高层建筑设计存在的问题

王萌 马素平

【摘要】加强对高层建筑设计存在的问题的研究，不仅能促进我国房屋建筑结构设计工作水平的提高，还能促进我国建筑行业的健康可持续发展。本文笔者对高层建筑设计存在的问题进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。

【关键词】高层建筑；设计；问题

前言： 高层建筑已经成为我国建筑业的主要设计结构，并且这种设计方式在今后的城市化进程中一定会有更加良好的发展态势，但其发展过程中也必然要求设计质量不断提高。

1 高层建筑设计的基本原则

1.1 高层建筑的结构设计原则

进行建筑设计工作时结构设计是最关键的环节，所以各种不同目标所依照的根本设计原则却是大同小异的：第一，要考虑到建筑整体可以承受的最大负荷，有垂向及横向负荷两类，还要考虑可能发生的强风、地震等恶劣自然条件的影响；第二，要把握好高层建筑的高宽比，这样可以提高高层建筑结构的稳定性；第三，要尽可能地使高层建筑的平面或里面的质量及刚度对称和匀称，这是为了保证建筑整体具有较好的稳定性；第四，要事先考虑狂风、地震、温差、建筑地基沉降对建筑产生的不利影响，还要设计一系列平衡措施。

1.2 高层建筑的综合设施设计原则

各个高层建筑的实际地理位置和附近建筑的影响都是有很大差异的，所以设计人员在开展结构设计工作时一定要考虑到建筑的实际地理环境：第一，设计好平面布局。在设计建筑的平面布局时必须以有关建设规定为依据，并在建筑周围完善各种配套设备，例如能够满足居民需求的停车场、大型超市等。第二，建设高层建筑时不仅要满足建筑的功能需求，还要使建筑每层的平面布局都有同一性，这样能使建筑的电气线路设计方案、取暖设备、管道设计及防火疏散出口等能够大量的开展设计。第三，合理地确定高层建筑中电梯及楼梯的数量及位置，这样才能确保生活工作的顺利性以及逃生时的时效性。

2高层建筑设计常会出现的问题

高层建筑结构设计中出现的问题，对于建筑的可靠性有很大影响。首先是消防方面的问题，这就要考虑消防结构的设计。高层建筑在施工时有一定的繁琐性与困难性，想要保证高层建筑结构功能复杂多样，设计人员就要在功能结构设计方面进行规划。首先在选用功能材料时，为避免或减少火灾情况的发生，工作人员必须选择合适且安全的材料，严禁易燃材料的使用。由于高层建筑自身特点，使得建筑间空气流动性较低，风力较低层建筑更大，因此一旦发生火灾后果将非常严重。除此之外，高层建筑的层数增多时，会延长火灾发生时人员的疏散时间，从而加大了消防设计的难度。一般的消防设计，比如消防门，消防栓，防火墙等结构，在高层建筑结构中是不可或缺的，为了更好的完善建筑的消防结构设计，还要考虑火灾产生的烟气排出处理系统，烟气的排放量直接影响到火灾的蔓延情况。

其次是高层建筑结构设计中的抗震方面的问题。因为抗震结构的设计是整个高层建筑设计中较难实施且相对薄弱的部分，而高层建筑本身具有的复杂性，使得地震一旦发生，就会出现许多不确定因素的影响，和不和估量的破坏，因此建筑结构的设计人员在进行建筑结构设计过程中，绝对不能忽视地震发生所带来的巨大破坏性，必须掌握一定的减震、避震的原理。不仅如此，设计人员在设计过程中必须对抗震参数进行精确的核算分析，确保抗震结构设计的数据无误。高层建筑进行结构设计如忽略地震结构的重要性，将造成建筑结构在抗震设计方面失效，并且降低建筑结构的使用寿命，甚至威胁到高层建筑居民的人身安全和财产安全。

