淺析高層建筑設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

陳暉

摘 要：如何有效緩解人多地少的矛盾是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展所面臨的課題，建筑物向高層趨勢(shì)發(fā)展是目前最為有效的解決方法。高層建筑能否達(dá)到預(yù)期的施工效果與建筑設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理有密切關(guān)系，文章對(duì)于我國(guó)目前高層設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則進(jìn)行了系統(tǒng)分析，旨在提高高層建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：外觀設(shè)計(jì)；環(huán)境融合度；內(nèi)部結(jié)構(gòu)

前言

高層建筑設(shè)計(jì)要想實(shí)現(xiàn)最佳使用和居住效果就必須在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮結(jié)構(gòu)性和功能性設(shè)計(jì)需求，結(jié)構(gòu)性需求通常包括建筑本身的外觀設(shè)計(jì)，高度與位置設(shè)計(jì)以及與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)等過(guò)程；功能性設(shè)計(jì)主要包括建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否考慮到人性化居住需求和美觀性是功能性設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的主要原則。高層建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)專(zhuān)業(yè)化系統(tǒng)化的工程，因此需要由專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員來(lái)完成。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要注重設(shè)計(jì)的各項(xiàng)客觀性指標(biāo)是否符合建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)再加入一些必要的主觀性需要，如建筑環(huán)境是否宜居，結(jié)構(gòu)是否安全穩(wěn)固，環(huán)境是否美觀優(yōu)雅并符合綠色環(huán)保理念等方面要求。只有綜合考慮到各方面因素后再進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，才能展現(xiàn)出一件成功的設(shè)計(jì)作品。

1 目前我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中存在的問(wèn)題

建筑設(shè)計(jì)工作是建筑施工能否得以順利完成的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的作用在高層建筑施工中尤為明顯。在我國(guó)，高層建筑施工行業(yè)的起步較晚，設(shè)計(jì)的功效還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)往往只追求施工的便利而忽視了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人性化和環(huán)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(fèi)，而且還給建筑使用者帶來(lái)了不便，降低了高層建筑的整體社會(huì)效益。

2 設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素以及遵循的原則

2.1 建筑設(shè)計(jì)比例要協(xié)調(diào)且要注意與周?chē)h(huán)境的融合度

高層建筑設(shè)計(jì)與一般商品設(shè)計(jì)不同，不是只注重本身的實(shí)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(jià)值高，功能性復(fù)雜等特點(diǎn)，所以其設(shè)計(jì)的優(yōu)劣將直接對(duì)相當(dāng)大一部分消費(fèi)群體產(chǎn)生影響，進(jìn)而引起大規(guī)模的社會(huì)效應(yīng)。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)要從各個(gè)角度出發(fā)，注意建筑外部結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。首先，設(shè)計(jì)要遵從整體城市規(guī)劃和布局結(jié)構(gòu)，高層建筑較低層建筑而言其地標(biāo)性更為明顯，設(shè)計(jì)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完全相反，避免給人以繁亂或突兀的感覺(jué)；其次，對(duì)于建筑物的高度和距離遠(yuǎn)近尺度要進(jìn)行科學(xué)測(cè)量和設(shè)計(jì)，高低錯(cuò)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(jù)采光度和風(fēng)力等因素來(lái)決定，距離太近會(huì)給人以窒息感并且不利于采光，距離太遠(yuǎn)則沒(méi)有實(shí)現(xiàn)土地資源的充分利用；再次，建筑物本身樓體結(jié)構(gòu)之間的位置和布局設(shè)計(jì)也要科學(xué)合理，要注意層次的劃分，還要注意樓體間的造型可以適當(dāng)?shù)木哂卸嘧兒土眍?lèi)的風(fēng)格，以提升整體建筑的時(shí)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。最后，建筑設(shè)計(jì)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(yùn)用也要恰當(dāng)，如果是辦公用樓，外觀材料可以更加現(xiàn)代時(shí)尚，如玻璃或塑料材質(zhì)，顏色也可以更為大膽和豐富；如果是居住用樓，則要體現(xiàn)建筑的溫馨感和舒適感，材料要盡量溫和低調(diào)，顏色也不宜太艷麗。

建筑外觀設(shè)計(jì)與周?chē)h(huán)境的關(guān)系也是十分緊密的，現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)更為注重環(huán)保節(jié)能，設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮建筑物周邊的綠化帶面積，居住建筑要合理設(shè)計(jì)和擴(kuò)充綠化帶的面積，使整個(gè)居住環(huán)境更為宜人；建筑物朝向設(shè)計(jì)要符合采光通透的標(biāo)準(zhǔn)，在建筑材料的選擇上要樹(shù)立節(jié)能環(huán)保的理念，避免資源的浪費(fèi)，節(jié)省總體建筑成本。

