、设计、监理、调查等有关部门,也包括供水、供电、通信、交通、材料和设备供应以及其他单位,这就要求城市的各个部门做好有力的协调工作,帮助完善好高层建筑的布局规划。

⑷ 高层建筑的布局规划在项目决策上存在主观性和片面性。由于现在高层建筑已经被很多城市作为作为衡量城市建设成就的有力依据之一,这就显示了城市规划建设的片面性,继而导致了许多城市盲目的建设高层建筑,增大高层建筑的建设量,以炫耀着该城市的财富以及彰显社会地位。城市规划者应从专业的角度上进行分析和判断,合理的规划建设高层建筑。

3. 高层建筑布局规划方法

关于高层建筑建设的讨论应用到两个基本的命题:“应该在哪建”和“应该建多高”。解决好这两个方面的问题是做好高层建筑布局规划的关键。

3.1高层建筑布局影响主要因子研究

从高层建筑决策的角度考虑,高层建筑布局的影响因子有很多, 主要包括: ①经济状况;②社会、文化和政治因素;③城市的发展需要;④人口密度和土地资源分布;⑤城市的气候环境和道路交通情况的影响;⑥当地资源和材料的使用利用情况等等。这个影响因子是一个复杂的、庞大的指标体系。

第一,是高层建筑布局影响因子的特点,主要包括影响因子的种类繁多、因子的影响程度不等、各影响因子的相互之间存在一定的联系。

高层建筑是涉及到经济学、社会学、城市规划学、建筑学、美学等多个学科的共同体,所以其影响因子的种类也是涉及到多个方面的,比如,城市的形象定位、建设需求以及地价的高低、道路交通的畅达程度、水文地质的情况等等。所谓的影响因子的影响程度不等主要是指不同的影响因子对高层建筑的影响程度存在着差距。比如,城市地价对高层建筑的影响就比较大,高层建筑比较容易出现在地价高的地段,而一些交通不便,或者受到历史文化保护因子的影响,在历史文化保护区域,地价再高也不能布置高层建筑。再有就是城市道路两侧是城市景观特色的,并且是城市的各大教育场所的聚集地,这样的城市地段,也是高层建筑容易出现的地段,这就是各个影响因子之间的作用存在一定的联系的表现。

第二,高层建筑布局规划的影响因子的分类。主要分为四大类:

⑴ 经济性因子

经济性因子对高层建筑的布局规划起到重要的控制和影响作用,主要的区位、交通条件地形、城市规划等共同作用着土地价格这一因子;而道路的可达性和道路容量则决定着交通的通达性,这一因子也将作用于高层建筑的布局规划。还有就是商业潜力与现有商业设施和规划商业网点的布局有关,这在一定程度上影响着城市的土地价格,从而影响高层建筑的布局规划。

⑵ 生态环境因子

从环境角度考虑高层建筑的建设,生态环境因子是必不可少的重要因子之一。高层建筑的建设离不开城市设施的支持,人口密度、建筑密度对建筑环境的影响很大,而配套设施容量、人口密度、环境承载能力、生态保护等子因子同样反作用于城市环境。简单的说,由于高层建筑的建设会带来环境的改变,诸如热岛效应等现象的发生,为保护城市环境,构建和谐社会,对高层建筑的建设往往需要加强一定的限制要求。

⑶ 功能性因子

功能性因子主要是从高层建筑的建设功能方面来考虑,主要包括工程适建程度、公用设施保护、城市安全性等多个因子,具体的又涉及到城市的防洪、抗震的需要,同时兼顾到城市的水文、地质的情况,在保证城市市政建设的正常运转的前提下,对高层建筑提出相应的控制要求。

⑷ 景观性因子

景观性因子主要是从城市景观角度考虑,涉及到历史文化保护和城市形象塑造两个子因子,保护历史文物、历史建筑,除此之外,还要考虑到城市天际线、城市景观通道等因素。

3.2 高层建筑布局规划技术路线

高层建筑布局规划市场宏观和微观两个层次进行控制,在城市的实际发展情况的基础之上,更好的开发高层建筑,高层建筑布局规划的具体思路为:

