現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及發(fā)展趨勢

【摘要】最近幾年，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度日益加快，人們的生活水平得到了顯著改善，在此形勢下，人們越來越重視高層建筑。高層建筑給人一種體量巨大、尺度宏偉之感，既從視覺上帶給了人們良好的感受，同時(shí)也是一個(gè)城市區(qū)域的美學(xué)價(jià)值與藝術(shù)風(fēng)格的體現(xiàn)。建筑設(shè)計(jì)并非只是簡單的設(shè)計(jì)，其更是城市環(huán)境的重要組成部分，除了需要符合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和使用功能等方面的要求，還要涉及美學(xué)、科技與環(huán)保方面的內(nèi)容。對此，本文主要對現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討，同時(shí)分析了其發(fā)展趨勢，以供參考。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代高層建筑;設(shè)計(jì)要點(diǎn);發(fā)展趨勢

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

當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展，建筑行業(yè)技術(shù)水平越來越高，似乎從高樓的數(shù)量便能看出一個(gè)城市的經(jīng)濟(jì)水平。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，各行各業(yè)也得到了良好發(fā)展，建筑業(yè)同樣如此，其面臨著機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的局面。而高樓的建設(shè)并非一件易事，現(xiàn)代化的高層建筑更應(yīng)引起重視。當(dāng)前，人們對住房提出了很高的要求，在此形勢下，建筑業(yè)的工程人員需要加大對新技術(shù)的學(xué)習(xí)力度，積極創(chuàng)新，竭盡全力與時(shí)俱進(jìn)，使人們的住房需求得到滿足，用綠色節(jié)能型建設(shè)代替以往的消耗型建設(shè)，以最大化利用能源，充分彰顯現(xiàn)代化的建設(shè)理念，同時(shí)加大對高層建筑的推廣和應(yīng)用力度。

1、高層建筑設(shè)計(jì)的原則

在我國城市的發(fā)展進(jìn)程中，高層建筑得到了迅猛發(fā)展，其直接影響著城市的整體面貌，其原因是因?yàn)樵诔鞘械恼w面貌中，高層建筑物發(fā)揮著極為顯著的作用。所以其布置應(yīng)嚴(yán)格秉持有機(jī)統(tǒng)一的原則，集中布置各種高層建筑，從而將城市“冠”形成，當(dāng)然，此過程要避免相互影響?？梢越柚鷮﹂g距與高度進(jìn)行調(diào)整，防止不良影響的出現(xiàn)。針對單棟高層建筑，可以在道路轉(zhuǎn)彎處建設(shè)，以此美化城市風(fēng)景[1]。新時(shí)期，高層建筑的頂端應(yīng)盡可能防止出現(xiàn)相同建筑，以免影響城市美感。在相同高層建筑中，要確保尺度的有序性，高層建筑設(shè)計(jì)中還要拿街道與城市的尺度等因素納入考慮范圍，防止混用多種尺度，使高層建筑物以及城市整體、局面之間的不協(xié)調(diào)得到保證，有機(jī)統(tǒng)一城市建筑和城市環(huán)境。因?yàn)楦邔咏ㄖ叨雀叽?，具有很高的識別性，所以要有局部的尺度形象，以便于人們更好地對其整體大小進(jìn)行估計(jì)，不能隨意縮小或增大這些尺度建筑的使用，以免造成認(rèn)知錯(cuò)覺，但有時(shí)也可以借助這些錯(cuò)覺對特殊效果進(jìn)行制造。

2、現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1高層建筑防火安全設(shè)計(jì)

