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摘要:随着我国经济建设的飞速发展,我国建筑业也随之发展着,越来越多的高层建筑出现在人们的视野中。随着高层建筑的自身发展,人们对高层建筑中建筑设计的要求也越来越高。本文分析了高层建筑设计念研究的有关内容。
关键词:高层建筑;设计;理念;
中图分类号:TU97文献标识码: A
引言
随着经济的飞速发展,我国城市化进程也越来越快速,城市人口的逐渐增多,使得民众对于居住问题越来越关注,而人口的巨大压力也导致这居住环境和条件将迎接巨大的挑战,如何能够合理的提高人们的居住条件,需要依靠创造力,这些对于社会经济的发展以及和谐是非常有利的,特别是社会发展的的高层建筑建设更为重要。
一、高层建筑整体设计
1、主体设计
高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
2、高层建筑结构的合理性和科学性
一般而论,高层建筑具有占地面积少、建筑面积大、造型特殊集中化程度高的特点。正是这一特点,使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展。在现代化大都市中,过度的人口和建筑密度,城市用地日趋紧张,使得人们不得不向空间发展。高层建筑占地面积少,不仅可以大量的节省土地的投资,而且有较好的日照、采光和通风效果。但是,随着建筑高度的增加,建筑的防火、防灾、热岛效应等已成为人们急待解决的难题。
3、高层建筑的生态设计
我国是一个人口大国众多的人口却没有保护好生态环境。我国的生态环境破坏严重,使原本就匮乏的资源在大幅度的再度减少,且环境污染日益严重,在很大程度上破坏了生态的平衡。所以人们要提高思想意識,意识到保护环境的重要性,意识到推行生态建筑设计的必然趋势,为了资源的可持续性利用,为了人类的可持续性发展,推行生态建筑设计是未来的大势所趋。对于高层建筑进行环境的改造,必须从技术入手,光有设计;理念也是不行的,要充分把握市场的需求,加大先进技术的学习力度,使更多的先进技术能够为我所用,进行系统化得研究,发现施工当中的困难,进行有效地整改。
4、高层建筑的节能设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获,得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
二、高层建筑设计所必需要注意的安全问题
1、框架结构设计
1.1框架结构构造要求
1.1.1沿梁全长顶面和底面应至少各配置两根纵向钢筋,直径不应小于12mm。纵向受拉钢筋的最小配筋百分率Pmin(%)不应小于0.2和45fxfy中的较大值。
框架梁箍筋配筋构造应符合下列规定:应沿梁全长设置箍筋;纵向受拉钢;截面高度大于800mm的梁,其箍筋直径不宜小于8mm;其余截面高度的梁不应小于6mm。在受力钢筋搭接长度范围内,箍筋直径不应小于搭接钢筋最大直径的0.25倍。
1.1.2框架柱中全部纵向钢筋最小配筋百分率不应小于0.6%。且柱截面每一侧纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.2%。当混凝土的强度等级大于C60时,全部纵向钢筋的最小配筋百分率应增加O.1%。当采用HRB400,RRB400级钢筋时,全部纵向钢筋的最小百分率可减小O.1%。纵向钢筋的净距不应小于50mm,间距不应大于350mm,全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%。
1.1.3节点内箍筋配置应符合柱中箍筋的有关规定,但箍筋间距不宜大于250mm。对四边有梁与之相连的节点。可仅沿节点周边设置矩形箍筋。
3.1.4受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位;抗震设计时,宜避开梁端和柱端箍筋加密区范围。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接。非抗震设计时,受拉钢筋绑扎搭接的搭接长度,应根据位于同一连接区段内搭接钢筋截面面积的百分率按下式计算,且不应小于300mm。
2、电气的问题
2.1消防电源与配电。高层建筑要求供电是:a.供电电源必须是来自于两个不同的发电厂保证一个要时有遇到问题或者突发事件另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行。b.供电电源来自于2个不同的区域变电站。c.一个电源来自于区域变电所而另一个时自备的发电设备。