首先,根据各大城市的高层建筑的分布状况,制作高层建筑现状分布的数据库,并进行分析,针对其中存在的问题,结合社会经济的发展情况,讨论高层建筑的分布规律。

其次,根据不同的高层建筑的影响因子,通过相应的方法确定各影响因子的权重。然后对城市高层建筑的建设进行分析预测, 建立分析模型。

最后,针对高层建筑分布现状、城市总体规划、生态环境等因素, 建立高层建筑宏观控制方案。

4.结束语

综上所述,高层建筑布局规划是集建筑学、城市经济、空间区位、景观环境等多个方面为一体的问题。高层建筑作为许多城市改造和建设的重要组成部分,因此,如何做好高层建筑的布局规划成为现代化城市发展的重要一步,这不仅仅会成为一个重要的研究课题,而且逐步被纳入城市规划体系中。而只有恰当的利用高层建筑布局规划的方法,才能有效的为各大城市的规划管理创造优越的条件,更好的促进现代化城市的和谐发展。

【参考文献】

⑴ 陶亮,润敏.高层建筑地域景观特征、机制研究—以南京为例[J]. 高层建筑及其城市生态环境研究[J]. 江苏建筑. 工业建筑.2005.

篇8

关键词:高层建筑;结构分类;设计;

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A

随着我国建筑行业的不断发展,剪力墙结构以其特有的刚度大、用刚量小等优点在我国建筑结构设计中应用广泛,尤其是在高层建筑的设计施工中更是得到了频繁的应用。

1.高层建筑结构的分类

高层建筑按照其使用材料的不同,可分为砌体结构、混凝土结构、钢结构以及钢-混凝土组合结构四类。[1]

1.1砌体结构

砌体材料是一种脆性材料,其抗拉、抗弯、抗剪强度都比较低、抗震能力差等特点,于是高层建筑中很少采用这种无筋砌体结构。若在砌体中配上钢筋,就可改善砌体的受力性能,这样就能在地震区或非地震区的中高层建筑中得到应用。

1.2混凝土结构

混凝土结构具有取材方便、良好的耐火性和耐久性、较大的承载能力,良好的刚度、节约钢材、造价低、良好的可模性以及可浇筑形状复杂的截面等优点,而且经过合理设计的现浇整体式混凝土结构具有良好的抗震性。由于可对混凝土结构灵活布置,组成不同类型的受力结构体系,因此广泛应用于现代高层建筑中。尤其是高层建筑中以混凝土结构为主的我国以及一些发展中国家。

1.3钢结构

钢结构以材料强度高、截面小、自重轻、良好的塑性和韧性、制造工艺简单、施工周期短、良好的抗震性等优点,在高层建筑中也有广泛应用。近些年,随着钢产量的大幅度提高和高层建筑高度的不断增加,对钢结构应用的高层建筑也越来越多。尤其是那些地基条件差或抗震要求高而又较高的高层建筑,就特别合适采用此结构。

1.4钢―混凝土结构

钢―混凝土结构以其钢结构自重轻、截面小、施工快、抗震好等优点以及兼有混凝土结构刚度大、防火性能好以及造价低廉的优点,被认为高层建筑结构中较好的结构形式,在我国得到迅速发展。该结构是将钢材放置在构件内部,在构件的外部由钢筋混凝土做成或在钢管里填充混凝土,然后做成外包构件。[2]

2.剪力墙结构的设计

(1)对于剪力墙结构的设计,其应沿着主轴方向双向或多向布置。不同方向的剪力墙宜联结在一起,应尽量拉通、对直成为工形、T 形、L 型等有翼缘的墙,形成一定空间结构。抗震设计时,为了使其具有有较好的空间性能,不能单向设置剪力墙。应使两个受力方向的抗侧刚度相近,剪力墙墙肢截面宜简单、规则。为了能充分利用剪力墙结构的能力,在设计时必须减轻墙体结构的自量、加大空间面积、提高剪力墙的承载力和抗侧刚度等。除此之外,剪力墙的布置不能太密,使结构具有适宜的侧向刚度。若侧向刚度过大,不仅加大自重,还会使地震力增大。

