现代高层建筑设计要点分析

付豪

摘要：随着城市化发展进程的加快，城市建筑设计中高层建筑甚至超高层建筑已经成为较普遍的设计形式。本文主要分析了高层建筑的抗侧力体系选择、采光设计、抗震设计、消防设计四方面的设计要点以及城市建筑规划设计。

关键词：高层建筑；设计要点；抗侧力体系；采光；抗震；消防

引言：高层建筑是一座城市有机组成部分，因其体量巨大，高度很大，是城市的重要景点，对城市产生重大的影响。由于我国不断加快城市化的进程，在城市建筑中出现许多的高层建筑。由于人们对高层建筑的使用需求和质量要求不断提高，如何提升高层建筑设计设计水平，成为了当代的一个重要课题。

一、高层建筑的设计要点分析

1、抗侧力体系选择要点

现代高层以及超高层建筑的安全性可靠性保证通常会受到结构的抗侧力体系影响，合理的抗侧力体系能够保证其安全性。因此在对建筑结构的抗侧力系统选择时应当注意：

（1）建筑的实高是结构体系选择的主要影响因素，通过结合实践可以总结如下规律：对于建筑高度同结构的抗侧力体系选择，当建筑物高度小于100米时，通常采用框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构作为抗侧力体系；当建筑物高于100米低于200米时，通常采用剪力墙结构、框架-核心筒结构作为抗侧力体系；而当建筑物高度在200-300米之间时，通常采用框架-核心筒结构、框架-核心筒-伸臂结构作为建筑物的抗侧力体系；建筑物高度在300米-400米之间时，框架-核心筒-伸臂结构以及筒中筒结构是常见的抗侧力体系；而建筑高度高于400米低于600米时常用的结构抗侧力系统为，筒中筒-伸臂结构，巨型框架/桁架/斜撑结构、组合体结构。

（2）在建筑的设计上，应尽可能地确保结构抗侧力构件相互联结、组合为一个整体。

（3）对于建筑中采用了多重抗侧力结构体系的具体实际情况时，应综合分析每种结构体系在建筑设计中的效用，对各自的贡献度有合理的估计和评判。

2、采光设计要点

高层建筑的设计目标之一就是能够减少能源的消耗，实现资源节约型社会的发展要求。因此对增加高层建筑的采光效果，减少人工照明成为了重要的环节。现代的建筑中，一般都采用几种常见的日光采集系统来达到减少人工能源消耗的目的：

（1）通过提高单位面积的采光区域，减少由于太阳辐射造成的制冷负荷，从未减少能耗；

（2）通过让阳光直射屋顶平面在不增加太阳强度的基础上又能使得采光区域更加深入；

（3）最主要的系统就是要能够阻挡太阳的直接照射，在获得每日太阳位置的变化找到适合的采光区，减少人们对太阳光温度的不适应，也能节约人工能源。

通过对采光系统的运用，能够获得人工节能与增加采光的双重益处。适当的采光环境，能够为人们提供舒适的工作环境，保证工作效率。而人工照明能源的节约，更是能够减少各种突发事件的发生。

3、抗震设计要点

在满足建筑的功能性的基础上，抗震设计是高层和超高层建筑的设计重点，这是确保建筑安全性最为关键的一环，应重点从以下几点着手：

（1）在高层建筑的抗震方案设计中，建筑结构的材料选择也非常重要。

（2）促进地震发生时能量的输入能有效地减少。实践证实，应做好以下几个方面：一是，在对建筑构件的承载力进行验收的同时应对建筑结构在地震作用下的层间位移限值实施有效的控制。二是，具体的高层建筑工程项目设计时，我们应该采用积极的、基于位移的结构抗震方法，对设计方案进行定量的分析，确保结构的变形弹性可以满足地震的预期要求。三是，应综合分析建筑构件的变形和建筑结构的位移两者之间精确的关系，有效地确定构件的变形值。四是，结合建筑物的实际如建筑界面的應变分布及其大小来对建筑构件的构造需求进行有针对性的设计。五是，选择坚固的场地，实施建筑施工，亦是有效减少地震发生作用时能量的输入的另一个方面。