2.2 設(shè)計(jì)要遵循實(shí)用性和安全性原則

高層建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性不僅要在外觀結(jié)構(gòu)上有所體現(xiàn)，更要充分應(yīng)用于建筑的實(shí)用性設(shè)計(jì)中，首先，建筑的門(mén)窗位置設(shè)計(jì)要到位。建筑區(qū)的出入口要盡量開(kāi)設(shè)在配套設(shè)施較為完備的區(qū)域，更加有利于人們的出行；房間大門(mén)設(shè)計(jì)要根據(jù)使用群體的身材狀況加以綜合考量；建筑物窗口設(shè)計(jì)要盡量朝陽(yáng)，并設(shè)置在不同方位，以便于通風(fēng)良好，保證溫度適宜。其次，建筑內(nèi)部高度結(jié)構(gòu)和樓梯設(shè)計(jì)要科學(xué)。層級(jí)之間的高度距離要適宜人居住和使用，太高或太低都會(huì)影響人們的居住感覺(jué)；樓梯層級(jí)之間的設(shè)計(jì)距離要長(zhǎng)短適中，中途要加設(shè)一定數(shù)量的緩臺(tái)設(shè)計(jì)，避免級(jí)數(shù)過(guò)多。此外，要在建筑設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到降水和風(fēng)力的影響，合理設(shè)計(jì)防水檐或防風(fēng)加固設(shè)備的位置。

根據(jù)場(chǎng)地所在地區(qū)的氣候、地理?xiàng)l件、文化傳統(tǒng)，因地制宜，以人為本，以環(huán)保化、無(wú)污染、可循環(huán)、節(jié)省能源的綠色建筑發(fā)展觀念實(shí)施綠色設(shè)計(jì)。針對(duì)高層建筑的耐火等級(jí)、防火間距、防火分區(qū)、安全疏散等方面提出不同的設(shè)計(jì)要求，保證高層建筑的消防安全。高層建筑設(shè)置專(zhuān)供火災(zāi)時(shí)人員臨時(shí)避難用的樓層。在滿(mǎn)足人員疏散時(shí)間的要求的同時(shí)，結(jié)合高層建筑建筑面積、使用功能、人數(shù)等設(shè)置合理的避難層數(shù)量和兩個(gè)避難層之間的高度。一般自建筑首層到第一個(gè)避難層或兩個(gè)避難層之間不宜超過(guò)15層。在一定高度的樓層上可以設(shè)置供火災(zāi)時(shí)人員臨時(shí)避難用的避難間。高層建筑設(shè)計(jì)中安全疏散通道出口的設(shè)置對(duì)于保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)至關(guān)重要。一般公共建筑不能少于兩個(gè)安全出口，影劇院、體育館等人員密集的場(chǎng)所要按照《高層建筑防火規(guī)范》安全出入口要求的規(guī)定計(jì)算。高層建筑設(shè)置封閉的或防煙的樓梯間應(yīng)布置兩個(gè)疏散方向。疏散通道設(shè)置緊急照明、疏散方向指示燈和安全出口燈。高層建筑應(yīng)設(shè)置消防控制中心，建筑內(nèi)部安裝自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)滅火裝置，消防控制中心對(duì)報(bào)警、疏散、滅火等控制和指揮。

3 設(shè)計(jì)時(shí)的具體技術(shù)要點(diǎn)

一般建筑總高度超過(guò)24米的建筑為高層建筑，建筑總高度超過(guò)100米的建筑為超高層建筑。在滿(mǎn)足擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度和經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則下，根據(jù)建筑使用功能的要求、建筑高度的不同選擇框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架--剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框--筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)選型前，應(yīng)該盡量確保高層建筑結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，避免凹角和端部樓梯、電梯間，協(xié)調(diào)構(gòu)件的布置以便保證與主體結(jié)構(gòu)連接的可靠性。為了保證結(jié)構(gòu)剛度整體穩(wěn)定、承載能力、經(jīng)濟(jì)合理性，控制高層建筑的高寬比至關(guān)重要。時(shí)代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)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(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)受力和抗震。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將垂直交通和設(shè)備用房等分散布置周邊，以分散的多個(gè)外核空間構(gòu)成模式推向新的高度。根據(jù)空間作用的計(jì)算機(jī)分析法和相關(guān)軟件進(jìn)行建筑空間整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析。選用合適的計(jì)算單元對(duì)高層建筑的轉(zhuǎn)層、加強(qiáng)層進(jìn)行分析。體型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜的高層建筑采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行計(jì)算、比較、校核，針對(duì)較不利的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高層建筑經(jīng)過(guò)砼結(jié)構(gòu)施工、砌體建筑施工、初級(jí)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(cái)、物、機(jī)各生產(chǎn)要素的優(yōu)化組合。根據(jù)動(dòng)態(tài)組合原理和各專(zhuān)業(yè)階段特點(diǎn)，合理組合各生產(chǎn)要素，有序協(xié)調(diào)與配合完成高層建筑的建設(shè)。

4 結(jié)束語(yǔ)

高層建筑設(shè)計(jì)需要衡量多方面設(shè)計(jì)因素，如建筑本身結(jié)構(gòu)的合理性和實(shí)用性，與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)性和美觀性，最重要的是人的宜居性，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要做足環(huán)境條件的考察和對(duì)目標(biāo)居住群體的調(diào)研工作，在設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)揮專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)水平，才能打造出精品的建筑設(shè)計(jì)工程。

參考文獻(xiàn)

[1]包玉坤.淺談現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2011.

[2]陳科晶.高層建筑外部空間人性化設(shè)計(jì)方法初探[D].同濟(jì)大學(xué)，2008.

[3]馮玉英.淺談高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].建筑知識(shí)，2007.