高層建筑設計常見問題淺談

盧剛智

（中迪西南工程設計院有限公司 四川成都 610000）

1 引言

隨著國內城市化進程的不斷加快，城市建筑用地面積越來越緊張，因而高層建筑的數量與規模也在不斷擴大。但是，由于受到技術、工藝以及設計等因素的限制，導致了高層建筑的安全性與耐久性得不到有效保證，建筑功能得不到有效發揮。因而，要提高高層建筑設計的質量與效果，改善高層建筑的使用性能。

2 高層建筑設計的原則分析

2.1 提高方案設計的科學性與合理性

在進行高層建筑設計工作時，首先要對建筑結構的形式和結構體系設計引起重視。在充分利用有限資金的基礎上，盡可能的提高施工資源的利用效率，改善結構設計的質量。一方面，要確保結構傳力簡單、明確。另一方面，在建筑結構單元相類似的情況下，最好選用同一種建筑結構體系。通過進行方案比選，選擇最佳的高層建筑設計方案。這一過程中，要對建筑工程的建筑材料、施工技術以及設計需求等因素進行綜合性的考慮。

2.2 提高結構設計質量

我國國土面積廣闊，不同地區的高層建筑設計需要根據本地區的具體狀況做出優化設計。具體設計工作中，要對建筑所處地區的地質地形條件以及人為影響因素進行綜合考究，做好高層建筑設計的綜合考量。尤其在進行基礎設計工作時，要對高層建筑的荷載狀況、上部結構類型等要素進行深入分析，加強對建筑荷載的分布狀況的研究，從而改善基礎設計的質量，提高高層建筑的實用性、安全性。

2.3提高計算簡圖設計的合理性

要想提高高層建筑設計的安全效果，就要對建筑結構各項計算數據進行精確把控，注重計算簡圖的設計質量。①可以采用合理可行的構造措施來提高建筑結構的安全性。②要處理好節點問題，降低計算中出現的誤差。

3 高層建筑設計常見問題的研究

3.1 結構設計中的高度問題

部分建筑單位為了提高高層建筑的施工效益，經常會在設計高度的基礎上提高建筑高度，這樣一來將導致擬建項目在建筑高度方面與規范相悖。此外，隨著建筑高度的不斷增加，將導致高層建筑的豎向負荷顯著提高，如果豎向荷載超過了建筑的地基極限承載力，將會對建筑的安全性與耐久性造成影響。同時，建筑的抗風性、抗震性以及抵御自然地質災害的能力也將大打折扣。因而，建筑審查部門對于高層建筑的高度有著嚴格的審查制度，并且在高層建筑的抗震性能方面也有著嚴格的要求與規定。審查過程中，一旦發現隨意增加建筑高度的問題，要進行嚴厲的處罰，以此來對這種不良行為進行有效的遏制。

3.2 平面設計問題

在進行高層建筑的平面布局與設計時，通過做好規劃工作能夠顯著提高建筑平面設計質量，改善建筑工程的節能效果。比如：設計工作中通過將樓梯、設備房以及電梯等構造設置于高層建筑的南側或西側位置，可以降低對日照的阻擋。同時，通過改善高層建筑的套型、進深指標，也可以提高空間利用率，進而起到良好的節能效果。現階段，在進行住宅式高層建筑的設計工作時，通過設立陽臺這一室內外過渡空間，能夠顯著改善建筑的立面效果，并且在一些季風性氣候區，陽臺能夠起到很好的明顯的熱季遮陽、通風等作用，改善室內外的熱交換條件。這樣一來，在冬季可以降低室內的熱量散失、夏季能夠起到很好的調溫作用。

3.3 防火設計問題

隨著高層建筑數量與體量的不斷增加，顯著的解決了城市人口密度增加與土地資源匱乏之間的矛盾。但是，隨著建筑高度的不斷增加，防火問題變得越來越重要，高層建筑給消防救援問題增加了難度。為降低火災問題造成的傷亡與損失，設計工作中要對消防、疏散問題引起足夠的重視。

