導語：如何才能寫好一篇現代高層建筑設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：高層建筑；建筑設計

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A文章編號：

1.前言

高層建筑形式在古代就已有了，早在公元前五百多年的古巴比倫曾經建造了現在號稱世界七大奇跡之一的“空中花園”。近代隨著科學技術的發展，尤其是鋼鐵、電梯的出現以及后來鋼筋混凝土的應用，為高層建筑發展創造了前所未有的機遇，高層建筑也成為城市空間中一道獨特的風景。近年來我國的高層建筑發展迅速。隨著結構理論和技術的發展，高層建筑結構形式趨于多樣化，高層建筑的表現形式也多種多樣，但隨之所帶來的弊端也越來越多的表現出來，在成為城市風景的同時如何恰當的融入城市空間成為高層建筑設計的一個重要任務，也是使高層建筑設計趨于完善所追求的一種理念。

2.高層建筑設計體系

2.1框架－剪力墻體系

當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架－剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。框架－剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設置，增大了結構的側向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時框架承受的水平剪力顯著降低且內力沿豎向的分布趨于均勻，所以框架－剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。

2.2剪力墻體系

當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構，其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強，是一種良好的結構體系，能建高度大于框架或框架－剪力墻體系。

2.3筒體體系

凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統稱為筒體體系，包括單筒體、筒體－框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構件，分實腹筒和空腹筒兩種類型。實腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結構單體，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構成的空間受力構件。筒體體系具有很大的剛度和強度，各構件受力比較合理，抗風、抗震能力很強，往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。

3.高層建筑外部尺度的設計原則

3.1建筑與城市環境在尺度上的統一

注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響，因為在城市輪廓線的組織中，起最大作用的是建筑物，特別是高層建筑，因而它的布置應遵行有機統一的原則進行布置：

（1）高層建筑聚集在一起布置，可以形成城市的“冠”，但為避免其相互干擾，可以采用一系列不同的高度，或雖采用相仿高度，但彼此間距適當，組成有關的構圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉彎處，以豐富行人的視覺觀賞；

（2）若高層建筑彼此間毫無關系，隨處隨地而起不到向心的凝聚感，則不會產生令人滿意的和諧整體；

（3）高層建筑的頂部不應雷同或減少雷同，因為這會極大影響輪廓線的優美感。

3.2同一高層建筑形象中，尺度要有序

高層建筑設計時，應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列，在某一尺度設計中要遵守尺度的統一性，不能把幾種尺度混淆使用，才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統一。

3.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性

高層建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整體大小，除此之外，也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習慣的認知尺度部件就會造成錯覺，效果就不好。但有時往往要利用這種錯覺來求得特殊的效果。

4.高層建筑設計分析

4.1高層建筑設計必須合理、科學

近年來，高層建筑呈現出以下的發展趨勢：

（1）層數增多，高度增加。我國設計有80層以上的高層建筑，有的處于領先地位。

（2）新材料的開發應用，新結構形式的應用。高性能混凝土材料在不斷發展，對高層建筑的發展產生重大影響。

（3）平面布置與豎向體形更加復雜。現代高層出現了不規則、不對稱和曲線形的平面，主要是結構分析技術和計算手段的提高為它創造了條件，需要結構設計更加提高。四是耗能減震技術的應用與發展。

4.2高層建筑的尺度設計

（1）整體尺度。整體尺度的均衡非常重要，設計時要注意以下幾點，一個造型美的高層建筑是建立要很好地處理裙房、主體和頂部的尺度關系；高層建筑各部分細部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎上的，各個主要部分應有更細的劃分，尺度具有等級性，才能使各個部分造型構成豐富。

（2）城市和街道尺度。高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響，是城市的重要景點，不當的尺度會對城市產生不良的影響；街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。高層建筑主體因為尺度過大，易向后退，使底層的裙房置于沿街部分，減少了高層建筑對街道的壓迫感。

(3)細部尺度。設計師在設計高層建筑中充分地把握各種尺度，結合人的尺度，滿足人的使用、觀賞的要求，必定能創造出優美的高層建筑外部造型。

4.3高層建筑的“生態性”

高層建筑的生態設計要求應該受到迫切的關注，因為這些地方資源消耗和環境污染相對嚴重，對全球自然資源和生態系統產生威脅。其主要內容為高層建筑營運系統的生態性設計。建筑平面與體型系數影響建筑采暖能量的需求，它不僅僅是一個熱工性能參數，這意味著減少體型系數可以降低舒適空間的平均成本，在常見的平面形式中，圓形平面可以擁有最小的面積，其次是方形。每個建筑基址都有其特殊性，因此，高層建筑的設計毫不例外也與基址相關，通過建筑形式、植被和遮避帶最大限度地開發基址剩余區域的潛能。我們可以利用規劃建筑的平面形態和外墻以達到自然通風和更有效的制冷，以減少對空調系統的依賴。因此，高層建筑的“生態性”具有實現的意義，我們應該從城市的宏觀層面、建筑本身的營運系統的中觀層面、建筑室內環境的微觀層面進行綜合考慮，實現建筑與現代城市未來的可持續發展。

4.4高層建筑的節能考慮

高層建筑體形龐大，設計者往往貪大求高，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生態環境的保護、建筑設計節能意識淡薄，造成高能耗、低效益，影響常年使用，浪費巨大，高層建筑的節能首先應為設計者重視，從以下三個方面進行考慮：

4.4.1優化建筑位置及朝向設計

高層建筑的定位首先應考慮對城市環境的影響容積率過高很難滿足日照要求，陽光有著巨大輻射能量，寒冷地區的人們十分珍惜陽光帶來的溫暖，因此，建筑的方位與節能有著直接關系，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽光線，減少熱損失，保持室內舒適的溫度環境。

4.4.2優化圍護結構墻體設計

目前，在寒冷地區常用的墻體做法有：頁巖陶粒混凝土空心砌塊；粘土空心磚與實心磚復合墻體；粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等，合適的建筑材料能夠提高建筑維護結構的保溫隔熱性能。

