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关键词:建筑设计,结构,设计原则,要点分析
Abstract: along with the city development pace is accelerated ceaselessly, contradiction of city land resources and the people's living environment has become increasingly prominent, so the design of high-rise building is becoming more and more popular. High-rise building is the advantage of the building itself covers an area of less, take advantage of space effectively alleviate the tense situation of land. At this stage, such as bamboo shoots after a spring rain as high-rise buildings set up, to the people's life has brought convenience. Therefore, the design of high-rise building has become the focus of the work of the architectural designer. A brief analysis of related problems on this encounter design work in high-rise buildings, research and explore members at.
Keywords: architectural design, structure, design principle, main point analysis
中图分类号: TU2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
高层建筑结构的不断发展,新材料和新结构的应用,带动建筑的层数增多和高度的增加;建筑不规则、不对称和曲线形等平面形式又带动结构设计的提高;高层建筑队耗能减震技术的要求带动其技术的发展。
一.高层建筑的现状
现阶段,高层建筑已成为各大城市中主要建筑类型。有些地区在高层建筑生态上,大肆消耗资源,没有遵循高层建筑的生态性,污染周围的环境,对自然资源和生态系统产生影响。高层建筑设计者没有从建筑实用的原则出发,追求立面形式,贪大求高,建筑设计节能意识淡薄,忽略生态环境的保护,高能耗、低效益的高层建筑最终成为被遗弃的建筑。
二.高层建筑设计原则
1.高层建筑的规划设计
城市中和各建筑之间所有的空间形式形成城市空间。建筑以几何体征和审美质量等以不同的高低层次联系起来,形成清晰可辨的城市空间。从人的知觉、心理、行为分析城市空间的合理性。掌握高层建筑城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,依据尺度的统一性,控制高层建筑物与城市、整体与局部、局部与局部和建筑与人保持良好的有机统一。在解决室内空间的使用、经济、美观的要求下,建筑设计与周围环境、城市历史文脉、城市控制性规划相互协调。解决和协调各类建筑之间的联系,以生态、可持续的观点形成良好的城市规划,延续城市的历史,展望城市的未来。高层建筑以其本身的规模对城市街区的集中化、协调化具有重要的影响,高层建筑设计应该符合城市规划要求。根据用地性质和控制性详细规划进行合理的规划,对用地进行场地设计;按照建筑红线和道路红线控制用地范围;根据建筑容积率、建筑密度、绿化率等建筑技术经济指标对基地进行强度控制;根据场地周围环境,确定建筑高
度、交通出入口方位、建筑朝向等基本设计要素;按照建筑控制红线退让确定允许建造建筑物的范围。
高层建筑的位置、高度的确定应该依据城市尺度、传统文化,避免不当的尺度影响城市传统的历史文化,改变了与城市有机协调的比例关系。把握高层建筑裙房、主体、顶部三部分的尺度比例,对强调建筑整体尺度均衡有很重要的意义。确定一个统一的尺度参考系,其各部分细部尺寸在整体尺度上划分,各个主要部分进行很细的划分,通过等级性的尺度让各个部分造型构成丰富的立面。为了考虑高层建筑临街面的尺度对街道行人的舒适度,一般将高层建筑的主体后退,其底层的裙房沿街布置,减少了高层建筑对街道的压迫感。临街面的高层建筑应该保持一致,通过相互呼应形成街道空间和视觉的连续性。
2.高层建筑的设计原则
