超高層綜合體建筑設(shè)計要點及發(fā)展分析

李路輝

摘要：現(xiàn)代城市的發(fā)展過程中，高層建筑物此起彼伏，不管是居民住宅樓還是商業(yè)建設(shè)，或辦公樓都像高層發(fā)展。由于城市的面積有限，所以高層建筑物越來越多，出現(xiàn)了一些超高層的綜合建筑物，他們往往及辦公、休閑、娛樂、購物、飲食等等多種功能與一體，為城市人們的發(fā)展帶來了一定的便利。通過各種區(qū)域的明確劃分，將不同功能的空間集中在垂直的綜合建筑里，因此，需要對其進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；綜合；設(shè)計；發(fā)展

隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步與發(fā)展，經(jīng)濟(jì)實力與人口密度的不斷增加。其發(fā)展越來越快，逐漸成為城市的標(biāo)志物，人們也越來越關(guān)注它的設(shè)計以及發(fā)展，目前較為流行的高層建筑一般都是集多重功能與一體的。

一、設(shè)計要點

（一）設(shè)計理念

因為超高層建筑的特點就是空間結(jié)構(gòu)特別高，所以，在高層樓的結(jié)構(gòu)和類型中也很容易發(fā)現(xiàn)一些不充分的設(shè)計問題。那么，如何確保其質(zhì)量問題和對于地震、火災(zāi)等方面的問題都是需要嚴(yán)肅探討的。所以在進(jìn)行設(shè)計的理念必須要是科學(xué)合理以及人性化的，對建筑設(shè)計師的專業(yè)素質(zhì)也有很高的要求。

對摩天大樓進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，不僅對建筑物的建設(shè)很重要，而且對現(xiàn)實進(jìn)行的建筑規(guī)劃也很重要。設(shè)計師在原始設(shè)計中必須重視樓宇結(jié)構(gòu)的規(guī)律性，還要保證建筑的結(jié)構(gòu)清晰，使整個樓宇的結(jié)構(gòu)保持在較高水平。設(shè)計時要有環(huán)保意識，加強(qiáng)節(jié)能方面的設(shè)計，降低能源消耗。注重節(jié)能減排的設(shè)計，降低消耗，推動綠色理念的設(shè)計。在選擇材料時，所使用的建筑材料在進(jìn)行建筑材料的選取時必須保證其穩(wěn)固性和耐受性，設(shè)計師和工程建設(shè)團(tuán)隊必須保持密切的交流，確保思想一致。使用合理的抗力系統(tǒng)，保證摩天大樓的安全問題，在進(jìn)行設(shè)計時要查閱一定的資料進(jìn)行精準(zhǔn)的計算，確?？箓?cè)力結(jié)構(gòu)的有效性[1]。

（二）注重抗震效果

因為超高層大樓其自身的高度相比其他建筑物來說比較高，因此在設(shè)計中要著重注意其抗震能力。選擇用于高層大樓建設(shè)的建筑材料十分重要，選擇具有良好抗震性的建筑施工材料，是保持大樓高承載性及較強(qiáng)穩(wěn)固性的必要條件。由于其承載能力高，地震中建筑物的發(fā)生坍塌的幾率十分小。

因此，在規(guī)劃高層建筑時，應(yīng)使用位移結(jié)構(gòu)以對抗地震。通過這種方式，可是使樓宇能承受更高力度的結(jié)構(gòu)變形。這種施工方法能夠確保高層大樓結(jié)構(gòu)能具有更好地變形性和彈性，它的效果是顯而易見的，主要原因是它可以利用其特有的結(jié)構(gòu)以緩沖地震產(chǎn)生的威力，減少地震造成的影響，使地震對樓宇帶來的傷害降到最低。在選擇建筑物的場地時，還必須遠(yuǎn)離地震經(jīng)常發(fā)生的地帶[2]。

（三）保證穩(wěn)定供電

超高層建筑物的設(shè)計中較為重要的因素也包括其穩(wěn)定供電問題，因此，建筑物的電網(wǎng)設(shè)計，應(yīng)考慮到用于供電的多回路電源和對合理的配置發(fā)電機(jī)組。在進(jìn)行摩天大樓設(shè)計中，可以將其建筑中的變配電大廳設(shè)計在建筑物的中間部分。這種配置的優(yōu)點是可以減少由低壓分布引起的一些損失。