4.4.3影響建筑節能的其他因素

高層建筑護墻體耗能量較大，占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數越大耗能越多，高層建筑的形體變化不宜過多、復雜，建筑保溫材料的選用，建筑構造的合理性應建立在科學、可靠的基礎上。

4.5確立綠色建筑發展觀念

綠色建筑即環保化、無污染、可循環、能源節省，應貫徹的理念包括以下方面：

（1）強調因地制宜，不能照搬盲從，氣候、地理條件、文化傳統不同，所作出的設計也應該不同；

（2）強調以人為本，建筑設計的整體化，單獨某一項技術不能稱之為實施了綠色設計，綠色建筑的策劃在投入期會提高5-10倍的造價，但會給今后的使用者帶來高達30％的節能實惠。

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【關鍵詞】高層建筑；設計；發展；趨勢

在經濟發展的需求之下，城市化的進程越來越快，城市中的人口數量也越來越多，由于城市本身用地面積有限，而人口卻在不斷增加，因此，出現了越來越多的高層建筑，這些建筑的出現不僅使用地和人口之間的矛盾得到了一定的化解，而且高層建筑已經成為了城市發展的一個標志，成為了城市發展中不可缺少的一部分。在高層建筑的大量出現之后，為了讓城市空間更加的統一，要利用更多的土地來增加綠化，提高土地的利用程度，讓城市變得更加美麗。高層建筑在設計的時候首先要考慮其空間上的協調性，其次，高層建筑的使用者還是人，要考慮到人的感受，充分滿足人的需求，要在城市化的進程中使高層建筑與城市更加協調，這樣才能讓城市的發展更加和諧。但是，高層建筑的不斷出現，在滿足需求的同時，也帶來了一些問題，高層建筑有的在一些低層建筑中拔地而起，這種突兀使人們感到一定的畏懼感，同時，高層建筑業會帶來一定的交通問題，高層建筑在設計和建設的時候一定要考慮城市整體的發展，這在其建設過程中是一個非常重要的問題。

1.高層建筑設計原理

高層建筑在設計階段不能僅僅考慮其高度，高層建筑說到底還是要為人服務的，要滿足人的需求，這是最基本的要求，也是必須要滿足的要求，因此，高層建筑在設計的時候一定要牢牢把握一條原則，那就是要以人為本。在設計的時候，考慮人們的視覺感受，讓人有一種親近感而不是對高層建筑的畏懼感，高樓大廈是人們每天都要出入的場所，其給人的直接印象要讓人想要進入到其中而不是產生一定的距離，有心理上的一些不適感。在高層建筑的尺度方面，要從三個角度來進行考慮，首先是環境方面，其次是建筑物整體的尺度，最后是人的親近感。所謂的環境尺度，就是要對高層建筑周圍的環境進行分析，包括高層建筑所處的城市位置，周圍街道的情況，建筑物的輪廓等等，要根據周圍的環境來對高層建筑進行設計，從而讓高層建筑能夠更好的融合到環境當中。其次是整體上的尺度，高層建筑整體的比例要協調，比如建筑主體及其頂部的設計，還有建筑的一些細節等等，要讓建筑整體看著更加協調。最后是建筑的近人尺度，建筑的設計要考慮人的感受，要符合大部分人的審美，考慮以人為本的原則。只有將這三個因素考慮到設計當中，才能讓建筑更加受到人們的歡迎，更符合城市的整體風格。

2.現代高層建筑住設計的要點

2.1防火

高層建筑往往結構比較復雜，由于其對空間的利用比較充分，因此，高層建筑中的人口密度比較高，在這樣的情況下，首先要保證居住在高層建筑中人口的安全問題，因此，防火就是高層建筑必須要嚴格面對的一個問題。防火不僅是防明火，還要防煙霧，在發生火災的時候，煙霧給人帶來的傷害并不亞于明火，在高層建筑的設計中，要考慮煙霧的排放問題，保證整個建筑有一個良好的通風環境。當發生火災的時候，要讓人口能夠得到順利的疏散，高層建筑應當有完善的安全通道，讓人可以在發生火災的時候快速的離開建筑，在安全通道中要安裝全面的照明系統，為疏散提供條件。其次，建筑要配備完善的消防設施，滅火器的安放位置也要科學合理。

2.2抗風

高層建筑面臨的一個不可避免的問題就是要受到氣流的影響，在一般高層建筑的頂層都會受到很大的風力影響，這會影響建筑本身的穩定性，在設計之初，要考慮到風向、風力的作用，科學的設計高層建筑的輪廓，讓其盡可能的減少受到的風力影響。

2.3防雷

在雷雨天氣中，高層建筑如果集中程度比較高的話，很容易受到雷電的影響，因此防雷設備也是高層建筑必不可少的一種設備，一般而言高層建筑的頂層容易受到雷擊，通常在建筑的頂部安裝避雷針、避雷網等設施，將雷電引入地下，避免對建筑造成損傷。

2.4生活垃圾處理

高層建筑空間利用率高，擁有較高的人口密度，人口居住量大，因此在日常的生活中會產生很大量的生活垃圾，這在高層建筑的設計之初就要考慮到如何將這些垃圾進行清理。

3.高層建筑設計的發展趨勢

3.1智能化

隨著人們越來越注重生活品質的要求，利用高科技設計更為便捷的智能化控制的家居工作空間成為時代趨勢。對生活空間和辦公組織機構的變更，以及辦公資源、網絡功能、辦公設備的變化和改革更具有時代性。

3.2節能環保

建筑節能設計要貫穿建筑規劃設計，合理應用環保技術，如太陽能電池板、地熱設計、雨水回收系統等先進技術，以便形成系統的高層建筑節能體系，營造能耗低、環境舒適的居住環境。

4.結語

在高層建筑設計過程中更注重高層建筑對城市環境的平衡性和質量的影響，所以在設計時要以創造出適宜的城市空間為依托，從而將高層建筑的設計向綠色環保的方向發展，讓居住其中的人口有更舒適的環境。 [科]