首先，主體結(jié)構(gòu)耐火性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員要以消防安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ)。其中，承重墻和柱體的耐火極限應(yīng)在3小時(shí)以上，從而可以將火災(zāi)事故的人員傷亡以及經(jīng)濟(jì)損失最大化減輕[2]。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)缺乏較好的耐火性，因此應(yīng)通過將水注入空心鋼柱內(nèi)的方式，促使隔火性和耐火性增強(qiáng)。同時(shí)，在涂刷防火涂料以及澆筑混凝土的過程中，應(yīng)盡量選擇具有較強(qiáng)耐火性的合金材料。其次，防火分隔設(shè)計(jì)。一般來說，高層建筑內(nèi)部構(gòu)造的防火分隔設(shè)計(jì)主要運(yùn)用兩種模式，即橫向防火和豎向防火。其中，豎向防火設(shè)計(jì)即對樓梯間、電梯井、排風(fēng)通道以及電纜井等豎向空間展開防火封堵，避免火勢順著豎向井道蔓延;橫向防火設(shè)計(jì)，即對建筑內(nèi)部空間進(jìn)行分隔，分隔物運(yùn)用具有較強(qiáng)耐火性的材料，以將完整的火災(zāi)隔離帶形成。最后，對自動(dòng)滅火裝置以及報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。為了進(jìn)一步強(qiáng)化高層建筑防火線，應(yīng)對報(bào)警系統(tǒng)以及自動(dòng)滅火裝置進(jìn)行設(shè)置，詳細(xì)而言：第一，在高層建筑敞開式樓梯間或封閉樓梯間，每間隔三層設(shè)置一個(gè)火災(zāi)探測器;第二，對自動(dòng)滅火系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。為了確保消防用戶與設(shè)計(jì)要求相符，需要對消防水泵以及發(fā)電供電系統(tǒng)進(jìn)行配置，以此確?；馂?zāi)事故發(fā)生時(shí)，高層建筑中供電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，同時(shí)具有良好的通信訊號。

2.2電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高層建筑必須確保安全性，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卦O(shè)計(jì)電氣。在高層建筑中，電氣占據(jù)著極為重要的位置，電梯、照明和供電等均和電氣問題息息相關(guān)[3]。所以，在高層建筑設(shè)計(jì)中，電氣問題是設(shè)計(jì)要點(diǎn)。詳細(xì)而言，主要對下述幾個(gè)方面的電氣設(shè)計(jì)引起重視：首先，高低壓的電力配電。在開展實(shí)際電氣設(shè)計(jì)中，需要重點(diǎn)設(shè)計(jì)電力環(huán)境切換，以此使高層建筑整體電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性得到保證;其次，接地防雷設(shè)計(jì)。在展開防雷、接地設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以運(yùn)用“混合型”接地模式，以此促進(jìn)接地有效性提高。當(dāng)然，在防雷設(shè)計(jì)中，需要與建筑的實(shí)際情況相結(jié)合，對避雷針進(jìn)行安裝，以此促進(jìn)建筑物安全性提高;最后，建筑的整體照明系統(tǒng)，高層建筑在對照明系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要重點(diǎn)關(guān)注照明位置、光源造型和類型等方面，在將照明系統(tǒng)有效性提高的基礎(chǔ)上，保證照明設(shè)備符合高層建筑的整體風(fēng)格。

2.3抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)

抗震設(shè)計(jì)是高層建筑設(shè)計(jì)中不可或缺的組成部分，其有利于確保人們的生命安全和高層建筑的整體質(zhì)量，所以，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)高度重視抗震設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)防止應(yīng)用純框架體系，做到結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行針對性地分析，合理設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性得到保證。通常情況下，可以運(yùn)用框架—剪力墻、剪力墻等結(jié)構(gòu)體系。但不管運(yùn)用何種結(jié)構(gòu)體系，均務(wù)必要立足于國家對高層建筑的剛度規(guī)定以及要求展開，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和經(jīng)濟(jì)性得到保證，以便于可以對簡體以及剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)地布置。除此之外，在計(jì)算內(nèi)力與位移的時(shí)候，其構(gòu)件可以運(yùn)用彈性剛度，而在框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)折減連梁剛度，確保高層建筑設(shè)計(jì)合理，促進(jìn)高層建筑的效果與質(zhì)量提高，從而以堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)助推我國建筑行業(yè)良好發(fā)展。