把握建筑形体的长度、宽度、整体与部分、整体与城市之间的比例关系,以人的尺度作为参考系数,结合人观察的视点、视距、视角,达到与高层建筑的亲近度,控制城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度等高层建筑的外部尺度。把握建筑的整体尺度,运用屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。结合人的尺度、满足人的使用舒适,把握高层建筑各种尺度,创造合理的高层建筑外部造型。高层建筑采用生态性设计,控制建筑平面和体形系数可以有效地降低舒适空间的平均成本。高层建筑的设计与基地相关,充分利用建筑形式、植被和遮蔽带最大限度地开发利用建设场地。在高层建筑设计过程中加强建筑节能意识,考虑城市环境定位高层建筑,增大建筑南向的开窗面积,尽量减少北向、东向的开窗面积,减少热损失,保持室内舒适的温度环境达到建筑节能的目的;优化围护结构墙体设计,在保证高层建筑的形体简单、构造合理的情况下,减小体形系数,选用建筑保温材料。根据场地所在地区的气候、地理条件、文化传统,因地制宜,以人为,以环保化、无污染、可循环、节省能源的绿色建筑发展观念实施绿色设计。针对高层建筑的耐火等级、防火间距、防火分区、安全疏散等方面提出不同的设计要求,保证高层建筑的消防安全。高层建筑设置专供火灾时人员临时避难用的楼层。在满足人员疏散时间的要求,结合高层建筑建筑面积、使用功能、人数等设置合理的避难层数量和两个避难层之间的高度。一般自建筑首层到第一个避难层或两个避难层之间不宜超过15 层。在一定高度的口曾上可以设置供火灾时人员临时避难用的避难间。高层建筑设计中安全疏散通道出口的设置对于保护人身和财产至关重要。一般公共建筑不能少于两个安全出口,影剧院、体育馆等人员密集的场所要按照《高层建筑防火规范》安全出入口要求的规定计算。高层建筑设置封闭的或防烟的楼梯间应布置两个疏散方向。疏散通道设置紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。高层建筑应设置消防控制中心,建筑内部安装自动报警装置和自动灭火装置,消防控制中心对报警、疏散、灭火等控制和指挥。控制建筑防火间距,严格按照《高层建筑防火规范》进行防火间距的确定,生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房应远离建筑物。为了防止建筑内部烟火蔓延,必须进行防火分区,利用防火墙或防火卷帘把高层建筑划分为若干个区域。防火墙不宜各种管道穿过。不能设防火墙的用水幕保护,设置防火卷帘。
三.高层建筑结构设计要点
一般建筑总高度超过24 米的建筑为高层建筑,建筑总高度超过100 米的建筑为超高层建筑。在满足拟建场地的抗震设防烈度和经济、合理、安全、可靠的设计原则下,根据建筑使用功能的要求、建筑高度的不同选择框架结构体系、剪力墙结构体系、框架- 剪力墙结构体系、框- 筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系等相应的结构体系。在进行合理的结构选型前,应该尽量确保高层建筑结构平面简单、规则、对称,避免凹角和端部楼梯、电梯间,协调构件的布置以便保证与主体结构连接的可靠性。为了保证结构刚度整体稳定、承载能力、经济合理性,控制高层建筑的高宽比至关重要。时代的发展、技术的进步,以中央核心筒为主流的高层建筑拔地而起。高层建筑的筒于几何位置中心,将建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合,加强了结构受力和抗震。结构设计将垂直交通和设备用房等分散布置周边,以分散的多个外核空间构成模式推向新的高度。根据空间作用的计算机分析法和相关软件进行建筑空间整体结构计算和分析。选用合适的计算单元对高层建筑的转层、加强层进行分析。体型复杂、结构布置复杂的高层建筑采用两个或两个以上的结构分析软件进行计算、比较、校核,针对较不利的结果进行结构设计。
高层建筑经过砼结构施工、砌体建筑施工、初级装修施工、二次装修施工建成。在高层建筑土建、装修施工阶段人、财、物、机各生产要素的优化组合。根据动态组合原理和各专业阶段特点,合理组合各生产要素,有序协调与配合完成高层建筑的建设。
四.总结
作为当今城市建设的主角--- 高层建筑以其引人注意的轮廓线,限定了城市活动场所的公共空间。从城市的宏观层面、建筑本身营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面综合考虑,树立环保化、无污染、可循环、节省能源等的绿色建筑发展观念,实现高层建筑与现代城市未来的可持续发展。
参考文献:
1.包玉坤.,浅谈现代高层建筑设计[J],经营管理者,2011.
2.张世海,王光远,欧进萍;高层建筑结构抗震选型的只能评价方法[J];世界地震工程;2002年03期
3.冯玉英.,浅谈高层建筑的结构设计[J],建筑知识.