【參考文獻】

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（1）在標準層設計中，由于垂直體需要豎向貫通，故常將電梯，樓梯，設備用房等集中布置，并與相應的結構形式形成“核心體”，以抵抗巨大的風力和地震力，這部分通常稱為“核心筒”。核心筒與整個標準層平面的關系大致可以分成三種：集中式，分散式，綜合式。集中式分為中心集中和偏心集中式。中心集中式適應性比較強，適應各種不同的標準層平面，相對其他布局方式有最長的采光邊界線，通風相對有劣勢。偏心集中式是核心筒布置的標準層的一端或一側，通常總平面布置中人流車流受到一定限制的時候常采用這種形式，并且這種布置方式可以使得交通核和設備用房爭取到一定的采光面。分散式是將核心筒分成幾部分，進行分散布置。可以對稱布置在標準層的兩端或四角，也可以自由分散布置，甚至移出主體之外，可產生獨特的建筑風格。然而實際工程中根據場地要求，規模，層數要求，使用功能等不同要求，更多的是采用綜合式布置核心筒方式。（2）影響標準層平面的因素很多，包括建筑功能要求，審美要求，管理要求，氣候要求等等，通過設計師的創作構思方能確定標準層平面。一般來說，其平面形式包括塔式平面，板式平面和交叉型平面及其各種衍生。塔式平面布局方形平面布局具有開間和進深尺寸接近、布局緊湊、管線集中、布置靈活、擋光影響較小、體形方正、雄偉挺拔等優點。塔式平面也有各種平面形式，如正方形，三角形，圓形等等。塔式平面布局的結構合理，抗震性能好，施工方便，一般采用框筒結構或剪力墻結構，底層裙房部分空間開闊，可靈活布置功能，符合現代高層商住綜合體的要求。塔式平面布局的缺陷主要在于北向房間的朝向較差，同時又有完全東西向房間，日照也不利，同時靠近核心筒房間的采光職能依靠間接或人工采光，通風也需依賴機械設備來完成。板式平面布局的標準層面寬遠大于其進深尺寸，由多個獨立單元組合在一起，這種布局方式可以使每個單元都可以得到良好的朝向、采光。但是與此同時，板式布局也有它自身的弱點，比如受制于進深尺寸的限制，勢必增加了走道長度，增加交通面積，致使平面利用率不高。板式布局要想達到預期的面積指標和容積率，勢必要將其開間尺寸加大，這樣就會和用地界限發生矛盾。因此，處理好板式布局的開間進深比例問題，就成了其設計的關鍵所在。交叉型平面如“碟型”、“Y型”、“風車型”等平面布局方式，布局緊湊，分區明確，有比較充足的采光面，有較好的靈活性。大部分高層辦公標準層設計首先應滿足辦公使用的合理性，宜選擇的方式以長方形、正方形為主，盡量稍選用圓形，梭形等不利于使用和裝修的形式。

2.高層辦公建筑標準層設計要點

2.1標準層平面柱網進深、開間尺寸、核心筒尺寸的合理性

標準層平面功能應考慮業主或者市場需求，如果進深過大，對于小型辦公如面積規模在50～100m2的辦公無法合理使用，如果進深過小，平面使用率又太低。根據辦公空間使用的合理性及有效性，柱網開間尺寸選擇在7.2m～8.1m比較合適，必要時可加大到9～10m。如果標準層采用框架-筒體結構，進深尺寸控制在8～12m左右是比較合理的，同時開間柱距的選擇應當盡量滿足裝修地坪的模數，一般控制在0.5m或0.6m為模數較好。外邊框架柱與核心筒的軸線距離控制在11～13m時比較合理，一般除去走廊寬度（1.8～2m）室內能保持10m左右進深。如果超過13m，結構將承擔過大壓力，梁截面過高會影響室內凈高。核心筒的結構尺寸一般控制在大于兩側外邊柱網間總尺寸的1/3比較合理，否則核心筒面積過小對于結構剛度不利。核心筒合理使用尺寸和結構合理設計之間應當有所平衡，而非簡單地偏向某一方面。核心筒兩側的柱網應當對齊，以便傳力于核心筒比較直接均勻，而不應相對柱網錯開設置。柱網布置時還需注意一些細節：（1）外邊柱應盡量貼鄰結構外邊線，以保證室內空間使用效果相對完整。如外幕墻為全玻形式可以保持柱邊到幕墻之間為300～400mm凈尺寸，以便于柱子裝飾和陰影盒的設置。（2）標準層的四個角部盡量取消柱子，好處在于其一：角部景觀好，且離辦公出口較遠，可以設置較好的獨立的供主管使用的辦公室；其二：一般設計立面時，為保證良好的立面效果，至末跨時用于尺寸調整，即使設柱，此跨也與中跨尺寸不一，同時柱跨尺寸如發生修改，角部就是余量處，可以微調而非大改。（3）電梯廳不宜對外邊柱，站在電梯廳內不宜能看見柱子，此設計特別對整層出租的用戶非常重要，電梯出口處可能設計為放大前室或休息等候區，都是公司形象的重點區域。電梯內視線所及之處如有柱子是不舒服的心理感受。

2.2標準層合理層高的選擇

2.2.1辦公室合理凈高的選擇

按照辦公樓的檔次確定辦公樓的標準層凈高，通常高檔辦公樓或者5A級寫字樓的凈高要達到2.7m以上，頂級辦公樓2.8m，甚至更高。為滿足此類辦公樓整層出租的可能，盡量做到走廊凈高同辦公室室內凈高。中檔辦公樓的凈高一般要求控制在2.6～2.7m，走道凈高控制在2.4～2.5m，如同樣要求整層出租也應當保證走道凈高同辦公室凈高。一般檔次的辦公樓，一般面對分隔租售的中小客戶，基本不會有整層出租的情況。辦公室內大部分區域2.5～2.6m,空調管線可以煙辦公室室內周邊吊頂布置，局部區域可以降低凈高，但一般控制在2.4m以上，走廊凈高要求達到2.2～2.3m。