（3）通过大量的实践证明以及理论研究，针对现代的大型高层建筑，即便是其不具有很大的承载力，但是若是其具有较高的延性，那么即便是发生地震，也不会发生倒塌，因为地震中延性结构能够充分的吸收振动带来的能量，这样建筑物在地震环境中也能够保证形变程度在建筑结构承受范围之内。通过大量的实践活动证明，能够证明延性结构在抗性效果上作用明显，能够消除大量地震带来的不利影响，从而使得地震反应得以有效的减轻，促使地震给高层建筑带来的破坏被有效地减弱，避免重大损失的发生。

（4）设计的质量和方法决定着抗震效果的高低，因此，高层建筑抗震设计的结构体系必须得到足够的重视。从国内外高层建筑结构的设计体系上来看，主要有如下3种：“框筒结构”、“筒中筒结构”和“钢-混凝土混合结构”。

4、消防设计要点

高层建筑存在隐患的主要原因还是由于在事故发生的过程中会面临各种各样的问题，因此要全面考虑到各种情况的应对措施。

（1）人员疏散设计。面对人口密集的高层建筑，一旦发生事故，人员的疏散是最重要的一步。如果火势不是过大，可以维持电梯的正常运行，以保证在最短的时间内能够将所有人群撤离现场。当火势过大的时候，才需要通过楼梯疏散人群，虽然这样会增加疏散的难度和时间，但这在事故中能够有效保证每个人的人身安全。

（2）火势控制设计。高层建筑物大多有可燃物的堆放，一旦燃烧起来就会产生大量的烟气。在建造建筑物的时候就要考虑到这一因素，在管道内设置一些防火阀，控制火势的蔓延，为救援工作增加时间。

（3）火灾扑灭设计。高层建筑的火灾会造成大面积的蔓延，但由于周围建筑物和地形的限制，在扑救过程中会存在一定的困难。如果只是小范围的火灾，可以对一些重要物品进行适当转移，如果高层建筑火势蔓延迅速，则要尽量先扑灭易燃易爆物品周围的火焰，防止人员伤亡。

二、城市建筑规划设计

1、尽量避免高层建筑密集

高层建筑会造成城市空间的压力，造成空间和交通的拥挤、堵塞，对环境造成一定的污染，还有形成高压风带，带来严重的后果；但是它方便城市的办公，这是有利因素。所以在高层建筑的规划设计中，不能使高层建筑密集分布。

2、合理规划高层建筑和城市街道之间的距离

高层建筑一般都会建设在城市人口比较密集、商业比较发达的区域，这个区域的交通本身就很拥挤，如果把高层建筑建设在这，就会加大这些区域交通的压力。因此建筑设计师在规划设计时，要对这些街道惊醒扩宽，并控制高层建筑和城市街道之间的距离，减小其交通压力，加大通行能力。

3、减少超高层建筑的数量

超高层建筑主要体现城市的形象，提高城市的知名度，但是它在使用过程中，没有取得理想的经济收益，甚至很不乐观，其实高层建筑是非常不合理的，因此在城市建设中，要控制超高层建筑的数量，不能为使城市有象征、有代表性建筑，就盲目的建造超高层建筑，这样是不经济的也是不合理的。

三、结束语

城市建筑是一个城市的代表和象征，是体现城市的发展速度。因此，建筑工作人员有必要做好高层建筑的设计工作，分析在设计过程中遇到的重点和难点，提高建筑的安全性能，设计出具有城市代表色彩的建筑，提高整座城市的知名度，不断完善高层建筑设计。

参考文献

[1]张辰卓.城市空间中高层建筑设计的探讨[J].商品混凝土，2013（2）.

[2]唐伟.高层建筑设计中要注意的问题与对策[J].黑龙江科学，2014（1）.

[3]董涛.浅谈高层建筑结构抗震设计[J].河南建材，2009，1.