1.1防火
高层建筑整体布局结构繁琐复杂,而且高层人口居住较为密集,因此居民日常生活中的防火问题应充分考虑到。防火中一个重要的问题是防烟,烟雾窒息导致的伤害远大于明火的伤害,因此在高层设计时也要充分考虑烟雾的排放,楼梯设置位置考虑通风条件,设计阳台、窗户、凹廊等增加排烟保证通风。首先是人群疏散通道的设计要求,走廊、楼梯通道要保证畅通安全便于疏散。有采光、照明设备要保证正常工作避免踩踏事件的发生,并且要注意进行防火区的划分。其次是消防设施的配备,设计时要将建筑物室内、外消防给水系统设计到位,灭火器、消火栓的位置安排要科学合理。
1.2抗风
高层建筑因为其高度比较高,不稳定性很大,很容易受环境气流的影响。在设计高层建筑轮廓时要考虑风向、风流的作用力。设计科学合理的结构尽量保护建筑物的结构稳定和牢固。将抗风设计考虑到高层的建筑结构设计中去充分分析和研究这一重要课题。
1.3电气
高层建筑的用电包括楼层配电、消防电源、应急照明以及电梯的用电。其中楼层配电是基本的设计要求,要保证配电线路的科学合理安排;消防电源作为紧急情况下必要的设施,应该在高层建筑设计中给予充分考虑,作为紧急电源要与基础供电电源分属两个不同区域的供电所,保证基础用电停止时消防用电正常使用;应急照明系统用电包括楼梯通道路线指示牌电源的供给、消防照明设备的使用等,要保证应急照明系统的科学合理设置,便于疏散人群保证安全;电梯的用电,高层建筑设计电梯的设置是基本配备,要根据楼层居民人口数量来选择相对荷载量的电梯,电梯的安装也要选择便捷、安全的位置,为了保证停电时电梯的运转正常,电梯的电源也要相对独立便于居民生活。
1.4防雷
高层建筑的高度和结构集中度较高,容易受到雷击。因此高层建筑设计中对于防雷的设计要求比较重要,常见的避雷设施有在易受雷击的部位和建筑的顶端位置安装避雷针、避雷网、避雷带,注意接地装置的设置。建筑物结构中含有的金属物体和阁楼等部位带有的金属物体都要进行接地处理,从而防止高层建筑受到雷击灾害。
1.5生活垃圾处理
高层建筑居住人口多,生活垃圾种类多样、数量庞大,生活垃圾的产生成为高层建筑设计应该考虑的一大民生因素。如在指定地方设置垃圾收集区域,及时清理垃圾并做好清洁措施保障居民生活环境的优美。
2高层建筑设计的发展趋势
2.1智能实用性
智能化高层建筑正顺应了这一趋势,其具备以下特点:1)生活舒适性。绿化、除噪、自然光及其他生活环境条件达到高质量,使人们在生活中感觉更为舒适。2)便捷高效性。智能化的生活网络控制,不仅提高了生活便捷性,也为都市化办公手段节省人力、物力、空间、时间、支出等,提供了便于管理的通信、决策等一系列高效化工作水平。经济的发展、时代的进步以及科学技术的不断改革创新,都成为高层建筑设计发展的必要条件。随着人们越来越注重生活品质的要求,利用高科技设计更为便捷的智能化控制的家居工作空间成为时代趋势。对生活空间和办公组织机构的变更,以及办公资源、网络功能、办公设备的变化和改革更具有时代性。3)安全性。高水平的科技管理生活、办公,利用智能网络控制,便于人身、财产的安全保护更为可靠。
2.2节能环保性
高层建筑设计规划中,对节能环保元素的应用也应予以重视。一方面,选择自然环境和地理环境都较为优秀的位置建设,例如考虑交通便捷性、空气环境质量好、采光照明好等条件来规划。另一方面建筑节能设计要贯穿建筑规划设计,合理应用环保技术,如太阳能电池板、地热设计、雨水回收系统等先进技术,以便形成系统的高层建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。对空间的利用也要把握节能环保,充分考虑高层建筑的空间占用,科学合理的进行利用。本文来自于《山西建筑杂》杂志。山西建筑杂杂志简介详见
2.3欣赏价值性
随着人们对于生活品质的追求,对审美的要求也不断的提高,高层建筑不再应该是一栋栋冰冷的钢筋混凝土,应该给人们提供使用便捷的同时带来相对应的视觉享受。设计既实用又环保并有欣赏价值的高层建筑,其实也是对城市空间环境的一种点缀。例如上海的东方明珠、深圳的小蛮腰、台北的101大厦这样的地标性建筑,不仅能为城市带来旅游资源,而且还能推动城市的全方位发展。
3结语
关键词:高层建筑 ;发展 ;设计要点