2.2.2影響標準層凈高的因素

（1）結構梁板尺寸結構梁的高度對凈高影響非常大，比較多的做法是設計寬扁梁，極限梁高度為跨度的1/15。次梁設置盡量不選擇十字梁，而是將次梁平行于主梁設置，以便核心筒內管線方便高位地接入辦公室室內，核心筒邊梁在不涉及影響開門、消火栓嵌墻設置的前提下可做上翻設計。（2）空調等機電形式通常頂級寫字樓會采用全空氣VAV系統，簡單地講，供冷供熱全部是用風管完成，送風回管都在吊頂內，占用空間非常大，一般至少要400～500mm的空間高度。在合肥某項目中，采用此系統。新風采用每層標準層的4個角部進入核心筒4個角部的空調機房。這一處理在新風處理上比較好但是管道空間太多以至于后期現場配合帶來很大困難。這種情況下適當提高層高100～200mm較為合適。一般檔次的辦公樓多采用風井盤管加新風的空調系統形式，供熱、空調均通過水管及表冷器送至室內風井，形成冷熱空氣。新風獨立處理后送至室內，這一系統在辦公區域內風管相對較小，在室內需要的空間一般在主梁以下300mm。有時由于標準層平面較大，會將空調機房拆分多高，形成多組空調系統。這種方式在走廊中存在大量空調水管，通常將主水管設置走廊等便于檢修的地方，并且因為水管有間距和放坡要求，因此走廊凈高會有影響，吊頂較室內低200～300mm。另一種較為常用的空調方式為VRV系統，可以用于高端或低檔次辦公樓。優點是各戶能獨立控制，獨立用電計量，特別適用于分隔租售的小空間辦公。但其需要室外設空調機位，影響立面。如果層數不多的辦公樓會選擇將室外機放置屋頂，但是一般而言距離不宜過長，否則熱效率損耗很大。VRV系統的一大優點是室內風管幾乎沒有，其冷媒管可以貼梁底安裝，僅需200mm左右高度，也可梁上穿洞安裝。室內風井掛在梁格內，常有將室內周邊一圈吊頂降低200mm做冷媒管的做法。排煙管，噴淋主管，強弱電橋架等也都是影響標準層層高的主要因素。比如電纜橋架一般至于風管下方，高度200mm左右，不小于150mm。（3）吊頂方式關于吊頂建筑通常預留100mm為凈高計算依據。當然如果吊頂內燈具選用如果高度過高會致使100mm的空間不夠，建議保持在150mm比較合理。近年來也有高檔辦公樓開始采用系統吊頂方式，將風水電燈等工種管道末端以同意設備帶方式布置，比如利用燈具作為回風等。

3.結語

高層建筑標準層的設計映襯著社會經濟發展形勢和物質追求。建筑師的任務就是在設計中，更多的考慮城市，考慮城市中大多數人的需要，讓建筑在最大程度上變得親切。我們共同肩負著保護人類生存環境的責任，未來的高層建筑標準層的設計應采用符合生態原則的設計方法。注重空間品質，加強環境意識，創造具有可持續發展意義的工作和生活空間是高層建筑標準層設計的未來發展方向。

作者:李東東 單位:上海高亞建筑設計事務所

參考文獻

[1]孫小堅，王志揚.淺論高層住宅樓標準層設計[J].中國建設信息，2004,14.

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【關鍵詞】高層建筑；結構設計；創新

結構設計不僅是現代高層建筑發揮其重要城市功能的重要保障，還是保證高層建筑安全性和牢固性，甚至于傳遞設計師的設計理念和美學思想的重要設計。高層建筑由于其特殊性，對結構設計的安全性具有特別高的要求，在當前我國高層建筑建設迅速發展時期，對高層建筑結構設計創新進行研究，具有重要的實踐指導意義。

一、高層建筑結構設計概述

城市的建設是人類現代文明的重要表現，高層建筑作為城市發展建筑成熟階段的產物，更是經濟發展和城市建設的重要代表。當前，高層建筑的功能和建筑結構不斷創新，現代社會的發展也要求高層建筑的結構設計從單一的性能要求為主轉向為向節能、環保、經濟和安全為主的綜合性指標。尤其是現代城市建設對高層建筑提出了新的要求，高層建筑如何在到達基本的性能要求的基礎上實現對形式美觀、節能環保和使用安全等方面的發展，是當前高層建筑結構設計創新需要解決的重要問題。因此，高層建筑結構設計是現代高層建筑發展的基礎，通過設計師與建筑師的合作，促進現代高層建筑的創新發展。

二、高層建筑結構設計難點分析

1、高層建筑結構的抗震設計

抗震性能是對現代高層建筑的重要要求，是結構設計的重點和難點之一。當前我國高層建筑的結構抗震設計的難點主要表現在：高層建筑的結構設計越來越復雜，對地震與建筑結構之間的關系和后果難以預測；高層建筑的設計人員對建筑所在地區地震的特征沒有全面的認識和了解，抗震設計方案缺乏靈活性；高層建筑的抗震等級計算不精確，對抗震結構的綜合因素考慮不足；我國高層建筑的發展尚處于初級階段，對高層建筑結構抗震設計的經驗不足。

2、高層建筑結構抗風設計

高層建筑由于其高度超出一般性的建筑，風力對其安全和結構穩定性產生的影響也隨著高層建筑的高度而增加。當高層建筑周圍的出現風力的變化或者空氣的流動效應時，會對高層建筑結構產生靜力或者動力的作用，特別在遇到較大的風力等天氣變化時所產生的動力，對高層建筑的結構產生很大的荷載，危害較大。高層建筑的抗風設計不合格，會導致風力破壞高層建筑的結構或者是導致高層建筑的墻體出現破裂甚至損壞，因此，抗風設計是高層建筑結構設計的重難點之一。

3、高層建筑結構消防安全設計

近年來，高層建筑的消防安全設計日益受到社會的普遍關注，當前高層建筑結構消防設計存在的主要問題包括高層建筑使用的材料種類較多，一些易燃性的材料造成消防安全隱患；高層建筑的空間限制，導致高層建筑在面對火災等危害時的疏散問題難以解決，疏散時間長；高層建筑頂端的風力較大，一旦起火容易迅速的蔓延；高層建筑的消防設備和排煙系統設計較難，發生火災時難以進行地面撲救和及時的排煙，造成很大安全隱患。

