浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势

文/王涂玥 清华大学建筑设计研究院 北京 100000

魏绡轩 北京三磊建筑设计有限公司 北京 100000

栾虹锐 北京市伯尔明建筑工程设计有限公司 北京 100000

1、前言

高层建筑是一项非常复杂的工程，不仅对安全性提出了高要求，还对建筑外观美、舒适度提出了更高要求。作为设计人员必须严格要求自己，探索出更加科学合理的设计方法。

2、高层建筑中建筑设计原则

2.1 综合性和整体性设计原则

在进行高层建筑设计过程中要遵循整体性原则，该项原则就是把从细小部分对建筑物进行整合和规划，明确发展规律和主要的构成，保证局部与整体呈现出相互结合、依赖以及制约的关系，从而准确的展示出建筑工程运动规律和特征。同时还应该遵循综合性原则，主要从设计功能、结构组成以及发展历史等方面进行综合性的分析和考察，综合性设计基础设计，保证每一个层次的分析结果能够得到具体反映，对结果进行严格的对比分析，重新修改和完整建筑设计，进一步保证建筑设计的整体与居住之间的统一性和一致性。在设计当中，要根据所在地区主管部门和甲方的要求对高层建筑所处位置进行合理布置，保证新项目与四周建筑有效协调和统一，促使整个地区的风格协调统一。

2.2 有序性以及结构性设计原则

在进行高层建筑设计的过程中，要根据整个工程的层次感和有序性分析同一个层次系统之间的关系，在具体的设计中要正确划分各个环节的使用功能和关系，对建筑工程空间序列、流线进行科学合理的组织。此外，在建筑工程设计中结构也是非常重要的，必须遵循结构设计原则，结构及存在建筑物中，也是建筑性能的主要载体，其中系统形成与建筑设计整合差异有着密切关系。

3、现代高层建筑设计要点分析

3.1 建筑物地理位置和朝向的选择

在设计当中，高层建筑地址的选择是非常重要的，首先，必须充分考虑城市设施的布局，最大化的发挥应用的作用。设计人员要重点考虑所处位置和方向设计，要保证建筑环境明亮度和开阔度，使整个建筑看起来布局大气。其次在进行建筑设计中设计人员应该根据当地自然环境，保证阳光充足，最大限度减少用户内部照明消耗、资源浪费。最后，因为我国绝大多数地区都是在北半球，这样大多数建筑物都是南北朝向，建筑南部位置的窗户要尽可能大一些，为了进一步减少热损失，其他窗户要尽量小些，这样用户就可以更加舒适，减少空调设备的使用。

3.2 高层建筑防火设计

第一，主体结构要具有较强的稳定性和耐火性。在进行主体结构设计当中需要严格遵循防火规范，柱子和承重墙体的耐火极限应该控制在3h 以上，这样可以将火灾降到降低，最大限度减少火灾给人们带来的危害和损失。同时因为钢结构具有比较差的耐火性，所以要想进一步增强耐火性，就需要在钢结构的外部进行空心钢柱注水、混凝土浇筑以及防火涂料涂刷等，在条件允许的范围内选择耐火性比较强的合金材料。第二，进行防火分隔。进行高层建筑内部结构设计当中，要想实现防火分隔的效果，可以使用竖向和横向防火方式，其中竖向防火就是将电缆井、排风道以及楼梯间等设置竖向防火，保证建筑在发生火灾之后能够有效预防其沿着井道逐步扩散，进而防止烟囱效应的出现。

3.3 高层建筑电气设计

第一，做好高低压的配电工作。在进行高层建筑电力设计当中需要进一步加强电力环境的切换工作，保证电力系统的稳定安全性能。从目前的现状来看，我国常用的高压配电方式是单母线分电，且进行高低压配电设计中需要采用放射性系统，楼层与楼层之间配电需要利用混合模式来完成设计工作。同时在计算高低压配电的时候是采用高供高计方式，楼层与楼层之间的照明电力系统则是通过动力计算来完成。第二，做好接地和防雷设计。在进行高层建筑电气设计的过程中，比较重要的环节是防雷和接地设计，在电力设计中发挥着非常重要的作用，地基施工采用的材料主要为钢筋混凝土，通过钢筋混凝土剪力墙施工技术进行施工，所以需要保护好建筑物内部的金属线，同时可以采用混合接地模式来进行高层建筑电气接地设计，这一模式是把电气设备的保护设计与电力接地全面混合在一起，设置避雷针，从而保障整个建筑的安全和高层建筑电气设计的安全性。

3.4 高层建筑的抗震设计

在高层建筑设计中，抗震设计是一项非常重要的内容，抗震设计质量可以很大程度提高建筑抗震能力，所以作为设计人员必须充分了解结构抗震的知识，根基地震发生频率较大地区的实际情况加强抗震设计工作，在建筑大厅的四个边角和建筑外墙上应该设置构造柱，并且根据高层建筑的具体要求、抗震等级科学合理的确定构造柱的数量，要想提高建筑设防等级，就需要额外的加大工程成本的投入。

4、高层建筑设计的发展趋势

4.1 智能化

现代社会，高层建筑实施智能化设计可以很大程度增强建筑安全性、舒适性以及高效性，比如建筑电气智能化设计中，对建筑工程中配置弱电智能化系统可以智能化控制建筑内部的电气照明设备、暖通设备等，这一系统可以利用电子仪表对电力设备的电压、电流以及温度等指标进行监测，对于电梯而言，首先查看电梯运行参数和楼层，随后根据用户的具体需求对系统的相关设备进行实施监控，智能化的识别和排除系统的故障，对安全隐患进行消除，进一步缩短电梯的维修时间，促进人们的生活更加方便和安全。

4.2 绿色化

现代建筑讲究的是环保，尤其在高层建筑设计中需要更加重视，因为高层往往结构较为复杂，朝着节能、绿色环保方向设计是必然的趋势。在高层建筑建设当中要将节能理念融入进去，综合考虑建筑朝向、通风以及景观绿化等因素，并且合理应用自然资源，确保节能环保理念的实现，不断提高人们的生活水平。同时在建筑设计中应用绿色理念，可以有效控制建筑物的外部面积、建筑系数、减少建筑面宽，保证一年四季居住环境都较舒适，从而大大提高高层建筑的适宜性。对于高层建筑外部空间设计，可以在建筑物中设置通风口，强化气流的流动性，确保高层建筑空间具有良好的通风效果。

结语：

综上所述，高层建筑设计应该考虑各个方面的因素，坚持人本思想，保证其与用户需求相符合，在具体的设计中不仅要考虑安全性，还要考虑外部造型等。同时设计人员必须按照相关规范和标准进行设计，不断提高自身的专业能力和综合素质，丰富自身的理论知识，为高层建筑发现贡献自己的一份力量。