高层建筑设计中若干问题探讨

维特鲁威在《建筑十书》中提出，建筑的建造要满足安全、经济、美观的基本要求。随着我国经济建设的快速发展，建筑需求量的增加、建设用地的限制以及城市规划的要求，高层建筑在城市中越来越多，但是在高层建筑设计中应该要注意哪些问题，针对这样的状况，我们对新一代建筑师有着怎样的要求显得十分重要，以下就高层建筑设计提出几点问题进行探讨。

一、安全控制中的高层建筑设计

高层建筑一般指十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)或建筑高度超过24m的公共建筑。高层建筑一般都分布在城市中心地段，由于人流集中，一旦出现突发性事故就容易造成人员伤亡。在高层建筑的结构选择、抗震设计、消防设计中都应该予以高度重视。

(一)结构选择

在结构设计分析阶段，应该尽量按照规范要求对结构进行内力分析以及结构计算，保证工程设计质量。不管是框架结构、筒体结构还是框剪结构，在设计的时候都要保证结构有足够的刚度、抗震性。例如：对于框剪结构，其中剪力墙的布置应该遵循均匀、分散、对称、周边的原则。同时应该注意剪力墙布置在竖向荷载较大的部位或者是楼梯间、电梯间、平面形状变化的地方，以保证结构有足够的刚度。抗震设计要求建筑的平面、立面宜对称、规正少变化，建筑整体的质量和刚度变化最好均匀布置。

(二)消防系统

高层建筑在功能上的复杂性决定其中电器设备多，一旦日常使用中维护或者管理不正确，很容易引发火灾。高层建筑相对于一般建筑来说，一旦火灾发生，就容易形成纵向烟筒，火势蔓延迅速，火灾更难控制;由于高度集中的人员，所以疏散困难;在扑救过程艰难。所以在进行高层建筑设计时，应充分考虑火灾发生时会出现的问题，并一一解决。

在进行高层民用建筑防火分区划分时应该注意结合《高层民用建筑设计防火规范》具体规定，使每个防火分区最大面积不超过规定面积。

高层建筑给排水系统相对于多层给排水系统有不一样的管道设计，在设计时应该注意分区减压，一般在地下室水泵进行集中加压后经过主干管将水送至高层建筑上部用户，而相对的底层用户就需要用减压组阀进行集中减压，将水送至用户。不管选择哪一种管道设计，都需要满足在火灾发生时，消火栓灭火所需水压。

高层建筑人员疏散问题也是设计中一个重要问题，在高层建筑设计时，应该考虑火灾发生时，被困人员利用建筑内部设施逃生的可能。并且民用建筑设计规范规定，高层民用建筑必须设置两个安全出口，保证火灾发生时，人员能安全撤离事故现场。其中可以利用的设施有：封闭楼梯、普通楼梯间、避难层、阳台等。

关于消防登高面和作业场地的设计，根据《高层民用建筑设计防火规范》规定：高层建筑的底边至少有一个长边或周长的1/4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5m，进深大于4m的裙房，且在此范围内设置有直通室外的楼梯或者直通楼梯间的出口。所以在进行高层建筑消防登高面的设计时，应该保证有直通室外的楼梯间或楼梯间出口，且在设计时，尽量保证消防道路在建设用地范围内，减少在火灾扑救中其它不确定因素的影响。根据防火规范要求，在高层建筑周围应该设置环形消防车道。当条件有限不能设环形车道时，应该在高层建筑的两个长边分别设置消防车道;高层住宅建筑可以只在一边设置消防车道。在消防车道尽端处应该设置面积不小于15×15的消防车回车场。

二、城市景观要求下的高层建筑设计

高层建筑因为其本身的大体量、大高度而成为城市天际线主要的决定因素。对于一个城市而言，高层建筑往往具有象征性和代表性，也是一个城市经济发展水平最为直观的体现。所以高层建筑队城市景观有着巨大的影响，它可以使积极的，也可以是消极的。因此，在高层建筑设计中如何把握建筑与周围环境、建筑与原有建筑、建筑与整个城市空间结构的关系，直接影响着城市的形象和美观。