2.2应急照明。当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明应急照明的安装要合理人性化,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。应急照明包括疏散指示照明,即标志出口位置的出口标志灯和引导只想出口的指向标志灯,满足疏散通道的照明要求。
2.3电梯。电梯在设计中要保证位置合理,让电梯的运行中的噪音不要打扰用户的正常生活电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者在平时能方便的出行电梯在遇到紧急情况是要有方便快捷的方法使人迅速撤离为了保证电梯正常而安全的运行,以利于救人、灭火。对此还要考虑排水设施、消防泵房、变配电站、柴油发电机放常常要设于高层建筑的地下室,如火地下室积水甚至被淹,灭火将从何谈起。所以地下室排水与电梯井底排水时同等重要的。电梯的供电系统要有两套,一套是正常供电系统,另一套时当有紧急情况是自备发电供电以保证电梯的正常运行。
3、高层建筑的消防设计
3.1人员疏散困难设计。众所周知,高层建筑往往是人群分布密集的区域。如果发生火灾,除了消防专用电梯之外的其他电梯必须马上降至底层暂停使用,这样人员的疏散必须通过楼梯,大大延长了疏散的时间和增加了疏散的难度。因此,在设计时要注重人员疏散问题。
3.2火灾蔓延迅速。由于超高层建筑中存在许多可燃物,它们形成了许多纵向烟筒。当火灾发生时,这些烟囱的拔风抽力效应可以促进火焰及烟气的蔓延,高度越高,抽力越大,这种效应就越强烈。超高层建筑的烟筒效应是最难防范的,虽然可在管道内设置一些防火阀,然而这些防火阀可能出现控制失灵、无法严密闭合等情况,从而导致有火溢出直至延烧。
3.3火灾扑灭问题。高层建筑一旦发生火灾,在灭火过程中,就会遇到建筑周围场地小或者登高高度受限等具体问题。另外,如前文所述,高层建筑的火势蔓延迅速,也增加了扑救的难度。通过以上分析,可以看出对于超高层建筑,在设计中必须充分重视消防问题。只有全面考虑高层建筑中可能出现的消防问题,并在相关设计中消除这些问题发生的可能性,才能实现高层建筑设计的根本目标。
结束语
总之,设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。充分考虑到高层建筑设计中的一些问题。严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。
参考文献
[1]李峰.高层建筑结构概念设计[J].山西建筑,2010,(23).
[2]陶任重,秦海福.基于城市空间的高层建筑设计理论研究[J].黑龙江科技信息,2013,(06)
关键词:高层建筑;设计;理念;
中图分类号:TU97文献标识码: A
引言
随着经济的飞速发展,我国城市化进程也越来越快速,城市人口的逐渐增多,使得民众对于居住问题越来越关注,而人口的巨大压力也导致这居住环境和条件将迎接巨大的挑战,如何能够合理的提高人们的居住条件,需要依靠创造力,这些对于社会经济的发展以及和谐是非常有利的,特别是社会发展的的高层建筑建设更为重要。
一、高层建筑整体设计
1、主体设计
高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
2、高层建筑结构的合理性和科学性
一般而论,高层建筑具有占地面积少、建筑面积大、造型特殊集中化程度高的特点。正是这一特点,使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展。在现代化大都市中,过度的人口和建筑密度,城市用地日趋紧张,使得人们不得不向空间发展。高层建筑占地面积少,不仅可以大量的节省土地的投资,而且有较好的日照、采光和通风效果。但是,随着建筑高度的增加,建筑的防火、防灾、热岛效应等已成为人们急待解决的难题。
3、高层建筑的生态设计
我国是一个人口大国众多的人口却没有保护好生态环境。我国的生态环境破坏严重,使原本就匮乏的资源在大幅度的再度减少,且环境污染日益严重,在很大程度上破坏了生态的平衡。所以人们要提高思想意識,意识到保护环境的重要性,意识到推行生态建筑设计的必然趋势,为了资源的可持续性利用,为了人类的可持续性发展,推行生态建筑设计是未来的大势所趋。对于高层建筑进行环境的改造,必须从技术入手,光有设计;理念也是不行的,要充分把握市场的需求,加大先进技术的学习力度,使更多的先进技术能够为我所用,进行系统化得研究,发现施工当中的困难,进行有效地整改。
4、高层建筑的节能设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获,得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
二、高层建筑设计所必需要注意的安全问题
1、框架结构设计
1.1框架结构构造要求