(2)剪力墙墙段的要求是需要保持墙体规则、简单,竖向刚度均匀,门窗孔洞需整齐布置、上下对齐,形成一个明确的剪力墙肢和连梁。剪力墙肢和连梁的应力要分布均匀有规则,也必须符合目前常用的设计计算简图。避免剪力墙墙肢上的孔洞刚度差异大。

(3)如果剪力墙较长,应先将其平均分成多个墙体,开挖孔洞,各剪力墙之间的链接部分采用弱连梁连接的方法。但值得注意的是,在进行抗震设计时,应尽量避免开挖孔洞,并且在两个孔洞之间形成墙体肢截面高度与厚度比小于4 的小墙肢。当墙厚大于小墙肢截面的1/4 时,需按框架柱设计要求对箍筋进行全高加密。

(4)当剪力墙结构平面内的刚度和承重力较大,而平面外刚度和承载力相对较小。为了保证剪力墙平面外的稳定性,就应控制剪力墙平面外的弯矩。

(5)剪力墙的设置能够影响到结构的抗侧刚度的大小,为避免刚度发生改变,应自下而上连续布置。为了避免墙体刚度发生突变,可沿其高度适当的减少墙体的厚度、降低混凝土强度或者减少一些墙肢等,以使得墙体的侧向刚度随着高度的降低而逐渐减少。但是值得注意的是,若剪力墙沿高度不连续,会对导致剪力墙结构的刚度沿高度而发生突然变化。

(6)对于剪力墙的设计,为确定个剪力墙的厚度,必须满足轴压比、位移比、周期比、抗震等级以及层间位移等各个构造要求。

3.结构优化计算

在进行剪力墙结构设计时,根据《高规》或《抗震设计规范》等有关规定,结构布置要合理,比如剪力墙结构设计中它的刚度不能过大。同时在满足楼层最大层间位移和层高之比的基础上,确定楼层最小剪力系数,使计算出的数值最接近规范设定值。

控制好高层建筑结构的扭转刚度为主的第一自振周期Tt 与平动为主的自振周期T1 之间比值,其A 级不能>0.9。在考虑偶然偏心对地震作用影响下,楼层间位移和楼层竖向构件的最大水平位移不能超过该楼层的平均值的6/5,也不能高于该楼层平均值的3/2。此外,还应检测剪力墙连梁是否在规定限制范围内、剪力墙的底部加强区的轴压之比是否满足设计规范要求。

3.1调整楼层最小剪力系数的原则

短肢剪力墙承受力应满足的条件是,在地震倾覆力矩的第一振动模式为不超过40%的前提下,尽量减少剪力墙的设置数量,以有较大的空间的剪力墙布局为目标,使结构具有适当的侧向刚度,最大限度地减少楼层最小剪力系数,使其接近(或不小于)规格限制。以减轻重量,减小地震作用的输入,降低工程造价。[3]

3.2调整层高和楼层最大位移比的原则

根据现有我国高层建筑设计规范规定,在对高层建筑设计时应尽量减少扭曲变形。在增加熟悉构件刚度时要综合考虑,不能只考虑层间位移。而在实际工程设计中,有些设计者当看到层间位移比不能满足设计要求时,就急于增加构件的侧向刚度,但没有注意到这时结构的剪重比。若接近规范限制数值时可行,反之不可行。在剪重比较大的情况下,应减小相应侧的结构刚度,减少地震作用,也可达到较好的效果。

