探討高層建筑設計存在的幾個問題

1.上海利恩建筑規劃設計事務所（有限合伙）嘉興分所 314000；

2.上海利恩建筑規劃設計事務所（有限合伙）嘉興分所 314000

摘要：隨著我國的經濟不斷的發展，人們的整體生活水平得到了不斷的提高，其整體的消費水平也在不斷的上升，其中人們對住房的的消費也在呈現出明顯的上漲趨勢，這樣也就對相關住宅的整體設計要求也就變得越來越高了。高層建筑是隨著時代發展要求應運而生的，已成為衡量現代社會城市綜合力、生態文明的一個重要標志。高層建筑在減輕城市住房壓力的同時，勢必也帶來了一定的安全隱患，所以合理的建筑設計就顯得尤為重要。本文結合工作經驗對高層建筑設計存在問題進行了探討。

關鍵詞：高層建筑；建筑設計；問題；策略

一、高層建筑設計存在問題分析

1、高層建筑結構設計中的高度問題

由于部分建筑施工單位片面追求經濟利益的最大化，私自在建筑設計標準所規定的原有高度基礎上加大建筑高度，已達到所賺取利潤最大化的目的，從而導致一些高層建筑存在高度超標問題。由于高度的增高，增加了建筑結構的垂向負荷，超過了原有的地基所能承受的應力，導致建筑存在抗風力、惡劣天氣以及地震等自然災害能力差等一系列問題，嚴重危害建筑使用者的安全。因此，國家相關監督審查部門應該加強對于高層建筑高度的審查力度，健全建筑設計抗震規范和高度規范，加大對于私自增加設計高度的施工方的懲罰力度，保障高層建筑的結構穩定性。

2、高層建筑的嵌固端確定問題

高層建筑結構的嵌固端的確定對結構設計整體計算結果的真實性和準確性有很大的影響，因此正確選取結構嵌固端的設置位置，并使其做到與高層建筑的結構抗震性相協調，是高層建筑設計的一個重要環節。在合理確定嵌固端位置這個問題上，建筑施工方通常忽視了嵌固端的放置帶來的一系列次生問題，如嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題。因此，在確定嵌固端的位置時，應該綜合考慮多方面的因素，從而對嵌固端的位置做出最優設置，避免由于嵌固端的錯誤放置帶來的一些施工安全隱患。

3、高層建筑設計中的抗震問題

（1）抗震構造柱布置不當。如外墻轉角處，大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置；以構造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱；過多設置抗震構造柱等。

（2）結構的平面布置。外形不規則、不對稱、凹凸變化尺度大、形心質心偏心大，同一結構單元內，結構平面形狀和剛度不均勻、不對稱，平面長度過長等。

4、高層建筑防火安全問題

（1）高層建筑墻體防火材料的耐火強度和阻燃性。高層墻體的使用材料必須具有足夠的耐火強度和阻燃性，才能保證發生火災時墻體結構具有足夠的抗火能力和防火分區能力，從而將火災控制在最小的影響范圍。

（2）建筑整體布局應該暢通、安全。高層建筑必須配置有能夠保證一定人流量的樓梯設施，從而保證火災發生，電梯不能使用時，建筑內所有人員可以流暢的從該樓梯進行逃生。

（3）做好建筑物室內、外消防給水系統的設計，保證火災發生時，配備有足夠的消防用水量以及滅火設備所需的水壓。

5、高層建筑防雷擊的問題

在防雷系統設計問題上，通常按照“綜合治理，整體防御，突出重點，多重保護”的原則，充分依據高層建筑自己的建筑結構特點以及周邊配套設施，對高層建筑的頂端以及其它易受雷擊位置裝配避雷針或避雷網等有效設施，并輔以鋼筋混凝土這一接地裝置，將雷電對建筑的安全威脅降到最低。

