对高层建筑设计若干问题的论述.pdf

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1、2011年12月瞳两囱爱晦园林、建筑、规划与结构设计对高层建筑设计若干问题的论述孙胡箭(广东省)摘要：近年来我国的高层建筑发展迅速，高层建筑结构形式趋于多样化，高层建筑的表现形式也多种多样，但随之所带来的弊端也越来越多地表现出来，在成为城市风景的同时如何恰当地融入城市空间成为高层建筑设计的一个重要任务。以下本文从建筑设计和城市规划两方面谈谈高层建筑设计与城市空间的关系。关键词：高层建筑；设计；若干问题；论述1建筑结构设计的分析1．1水平载荷因素任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷

2、载，并且还要具有抵抗地震作用的能力。随着楼房层数的增多，水平荷载愈益成为结构设计中的控制因素。楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中所引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比。1．2侧移成为控制指标与低层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素，随着楼层的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大。设计高层结构时，不仅要求结构具有足够的强度，能够可靠地承受风荷载作用产生的内力；还要求具有足够的

3、抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，保证良好的居住和工作条件。2高层建筑整体设计高层建筑定位设计2．1优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响。容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量。合理的确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能，如在北纬40—45。地区，冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍，而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2．5倍，不同朝向，不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬

4、至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。22优化围护结构墙体设计高层建筑的维护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料

5、，目前在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布蚤不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。2．3围护墙体高层建筑的围护墙体不宜采用外则保温的聚苯乙烯泡沫板(舒乐板、PC板)，岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年，多则上百年，材料的应用与建筑整体的寿命应同

6、步。国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温，由于混凝土空心砌块保温效果好，又具有一定强度，避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。3高层建筑的主体设计对于一个城市而言，高层建筑可以反映一个城市经济水平和发展程度，选择合理的造型就显的尤为重要。高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求，在造型上往往追随于建筑的结构形式，有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。高层建筑的主体部分是它的塔楼，塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用，现今国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形

7、和明显的识别性。高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大，但是底层部分却可以进行一些巧妙的处理来丰富空间形式。一般可以采用底层架空和入口缩进的手法。底层架空的处理手法是现代建筑的特征之一，它可以在高密度的环境中争取到宝贵的用地，把城市的道路、广场和建筑有机地结合在一起，形成通透的、公共的开放空间，给市民小憩之地：同时还可以改善娅啦业逝j自‘}书}船业业螺蜚业业业捌}省}忒}呻略jk峙略省}省}毫譬逝逝逝船逝逝妲!§；}靶专譬誊}逝业靶逝鞋d}省}业妇越}宣缸§跨专k誊拿建筑是不合适的，宜采用刚度较大

8、的平面形状，如方形、接近方形的矩形、圆形、Y形和#形等塔式建筑，即把使用要求及建筑体型多样化和结构的要求有机地结合起来，又可形成侧向稳定的体系。(3)在地震区为了减少地震作用对建筑结构的整体和局部的不利影响，如扭转和应力集中效应，建筑平面形状宜规正，避免过大的外伸或内收，沿高度的层间刚度和层间屈服强度的分部要均匀，主要抗侧力竖向构件，其截面尺寸、混凝土强度等级和配筋量的改变不宜集中在同一楼层内，应纠正‘‘增加构件强度总是有利无害”的非抗震设计概念，在设计和施工中不宜盲目改变混凝土强度等级和钢筋等