3.3结构侧向刚度和抗扭刚度的调整原则

(1)保证结构平面的规则性,为了减小结构的扭转效应,在计算建筑结构的扭转效应时,必须充分考虑偶然偏心力对结构的影响。

(2)结构扭转自震周期与平动自震周期比的调整原则。

根据众多地震灾害房屋受损情况研究表明,高层建筑结构设计平面不规则、抗扭曲力弱等房屋破坏最为严重。所以在设计时,必须保证建筑的有较强的抗扭曲能力,保证建筑结构的平面规则性。在实际工程设计中,应将结构竖向构件尽可能沿建筑周边布置,这样即可以提高结构的侧向刚度,同时又能够较大幅度的提高结构的抗扭刚度。若在结构的形心附近加大竖向构件刚度,则对侧向刚度的贡献大而对结构整体的抗扭刚度贡献甚微。[4]

4.结语

由此可见,对剪力墙的结构进行优化设计,不但能增大其抗侧刚度,还能提高高层建筑的抗震性,有效降低工程造价成本,为建筑市场的布展发展做出突出贡献。

参考文献

[1]姚琦.高层住宅剪力墙结构的优化控制因素探讨[D].重庆大学,2006.

[2]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探[J].福建建材,2011.

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[关键词]高层建筑;电气设计;主要内容;节能原则

中图分类号:F282 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0197-02

电气设计是高层建筑设计中的重要设计内容,在对其进行设计时,要在保证其使用性能的前提下,综合考虑各种因素,对其进行有效的节能设计,因为建筑物在运行的过程中会进行大量的能量消耗,在关注节能理念的今天,要在高层建筑电气设计的过程中,坚持相关的节能原则,使高层建筑电气设计具有较高的经济效益,本文就针对此予以简单分析。

一、 高层建筑电气设计的主要内容

由于电力系统的特殊性能,在进行电气设计时,如果不综合的考虑各方面的因素,对其进行合理的设计,很难保证其电气设计使用过程中的安全性能,这就需要在进行高层建筑电气设计的过程中,对其主要的设计内容及其中一些需要注意的问题进行仔细的考虑,下面就针对此予以简单分析。

1、 电气照明设计

在高层建筑的电气设计中,一项基本的设计内容就是照明系统的设计,并且该项设计是否合理对于总体的电气设计的电能消耗量具有直接的关系,所以在进行高层建筑的照明系统的电气设计时,不仅要关注其最基本的照明、装饰等功能之后,还需要对设计过程中的一些细节问题进行综合的考虑,保证其在运行的过程中具有较小的能量损耗,如灯具的型号选择、线路的敷设、灯具的布置等,这些都需要全面的考虑,保证其照明系统的总体的设计质量。

2、 高层建筑电力负荷值的计算

在进行高层建筑的电气设计时,其中一项首要的工作就是要对其运行过程中的电力负荷进行精确的计算,这也是进行高层建筑电气设计过程中的一项基础性的工作,只有完成了该项工作,才能进行其他方面的有关的电气设计,如电气设备的选择、连接线缆的确定、电气设计施工材料的选择等,只有对电力负荷进行准确的计算,才能保证高层建筑中整个电气设计的运行安全,因此,在进行高程建筑电气设计的过程中,一定要注重其电力负荷值的计算工作。

3、 电压及供电电源的选择

在整个高层建筑的供电系统的运行过程中,最关键的内容就是要保证其供电的安全稳定性,尤其是在一些商业楼层及办公楼层中,如果其供电的稳定性得不到保证,很容易对高层建筑中的供电系统的正常运行产生严重的影响,为建筑物中的企业造成严重的经济损失,因此,在进行高层建筑的电气设计时,一定要根据其电力负荷的计算值及用电特点,对其电压值及供电电源进行合理的选择,为了保证供电的可靠性,一般情况下,在进行高层建筑的电气设计时,会安装两个独立的供电电源,一旦一路电源不能进行正常的工作,另一路电源会保证其正常的供电,同时为了保证紧急停电状态下的供电需求,高层建筑中应该准备相关的发电机设备。

