高層建筑設(shè)計(jì)中有關(guān)安全設(shè)計(jì)問題的思考

房琳

摘? ? 要：高層建筑的設(shè)計(jì)是為了城市居民提供便利的居住條件，高層建筑的空間可以節(jié)約用地面積。在城市中建造高層可擴(kuò)大綠化用地，有利于節(jié)約城市建設(shè)的總投資，高層也可為城市辦公環(huán)境提供有效的辦公空間，高層中辦公環(huán)境機(jī)構(gòu)集中，方便相互的聯(lián)系，有利于提高工作效率。但高層建筑仍存在諸多的問題，例如高層建筑的單位造價(jià)高、管理費(fèi)用大、能源消耗大等，而且在安全上的問題，例如防火、安全疏散等，高層建筑在安全設(shè)計(jì)上要綜合考慮這些問題，創(chuàng)造城市活動(dòng)的公共空間和居住空間。

關(guān)鍵詞：高層建筑;安全設(shè)計(jì);安全措施

1? 高層建筑安全設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1? 高層住宅建筑缺少必要的“避難層”

高層住宅的造價(jià)成本很高，高層住宅在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、住宅容積等方面都要考慮到，但建筑中缺少對(duì)“避難層”的設(shè)置，這種問題很容易造成高層建筑在突發(fā)火災(zāi)時(shí)，因缺少避難所而威脅到居住人們的人身安全，這主要是因?yàn)楦邔咏ㄖ诎l(fā)生火災(zāi)時(shí)，救援的消防云梯車不能達(dá)到所需高度，以致在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，高層建筑在外面進(jìn)行施救時(shí)就會(huì)很苦難，在這種情況下，大樓里的居民需要依靠自己實(shí)施自救，而在高層建筑中設(shè)置“避難層”就是實(shí)施自救最有效的方法之一，但我國(guó)的一些避難層的防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理，主要是我國(guó)一些建筑中由于風(fēng)口位置不當(dāng)，使得大量煙氣從風(fēng)口進(jìn)入避難層。

1.2? 高層建筑的消防通道也存在諸多的問題

很多高層建筑的開發(fā)商為了追求利益最大化，在建設(shè)商用高層建筑時(shí)，高層建筑之間密度高、空地少，而且關(guān)鍵是沒有設(shè)置消防車通道，不僅是商用建筑有這樣的問題，而且高層住宅建筑也有一些問題，例如高層建筑中消防車通道，高層建筑的消防車通道多是以環(huán)形車道為主，有些車道也不夠平坦，同時(shí)也沒有設(shè)置回車場(chǎng)，或者是在消防通道中設(shè)置永久的擋車柱，使火災(zāi)中消防車輛不能順利通過，不利于樓層中人員的疏散，嚴(yán)重影響了火災(zāi)撲救工作的順利進(jìn)行。

1.3? 高層建筑的安全疏散存在的問題

高層建筑的安全疏散問題包括幾個(gè)方面：①疏散人員的自身素質(zhì)有些問題，這些疏散人員在面對(duì)火場(chǎng)環(huán)境時(shí)，會(huì)做出各種不同的反應(yīng)，很多疏散人員在這種情況下易出現(xiàn)混亂的情況;②開發(fā)商的方面，開發(fā)商為了追求利益最大化，在設(shè)計(jì)上存在一些問題，例如疏散出口的數(shù)量、總寬度等不符合要求;樓梯間的面積不夠;建筑的自然通風(fēng)欠缺考慮。

2? 高層建筑設(shè)計(jì)中安全設(shè)計(jì)建議

2.1? 堅(jiān)持三項(xiàng)原則，落實(shí)安全設(shè)計(jì)理念

在高層建筑設(shè)計(jì)中，為了進(jìn)一步落實(shí)安全設(shè)計(jì)理念，在安全設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守三項(xiàng)原則，也就是計(jì)算簡(jiǎn)圖的適當(dāng)性，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案的科學(xué)性，高層建筑方案的合理性。對(duì)此，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)全面做好各項(xiàng)工作。①遵守安全設(shè)計(jì)的計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)性原則，需要嚴(yán)格控制計(jì)算中的誤差，盡量縮減計(jì)算誤差比重。在計(jì)算完成之后，還需要有序開展驗(yàn)算與審核，有效避免出現(xiàn)計(jì)算誤差。②遵守安全設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方案科學(xué)性原則，在制定方案的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分全面了解相關(guān)內(nèi)容，建筑所在地區(qū)土體特性對(duì)地基承載力的影響等等，通過詳細(xì)分析并深入探究相關(guān)因素，據(jù)此制定安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案才更加科學(xué)合理。③遵守高層建筑方案的合理性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提前分析方案的可行性與實(shí)用性，避免方案在建筑施工中遇到相關(guān)問題，導(dǎo)致難以順利實(shí)施，從而直接影響高層建筑的安全施工。