3.4 抗震問題

近幾年來，我國地震等自然災害頻發，嚴重的威脅到居民的生命與財產安全。此外，泥石流、山體滑坡等地質災害，也給山區人民造成了極大的威脅。因而，在進行高層建筑設計工作時，要提高高層建筑的抗震效果。一般來說，抗震設計工作中的問題主要表現為以下幾點：①抗震構造柱的位置設計缺乏合理性。一些高層建筑在墻體轉角位置處、四角位置處，并沒有按照要求設立構造柱，設計工作中也不注重對稱設計，進而導致了磚墻的承載能力大大降低。②在進行縱墻的設計時，并沒有在連接處設立抗震構造柱，平面布局中不注重對稱設計，導致了結構存在著較大的凹凸形變。

4 高層建筑設計常見問題的解決措施

4.1 過高問題的解決

為解決建筑過高問題，應從以下幾個方面著手進行：①對于國家建筑監管部門而言，要加大對高層建筑高度方面的審查與監督，尤其要做好結構設計中的設計高度審查，只有審核工作通過之后才能開展施工。②可以通過改善高層建筑結構嵌固端的受力狀況來改善建筑的受力性能對嵌固端的具體位置進行合理的選定，同時確保嵌固端的位置滿足結構抗震方面的要求。比如在進行嵌固端樓板以及剛度比的設計時，要保證設計工作的合理性，并且要保證上下樓層具有相同的抗震等級。

4.2 高層建筑的防火設計

一方面，在進行高層建筑的安全出口設計時，要對建筑的塔樓、裙房以及地下結構、地上部分等位置的出口進行分開設計。對于高層建筑中設置的封閉樓梯，一定要具備良好的通風條件，必要時可以設置排煙通風設施。根據建筑的具體情況確定防火等級，確保火災發生時建筑中的人群能夠安全及時的疏散。由于不同建筑中的人員密集程度不同，因而在進行安全出口數量的設計時，要能確保建筑中的人員與物資能夠及時的進行疏散。另一方面，建筑物內部要嚴格按照規范要求設立火災標識。為確保火災發生時建筑內部能夠滿足照明要求，應該在建筑內部進行事故照明設施的安裝。此外，要在高層建筑的樓梯間以及各室內安裝火災報警裝置，并設立相應的火災廣播，確保火災發生時可以正確引導居民進行逃離。另外，高層建筑可以根據自身建筑狀況設立相應的消防電梯，保證火災出現后消防人員能夠及時通過樓梯到達火災現場。規范規定，當建筑的高度達到了32m，不管是高層廠房、倉庫，還是公共建筑、住在小區，都要在建筑的適當位置設計消防電梯。

4.3 提高高層建筑的防雷效果

由于高層建筑的總體高度較高，因而經常受到雷擊的威脅，因而有必要加強高層建筑防雷設計水平，提高建筑的抗雷擊能力。具體來說，防雷擊設計要嚴格遵循“整體防御、突出重點、多重保護”的重要原則，同時要在建筑的高處以及易受雷擊的地方嚴格按照規范進行避雷針、避雷網的安裝。此外，還可以利用鋼筋混凝土接地的方式來提高建筑防雷效果。

4.4 平面設計問題的解決措施

①要合理選擇選擇高層建筑的朝向。朝向問題一直是高層建筑設計工作中的一個重大問題。由于建筑朝向直接影響到建筑內外空氣滲透以及熱量傳遞問題，通過選擇合理的朝向，能夠降低熱量損耗，進而提高建筑的節能與環保效果。具體設計工作中，要對當地的日照狀況以及太陽輻射條件進行綜合考慮，在參考設計規范的基礎上合理確定建筑的朝向。②在平面設計工作中，還要考慮到當地的自然環境、人文環境等因素，通過改善平面布局狀況、使用新型節能環保材料以及新工藝、新技術等措施，來提高建筑的光照、通風狀況。此外，平面設計工作中，要合理選取平面布局方案，注重結構的對稱分布，提高結構設計的合理性。

5 結束語

高層建筑的施工建設，有效的緩解了城市用地緊張的問題，為人們的生產生活帶來了極大的便利。在進行高層建筑設計工作時，要本著安全、實用、環保等基本原則，對影響設計的諸多因素進行綜合考慮，提高高層建筑的適用性、安全性與耐久性，改善建筑的平面布局與抗震、防火效果，確保建筑的使用功能得到充分的發揮。