从古至今,几乎每一个时期都能够找到高层建筑的身影。高层建筑的发展有着一个长期的过程。各个时期的高层建筑既体现了人类智慧,也是对一个时期经济和社会的真实反映。
1.高层建筑的发展
1.1高层建筑的几个发展阶段
第一阶段:十九世纪之前。早在一千多年以前世界上就已经出现了高层建筑。古罗马已经能够修建十层左右的房屋。我国古代也有许多杰出的高层建筑,例如西安大雁塔改建于公元704年,已经高达60多米。虽然受到经济和技术的约束,但是当时的建筑大多墙壁厚实,支撑的柱子也大多十分牢固。
第二阶段:十九世纪到二十世纪这一百年间。随着科技的迅速发展,电梯的使用逐渐普及化,于是建筑的高度逐渐增加。十九世纪末的美国已经能够建造29层高的楼房。同时由于工业革命的影响,高层建筑的建筑材料得到了充分的开发和利用,一些建筑物开始使用高强度的铁作为高层建筑的承重框架。法国和美国相继采用钢筋混凝土作为建筑物的主要框架结构。
第三阶段:二十世纪以后。此时的高层建筑进入了快速发展阶段,高层建筑的整体质量也开始得到更多的关注。这一阶段欧美的高层建筑处于饱和状态,但先进的建筑结构体系的形成以及经济的迅速发展,仍然使得高层建筑在发展中国家普及开来。目前最高的建筑物是马来西亚吉隆坡佩特罗纳斯大楼,已经高达450米。
1.2现代高层建筑发展的起因
随着工业革命的爆发,城市人口激增,无论是城市的土地还是生活资都源变得尤为稀缺,使得地价不断上涨。通过建造高层建筑,既增加了单位面积的使用效率,又节约了土地资源,实现了资源的优化配置。同时经济的增长也在一定程度上带动了高层建筑的进步。新兴科技为高层建筑提供科学的技术保障,混合材料的使用增加了高层建筑的质量。随着社会的进步,高层建筑的制造已然成为了衡量一个地区或者城市建筑结构是否完善,施工设备是否达到世界水平的一个标准。
1.3高层建筑的缺陷
高层建筑由于承重的增加,必须采用钢材建造,而钢材存在一个致命的缺陷,遇高温就会变软,丧失原有的强度。虽然在建造过程中会涂上一层防火涂料,但这只是最基本的防护措施,如果真的遇到大型火灾,防火涂料几乎没有什么可用之处。而高层建筑在面对各种突发事件的时候,所能采取的措施其实相当有限。一般的高层大厦都是人口密集相对较多的地方,用火和用电十分频繁。随之带来的问题就摆在眼前:消防安全和人员疏散。一旦发生事故,整个建筑中的人员都需要得到疏散,如果电梯发生故障,疏散工作就变得十分困难。同时还要看到,高层建筑的维护费用是十分高昂的,如果发生坍塌和损毁,基本上无法再在短时间内建造出相同的建筑物,会给整个国家带来巨大的损失。
2. 高层建筑的设计要点
2.1采光设计
高层建筑的设计目标之一就是能够减少能源的消耗,实现资源节约型社会的发展要求。因此对增加高层建筑的采光效果,减少人工照明成为了重要的环节。现代的建筑中,一般都采用几种常见的日光采集系统来达到减少人工能源消耗的目的:(1)通过提高单位面积的采光区域,减少由于太阳辐射造成的制冷负荷,从未减少能耗;(2)通过让阳光直射屋顶平面在不增加太阳强度的基础上又能使得采光区域更加深入;(3)最主要的系统就是要能够阻挡太阳的直接照射,在获得每日太阳位置的变化找到适合的采光区,减少人们对太阳光温度的不适应,也能节约人工能源。通过对采光系统的运用,能够获得人工节能与增加采光的双重益处。适当的采光环境,能够为人们提供舒适的工作环境,保证工作效率。而人工照明能源的节约,更是能够减少各种突发事件的发生。
2.2电力设施的设计
高层建筑对于防火的要求相较于普通建筑更加严格。牢固的电力设施就能够在事件突发的情况下带来极大的便利。(1)应急电源。为了能够更好的对突发状况采取措施,必要的应急照明工作也是必不可少的。要保证高层建筑的供电,必须在建造初期就使得电源的供应来自两个不同的发电站。一旦发生消防事故,能够保证高层建筑的正常供电。同时还要准备好应急的供电设备,保证停电的时候能够维持建筑物的正常运行。(2)电梯。电梯作为高层建筑中不可缺失的运输工具,无论是日常生活还是紧急状况下,都需要高度重视。电梯的设计要能够保证对整个建筑人员的载重,安装位置比较显眼,方便出行。平时采取定期维修和保养,在遇到紧急情况下,能够安全迅速疏散人群。
2.3排烟设计