2.2? 完善基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，強(qiáng)化地基承載力

就高層建筑安全相關(guān)影響因素來講，建筑地基承載力的作用十分關(guān)鍵。只有做好相關(guān)各項(xiàng)工作，才能夠確保地基承載力的科學(xué)性與合理性。①做好天然地基加固設(shè)計(jì)。目前在高層建筑施工過程中，大多數(shù)地基利用的都是天然地基。在此形勢(shì)下，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)天然地基的實(shí)際情況進(jìn)行綜合考察，并充分合理利用設(shè)計(jì)方式方法，強(qiáng)化地基承載力。其中可以在設(shè)計(jì)過程中通過深埋地基設(shè)計(jì)手段，增強(qiáng)地基穩(wěn)定性與堅(jiān)固性，或者通過人工修正完善地基，滿足建筑對(duì)地基承載力的相關(guān)要求。②合理設(shè)計(jì)鋼筋混凝土墻。為了保證高層建筑地基承載力，在地下室設(shè)計(jì)中，外墻大多數(shù)會(huì)設(shè)計(jì)成鋼筋混凝土墻結(jié)構(gòu)。在此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)過程中，利用鋼筋混凝土墻結(jié)構(gòu)，不僅能夠確保地基外側(cè)層間剛度良好，而且還可以從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，有效提高建筑地基的穩(wěn)固性。③保證地下室設(shè)置的合理性。在高層建筑地下室設(shè)計(jì)過程中，合理設(shè)置地下室的承重與高度等相關(guān)因素，能夠在很大程度上提高建筑地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，而且科學(xué)設(shè)置地下室還能夠進(jìn)一步協(xié)調(diào)高層建筑的整體結(jié)構(gòu)。

2.3? 充分利用剪力墻開洞方法，優(yōu)化建筑安全設(shè)計(jì)

我國(guó)相關(guān)部門在建筑規(guī)范中，明確規(guī)定長(zhǎng)剪力墻最好開設(shè)洞口，并以高層建筑建設(shè)具體情況為依據(jù)，嚴(yán)格規(guī)定洞口開設(shè)的相關(guān)要求。在建筑安全設(shè)計(jì)中，根據(jù)剪力墻洞口沿著豎向水平排列布置要求，以及洞口分布和大小因素等，對(duì)剪力墻進(jìn)行劃分，主要分為五大類，即實(shí)體剪力墻、聯(lián)肢剪力墻、框支剪力墻、整體小開口剪力墻、多聯(lián)單獨(dú)剪力墻。在開洞設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了確保剪力墻的實(shí)際承載力與安全性、可靠性，在確保建筑質(zhì)量與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定，即盡量縮減剪力墻洞口數(shù)量和面積，最好采取單排開洞方式作業(yè)，剪力墻開洞的位置應(yīng)該放置在墻體中間。

2.4? 在安全設(shè)計(jì)中，科學(xué)合理選定建筑梁的具體高度

在高層建筑安全設(shè)計(jì)過程中，懸挑梁的重要作用不可替代。因此，在高層建筑安全設(shè)計(jì)過程中，科學(xué)合理設(shè)計(jì)懸挑梁具有十分關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義。在懸挑梁設(shè)計(jì)中，科學(xué)計(jì)算并選擇建筑梁的具體高度，是確保建筑安全設(shè)計(jì)的重要因素。在安全設(shè)計(jì)過程中：①在計(jì)算梁高度時(shí)，應(yīng)充分考慮梁繞度的影響作用，適當(dāng)增加梁高指數(shù)，避免在建筑使用過程中掛梁由于撓度影響，造成變形，生成裂縫，從而影響高層建筑的安全性與穩(wěn)定性。②在計(jì)算時(shí)，應(yīng)最大程度上降低誤差，并在計(jì)算結(jié)束之后，針對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算，有效防止在整個(gè)計(jì)算過程中由于誤差太大，直接影響懸挑梁的安全性。③在計(jì)算過程中，還需要對(duì)非水平地震在懸挑梁中的影響進(jìn)行全面考慮，這主要是由于非水平地震對(duì)懸挑梁的安全性有著直接性影響，因此在計(jì)算和設(shè)計(jì)梁高時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)切實(shí)依據(jù)建筑物所在區(qū)域的地質(zhì)狀況，對(duì)地震在懸挑梁安全中的影響作用進(jìn)行綜合考慮。

2.5? 進(jìn)一步加強(qiáng)抗震性能設(shè)計(jì)，確保高層建筑設(shè)計(jì)的安全性

在高層建筑設(shè)計(jì)中，想要保證建筑具備良好的抗震性能，必須全面考慮滿足國(guó)家對(duì)高層建筑的抗震要求。在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師則應(yīng)做好全過程工作。①在設(shè)計(jì)分析的時(shí)候，進(jìn)一步確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指數(shù)與國(guó)家建筑物抗震規(guī)定要求是否相符，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)采取措施加以修正。②在設(shè)計(jì)之前，全面做好施工區(qū)域場(chǎng)地地質(zhì)條件和環(huán)境的調(diào)研工作，科學(xué)設(shè)置建筑物抗震設(shè)防類別與地震動(dòng)參數(shù)等等。③在設(shè)計(jì)過程中，還需要詳細(xì)分析建筑的彈性與彈塑性計(jì)算工作，并采取有效的計(jì)算、審核途徑，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，確保其與相關(guān)建筑規(guī)定的安全性要求相符。

3? 結(jié)束語

總而言之，在現(xiàn)代化建筑行業(yè)的發(fā)展影響下，對(duì)高層建筑的安全設(shè)計(jì)進(jìn)行全面控制，直接影響著建筑工程質(zhì)量與造價(jià)等整個(gè)過程。所以，高層建筑安全設(shè)計(jì)人員需要具備較好的安全責(zé)任意識(shí)，根據(jù)工程施工特性，在需要的時(shí)候，選擇高標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求，并充分考慮建筑的堅(jiān)固性與耐久性需求，在保證建筑工程安全與質(zhì)量的基礎(chǔ)上，為建設(shè)企業(yè)帶來良好的綜合效益。同時(shí)，還需從建筑體系、材料選擇、構(gòu)造、施工等各個(gè)階段，全方位確保建筑的安全性，以保證居民人身財(cái)產(chǎn)安全為根本。

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