现代高层建筑设计要点及发展趋势

【摘要】最近几年，科学技术发展速度日益加快，人们的生活水平得到了显著改善，在此形势下，人们越来越重视高层建筑。高层建筑给人一种体量巨大、尺度宏伟之感，既从视觉上带给了人们良好的感受，同时也是一个城市区域的美学价值与艺术风格的体现。建筑设计并非只是简单的设计，其更是城市环境的重要组成部分，除了需要符合经济、技术和使用功能等方面的要求，还要涉及美学、科技与环保方面的内容。对此，本文主要对现代高层建筑设计要点进行了探讨，同时分析了其发展趋势，以供参考。

【关键词】现代高层建筑;设计要点;发展趋势

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.30.

当前，科学技术日益发展，建筑行业技术水平越来越高，似乎从高楼的数量便能看出一个城市的经济水平。随着人们经济水平的不断提升，各行各业也得到了良好发展，建筑业同样如此，其面临着机遇与挑战并存的局面。而高楼的建设并非一件易事，现代化的高层建筑更应引起重视。当前，人们对住房提出了很高的要求，在此形势下，建筑业的工程人员需要加大对新技术的学习力度，积极创新，竭尽全力与时俱进，使人们的住房需求得到满足，用绿色节能型建设代替以往的消耗型建设，以最大化利用能源，充分彰显现代化的建设理念，同时加大对高层建筑的推广和应用力度。

1、高层建筑设计的原则

在我国城市的发展进程中，高层建筑得到了迅猛发展，其直接影响着城市的整体面貌，其原因是因为在城市的整体面貌中，高层建筑物发挥着极为显著的作用。所以其布置应严格秉持有机统一的原则，集中布置各种高层建筑，从而将城市“冠”形成，当然，此过程要避免相互影响。可以借助对间距与高度进行调整，防止不良影响的出现。针对单栋高层建筑，可以在道路转弯处建设，以此美化城市风景[1]。新时期，高层建筑的顶端应尽可能防止出现相同建筑，以免影响城市美感。在相同高层建筑中，要确保尺度的有序性，高层建筑设计中还要拿街道与城市的尺度等因素纳入考虑范围，防止混用多种尺度，使高层建筑物以及城市整体、局面之间的不协调得到保证，有机统一城市建筑和城市环境。因为高层建筑尺度高大，具有很高的识别性，所以要有局部的尺度形象，以便于人们更好地对其整体大小进行估计，不能随意缩小或增大这些尺度建筑的使用，以免造成认知错觉，但有时也可以借助这些错觉对特殊效果进行制造。

2、现代高层建筑设计要点

2.1高层建筑防火安全设计

首先，主体结构耐火性设计。设计人员要以消防安全标准规范为基础。其中，承重墙和柱体的耐火极限应在3小時以上，从而可以将火灾事故的人员伤亡以及经济损失最大化减轻[2]。因为钢结构缺乏较好的耐火性，因此应通过将水注入空心钢柱内的方式，促使隔火性和耐火性增强。同时，在涂刷防火涂料以及浇筑混凝土的过程中，应尽量选择具有较强耐火性的合金材料。其次，防火分隔设计。一般来说，高层建筑内部构造的防火分隔设计主要运用两种模式，即横向防火和竖向防火。其中，竖向防火设计即对楼梯间、电梯井、排风通道以及电缆井等竖向空间展开防火封堵，避免火势顺着竖向井道蔓延;横向防火设计，即对建筑内部空间进行分隔，分隔物运用具有较强耐火性的材料，以将完整的火灾隔离带形成。最后，对自动灭火装置以及报警系统进行优化。为了进一步强化高层建筑防火线，应对报警系统以及自动灭火装置进行设置，详细而言：第一，在高层建筑敞开式楼梯间或封闭楼梯间，每间隔三层设置一个火灾探测器;第二，对自动灭火系统进行设置。为了确保消防用户与设计要求相符，需要对消防水泵以及发电供电系统进行配置，以此确保火灾事故发生时，高层建筑中供电系统运转正常，同时具有良好的通信讯号。