三、現代高層建筑設計的結構創新研究

1、高層建筑的平面結構形狀和結構布置

高層建筑的結構平面形狀和布置選擇，需要遵循以下幾點：建筑結構平面遵循簡單、對稱和平面的原則，減少由于不規則所帶來的扭曲變形問題；選擇板式的平面結構時，因為結構的寬度較小、長度較大，短邊方向產生的抗側移剛度不足，長度較大導致建筑在受到風力或者地震等荷載的作用下，容易產生樓板翹曲或者結構扭轉問題；選擇塔式的平面結構時，建筑的長寬基本一致，可選擇的形式有圓形、多邊形、三角形和井字形等。塔式結構長寬兩個方向的抗側移剛度大體一致，建筑結構扭轉較小，是高層和超高層建筑采用較多的平面形狀。

2、高層建筑結構抗風設計創新

高層建筑結構抗風設計可以通過基礎設計、減震設計等措施進行。基礎設計既是上文所述的地下室埋深的設計，此外還包含有對基礎形式的選擇，常見的基礎形式包含有柱下獨立基礎、條形基礎、鋼筋混凝土筏形基礎、箱型基礎等，需要根據實際情況進行選擇。減震系統的設計主要是用來吸收高層建筑所受到的風力荷載，其時要措施是，在高層建筑的頂端非承重結構設計時，采用梁柱、樓板、耗能支撐或者剪力墻等結構，減少風力對建筑物產生的荷載；采用阻尼結構設計實現風力的吸收，較為典型的為臺北101高層建筑所采用的阻尼設計，減震效果較好。

3、高層建筑結構抗震設計創新

高層建筑的抗震設計需要做好以下四點：一是優化抗側力構建設計，抗側力構件是保證高層建筑受到地震作用時平面對稱狀態的關鍵，因此，根據高層建筑所處地區的地震特性，對抗側力構建設計進行規范，通過科學實驗等設計抗側力構建的位置，以實現較好的承載力分布體系，加強對高層建筑垂直方向的的抗側力設計，提高構建剛性強度，保證承載體系的穩定性和連續性。二是進行地基的抗震優化，地基沉降是地震時對高層建筑產生巨大破壞的關鍵原因，做好地基的抗震優化設計，需要增加基礎的埋深設計和形式選擇設計，注意基礎與建筑上部結構的重心一直和關聯性，對平面設計進行優化，進行分割設計解決上部建筑物由于結構形狀所帶來的差異性。三是剪力墻的優化設計，主要通過對剪力墻的剛度進行加強以滿足對建筑水平方向位移的有效控制。四是建筑結構受力構件的優化設計，一般通過簡單化設計和對稱設計，保證其剛性和穩定性，利用扶墻的的優化設計，加強高層建筑結構底部的防震等級，達到一級或者二級防震的要求。

4、高層建筑結構消防設計創新

高層建筑消防是保證業主生命和財產安全的重要措施，是高層建筑結構設計必須考慮的問題。創新高層建筑的消防結構設計，需要通過控制防火結構件的距離、加強消防疏散設計和增加消防分隔結構設計來實現。首先，是控制防火結構間距，建筑由于結構設計和火災承載能力的不同，需要對防火結構間距進行實際的計算，此外，還要減少可燃材料的使用和優化排煙系統設計，實現防火性能的提高。其次，優化對高層建筑疏散系統的設計。人員疏散一直以來是高層建筑防火設計的難點問題，因為其呈垂直狀態的疏散系統導致疏散時間過長，煙霧向上流動的問題也對疏散造成很大的困難。對其進行優化，可以選擇設計雙向的疏散體系，加強防煙區和避難層或避難室的設計。最后，加強對分隔結構的設計，良好的分隔結構可以有效的抑制火災的蔓延，為疏散逃生提供必要的時間。分隔結構設計可以通過改善樓板的垂直設計、單位墻的水平設計優化和分隔層的設計來有效的實現。

四、總 結

綜上所述，高層建筑結構的設計是一個系統而復雜的工作，需要解決高層建筑所帶來的各個方面的問題。這就要求高層建筑結構設計者不僅需要具備扎實的專業理論知識，還要具有豐富的實踐經驗和嚴謹認真的工作態度，不斷的對高層建筑的結構設計進行創新和優化，充分發揮高層建筑結構設計對高層建筑發展的促進作用，實現現代城市建設的快速、健康發展。

參考文獻：

[1]陰杰.高層建筑結構設計若干問題分析[J].山西建筑 2009（22）

[2]趙云輝.淺議高層建筑結構設計問題探討[J].城市建設理論研究 2011（15）

[3]孫凱.高層建筑結構設計的問題及對策探討[J].價值工程，2011（25）

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關鍵詞：綠色生態型；高層建筑；設計

前言：在現代城市規劃設計當中，生態建設是十分重要的內容。面對人口增長與環境惡化的壓力，高層建筑設計與建設面臨著不小的挑戰。綠色生態型高層建筑，既能滿足城市居民的住房需求，還能有效改善當前環境形勢。現代城市高層建筑設計與建設，從綠色環保的角度著手，有效控制污染和降低能耗，開發新能源，利用新工藝，建設綠色生態型高層建筑，為我們創造一個健康、舒適的居住環境。

1.綠色生態建筑的定義

綠色生態建筑是綠色環保的理念融入到建筑當中，以人、建筑、自然的和諧統一為核心理念。以城市生態建設為背景，將自然生態與建筑有機的結合的結合在一起，以滿足現代居民住房需要，充分利用地理條件、氣候、陽光、空氣以及水等自然資源，創設良好的居住環境。通過綠色能源的有效使用，在建筑施工當中使用可再生、可循環材料，以節能環保為核心目標。在環境形勢日益嚴峻的背景之下，綠色生態建筑建設已經成為必然的發展趨勢。

