高層建筑設計常見問題淺談

李紫珺

摘要：隨著我國人口數量的增加，建筑用地越來越少，城市規劃也開始趨向于發展高層建筑，因此目前必須要準確的分析高層建筑在設計方面的問題，才能有效提升高層建筑的安全性。我國是一個人口大國，越來越多的人口從農村流向城市，城市的土地資源已經不堪重負，高層建筑的建設就是緩解城市土地壓力的最好途徑。對于高層建筑的最基礎，也是最重要的要求就是高質量，而影響高層建筑質量的重要因素就是建筑設計的合理性，目前我國高層建筑設計仍存在諸多問題，對高層建筑中建筑設計的要點進行分析是有重要意義的。筆者分析了高層建筑的一些常見問題。

關鍵詞：高層建筑;設計;常見問題

當代高層建筑設計是一項復雜的工程，對于高層建筑的要求不僅僅停留在安全這單方面，還應該注重發展高層建筑的建筑美、舒適感，滿足人們的居住要求。所以，人們越來越重視如何設計出既安全又舒適且具有建筑美的高層建筑，讓門消費者們有更好的居住體驗，這是高層建筑的設計師們應該充分考慮到的。作為高級建筑的設計師，必須對自己要有嚴格的要求，探索最為科學合理的設計方式，當然這也隨之出現了一些人為了追求個性而忽視了建筑的安全性，威脅到了人們的生命安全，因此對于高層建筑設計中存在的問題進行討論是非常有必要的。

一、高層建筑設計的必要原則

（一）原則之功能適應性

對于不同用途的建筑擁有著不同的功能需求，因此不同功能用途的高層建筑對其空間設計擁有不同要求，不同功能的空間特征。不同的功能結構體系設計的高層設計亦擁有著不同空間布置，同時不同的空間特征必須適應相應的空間結構。

（二）原則之科學合理性

對于擁有不同設計結構的建筑體系，相應的整體功能性能以及力學特征也不相同，不同的高度范圍擁有其各自不同結構功能體系，建筑整體的綜合功能可以得到高度發揮的基礎就是建筑整體數據分別在其各自的合理高度范圍之內。

（三）原則之場地適應性

何為場地適應性原則，場地適應性原則就是指高層的建筑地基必須擁有足夠防震以及抗震能力，必須滿足這兩個基本要求才可以投入后期的建筑物使用。

（四）原則之空間整體

相對于其他建筑設計，高層建筑設計是一個相對比較復雜的結構設計體系，若干不同的一結構以及其他各類組成部件共同構成的一個空間結構體系。不但這些子結構需要相互協調配合，而且各類部件也需要共同合作，來保持整個建筑物體系具有高度的空間整體性以及整體的穩定功能。不過，一個建筑結構的整體的防震抗震功能強弱與其他各個部分的結構以及部件強度，韌度以及受力狀況有著緊密聯系。

二、高層建筑設計要點

（一）基礎設計

對于整個工程成本來說，最為重要的決定因素就是建筑工程的基礎設計。所以，安全可靠是進行基礎設計的必要遵守原則。對于高層建筑的工程設計以及施工設計人員來說，首要就是重視設計工作的進行，并且以施工當地的相關政策為基礎，來對當地實際情況以及相關類型設計進行一些設計方案的相應調整。

（二）基礎設計

基本設計對工程成本有決定性的作用。因此， 基礎設計必須確保一切安全可靠。高層建筑基礎設施設計人員要做好基礎設計工作， 要落實地方政策， 根據當地條件和相關建筑政策調整設計。

（三）負載組合要求

基礎的承載力和荷載組合特性由點計算程序設計。風荷載和地震作用導致大型高層建筑角落的垂直力大增時， 如果短期載荷與永久載荷相同， 角落的垂直結構將更大， 雖然中間是高于原來的小價值， 基礎墻將在壓力和不均勻產生裂縫。地震作用與重力荷載一起發生反應時， 要增強承載力及其承載力特征值。在設計過程中， 應盡量減小地基與差動變形。