在大多数高层建筑火灾发生过程中,造成伤亡的直接原因是由于吸入烟气导致的窒息和中毒。事故发生的主要原因还是在于为了节省使用面积,大部分的制造商取消了消防电梯的设计,仅仅只有普通的居住用电梯。由于消防电梯内部有自然排风条件,而楼梯的出入口处也有设计阳台和通风口,烟气在蔓延过程中能够很快的排出,从而能够有效地减少了事故发生的伤亡情况。
2.4抗震设计
地震的突发对于高层建筑的质量是一个巨大的考验。一般高层建筑在进行抗震设计时候,需要注意以下几个问题:(1)建筑物建造前需要最好一系列准备工作,包括构造框架的位置是否准确,在大厅的四角和转弯处是否已经设置构造柱等关键问题。其中关键的环节就是在山墙和纵墙的交界处勘察构造柱的承重能力;(2)岩土工程的勘探资料必须齐全。当岩石工程的资料不完善的时候,不能立即进行施工,否则就不能掌握整体的建筑规划,设计方案很有可能发生严重偏差;(3)准确把握抗震设防标准。根据《建筑抗震设防分类标准》制定的设防等级,严格执行,不能随意提高或者降低设防等级,在保证整个建筑物安全的基础上,减少工程建造费用。
2.5消防设计
高层建筑存在隐患的主要原因还是由于在事故发生的过程中会面临各种各样的问题,因此要全面考虑到各种情况的应对措施。(1)人员疏散设计。面对人口密集的高层建筑,一旦发生事故,人员的疏散是最重要的一步。如果火势不是过大,可以维持电梯的正常运行,以保证在最短的时间内能够将所有人群撤离现场。当火势过大的时候,才需要通过楼梯疏散人群,虽然这样会增加疏散的难度和时间,但这在事故中能够有效保证每个人的人身安全。(2)火势控制设计。高层建筑物大多有可燃物的堆放,一旦燃烧起来就会产生大量的烟气。在建造建筑物的时候就要考虑到这一因素,在管道内设置一些防火阀,控制火势的蔓延,为救援工作增加时间。(3)火灾扑灭设计。高层建筑的火灾会造成大面积的蔓延,但由于周围建筑物和地形的限制,在扑救过程中会存在一定的困难。如果只是小范围的火灾,可以对一些重要物品进行适当转移,如果高层建筑火势蔓延迅速,则要尽量先扑灭易燃易爆物品周围的火焰,防止人员伤亡。
3.结语
高层建筑的发展经历了一个漫长的过程。而时代的进步使得高层建筑在社会中的运用变得广泛,而高层建筑的发展也促进了对其设计要点的深入研究。通过观察各个阶段高层建筑的特点,能够为今后各国的高层建筑建造提供宝贵的经验。
参考文献
[1] 沈恒冰,郭晶,龚子骏等.浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J].科技创新与应用,2013,(9):203.
现代城市建筑有两个明显的发展趋势,一是高层建筑项目不断增多,二是绿色生态设计理念越来越受到重视。本文概述了绿色生态型高层建筑的发展现状,分析了高层建筑绿色生态设计理念,就如何做好现代城市绿色生态型高层建筑设计提出了参考性建议,以期对相关工作有所启示。
关键词:
建筑设计;绿色生态;高层建筑
高层建筑的出现是现代化城市建设发展的典型特征,而随着人们环保意识的不断增强和建筑技术的日新月异,绿色生态型高层建筑俨然已经成为现代城市建筑发展的重要趋势。对于建筑工程设计单位而言,要深入理解绿色生态设计理念,把握绿色生态型高层建筑的设计要点,推动高层建筑设计的发展迈向新台阶。本文结合行业经验就现代城市绿色生态型高层建筑设计要点问题进行分析探讨,具体内容如下所示。
1.关于现代城市绿色生态型高层建筑设计的概述
高层建筑是现代城市发展的必然选择,它对于缓解城市用地紧张,加快城市化进程发展等方面都具有重要意义。高层建筑的设计体现了一座城市的发展水平,由于高层建筑设计施工相对复杂,涉及到的影响因素较多,因此如何降低高层建筑能耗,优化资源配置,实现高层建筑的绿色生态目的,就更具现实意义。当前建筑行业的发展展现出了明显的迅猛势头,但建筑发展与环境保护及环境协调的矛盾问题却日趋尖锐。随着人们环保意识的不断增强,建筑设计中的绿色生态设计理念越来越受到设计单位的重视。对于绿色生态的认识,不能过于局限,要坚持以人为本,全面协调可持续发展的理念,以实现可持续发展为终极目标,推动高层建筑的设计发展。绿色生态型高层建筑设计已经成为目前及未来一段时间内,现代城市建筑设计发展的主流趋势。
2.绿色生态型高层建筑设计理念