二、提高高層建筑設計的措施

1、結構的超高處理

高層建筑設計中，要充分考慮到結構的超高問題。在抗震規范中對建筑結構的高度進行限制，當前新規范中新增了與A 級高度處理辦法不同的B 級高度。因此，在建筑具體實踐過程中，要充分考慮結構的超高問題，防止由于建筑高度造成的建筑不穩定性，防止建筑安全隱患的發生。要根據建筑結構的具體高度進行相應的抗震設計，防止自然災害對高層建筑的損害作用，充分保證高層建筑的穩定性。

2、抗風結構設計

（1）夯實地基，增強基礎結構的穩定性。采用級配比較高的砂石回填地基；在基礎持力層的底部設置抗拔錨桿確保基礎結構的抗拔強度。

（2）設置耗能減振系統，耗能減振系統由耗能支撐、剪力墻、梁柱、樓板等構成，在結構合理設計的基礎上，采用粘彈性比較強的阻尼材料，提高其耗能減振的作用。

（3）對高風壓區域進行加固設計，通過采用強度較高的鋼筋混凝土，控制結構構件的鋼筋含量等來提高建筑物的承載力和剛度，減緩或降低水平風壓帶來的破壞。

3、抗震結構設計

（1）合理布局抗側力構件，增強建筑物的承載力和穩定性。

（2）強化地基的抗震設計。地基的沉降是地震發生時，建筑物破壞最直接的表現，如何有針對性的對地基進行抗震設計是設計人員考慮的關鍵問題。常見的施工策略有，簡化建筑物的建筑平面，提高地基的剛度和強度；將樁箱埋置在一定的深度內，確保群樁與上部結構重點在同一水平線上。

（3）剪力墻的結構設計。提高承重結構構件的抗側力，滿足承載力的延續性和耗能能力，有效地提高抗震效果。剪力墻截面設計的重點在于：一方面要通過與連續梁組成延續性較強的結構體系，保證樓板的剛度；另一方面提高結構側面的強度，最大限度控制建筑物的水平位移范圍。

4、消防設計

（1）建筑物間的防火間距的設計。如建筑棟與棟之間應以滿足防火間距為優先，確有困難時，也應將相鄰墻設計為無窗、無陽臺的防火墻，以起到隔斷火災的功能。由于建筑功能、建筑所處位置、火災承受能力等差異性，消防結構的設計也要因地制宜。

（2）安全疏散結構的設計，如設置火災自動報警系統及樓梯疏散通道和推拉式玻璃窗等。這主要是出于對防排煙系統和雙向疏通功能的考慮。

（3）分隔結構的設計，旨在將煙霧和火勢控制在一定的空間范圍內，防止其繼續蔓延。通常采用的結構設計方式是樓板的垂直設計、防火墻和單元墻的水平設計，以及防火門和煙霧排放設備等的設計，主要是出于阻止火勢的蔓延和煙霧，為緊急疏散贏取更多的逃生時間。

5、短肢剪力墻設置

在新規范中，對短肢剪力墻定義為墻肢截面高厚比為5：8的墻，根據實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的運用有很多的限制因素。所以，在高層建筑設計過程中，就要最大限度地避免短肢剪力墻的使用，減少由于短肢剪力墻應用帶來的一系列問題。一旦應用到短肢剪力墻，就要根據高層建筑的應用限制進行相應處理，避免短肢剪力墻應用不當帶來的麻煩。

6、嵌固端的設置

高層建筑通常設有地下室和人防，所以，嵌固端可以設置在地下室或者人防的頂板上。因此，在高層建筑嵌固端設置過程中，設計人員要特別關注嵌固端的位置，簡化設計過程，防止嵌固端設置的一系列問題。

7、防雷擊措施

防雷擊問題也是高層建筑設計的重點，應本著“整體防御、綜合治理、多重保護、突出重點”的原則，從結構設計上做好防雷工作。高層建筑的頂端是防雷設計的重點，可以安裝避雷針、避雷網或者避雷帶等。同時要利用建筑中的鋼筋作接地裝置，建筑周圍也要做避雷帶，內部金屬物體也要接地。

三、結束語：

總之，做好高層建筑的設計是對高層建筑的質量和安全直接相關，關系到人們的生命和財產安全，同時關系到人們的滿意度問題。

參考文獻：

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