許秀山
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21 世紀以來,高層建筑作為現(xiàn)代化城市建設中的主要建筑群,在城市化進程中的地位越來越重要,高層建筑的設計要建立在科學化、完善化和人性化的基礎之上,創(chuàng)設優(yōu)質(zhì)的高層建筑工程對整個城市建設具有積極地促進作用。在這里,筆者將首先從高層建筑設計的論述出發(fā),分析其主要特征和設計特點,闡述高層建筑設計的基本原則,提出在建筑設計中較常出現(xiàn)的設計問題并探討相應的有效解決措施和對策。
高層建筑一般由主體、頂部和裙房三個部分組成的,但是有些建筑在建筑設計中為了使整個高層建筑活躍生動起來,會在建筑設計中加入活躍元。高層建筑需要做到外部條件與其整體結(jié)構(gòu)功能相一致,在設計中要展現(xiàn)當代先進的設計理念,同時發(fā)揮其應有的功能。各種類型的建筑設計都立足于處理好功能要求、技術(shù)條件和藝術(shù)形象這三個方面的關系。
高層建筑的建筑設計對于一個城市而言是非常重要的,很多高層建筑往往是一座城市的象征,具有城市的代表性,例如上海的東方明珠,巴黎的埃菲爾鐵塔等。同時高層建筑也會反應一個城市的經(jīng)濟發(fā)展水平和現(xiàn)代化程度。對于高層建筑來說,選擇合理的造型至關重要,因為其體量、高度巨大,且是城市的有機組成部分,對城市的形象和發(fā)展有很大影響。21 世紀以來,隨著我國鋼筋混凝土高層建筑的飛速發(fā)展和當代科學技術(shù)的不斷進步,高層建筑的建筑設計問題日益凸顯,從基本的框架到建筑構(gòu)造以及高層的疊加,每層都會存在諸多的設計問題尚待解決,這些問題會嚴重威脅到人們的財產(chǎn)生命安全。
高層建筑的主要特征是不僅要承受在垂直方向上的重力負荷,還要承受大自然環(huán)境的風力水平壓力,同時高層建筑在抗震方面也要求有一定的抵抗力,相對于低層建筑高層建筑在這些方面的要求要高得多。其次隨著高層建筑的高度增加,其水平位移也會越來越大,如果水平位移達到一定的程度就會對整個建筑物的安全性構(gòu)成威脅。高層建筑的建筑設計相對于低層建筑在專業(yè)程度上要求更高,并且在專業(yè)中的地位更加重要。不同的建筑類型和高度等都對結(jié)構(gòu)體系的選擇產(chǎn)生影響,關系到整個建筑的平面布局、立體形態(tài)、管道機電和施工技術(shù)等,在工程造價和施工時間上都會有一定的要求。
1)主體設計。當代高層建筑設計中的一個全新的要求就是實現(xiàn)建筑本身的生態(tài)節(jié)能,這就要求對建筑本身主體的裙房部分加強設計,裙房的設計對高層建筑周圍街道的人性化空間的創(chuàng)造等有很大影響。對裙房的設計不僅要注重人性化,更要注重形式的多樣性;
2)處理手法上的巧妙運用。高層建筑的實際建筑設計階段,高層建筑的塔樓設計并不能有很大的變化空間,但是可以從底層部分入手運用一些巧妙地處理進行空間上的拓展,通常都是采用入口縮進和底層架空等手段進行設計。
1)底層入口設計。底層入口相對來說很重要,在北方地區(qū),高層建筑的底層入口在設計上首先應該避開地域內(nèi)的冬季迎面風,保證冬季的底層溫度。而在我國的南方地區(qū),一定要保證底層入口設計的通風散熱,因為南方的夏季較為炎熱,可采用局部或全部架空的方式避免對通風的阻礙;
2)建筑圍護設計。一般來說大部分人在高處都會有一定的恐懼心理,尤其在高層建筑上。在高層建筑的設計中一定要注重護欄的設計,可以給人以安全感。同時,高層建筑的窗戶設計也要注意高處風壓問題,高處風壓過大會對窗戶開關造成一定影響,所以外窗設計可采用推拉的啟閉方式以避免人們開關窗時的恐懼心理;
3)服務設施設計。高層建筑在設計初期要充分考慮到建筑的服務設施,這對高層建筑的整體感覺非常重要。首先在底層入口處要設置值班室,方便對出入人員的管理,其中要配置先進的夜間電梯緊急呼叫裝置以及公用電話等,外圍還要有特定的停車處和分戶信箱。
1)高層建筑的防火問題。防火問題對于大多數(shù)建筑尤其是高層建筑來說異常重要,建筑設計師要對防火問題的設計進行加強。首先高層建筑的總體布局要保證安全通暢,出現(xiàn)緊急情況時能確保人員的疏散及時,采光設備和緊急照明設備要有保障。其次要有合理的防火分區(qū),高層建筑樓道內(nèi)的消防器械和疏散通道要分區(qū)合理,消火栓的位置要照顧到整個樓層。
2)電氣的問題。高層建筑的電氣問題主要分為三個方面,一是消防電源與配電問題,要求供電電源來自不同發(fā)電廠或不同的區(qū)域變電站,以保證突發(fā)事件時供電及時解決。二是應急照明問題,高層建筑發(fā)生火災或者其他突發(fā)狀況時事故照明要正常。三是高層建筑的電梯安裝問題,電梯的位置設置要合理,電梯運行過程中噪音不應太大,且最大荷載量應符合高層建筑的需要,方便快捷。
3)防雷擊問題。防雷擊問題也是高層建筑設計的重點,應本著“整體防御、綜合治理、多重保護、突出重點”的原則,從結(jié)構(gòu)設計上做好防雷工作。高層建筑的頂端是防雷設計的重點,可以安裝避雷針、避雷網(wǎng)或者避雷帶等。同時要利用建筑中的鋼筋作接地裝置,建筑周圍也要做避雷帶,內(nèi)部金屬物體也要接地。
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷進步和建筑領域的不斷拓展,高層建筑的設計問題在建筑行業(yè)已越來越被重視,對其問題的研究需要設計者和技術(shù)工作者不斷總結(jié)經(jīng)驗和努力創(chuàng)新,使建筑設計日趨完善,保證高層建筑的質(zhì)量和人們的生命財產(chǎn)安全。
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