2.1舒适化的设计理念。绿色生态型高层建筑的设计首先要满足舒适化的设计要求。在传统的建筑设计中,功能方面的要求是设计的核心工作,但随着经济发展及建筑设计的进步,仅仅满足于功能需求显然无法达到现代建筑的设计要求。绿色生态的建筑设计强调的是建筑环境的健康舒适,强调的是给建筑使用者带来更好的使用感受,而现代建筑技术的发展及对自然环境的合理规划,都可以满足舒适化的设计要求。
2.2因地制宜的设计理念。绿色生态型设计理念体现的是建筑设计领域中的可持续发展战略,强调了建筑设计的内容要与自然环境协调发展,因此建筑设计需遵循因地制宜的原则,与城市的环境景观相互协调,不破坏或影响当地环境,同时充分利用当地资源,一方面提高建筑设计质量,另一方面降低资源消耗。
2.3与自然结合的设计理念。采光与通风是建筑设计中两个非常重要的方面。当前建筑行业的施工技术与施工材料日新月异,这对于促进建筑设计发展起到了一定的积极作用,但同时,一些原本的自然因素被科技所取代,一方面改变了人们的生活方式,另一方面也降低了人们的身体健康水平,因此在建筑设计中,应考虑通过自然体系来设计采光通风,体现生态建筑的发展理念。
2.4自我调节的设计理念。高层建筑的设计是一项系统且复杂的工作,要保证整个建筑的合理运行,必须在设计中考虑到建筑的自我调节功能。这里所强调的自我调节功能,包括建筑的采光、通风、温度、湿度的自我调节,如对建筑废气、污水、噪音的自我净化能力等等。
3.绿色生态型高层建筑设计要点
3.1合理利用建筑空间。建筑空间设计所要考虑的因素有很多,但就绿色生态设计而言,核心的两个设计要素为舒适度与节能。首先,设计人员要对高层建筑的不同功能区进行划分,而对于不同的功能区而言,所需要的采光、温度及景观因素也各不相同。例如,在设计办公空间时,温度要求的考虑顺序应是常用办公室,多功能厅,走廊楼梯等由高到低。其次,要利用交换空间来对室内外温差进行缓冲,以提高建筑空间舒适度,降低能源消耗。最后,在建筑空间交通核心位置的确定上,目前最佳的平面空间布置模式为东西向双核,南北为主朝向。通过该项模式可以提升空间绿色生态效果。
3.2生态化的建筑结构体系。在高层建筑的结构设计上,出于绿色生态设计理念的考虑,可以建立生态化的建筑结构体系。所谓的生态化建筑结构体系,是指从自然界汲取建筑结构设计灵感,模式自然来设计建筑结构形态,一方面使建筑结构具有力学、美学的优势,另一方面也提高了建筑的技术含量。当前高层建筑的生态化建筑结构有树的结构形式和竹的结构形式两种典型代表,其中树的结构形式的优势包括力的传递性能好,结构采光性能佳等优势,而竹的结构形式的优势包括外直中空,结构美观等。
3.3建筑“表皮”生态设计。建筑的“表皮”指的是指建筑的外部结构,包括建筑外部的外墙,屋面,护结构等等。在绿色生态的设计理念下,建筑“表皮”所起到的作用不仅仅应该是装饰,而是要更好的发挥它的生态性能。一方面,通过选择合适的材料及构造方式,如在材料的选择中采用吸声材料、透气材料、遮光材料等,通过表皮设计改善室内环境,提高室内舒适度;另一方面,充分考虑太阳辐射、风、环境污染等要素,发挥表皮的调节控制功能。例如,通过增加建筑表面绿化,设置一定的遮阳设施等,调节室内生光热,实现室内外的能量、信息转换等等。
3.4利用生态能源,减少建筑能耗。首先,要充分了解建筑当地的自然生态环境情况,如气候、地形、自然景观发展等等,充分利用当地的自然资源,提高自然利用率,保证高层建筑的设计与当地环境的发展相互协调一致。其次,要加强对新能源的开发利用,减少建筑的运行能耗。新能源包括太阳能、风能、地热能等等,例如当前一些高层建筑所利用的太阳能热水器,就很好地达到了绿色生态节能的目的。此外,也要通过新技术和新材料的开发利用,降低建筑能耗,提高绿色节能效率。例如,目前很多高层建筑暖通空调的绿色设计就很好地降低了建筑运行能耗。
4.总结
综上所述,绿色生态设计理念是现代城市高层建筑发展的必然趋势,在新时期的时代背景下,相关设计单位应该加强对绿色生态设计理念的了解,掌握相关设计要点,遵循可持续发展的设计理念,加强新技术与新能源的开发利用,推动高层建筑的设计发展迈向一个新高度。
参考文献:
[1]谢德刚,祝友涛,李丰收.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].门窗,2013,04:212.