2.2电气设计要点

高层建筑必须确保安全性，认真严谨地设计电气。在高层建筑中，电气占据着极为重要的位置，电梯、照明和供电等均和电气问题息息相关[3]。所以，在高层建筑设计中，电气问题是设计要点。详细而言，主要对下述几个方面的电气设计引起重视：首先，高低压的电力配电。在开展实际电气设计中，需要重点设计电力环境切换，以此使高层建筑整体电力系统的安全性和稳定性得到保证;其次，接地防雷设计。在展开防雷、接地设计的时候，可以运用“混合型”接地模式，以此促进接地有效性提高。当然，在防雷设计中，需要与建筑的实际情况相结合，对避雷针进行安装，以此促进建筑物安全性提高;最后，建筑的整体照明系统，高层建筑在对照明系统进行设计的过程中，需要重点关注照明位置、光源造型和类型等方面，在将照明系统有效性提高的基础上，保证照明设备符合高层建筑的整体风格。

2.3抗震设计要点

抗震设计是高层建筑设计中不可或缺的组成部分，其有利于确保人们的生命安全和高层建筑的整体质量，所以，设计人员在设计过程中应高度重视抗震设计。设计人员在设计的时候，应防止应用纯框架体系，做到结合实际情况进行针对性地分析，合理设计，使结构设计的合理性得到保证。通常情况下，可以运用框架—剪力墙、剪力墙等结构体系。但不管运用何种结构体系，均务必要立足于国家对高层建筑的刚度规定以及要求展开，使结构设计的合理性和经济性得到保证，以便于可以对简体以及剪力墙等抗侧力构件进行合理、经济地布置。除此之外，在计算内力与位移的时候，其构件可以运用弹性刚度，而在框架—剪力墙结构中，设计人员可以适当折减连梁刚度，确保高层建筑设计合理，促进高层建筑的效果与质量提高，从而以坚实的基础助推我国建筑行业良好发展。

2.4高层建筑的节能设计

首先，遮阳板的节能设计。在就高层建筑展开节能设计的时候，尤其是在有充足阳光照射的地方，需要展开遮阳板设计的过程中，需要对遮阳板构造进行设计，同时借助垂直绿化带以及阳台等充分实现遮阳作用，同时将遮阳板的节能设计和形态设计顺利完成。其次，立体绿化的节能设计。现阶段，我国城市化发展速度越来越快，针对高层建筑来说，绿化发挥着极为重要的作用。绿化设计既可以使空气得到净化，吸收阳光，同时还可以将尘土有效吸收，促使建筑吸尘能源消耗有效降低，达到节能设计的目的[4]。最后，建筑节能设计中太阳能的应用。作为现阶段一种应用极为广泛的可再生资源，太阳能常用于高层建筑节能设计中。当前，太阳能能源已经十分成熟，如我国的首座太阳能建筑中国电谷锦江国际酒店，建筑物中的供电、供热以及洗浴能耗都是通过太阳能完成的。同时，在高层建筑中运用太阳能，可以为冬季采暖提供需要的热量，促使夏季空调能耗降低，同时有效支持日常家庭生活耗电。

2.5抗风设计

相较于普通建筑，高层建筑的高度较高，在建筑设计的过程中要把风流对建筑物的作用力纳入考虑范围，根据建筑物周围的风流情况运用合理的结构，进而使建筑抗风设计计算的全面性以及合理性得到保证。一般而言，风灾会直接影响高层建筑结构，受风力的影响，若是建筑物的结构缺乏稳定性，便很可能导致破坏和变形的问题出现，所以，要想使建筑工程的安全性得到保证，就必须重视抗风设计，同时在高层建筑设计中其也是难点问题之一。