2.綠色生態設計的意義

隨著城市人口的快速增長，形成了巨大的住房壓力。為了滿足城市居民的住房要求，高層建筑發揮著重要的作用，充分利用城市土地資源，有效緩解住房壓力。但是高層建筑在設計和建設的過程當中，也存在著一些問題。在復雜的工藝流程當中，建筑資源、能源的大量消耗，廢棄物得不到妥善的處理，其中存在大量的污染物會給環境造成破壞。因而，節能減排已經成為當前高層建筑設計建設的必然需要。尤其是在當前嚴峻的環境形勢下，通過綠色生態型高層建筑設計，使現代城市建設低能耗、可循環、可持續的發展，讓人們在城市當中生活的更舒適、更健康，對于城市建設和生態環境保護都有著非凡的意義[1]。

3.綠色生態設計的理念

3.1與自然融為一體

在綠色生態型高層建筑設計當中，著重體現的就是節能環保，其目標就是在建筑環境當中感受到自然的氣息。通過綠色生態設計，將自然的元素融入到鋼筋水泥當中。城市并不是脫離大自然的獨立存在，而是大自然的一部分。在冰冷的鋼筋水泥環境下，很難體會到自然的氣息。為了給人們創造更為舒適、健康的生活環境，與自然元素的融合是十分重要的。在城市高層建筑當中，陽光、空氣和水最基本的自然元素，看似很平常，卻是高層建筑設計當中的關鍵性元素。采光、通風以及供水都是建筑規劃設計當中的重要內容。在綠色生態型高層建筑當中，需要將這幾個關鍵元素充分的利用起來，科學合理的進行設計，以營造更為舒適的居住環境，給居民以絕佳的體驗。有效利用陽光和空氣，而不是完全依賴于照明設備以及空調。科技在高層建筑當中發揮著重要作用，但是仍然不能完全取代自然元素。融入自然的居住環境，居民會有更加舒適的感覺，對人們的身體健康同樣有著積極的影響。充分利用自然的采光和通風，將建筑與自然融為一體，以實現綠色生態型高層建筑的設計[2]。

3.2舒適的居住體驗

綠色生態型高層建筑設計，除了實現節能降耗，更是為了給居民創造舒適的居住體驗。從某種意義上來說，高層建筑綠色生態設計也是為了滿足人們對于生活居住品質的要求。當前，建筑的功能已經不再局限于“遮風擋雨”。在高層建筑設計當中，舒適的體驗無疑會更好的滿足居民對于高品質的需求。人性化的設計和智能化設備的應用，將科技與自然巧妙的結合融入到綠色生態設計當中。保持良好的空氣質量，適宜的溫度和濕度，創造和諧的視覺、聲音環境，給居民創造舒適的居住體驗，這是綠色生態型高層建筑設計的重要理念。

4.綠色生態設計的要點

4.1空間資源的充分利用

高層建筑的設計與建設，充分利用了有限的土地資源，開發空間資源，提升空間資源的利用率，以為城市居民創造更多的住房空間。對于高層空間設計來說，需要從布局和經濟性進行綜合予以考慮。高層空間的組合與利用，以達到節能和舒適的雙重目的，生態設計則顯得尤為重要。對于建筑環境而言，有著功能區域的劃分，對于采光、通風的要求也就不同。這就需要進行合理的設計，室內外以及功能區之間的合理銜接，控制和管理采光和通風，以實現生態設計[3]。

4.2自然資源的有效利用

在綠色生態型高層建筑設計當中，陽光、空氣和水都是重要的自然資源，合理的設計與利用，能夠有效降低能源的消耗。在采光與通風方面，要充分利用自然環境所給予的陽光和空氣，不完全依賴于空調等設備。充分利用太陽能，合理利用光熱技術，憑借其可再生的優勢，代替其他能源，有效降低能耗。通過高層空間的合理設計，能夠最大程度的利用自然風，減少使用空調設備。改善水循環系統，提升水的利用率。另外，對建筑廢棄物當中可利用的材料予以回收利用，對污染物要有效的處理，以降低能耗。做到以人為本，以滿足居民的生活居住需求為目標。選取綠色建筑材料，能夠有效降低污染物的排放，減少有害氣體排放、輻射以及噪音等對人體的危害，并在綠色生態設計當中予以體現。

4.3自然景觀的利用。

對于高層建筑而言，建筑地理位置的選擇十分關鍵。而建筑周圍的自然景觀，同樣可以作為綠色生態設計可利用的的資源。在高層建筑設計與建設過程中，地理環境景觀有著十分重要的影響。自然山坡、山路、植物造景以及建筑物的輪廓

裝飾都是可以通過建筑周邊自然景觀來進行造景設計的。利用自然景觀作為建筑裝飾，極大的改善了高層建筑居住環境，做到與自然的融合，實現高層建筑設計體系生態化，使綠色生態型高層建筑成為現代城市建設獨特的景觀[4].

結論：面對嚴峻的環境形勢，全社會正在呼吁和倡導節能環保，并在社會生產生活的各個領域得到積極的響應。綠色生態型高層建筑的設計與建設，能夠同時滿足城市居民住房需求以及生態建設的需要。綠色生態設計，現代高層建筑與自然有效的融合，為居民創造良好的居住體驗。通過對空間資源、自然資源以及自然景觀的充分利用，將綠色環保的理念融入到高層建筑設計當中，對于現代城市建設有著積極的意義。

參考文獻：

[1]胡南.現代城市綠色生態型高層建筑設計要點探析[J].中外建筑，2010，08：154-156.

[2]高佳樹.淺談綠色建筑及設計要點[J].科技風，2014，17：60-61.

