高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究

張志慶　魏鑫權(quán)

【摘 要】隨著高層建筑的自身發(fā)展，人們對高層建筑中建筑設(shè)計的要求也越來越高。本文首先對高層建筑中的總體設(shè)計進(jìn)行概述，對高層建筑分類設(shè)計進(jìn)行分析，同時從建筑防火、電氣以及防雷擊等三個方面的內(nèi)容，淺談高層建筑中安全保護(hù)設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計；高層設(shè)計；分類設(shè)計；安全問題

隨著高層建筑的迅速發(fā)展，結(jié)構(gòu)理論和建筑技術(shù)也不斷得到提高，高層建筑結(jié)構(gòu)形式也開始趨于多樣化發(fā)展，其表現(xiàn)形式也是多種多樣，但是也隨之出現(xiàn)了很多在高層建筑設(shè)計方面的問題。在作為城市風(fēng)景線的同時，高層建筑還面臨著如何搞好高層建筑設(shè)計的問題，如何多方面實現(xiàn)高層建筑設(shè)計的完善是目前高層建筑設(shè)計所追求的主要理念。

1.高層建筑整體設(shè)計

1.1主體設(shè)計

高層建筑設(shè)計中的一個全新的要求就是要實現(xiàn)建筑本身的生態(tài)節(jié)能。首先對于高層建筑主體的下部分裙房而言，雖然其裙房的建設(shè)對整個城市影響較小，但是對街道的尺度以及人性化空間的創(chuàng)造等方面的影響都很大。高層建筑的下部門裙房在立面設(shè)計上一般跟高層建筑的上部立面不同，在建筑設(shè)計當(dāng)中需要比較細(xì)致的設(shè)計，要將下部裙房設(shè)計的比較多樣化，以免顯得過于蒼白。同時裙房還要進(jìn)行一定的人性化處理，原因在于群眾的視覺一般接觸到的都是高層建筑的裙房部分，同時裙房對人們所產(chǎn)生的街道空間感的影響以較大。而對于高層建筑的中的樓頂對整個高層建筑的設(shè)計形象又起到了個性化體現(xiàn)的作用，雖然對生態(tài)環(huán)境的意想不到，但是它們體現(xiàn)的是高層建筑的標(biāo)志性和獨(dú)特性，因此在樓頂?shù)脑O(shè)計上也不是不容忽視的。

1.2處理手法上的巧妙運(yùn)用

在實際的建筑設(shè)計過程中，高層建筑設(shè)計中的塔樓部分雖然在設(shè)計上沒有很大的變化余地，但是在高層建筑的底層部分可以通過一些巧妙的處理來實現(xiàn)對空間形式上的豐富，在實際的建筑設(shè)計中一般都是采用底層架空和入口縮進(jìn)的處理方法。

2.高層建筑中的分類建筑設(shè)計

2.1底層入口

首先高層住宅的底層入口處一定要避免設(shè)在當(dāng)?shù)囟局鲗?dǎo)風(fēng)的迎風(fēng)面，而在我國的南方地區(qū)，由于比較炎熱，因此底層入口可以全部或者是局部架空，避免對夏季通風(fēng)的妨礙。

2.2建筑圍護(hù)

由于人們在高層建筑商居住多半都會產(chǎn)生一定的恐懼心理，因此在高層建筑設(shè)計中一定要注重建筑維護(hù)的安裝，從而給居民提供一定的安全感。同時在高層住宅的窗戶設(shè)計上，由于高層的風(fēng)壓過大，一方面會對外窗開關(guān)造成影響，同時也會對人們擦玻璃的同時產(chǎn)生不安全因素，因此在外窗的設(shè)計上應(yīng)該設(shè)計為推拉的啟閉方式。

2.3服務(wù)設(shè)施

高層住宅建筑在設(shè)計上就應(yīng)該充分考慮到建筑的服務(wù)設(shè)施，要在建筑底層入口處設(shè)置大樓管理人員的值班室，在值班室中配置夜間電梯緊急呼叫裝置、公用電話以及值班人員必要的生活用品；同時還要在大樓內(nèi)外設(shè)計分戶信箱以及車輛的存放處，在具體的分戶信箱的尺寸安排上，應(yīng)該大于300mm，同時要保證對墻面面積占用較小的基礎(chǔ)上與墻面垂直。

3.高層建筑設(shè)計所必需要注意的安全問題

3.1防火的問題

總體布局要保證暢通安全。在樓道的設(shè)計上要保證人員的流動暢通，便于緊急情況時人員的疏散。有采光設(shè)施或者照明系統(tǒng)，使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離，從而避免發(fā)生踩踏等其他傷害。

合理進(jìn)行防火分區(qū)。在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械、疏散通道必須合理的分區(qū)，做到在火災(zāi)發(fā)生時，可以及時的采用滅火措施和進(jìn)行人員疏散。消火栓的位置應(yīng)保證同層的任何部分都可以實現(xiàn)。

3.2電氣的問題

3.2.1消防電源與配電

高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案：第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發(fā)電廠，保證一個要是遇到問題或者突發(fā)事件無法正常工作時另一個也可以正常工作，從而確保建筑的正常運(yùn)行；第二種是供電電源來自于兩個不同的區(qū)域變電站；第三種是一個電源來自于區(qū)域變電所而另一個是自備的發(fā)電設(shè)備。目前在一般大多數(shù)設(shè)計中都是采用了第三種方案，經(jīng)濟(jì)合理。

3.2.2應(yīng)急照明

應(yīng)急照明就是指當(dāng)高層發(fā)生火災(zāi)及其它災(zāi)害、故障時，導(dǎo)致正常照明系統(tǒng)中斷而啟用的照明，也稱事故照明。應(yīng)急照明的安裝要體現(xiàn)出人性化的特點，應(yīng)急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機(jī)房的墻面上或者頂棚上。當(dāng)電源斷電時，應(yīng)該能清晰地看到。

3.2.3電梯

電梯在設(shè)計中要保證位置合理，讓電梯在運(yùn)行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據(jù)居住結(jié)構(gòu)作相應(yīng)的調(diào)整，保證居住者平時出行上的方便和快捷。電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運(yùn)行，便于在發(fā)生事故的時候進(jìn)行救人和滅火。

3.3防雷擊的問題

高層建筑防雷系統(tǒng)應(yīng)該按照“綜合治理，整體防御，突出重點，多重保護(hù)”的原則，充分利用高層建筑物的結(jié)構(gòu)，做好防雷措施，進(jìn)行防雷擊問題上的治理。在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設(shè)避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。利用結(jié)構(gòu)中的主鋼筋作引下線，利用整個鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生火花，建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。 [科]

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