2.4高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)

首先，遮陽板的節(jié)能設(shè)計(jì)。在就高層建筑展開節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，尤其是在有充足陽光照射的地方，需要展開遮陽板設(shè)計(jì)的過程中，需要對遮陽板構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)借助垂直綠化帶以及陽臺(tái)等充分實(shí)現(xiàn)遮陽作用，同時(shí)將遮陽板的節(jié)能設(shè)計(jì)和形態(tài)設(shè)計(jì)順利完成。其次，立體綠化的節(jié)能設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段，我國城市化發(fā)展速度越來越快，針對高層建筑來說，綠化發(fā)揮著極為重要的作用。綠化設(shè)計(jì)既可以使空氣得到凈化，吸收陽光，同時(shí)還可以將塵土有效吸收，促使建筑吸塵能源消耗有效降低，達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的目的[4]。最后，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中太陽能的應(yīng)用。作為現(xiàn)階段一種應(yīng)用極為廣泛的可再生資源，太陽能常用于高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中。當(dāng)前，太陽能能源已經(jīng)十分成熟，如我國的首座太陽能建筑中國電谷錦江國際酒店，建筑物中的供電、供熱以及洗浴能耗都是通過太陽能完成的。同時(shí)，在高層建筑中運(yùn)用太陽能，可以為冬季采暖提供需要的熱量，促使夏季空調(diào)能耗降低，同時(shí)有效支持日常家庭生活耗電。

2.5抗風(fēng)設(shè)計(jì)

相較于普通建筑，高層建筑的高度較高，在建筑設(shè)計(jì)的過程中要把風(fēng)流對建筑物的作用力納入考慮范圍，根據(jù)建筑物周圍的風(fēng)流情況運(yùn)用合理的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算的全面性以及合理性得到保證。一般而言，風(fēng)災(zāi)會(huì)直接影響高層建筑結(jié)構(gòu)，受風(fēng)力的影響，若是建筑物的結(jié)構(gòu)缺乏穩(wěn)定性，便很可能導(dǎo)致破壞和變形的問題出現(xiàn)，所以，要想使建筑工程的安全性得到保證，就必須重視抗風(fēng)設(shè)計(jì)，同時(shí)在高層建筑設(shè)計(jì)中其也是難點(diǎn)問題之一。

3、現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢

3.1智能化發(fā)展

現(xiàn)階段，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度日益加快，人們對工作、生活環(huán)境提出了較高的要求，智能化生活已成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大勢所趨，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、適應(yīng)性、高效性、舒適性是智能建筑的主要特征[5]。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，可以促進(jìn)人們生理和心理體驗(yàn)全面提高，從通風(fēng)、采光、綠化和照明等方面入手，提供給人們良好的條件。與此同時(shí)，應(yīng)用智能系統(tǒng)，使費(fèi)用、能源、資源的支出與消耗得到了顯著節(jié)省，不再受時(shí)空的限制，促進(jìn)了資源使用效率提升，將更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)于管理提供給了人們。智能建筑的適應(yīng)性也很強(qiáng)，這也是其顯著優(yōu)勢之一，其可以第一時(shí)間更新升級機(jī)械設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)不會(huì)對人們的正常過生活造成影響。具有很強(qiáng)的安全性，在防火防盜、預(yù)防和處理緊急事件、保護(hù)財(cái)產(chǎn)等方面發(fā)揮著極為重要的作用。除此之外，智能化的識別系統(tǒng)以及故障排除，可以第一時(shí)間識別安全隱患，將安全隱患消除，最大化減小故障影響，有效確保人們的正常生活與工作。