1.1.1沿梁全长顶面和底面应至少各配置两根纵向钢筋,直径不应小于12mm。纵向受拉钢筋的最小配筋百分率Pmin(%)不应小于0.2和45fxfy中的较大值。
框架梁箍筋配筋构造应符合下列规定:应沿梁全长设置箍筋;纵向受拉钢;截面高度大于800mm的梁,其箍筋直径不宜小于8mm;其余截面高度的梁不应小于6mm。在受力钢筋搭接长度范围内,箍筋直径不应小于搭接钢筋最大直径的0.25倍。
1.1.2框架柱中全部纵向钢筋最小配筋百分率不应小于0.6%。且柱截面每一侧纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.2%。当混凝土的强度等级大于C60时,全部纵向钢筋的最小配筋百分率应增加O.1%。当采用HRB400,RRB400级钢筋时,全部纵向钢筋的最小百分率可减小O.1%。纵向钢筋的净距不应小于50mm,间距不应大于350mm,全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%。
1.1.3节点内箍筋配置应符合柱中箍筋的有关规定,但箍筋间距不宜大于250mm。对四边有梁与之相连的节点。可仅沿节点周边设置矩形箍筋。
3.1.4受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位;抗震设计时,宜避开梁端和柱端箍筋加密区范围。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接。非抗震设计时,受拉钢筋绑扎搭接的搭接长度,应根据位于同一连接区段内搭接钢筋截面面积的百分率按下式计算,且不应小于300mm。
2、电气的问题
2.1消防电源与配电。高层建筑要求供电是:a.供电电源必须是来自于两个不同的发电厂保证一个要时有遇到问题或者突发事件另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行。b.供电电源来自于2个不同的区域变电站。c.一个电源来自于区域变电所而另一个时自备的发电设备。
2.2应急照明。当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明应急照明的安装要合理人性化,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。应急照明包括疏散指示照明,即标志出口位置的出口标志灯和引导只想出口的指向标志灯,满足疏散通道的照明要求。
2.3电梯。电梯在设计中要保证位置合理,让电梯的运行中的噪音不要打扰用户的正常生活电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者在平时能方便的出行电梯在遇到紧急情况是要有方便快捷的方法使人迅速撤离为了保证电梯正常而安全的运行,以利于救人、灭火。对此还要考虑排水设施、消防泵房、变配电站、柴油发电机放常常要设于高层建筑的地下室,如火地下室积水甚至被淹,灭火将从何谈起。所以地下室排水与电梯井底排水时同等重要的。电梯的供电系统要有两套,一套是正常供电系统,另一套时当有紧急情况是自备发电供电以保证电梯的正常运行。
3、高层建筑的消防设计
3.1人员疏散困难设计。众所周知,高层建筑往往是人群分布密集的区域。如果发生火灾,除了消防专用电梯之外的其他电梯必须马上降至底层暂停使用,这样人员的疏散必须通过楼梯,大大延长了疏散的时间和增加了疏散的难度。因此,在设计时要注重人员疏散问题。
3.2火灾蔓延迅速。由于超高层建筑中存在许多可燃物,它们形成了许多纵向烟筒。当火灾发生时,这些烟囱的拔风抽力效应可以促进火焰及烟气的蔓延,高度越高,抽力越大,这种效应就越强烈。超高层建筑的烟筒效应是最难防范的,虽然可在管道内设置一些防火阀,然而这些防火阀可能出现控制失灵、无法严密闭合等情况,从而导致有火溢出直至延烧。
3.3火灾扑灭问题。高层建筑一旦发生火灾,在灭火过程中,就会遇到建筑周围场地小或者登高高度受限等具体问题。另外,如前文所述,高层建筑的火势蔓延迅速,也增加了扑救的难度。通过以上分析,可以看出对于超高层建筑,在设计中必须充分重视消防问题。只有全面考虑高层建筑中可能出现的消防问题,并在相关设计中消除这些问题发生的可能性,才能实现高层建筑设计的根本目标。
结束语
总之,设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。充分考虑到高层建筑设计中的一些问题。严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。
参考文献
[1]李峰.高层建筑结构概念设计[J].山西建筑,2010,(23).
[2]陶任重,秦海福.基于城市空间的高层建筑设计理论研究[J].黑龙江科技信息,2013,(06)