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關鍵詞：高層建筑結構；結構體系；結構布置；高層結構發展趨勢

引言

隨著社會經濟的快速發展以及建筑功能的多元化，城市人口的不斷增長和建筑用地的日益緊張以及城市規劃的需要，這些都像催化劑一樣催促著高層建筑能夠快速的發展。除此之外，因為輕質高強度材料的開發和新的設計計算理論的發展，抗風和抗震理論得到了不斷的完善，新的施工技術以及設備不斷涌現，尤其是計算機的普及應用以及結構的分析手段不斷得到優化，為高層建筑的快速發展提供了必要的技術條件。下面我們就對高層建筑的最基本原理進行討論。

1.選擇合理的結構類型正確認識高層建筑的受力特點

高層建筑的本質是一種豎向懸臂式結構。豎向的荷載主要令結構出現軸向力，軸向力和建筑物的高度近似的看成線性關系；水平荷載令結構出現彎矩。從受力的特性來看，豎向荷載的方向不變，隨著建筑物高度的增加僅僅會造成量的增加；水平荷載則是可以來自任意方向的結構上作用。結構產生各種效應的原因，統一稱作結構上的作用。結構上的作用包括直接性作用和間接性作用。直接性作用通常指的是施加在結構上的集中力或者分布力，比如結構的自重、樓面活荷載以及設備自重等，造成的效應較為直觀。間接作用通常指的是造成結構外加變形或者約束變形的作用，比如溫度的變化、混凝土的收縮或者徐變、地基的變形以及地震等，這種作用造成的效應較為復雜，比如地震會導致建筑物出現裂縫、傾斜下沉甚至是倒塌，但這些破壞效應不僅僅受到地震震級、烈度影響，還與建筑物所在場地的地基條件、建筑物的基礎類型以及上部的結構體系有關。考慮到設計人員的現狀和習慣上的銜接，目前還沒有將這兩類作用進行嚴格的劃分，而是將其簡稱為荷載。作用在結構上的直接性作用或者間接性作用，將導致結構或者結構構件出現內力和變形（例如撓度、轉角、側移、裂縫等），通常稱這些內力和變形為作用效應，其中由直接性作用引起的作用效應稱為荷載效應。結構或者結構構件的承受內力和變形能力，稱作結構的抗力，如構件的承載能力、剛度的大小以及抗裂縫的能力等。結構抗力和結構構件的截面形式、截面尺寸以及材料強度的等級等因素有關。結構抵抗水平荷載造成的彎矩、剪力、拉應力以及壓應力應當有較大的強度以外，同時還要求結構要具備足夠的剛度，使隨著高度的增加所導致的側向變形限制在結構允許的范圍內。所以，高層建筑使用何種結構形式，應當由其結構體系和材料特性來決定。

2.正確選擇合理的結構體系

建筑設計和結構設計是整個建筑設計的過程中兩個重要的環節，對于整個建筑物的外觀效果、結構穩定都有著至關重要的作用。二者相互協調的同時又相互制約，究竟會以何種關系相處，就在于兩者能否能夠和諧的工作。建筑設計師經常將結構放在從屬地位，要求結構必須要服從于建筑，一切都要以建筑作為先導。通過受力因素的分析，下一步就要考慮究竟要選用什么結構體系，通常有以下幾種高層建筑的結構體系可以選擇：

鋼筋混凝土經常使用的結構形式：

框架結構：平面布置靈活，抗側剛度小，但在建筑物較高的時候就要使用較大的柱，縮小了有效的使用空間，經濟性指標并不理想。

剪力墻結構：剛度大、承載力強，但平面的布置不夠靈活，限制了建筑空間。剪力墻結構體系：該體系是將建筑的墻體用作承接豎向荷載、對抗水平荷載的結構體系。墻體作為維護構件的同時又是房間的分隔構件。

框架-剪力墻結構：框架一剪力墻結構體系由框架和剪力墻共同組成。包括了框架結構以及剪力墻結構的優點。

筒體結構：抗側剛度大，能夠用于較高的建筑。它有框架核心筒結構以及筒中筒結構兩種表現形式。筒中簡結構體系以一個或者多個簡體為主來抵抗水平力。

混合結構：鋼框架或者型鋼混凝土框架和鋼筋混凝土筒體。框架的結構體系由梁、柱、基礎等構成平面框架，它是主要的承重結構，各平面的框架再使用梁聯系起來，形成空間結構體系。

3.選擇合理的結構平面布置，協調好建筑與結構的關系

在高層建筑的設計中.結構布置通常要考慮以下幾點：

3.1選擇合適的結構平面布置，滿足建筑功能的要求

結構平面的布置：獨立結構單元應當形狀簡單規則，剛度以及承載力分布勻稱，不應當采用嚴重的不規則平面布置，也就是要滿足一下條件：

1）平面要簡單、規則、對稱，減少偏心。

2）平面的長度不應過長，突出的部分不宜過大。

3）建筑的層高、層數、開間和進深等平面關系以及體型除了要滿足使用的需求以外。還要盡肯能的減少類型，盡量統一柱網布置和層高，對標準層進行重復的使用。

3.2高層建筑的結構設計中，結構的布局占據著重要的地位。

現代的高層建筑在進行規劃的過程中，每個功能區的設計，都需要以現代人的生活理念作為基礎，進行相對合理的布局。高層結構設計在承受力方面，特別是垂直方向的受力，需要受到較大的壓力。所以，在進行高層建筑的地基設計時，首要的工作就要保證地基受力結構設計的穩定性。因此，在地基的設計過程中，地基的承載力是最大的，隨著樓層數的增加，結構的受力逐漸的變小。這樣的設計理念，能夠很好的平衡建筑結構的受力情況。

3.3在地震區為了減少地震作用對于建筑結構的整體以及局部的不利影響。

例如扭轉和應力的集中效應，建筑平面的形狀要規正，防止外伸或者內收過大，沿高度的層問剛度以及層間的屈服強度要盡可能均勻的分布，主要抗側力的豎向構件，其截面的尺寸、砼強度等級以及配筋量的改變不要集中在相同的樓層內。進行抗震設計時，高層建筑宜調整平面形狀和結構布置，避免結構不規則，不設抗震縫。當建筑平面復雜而又無法調整其平面形狀和結構布置使之成為較規則的結構時，宜設置抗震縫將其劃分為比較簡單的幾個結構單元。進行抗震設計時，結構的豎直方向的抗側力構件應當上下連續貫通。高層建筑要設置地下室。各結構單元的平面形狀應力力求簡單規則，立面體型要盡可能地避免伸出和收進，防止結構的垂直向剛度出現突變等。