3.2節(jié)能環(huán)保性

高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視研究節(jié)能問題。應(yīng)充分考慮小氣候、采光和日照、噪聲、空氣質(zhì)量、環(huán)境綠化、交通組織、項(xiàng)目選址等因素，在高層建筑的設(shè)計(jì)中充分彰顯出來，設(shè)計(jì)結(jié)果與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境、地理?xiàng)l件和氣候相符，對住宅建設(shè)用地進(jìn)行合理選擇，防止有害環(huán)境影響居住環(huán)境。在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行全面考慮，要加大對先進(jìn)技能設(shè)備的推廣力度，如透水地面磚、雨水回收系統(tǒng)和太陽能等，同時(shí)在設(shè)計(jì)階段全面考慮建筑的景觀、方向、日照和通風(fēng)等方面，從而構(gòu)建一個(gè)優(yōu)雅舒適、環(huán)保低碳的居住環(huán)境。一般情況下，在高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)將建筑物外表面積減少，最好采用如“一”字型等比較規(guī)整、簡潔、可以獲得充足日照的平面型式，從而將冬季冷風(fēng)滲透量以及夏季熱輻射減少[6]。

3.3文化藝術(shù)性發(fā)展

現(xiàn)代高層建筑的文化藝術(shù)特色很強(qiáng)?，F(xiàn)階段，人們越來越追求生活質(zhì)量，同時(shí)審美要求越來越高，高層建筑不能再運(yùn)用冷硬鋼筋混凝土，應(yīng)提供給人們良好的視覺享受，同時(shí)確保使用方便。在生態(tài)化和智能化的發(fā)展環(huán)境中，高層建筑也需要豐富的人文精神以及豐富的內(nèi)涵。簡而言之，在現(xiàn)代城市建設(shè)中，若是建筑缺少文化內(nèi)涵，很容易被市場所淘汰。反之，時(shí)代特色顯著的建設(shè)可以將美麗的景觀形成，成為城市的代表性建筑。觀賞價(jià)值、環(huán)保性和實(shí)用性較強(qiáng)的高層建筑，其實(shí)可以美化城市空間環(huán)境。比如，上海的東方明珠，既可以成為城市的一大旅游景點(diǎn)，同時(shí)對城市的全面發(fā)展極為有利。

結(jié)語：

總而言之，現(xiàn)代高層建筑充分體現(xiàn)了城市的發(fā)展，是城市發(fā)展速度以及綜合實(shí)力的標(biāo)志。當(dāng)前，社會(huì)發(fā)展速度日益加快，人們的生活質(zhì)量得到了顯著改善，諸多人口開始紛紛涌入城市，在此形勢下，高層建筑越來越多，為了使現(xiàn)代化綠色建設(shè)的目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，在高層建筑建設(shè)的過程中，要對環(huán)境問題進(jìn)行全面考慮，同時(shí)促使現(xiàn)代化的綠色建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，盡量達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中要高度重視高層建筑和城市之間的平衡性，確保城市美觀和環(huán)保發(fā)展等的統(tǒng)一性、和諧性，借助打造良好的城市空間，實(shí)現(xiàn)高層建筑的綠色建設(shè)，同時(shí)和今后的發(fā)展相適應(yīng)，確保高層建筑更加現(xiàn)代化。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉威.論現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化[J].建材與裝飾，2020（14）：110-111.

[2]王軼.淺析現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].門窗，2019（08）：77-78.

[3]羅濤.淺談現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)[J].中外企業(yè)家，2019（10）：116.

[4]李宇澤.淺談現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)及發(fā)展趨勢[J].居舍，2018（33）：11.

[5]張曉瑩，朱文皓.淺談現(xiàn)代城市中高層建筑的設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2018（06）：201-202.

[6]王鵬.現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化[J].中國住宅設(shè)施，2018（03）：52-53.

作者簡介：

姜濤（1980.02.24），男，吉林長春人，本科，高級工程師，研究方向：建筑設(shè)計(jì)。