（四）垂直交通規(guī)劃

超高層的樓宇在交通設(shè)備方面都是運(yùn)用垂直系統(tǒng)，并且具有很高的集中性。垂直運(yùn)輸方案注重空間的節(jié)約利用，也便于其平常進(jìn)行維護(hù)。隨著高層樓宇建設(shè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，超高層大樓可以采用中心空間模型。這種結(jié)構(gòu)使建筑樓梯都在大樓的中央部分，不但節(jié)省了內(nèi)部的空間，同時也確保了各個區(qū)域的采光都較好。應(yīng)用這種中心模型，要有極高的剛性來保證建筑物中心的強(qiáng)度得到有力的支撐。

二、發(fā)展

（一）抗風(fēng)性優(yōu)化

因高度不斷的進(jìn)行增加，建筑的抗剛性不斷遍地，逐漸敏感于對風(fēng)力帶來的影響，所以，建筑設(shè)計中要不斷優(yōu)化建筑物的形態(tài)，使其具有較強(qiáng)的抗風(fēng)性。建筑的形態(tài)可以影響空氣的動力，通過優(yōu)化形態(tài)能夠減小建筑結(jié)構(gòu)對風(fēng)的荷載力度，也可以提高樓宇的舒適性越。

1.平面形狀

大多數(shù)的摩天大樓的平面都是矩形的，但是矩形平面的應(yīng)用沒有很強(qiáng)的抗風(fēng)力，使建筑樓在強(qiáng)風(fēng)的情況下有一定危險系數(shù)。比較之下，以下幾種建筑形態(tài)抗風(fēng)力較為好：如遠(yuǎn)行、三角形、橢圓形等等。此外，對其進(jìn)行角部校正，例如削角和圓化角等，也可以在一定程度上優(yōu)化樓宇外部形態(tài)的平面形狀[3]。

2.立面形狀

遵循高度的變化優(yōu)化樓宇形態(tài)主要有下列方式：一是進(jìn)行階梯式縮進(jìn)和是外形錐形化；二是當(dāng)高度進(jìn)行變化時也改變其平面的形狀。前者所優(yōu)化后的建筑物其高度越來越高而平面寬度卻逐漸減少，從而使渦激震動情況發(fā)生時所引起的風(fēng)速臨界值也變小。研究表明，高度越高，風(fēng)速也就越快，這種建筑外形情況可以在一定程度上控制渦激震動情況。后者的方法，主要體現(xiàn)在當(dāng)大樓處于不同的高度是設(shè)計不同的平面形狀。也可以從一定程度上影響渦激振動現(xiàn)象，降低風(fēng)速，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（二）優(yōu)化建筑內(nèi)部設(shè)備

目前的超高型大樓大多為居民住房，或者專門的辦公寫字樓，雖然有部分的綜合性建筑物，但其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都不是很合理。綜合性大樓都是較低幾層為商業(yè)用樓，再往高處為辦公寫字樓。但是其商業(yè)部分的結(jié)構(gòu)功能區(qū)域劃分較混亂，寫字樓與商業(yè)樓層之間的電梯結(jié)構(gòu)設(shè)計也不夠合理。

針對商用樓層區(qū)域分布混亂的問題，可以針對不同的行業(yè)功能區(qū)有規(guī)律的進(jìn)行劃分排布，保證區(qū)域結(jié)構(gòu)的有效性，便于運(yùn)營后人流量的分散以及有效的秩序。例如可以設(shè)置不同的區(qū)域，在每個區(qū)域的某層樓層設(shè)置飲食區(qū)域，便于人們選擇不同喜好的飲食；把娛樂區(qū)域放置在某區(qū)域的某樓層，把生活日用類商鋪集中在一層，便于疏散人群，也便于人們方便的找到自己感興趣的區(qū)域[4]。

針對商業(yè)樓層和辦公樓層的電梯設(shè)置不合理問題，可以將兩部門的電梯分開，減少電梯使用人流量，從而減少人們的等待時間，保證運(yùn)行效率。

三、結(jié)束語

綜合體高層大樓的方便性在于它可以作為城市的標(biāo)志性建筑，增加其所處城市的吸引力，將不同的功能區(qū)域集合與一體。它的建設(shè)效果反映了不同城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，它的人流量以及經(jīng)濟(jì)收益更是直接的反映了該城市的發(fā)展水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧春玲.復(fù)雜超高層及大跨度屋蓋建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)的數(shù)值風(fēng)洞研究[D].湖南大學(xué)，2012.

[2]張斌.超高層綜合性辦公建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

[3]趙昕，丁潔民，孫華華，等.上海中心大廈結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報.

[4]徐潔林軍.商業(yè)綜合體的城市競爭力模型——以東京六本木綜合體為例[J].時代建筑.

（作者單位：江西同濟(jì)建筑設(shè)計咨詢有限公司）