3、现代高层建筑设计发展趋势

3.1智能化发展

现阶段，科学技术发展速度日益加快，人们对工作、生活环境提出了较高的要求，智能化生活已成为当前经济社会发展的大势所趋，其中，智能建筑便是不可或缺的一部分。可靠性、方便性、安全性、适应性、高效性、舒适性是智能建筑的主要特征[5]。应用现代技术，可以促进人们生理和心理体验全面提高，从通风、采光、绿化和照明等方面入手，提供给人们良好的条件。与此同时，应用智能系统，使费用、能源、资源的支出与消耗得到了显著节省，不再受时空的限制，促进了資源使用效率提升，将更加优质的服务于管理提供给了人们。智能建筑的适应性也很强，这也是其显著优势之一，其可以第一时间更新升级机械设备和网络系统，同时不会对人们的正常过生活造成影响。具有很强的安全性，在防火防盗、预防和处理紧急事件、保护财产等方面发挥着极为重要的作用。除此之外，智能化的识别系统以及故障排除，可以第一时间识别安全隐患，将安全隐患消除，最大化减小故障影响，有效确保人们的正常生活与工作。

3.2节能环保性

高层建筑设计应重视研究节能问题。应充分考虑小气候、采光和日照、噪声、空气质量、环境绿化、交通组织、项目选址等因素，在高层建筑的设计中充分彰显出来，设计结果与当地的自然环境、地理条件和气候相符，对住宅建设用地进行合理选择，防止有害环境影响居住环境。在高层建筑设计中应对建筑节能设计进行全面考虑，要加大对先进技能设备的推广力度，如透水地面砖、雨水回收系统和太阳能等，同时在设计阶段全面考虑建筑的景观、方向、日照和通风等方面，从而构建一个优雅舒适、环保低碳的居住环境。一般情况下，在高层建筑设计中，应将建筑物外表面积减少，最好采用如“一”字型等比较规整、简洁、可以获得充足日照的平面型式，从而将冬季冷风渗透量以及夏季热辐射减少[6]。

3.3文化艺术性发展

现代高层建筑的文化艺术特色很强。现阶段，人们越来越追求生活质量，同时审美要求越来越高，高层建筑不能再运用冷硬钢筋混凝土，应提供给人们良好的视觉享受，同时确保使用方便。在生态化和智能化的发展环境中，高层建筑也需要丰富的人文精神以及丰富的内涵。简而言之，在现代城市建设中，若是建筑缺少文化内涵，很容易被市场所淘汰。反之，时代特色显著的建设可以将美丽的景观形成，成为城市的代表性建筑。观赏价值、环保性和实用性较强的高层建筑，其实可以美化城市空间环境。比如，上海的东方明珠，既可以成为城市的一大旅游景点，同时对城市的全面发展极为有利。

结语：

总而言之，现代高层建筑充分体现了城市的发展，是城市发展速度以及综合实力的标志。当前，社会发展速度日益加快，人们的生活质量得到了显著改善，诸多人口开始纷纷涌入城市，在此形势下，高层建筑越来越多，为了使现代化绿色建设的目标顺利实现，在高层建筑建设的过程中，要对环境问题进行全面考虑，同时促使现代化的绿色建设目标实现，尽量达到节能环保的目的，同时在设计过程中要高度重视高层建筑和城市之间的平衡性，确保城市美观和环保发展等的统一性、和谐性，借助打造良好的城市空间，实现高层建筑的绿色建设，同时和今后的发展相适应，确保高层建筑更加现代化。

参考文献：

[1]刘威.论现代高层建筑结构设计的优化[J].建材与装饰，2020（14）：110-111.

[2]王轶.浅析现代高层建筑设计要点[J].门窗，2019（08）：77-78.

[3]罗涛.浅谈现代高层建筑设计[J].中外企业家，2019（10）：116.

[4]李宇泽.浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J].居舍，2018（33）：11.

[5]张晓莹，朱文皓.浅谈现代城市中高层建筑的设计[J].低碳世界，2018（06）：201-202.

[6]王鹏.现代高层建筑结构设计的优化[J].中国住宅设施，2018（03）：52-53.

作者简介：

姜涛（1980.02.24），男，吉林长春人，本科，高级工程师，研究方向：建筑设计。