(一)高层建筑尺度的把握

对于城市来说，高层建筑的高度和位置，都会影响城市的天际线。首先，要确定的就是在建设用地中高层建筑的具体位置和高度，在满足经济要求的状况下，尽量考虑城市天际线的完整性和美观。对于高层建筑本身而言，它自身的尺度决定着人对建筑的具体感受。建筑的尺度主要包括建筑的长度、宽度、整体与整体、整体与局部的比例关系，以及它的尺度给人的感受。不同的建筑体量给人的感觉也不尽相同。在高层建筑尺度设计的时候就要注意其整体尺幅比例的协调，高层建筑一般是由裙房、主体和顶部组成三段式建筑。在设计的时候应该注意将三部分的比例协调，选择同一的尺度参考，处理好这三部分的尺度关系。同时对于建筑的各个细部应该考虑其尺度层次，例如：住宅建筑中的层高、开间、窗户、阳台等，保证人们在观察建筑的时候，能够更好地把握建筑的尺度。

建筑要与周围环境更好地融入的话就应该注意其临街尺度对行人的影响。建筑尺度过大容易对行人造成压迫感，这个时候建筑易向后退，保证建筑高度与街道宽度的比例，才能给行人营造出良好适宜的生活环境。并且在设计的时候，新建筑应该与周围环境中的旧建筑保持呼应统一的关系，最好不要破坏其整体性。当然也有个别人特例，如扎哈·哈迪德就认为建筑环境是垃圾。但是一般为考虑建筑与城市的景观，在设计中应该体现出这种对自然和历史的尊重。

三、生态节能下的高层建筑设计

高层建筑的生态设计不仅要考虑到建筑室内环境的生态，同时还要强调建筑室外环境以及过渡环境的生态设计。高层建筑的设计本身就是一件庞杂的工程，很多设计者往往将精力放在建筑形式和功能上面，而忽略了建筑节能设计，导致建筑唉后期运营维护的时候，耗资过大，浪费资源。在高层建筑设计时，应该从以下几个方面进行考虑，尽量使建筑在运营中做到高效益、低能耗。

首先，在进行建筑平面设计时，应该注意建筑形式和能量损耗的相应关系。一般情况下，建筑体型系数越小，能源节省就越多，投入的成本也就越少。其次，建筑应该充分利用周围环境资源，利用夏天树木的遮挡和自然通风，减少室内环境对于空调的依赖，达到真正意义上的节省资源。再次，要合理安排建筑的位置和朝向。南向的开窗面积尽可能大些，在满足日照的要求下，东北朝向开窗尽量小一点，减少冬季热量损耗。

在选用建筑材料的时候要注意对建筑外墙面的保温隔热性能，由于建筑外墙面的能耗占整个建筑能耗的25%左右，所以在选用外墙材料的时候，要根据实际状况选择最合适的材料。因为建筑随着季节的变化对热能会有不同的需求，在冬季由于冷强空气的渗透量，室内热量损耗增大，一旦墙体内部结构处理不当，就容易产生冷凝水，所以在选择建筑材料的时候应该建立在经济、合理、科学的基础上选择最合适的建筑材料。

四、总结

高层建筑作为城市的有机组成部分，对于城市有着很大的影响。在设计中应该把握好设计的各个方面，从安全、经济、美观等方面着手，建造适应时代需求的建筑。尤其是高层建筑未来发展方向，更应该为众多设计师关注。力求建造高质量、低能耗的建筑，为城市人民生活营造一个舒适良好的环境。

参考文献：

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[2]宫志华;张铭铭;高层建筑消防登高面、作业场地以及消防车道的设计思考[J];消防技术与产品信息;2008,(10)

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