地基的选择。在高层建筑结构设计中的抗震设计还要考虑到地基合理的选择问题。地基的选择应该要根据建筑的需求选择土况较好的地带，如果没有非常适合的，那就退而求次选择地基土质相对下能够稳定安全的地基。千万不要将地基选在靠近河岸或者是容易在下雨时就发生泥石流、滑坡或者是坍塌等情况的事故地带，在选择时还要注意，不要在一个高层建筑结构设计中选择两种不同土质的地基，这样结构的设计问题不能进行合适的协调。

最后是抗风结构设计，在高层建筑的设计中，自然风是不可避免的影响，因此高层建筑的结构设计不得不重视抗风性能。设计人员在进行高层建筑的结构设计时，一定要了解建筑材料的抗压性，尤其是风压带来的载荷。因为高层建筑的楼层较高，虽然可以起到挡风的作用，但当建筑周围的气流发生变化时，建筑间会产生风洞效应，严重时可能导致旁边高层建筑的主体结构破坏、玻璃幕墙因强烈振动破裂、外部挂件掉落和建筑墙体毁坏的现象。这对于高层建筑结构的稳定性以及居住者的人生安全是非常不利的。

3 高层建筑设计问题的解决方法

对于以上高层建筑产生的问题，针对消防方面，首先要优化消防结构的设计。为确保建筑居民的人身财产安全，消防设计理念以防为主，也可以设置消防应急措施，确保最大程度的消防安全。消防设计中防火间距很重要，一定要根据相关规范要求进行合理设置。还要根据建筑所在地的地形条件进行设计，以提高该高层建筑与环境的协调性。为了避免火灾发生时产生的人员疏散问题，一定要设置合理的疏散通道、防烟区和紧急避难场所。一要考虑防火墙、防火门和防排烟设备的设计，设计有效合理并且安全可靠的消防结构，以降低高层建筑的破坏程度，保证居住者的人身财产安全。

对于地震方面的设计，主要是要优化抗震结构。抗震问题，在高层建筑结构设计中的地位是不可小觑的。高层建筑本身的高度，使得其建筑要求较高，要优化设计建筑结构的构件位置，使得结构压力均匀分给每个构件，不会出现承压不均而导致地震时的严重破坏。对于非结构构件也要考虑其材料的安全性能。高层建筑的地震结构设计，最重要的是对地基的选择与设计，地基是建筑的根本，一旦发生破坏，上部结构将无所依靠。因此在进行结构设计时，必须重视地基的设计，优化其抗震能力，设计出既节省材料又安全可靠的地基。以确保建筑物有足够的强度和刚度抵抗地震的危害。在确保地基的强度后，还要考虑剪应力的问题，采取强柱弱梁、加强梁柱节点抗震构造措施、设置抗震墙等措施来抵抗水平剪力。建筑物在此基础上还要考虑对称性和稳定性，尽量减少地震灾难的影响。

最后是抗风方面的问题，對策是优化抗风结构。抗风结构设计要综合考虑多种因素，确保建筑物的抗风能力。抗风结构中对其结构进行基础的设计时要保证在风荷载作用下的稳定性。确保地基稳固的重要性不仅在抗震中有所体现，对抗风载也起到重要作用。减振体系在高层建筑中的应用受到广泛欢迎，减震系统可以减少风荷载对建筑物的影响，减振系统的选材将起到巨大作用，因为有些阻尼材料的应用将大大提高高层建筑的抗风能力。要严格按照规范设计抗风结构，采取措施减小风力在建筑物上的叠加和增强，优化结构设计，以减小普遍且危害颇多的风压破坏，为建筑物的安全性能提供安全保证。

4结语

综上所述，进行高层建筑的设计工作时，设计人员一定要严格根据有关设计规定进行，还要全面地考虑其他各种因素的影响，这样可以大大提高建筑的实用性、功能性、经济性和美观性，还能大大地提高结构设计人员的自身工作水平。做好上述工作，不仅能促进我国房屋建筑结构设计工作水平的提高，还能促进我国建筑行业的健康可持续发展。

参考文献

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[2]陶忠，张耀春，韩林海，王光远.关于高层建筑结构选型设计的初步探讨[J].哈尔滨建筑大学学报.2013（1）.