（四）建筑物地理位置和朝向的選擇

高層建筑選址是很重要的。我們必須考慮城市設施的空間布局， 以最大限度地發揮對城市的影響。高層建筑設計者必須重點考慮位置的選擇和方向設計。在明亮開闊的建筑環境下工作與生活， 人們會心情愉快， 工作效率加快。在建筑的設計中， 建筑應該根據當地的自然環境， 長時間暴露在陽光下， 這樣可以減少用戶照明的消耗和資源的浪費。建筑的位置和方向將由提前設計太陽能， 使高層建筑獲得最大的陽光。由于中國大部分地區位于北半球， 因此大多數建筑物都是南北向的。建筑南面的窗戶必須盡可能大， 為了減少熱損失， 其他的保護窗戶必須盡可能小， 這樣用戶可以享受舒適的溫暖而不使用空調設備。

（五）圍護結構的墻體設計

通風、透光和隔熱是現代高層建筑設計必須要滿足的三個基本要求。實現室內外環境的完美統一并最大限度地降低能耗， 建筑師還需要在墻的設計上下功夫。通常玻璃幕墻、吸濕材料等是主要的圍護結構墻體產品。科學地選擇墻體設計材料， 可以降低工程造價， 延長高層建筑的使用壽命。

（六）當代科學技術的新設計

現階段， 低碳高層建筑旨在通過物聯網， 數字技術和仿生學等設計工具開發建筑行業的低碳概念。這些新的理論和技術的應用提高了高層建筑的設計理念， 保證了建筑的質量和效率。

（七）充分考慮環境對建筑的影響

這座建筑與周圍環境協調一致， 符合當地的環境是非常重要的。考慮到當地的氣象、水文和地質因素， 我們應該徹底了解影響項目質量的各種環境因素。調查結束后， 再進行各種設計活動。高層建筑設計過程中往往不注重水文地質學， 然而， 它的地位是堅定不移的。地下水在巖石形成中起著直接和重要的作用。地下水的地質和地質條件對建筑物的穩定性和耐久性有很大的影響。特別是高層住宅建筑與許多人的安全息息相關。此外， 還需要對所選地點的對地下水和地質條件進行了全面的研究。

（八）高層建筑的電氣設計

通常情況下，高層建筑的電氣設計主要可以表現在三個方面，分別是供電電源的選擇、電梯的設計以及應急照明。其中，供電電源：在對高層建筑配備供電電源的時候，一方面，可以由兩個不同的發電廠提供供電電源，通過這樣的方式，就可以保證當其中一個供電電源出現故障的時候，另一個可以提供建筑物正常的供電。另一方面，建筑物的供電電源可以是兩個變電站進行供給。此外，也可以是由區域的變電所提供一個供電電源，而另一個由建筑自備的發電設備進行提供，由于這種方式具有較強的經濟性以及合理性，因此很多高層建筑都應用這種供電方式。對于電梯設計而言，在這一設計過程中，設計人員應該保證建筑發生火災或者地震等情況時，電梯可以正常的運行，從而確保能夠盡快的輸送人流，進而為消防救人提供便利。對于應急照明的安裝，應該將其安裝在安全疏散的樓梯以及變配電室等位置，保證在電源斷電的時候，可以清晰的看到應急照明位置，方便救援的同時，還可以將高層建筑設計的人性化全面提現出來。

三、結語：

總而言之，對高層建筑的設計應該全面的考慮各方面的因素，堅持以人為本的理念，滿足住戶的需求，不僅要注重高層建筑的安全性，還應該考慮到高層建筑的外部造型，對垃圾的處理也應該找到最合理的解決方式。作為高層建筑的設計人員應該嚴格要求自己，增強自己的責任感，不斷提升自己的專業能力，用豐富的理論知識充實自己，將自己的才能貢獻給我國高層建筑的發展。

參考文獻：

[1]李濤. 高層建筑消防給水系統優化設計[D].安徽建筑大學，2018.

[2]何柳辰. 建筑結構設計質量評價方法的研究[D].廈門大學，2017.

[3]陶修竹. 超高層建筑核心筒合理布置及應用研究[D].山東大學，2016.

[4]馬龍. 超高層建筑給水排水設計方案的研究和應用[D].西安建筑科技大學，2015.

[5]李天天. 高層建筑結構底部嵌固端位置的選取研究[D].河北工程大學，2014.