4、 消防系统的设计

在进行高层建筑的电气设计时,做好消防系统的电气设计是非常关键的内容,其中包括自动洒水灭火系统的设计、消防中心及气体自动喷射灭火系统的设计、分区消防报警控制系统的设计、火灾探测系统的设计等,以此来实现火灾的自动报警及自动响应灭火,一旦火灾探测系统在运行过程中探测到相关的火灾信号,会将其转换成相应的电信号,并将其传送至分区报警器及消防中心中,消防中心对该信号进行判断之后,发出相关的声光报警,作为整个消防系统的监控及指挥中心,对其消防中心的电气设计进行合理的设计是非常重要的。

5、 电梯的设计

电梯是高层建筑中比不可少的设备,将其功能的不同作为分类的依据,可以将其划分为自动扶梯、货梯、消防梯、服务梯、观景梯、普通客梯、高级客梯几种类型,其中的工作电流又具有直流与交流两种区别,在进行电梯的电气设计时,需要考虑其功能及台数等各方面的因素,但是这些因素并不是电气设计就能够决定的,这需要与高层建筑的整体设计师共同商讨来完成。

6、 防雷与接地系统的设计

避雷带及避雷针是高层建筑设计过程中经常会采用的两种避雷设施,这种避雷方法操作起来非常的方便,并且能够取得较好的避雷效果,但是避雷针具有其自身的缺点,其对雷电是进行选择性的保护,雷电很有可能因为没有得到释放为存在于建筑物的内部,埋下安全隐患,而消雷器具有更加、可靠的性能,其安装条件也是非常的简单,因此,广泛的应用于高层建筑的避雷设计中。

二、 高层建筑电气设计中的节能原则

1、 保证高层建筑物的使用性能

在进行高层建筑的电气设计时,最关键的要保证高层建筑的用电安全,其次要保证其照明的指数及色温、亮度,保证人们的工作效率及舒适性,空调的风量及温度,保证其上下通道的畅通,对于一些多功能厅、展厅、酒店餐饮娱乐场所、体育馆等有特殊要求的场所,要满足其特殊的工艺要求。

2、 实际经济效益原则

在进行高层建筑的电气设计时,对其实际的经济效益进行综合的分析是非常必要的,有些高程建筑电气设计的过程中,过分的注重节能材料的应用,高层建筑的运行费用在一定程度上得到了降低,但是增加了其投资成本,总提上来讲综合费用还是有所增加,这就需要电气设计师在进行电气设计时,对各种因素进行综合的分析,确定合理的电气设计方案,选择性价比高的材料,在保证节能性能的同时,保持其经济效益的稳定。

3、 环境保护的先进性原则

对建筑物中的各种能量消耗进行分析,对于一些可以降低的能量消耗要采取有效的措施予以控制,如电能传输线路上的损耗、变压器的功率损耗等,而在照明系统的设计过程中,一些先进的控制技术及调光技术对能对电量的消耗进行有效的控制。

4、 保持尽量少的能量损耗

在进行高层建筑电气设计的方案选择时,应该坚持环境保护、节约能源、经济合理、安全适用、技术先进等设计原则,并要注重其综合的经济效益,在保证其最基本的使用性能的基础上,尽量减少能量的损耗。

结束语

电气设计是高层建筑设计中的重要组成部分,良好的电气设计对于高层建筑的正常运行具有非常重要的作用,本文就对其设计中的主要设计内容及相关的节能原则进行了简单分析。

参考文献

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【关键词】建筑设计;高层设计;分类设计;安全问题

随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。

1.高层建筑整体设计

1.1主体设计

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。

1.2高层建筑外部尺度设计的原则

1.2.1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。

1.2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

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。

1.2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

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。

1.3处理手法上的巧妙运用

在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。

2.高层建筑中的分类建筑设计

2.1底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

2.2建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

2.3服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

3.高层建筑设计所必需要注意的安全问题

3.1防火的问题

总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。

理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。

3.2电气的问题

3.2.1消防电源与配电

高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。

3.2.2应急照明

应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。

3.2.3电梯

电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。

3.3防雷击的问题

高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。

【参考文献】

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[2]李峰.高层建筑结构概念设计[J].山西建筑.

[3]陶任重,秦海福.基于城市空间的高层建筑设计理论研究[J].黑龙江科技信息.