[2]楚利平.现代城市绿色生态型高层建筑设计要点探析[J].科技创新与应用,2013,26:210.
关键词:现代高层建筑,设计要点,发展趋势
中图分类号:TU208文献标识码: A
前言
随着现在经济社会的高速发展,城市化进程的加快,高层建筑占领了城市中大多数的面积,已成为每个城市不可或缺的元素之一,使得人们可以充分利用空间,城市在发展过程中,要注重城市空间的和谐统一,同时还能够拥有更多的土地用来搞绿化,充分利用土地,使得城市变得更加赏心悦目。一个优秀的高层建筑设计不仅要考虑城市空间的和谐性,还要充分考虑使用者的需求,使高层建筑成为城市中最亮丽的景观,我们只有保持城市与高层建筑的协调发展,才能加快城市化的步伐,保证城市健康发展。不过现在越来越多的高层建筑的出现给人们带来了许多的问题。一些高层建筑不走群众路线,鹤立鸡群,使人们产生了畏惧感与距离感。交通问题也是让人头疼的一个问题,这使得高层建筑的建造如何才能符合城市发展已经成为了现在城市设计建造过程中一个十分严峻的问题。
1 高层建筑设计原理
高层建筑的设计兴建,只单纯考虑建筑物自身的建设尺度远远不够,高层建筑是人为设计、为人服务的城市建设项目,因此以人为本的建筑理念应该是高层建筑设计的根本要求。应充分考虑人们对高层建筑的视觉观感、亲近感等要求,把冰冷的混凝土钢筋水泥建造的高楼大厦真正的变成人们生活的一部分,有亲切感和实用感。注重全面建设尺度的考量计划,如环境尺度、建筑整体尺度以及近人尺度三个主要方面的考量。环境尺度,包括考虑高层建筑所处城市地理位置、城市大小、周围街道尺度环境、建筑物的轮廓设计要求等,要根据具体的环境比例安排高层的建设; 建筑整体尺度,包括高层建筑的各个组成部分,如楼层主体、顶部结构等各部门的比例协调统一等注意相对尺度,而且要注意高层建筑中细节部分的层次要求。近人尺度,其实是人们对高层建筑的一个整体感官把握,注重人为感觉、使用价值和审美要求,设计尺度应参考多数人的尺度系数与之成为相应比例,特别是人们接触到的细节部分如台阶、门、窗、阳台、柱子、装饰等尺度的处理。只有从环境、建筑、人这三个方面充分考虑才能促成三者之间的和谐平衡。
2 现代高层建筑设计要点的几个问题
2. 1 防火
高层建筑整体布局结构繁琐复杂,而且高层人口居住较为密集,因此居民日常生活中的防火问题应充分考虑到。防火中一个重要的问题是防烟,烟雾窒息导致的伤害远大于明火的伤害,因此在高层设计时也要充分考虑烟雾的排放,楼梯设置位置考虑通风条件,设计阳台、窗户、凹廊等增加排烟保证通风。首先是人群疏散通道的设计要求,走廊、楼梯通道要保证畅通安全便于疏散。有采光、照明设备要保证正常工作避免踩踏事件的发生,并且要注意进行防火区的划分。其次是消防设施的配备,设计时要将建筑物室内、外消防给水系统设计到位,灭火器、消火栓的位置安排要科学合理。
2. 2 抗风
高层建筑因为其高度比较高,不稳定性很大,很容易受环境气流的影响。在设计高层建筑轮廓时要考虑风向、风流的作用力。设计科学合理的结构尽量保护建筑物的结构稳定和牢固。将抗风设计考虑到高层的建筑结构设计中去充分分析和研究这一重要课题。
2. 3 电气
高层建筑的用电包括楼层配电、消防电源、应急照明以及电梯的用电。其中楼层配电是基本的设计要求,要保证配电线路的科学合理安排; 消防电源作为紧急情况下必要的设施,应该在高层建筑设计中给予充分考虑,作为紧急电源要与基础供电电源分属两个不同区域的供电所,保证基础用电停止时消防用电正常使用; 应急照明系统用电包括楼梯通道路线指示牌电源的供给、消防照明设备的使用等,要保证应急照明系统的科学合理设置,便于疏散人群保证安全; 电梯的用电,高层建筑设计电梯的设置是基本配备,要根据楼层居民人口数量来选择相对荷载量的电梯,电梯的安装也要选择便捷、安全的位置,为了保证停电时电梯的运转正常,电梯的电源也要相对独立便于居民生活。
2. 4 防雷
高层建筑的高度和结构集中度较高,容易受到雷击。因此高层建筑设计中对于防雷的设计要求比较重要,常见的避雷设施有在易受雷击的部位和建筑的顶端位置安装避雷针、避雷网、避雷带,注意接地装置的设置。建筑物结构中含有的金属物体和阁楼等部位带有的金属物体都要进行接地处理,从而防止高层建筑受到雷击灾害。
2.5 排烟的问题
根据这么多年来高层火灾事故的调查表明,在高层建筑发生火灾所导致的伤亡事故中,多数都是因为烟气窒息或是中毒。这主要是目前在很大一部分高层设计中,为了有效的提高使用面积,从而取消消防电梯的设计,而与居住用电梯合二为一进行使用,在不具备自然排风条件的楼梯间也没有在入口处设计出阳台或是凹廊而增加排烟,为了有效的节省面积,消防电梯前室与防烟楼梯前室合用的情况也特别多,同时在高层建筑中防火门处于经常性的关闭状态。
2.6 生活垃圾处理
高层建筑居住人口多,生活垃圾种类多样、数量庞大,生活垃圾的产生成为高层建筑设计应该考虑的一大民生因素。如在指定地方设置垃圾收集区域,及时清理垃圾并做好清洁措施保障居民生活环境的优美。
3 高层建筑设计的发展趋势
3. 1 智能实用性
智能化高层建筑正顺应了这一趋势,其具备以下特点:
1) 生活舒适性。
绿化、除噪、自然光及其他生活环境条件达到高质量,使人们在生活中感觉更为舒适。
2) 便捷高效性。
智能化的生活网络控制,不仅提高了生活便捷性,也为都市化办公手段节省人力、物力、空间、时间、支出等,提供了便于管理的通信、决策等一系列高效化工作水平。经济的发展、时代的进步以及科学技术的不断改革创新,都成为高层建筑设计发展的必要条件。随着人们越来越注重生活品质的要求,利用高科技设计更为便捷的智能化控制的家居工作空间成为时代趋势。对生活空间和办公组织机构的变更,以及办公资源、网络功能、办公设备的变化和改革更具有时代性。
3) 安全性。
高水平的科技管理生活、办公,利用智能网络控制,便于人身、财产的安全保护更为可靠。
3. 2 节能环保性
高层建筑设计规划中,对节能环保元素的应用也应予以重视。一方面,选择自然环境和地理环境都较为优秀的位置建设,例如考虑交通便捷性、空气环境质量好、采光照明好等条件来规划。另一方面建筑节能设计要贯穿建筑规划设计,合理应用环保技术,如太阳能电池板、地热设计、雨水回收系统等先进技术,以便形成系统的高层建筑节能体系,营造能耗低、环境舒适的居住环境。对空间的利用也要把握节能环保,充分考虑高层建筑的空间占用,科学合理的进行利用。
3. 3 欣赏价值性
随着人们对于生活品质的追求,对审美的要求也不断的提高,高层建筑不再应该是一栋栋冰冷的钢筋混凝土,应该给人们提供使用便捷的同时带来相对应的视觉享受。设计既实用又环保并有欣赏价值的高层建筑,其实也是对城市空间环境的一种点缀。例如上海的东方明珠、深圳的小蛮腰、台北的 101 大厦这样的地标性建筑,不仅能为城市带来旅游资源,而且还能推动城市的全方位发展。
4 结语
随着人们对环境的要求度越来越高,高层建筑对环境影响的重要性越来越被广大设计者所重视,一般情况下大多会被人们忽视,引起能源损耗,对企业的收入造成影响,增加了企业的支出。在设计过程中更注重高层建筑对城市环境的平衡性和质量的影响,所以在设计时要以创造出适宜的城市空间为依托,从而将高层建筑的设计向绿色环保的方向发展,对无功功率因数补偿的分析和讨论,了解到了无功补偿对于供配电系统的重要性,所以在电气设计中一定要对设备与系统进行有意识无功补偿,相信这也是未来高层建筑的发展趋势。
参考文献:
[1] 沈恒冰,郭 晶,龚子骏. 浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J]. 科技创新与应用,2013( 9) :203.
[2] 梁 凯. 浅谈现代高层建筑设计[J]. 电子制作,2013( 13) :224-248