4.結語：

隨著地上空間的日益狹窄，如何能夠最大限度的利用土地資源已經成為每個國家的建筑領域急需解決的問題，高層建筑的發展已經成為一種主流趨勢，更是向著進一步的超高層建筑領域邁進。我國的情況更是如此，這一情況的出現既是機遇同樣也是一種挑戰。繁多的復雜高層建筑的出現將給結構的設計帶來新的的挑戰。實際上，我國的高層和超高層建筑具有超高超大、功能繁瑣、造型奇特等特點，許多建筑都已突破了我國現行的技術標準以及規范的要求，在未來的發展過程中，要著重于防震防風方面的結構考慮，加快材料和施工技術的進步。如今我國的高層建筑正處在發展階段，正邁入國際先進水平，有很大的機會發展和進步。

參考文獻：

[1]安海玉，何彩云，丁永君。復雜高層建筑結構抗震設計分析[j].天津建設科技，2011，（5）。

篇7

新時期的現代城市高層建筑電氣設計工作具有數量龐大、系統復雜的特點，電氣形式和功能的增多更為現代城市高層建筑電氣設計工作帶來了越來越高的要求。新時期，現代城市高層建筑電氣設計工作要把握關鍵，從負荷計算、電源選擇、配電系統、防雷接地系統、照明系統、消防報警系統、電梯、建筑節能等關鍵體系和要點出發，建立電氣設計工作的實用性、可操作性新模式，打造具有現代氣息和城市化特點的電氣設計工作新體系，跟好地適應現代城市高層建筑大發展的格局，為建筑電氣設計工作開辟新領域提供參考性、基礎性的平臺和載體。

2現代城市高層建筑電氣的負荷計算

進行現代城市高層建筑電氣設計工作的前提是對整個電氣系統負荷的準確而科學的計算，要想提升現代城市高層建筑電氣設計的質量，就必須提高電力負荷計算的質量，以此作為確保現代城市高層建筑電氣系統安全而穩定的運行。一般進行高層建筑電氣負荷計算使采用負荷密度法確定電力負荷的最大值，利用系數法確定電力負荷的普通值，二者結合就能得出現代城市高層建筑電氣負荷的范圍，進而為進行現代城市高層建筑電氣設計提供數量上和數字上的基礎與標準。

3現代城市高層建筑電氣的電源選擇

在現代城市高層建筑電氣設計中要將提高供電穩定性和確保供電可靠性作為基礎，因此，在現代城市高層建筑電氣設計過程中要設立彼此相互獨立的電源，以確保在一個電源出現故障和隱患的時候，能夠有效切換到另一電源，確保現代城市高層建筑電氣系統能夠正常運行，實現對建筑功能和電氣系統運行的保證。

4現代城市高層建筑配電系統的設計

現代城市高層建筑配電系統是電氣設計關鍵，通常配電系統設計以高壓和低壓兩個線路的設計作為基礎。在高壓配電系統設計中要確保供電的穩定和持續，一般需要設計兩路10KV電源作為配電系統的基礎。在配電形式的設計中，一般選用單母線分段配置形式，以達到對兩路電源自動的切換，實現二者之間相互補充、相互補償、相互備份的功能和作用。在低壓配電系統設計中要參考現代城市高層建筑的形式和高壓配電系統的特點，一般選擇放射式和分布式作為低壓配電系統的主要結構，確保低壓配電系統整體上的穩定。在樓層配電系統設計中要以功能區劃和高層建筑形式作為前提，沿用混合式的設計結構，控制實際施工中走線的難度，降低整個配電系統產生風險的可能。

5現代城市高層建筑的防雷接地系統設計

現代城市高層建筑具有高度高、雷擊風險大的特點，因此在現代城市高層建筑電氣設計中要重點考慮到防雷接地系統。在現代城市高層建筑一般采用鋼筋混凝土結構，這為防雷接地系統設計提供了新的載體，可以將高層建筑的防雷接地系統、電氣保護系統、工作接地系統整合于鋼筋混凝土結構之中，通過接地變、金屬管線的合理設計，提升防雷接地系統的功能與穩定性，做到對現代城市高層建筑電氣系統和整個建筑安全的保證。

6現代城市高層建筑照明系統設計

照明系統設計應該在確保功能的前提下，提升藝術意境和品位，使其達到完美地統一和綜合。在現代城市高層建筑設計中必須強化居住和工作的舒適性，由于電氣照明線路是要經常與人們接觸的，因此，電氣照明設備的不帶電和外露的部分應進行接地和絕緣，重要場合的照明應配有兩個電源，而照明線路應盡可能的專用，防止其他負荷對其電壓產生影響，從而保證照明的質量和電光源的壽命。

7現代城市高層建筑消防報警系統設計

現階段消防報警系統主要包括消防中心、火災探測器、氣體自動噴射、分區消防報警控制器和自動灑水滅火器五個部分，其工作流程為：火災探測器在探測到火災信號后，會將其轉化為電信號，分區報警器和消防中心在接收到電信號后，再將其轉化為聲光報警信號，消防中心主要負責統一的指揮和監控工作。

8現代城市高層建筑電梯設計

根據電梯不同的使用功能，一般將其分為自動扶梯、高級客梯、普通客梯、貨梯、消防梯、服務梯和觀光梯幾大類，根據電流的差異將其分為直流梯和交流梯兩類，根據速度的區別，將其分為高速梯、快速梯和低速梯三類，設計人員進行設計工作時應先確定電梯的功能和數量，而對于電梯的配置和造型，則是應由總建筑師和總體交通設計人員共同探討來決定。

9現代城市高層建筑電氣節能設計

在現代城市高層建筑電氣設計過程中不能盲目地追求最新技術、最多功能、最大功率的應用，應選擇穩妥、節能并且可靠的技術、系統和結構，設計方案應經濟合理并且電氣系統應操作簡單，不斷的簡化系統，做到對電氣節能目標的保證，從而真正的現代城市高層建筑可靠和經濟合理的和諧統一。

10結語

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[關鍵詞]高層建筑 結構設計 結構體系

中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0383-01

前言

隨著城市化進程的加快，以及國民經濟的高速發展，我國城鎮人口不斷增加，規模也不斷增大，使得現代城市住房建設用地較為緊張，所以建設高層或超高層住宅建筑成為城市發展的必然趨勢。這也給超高層建筑是設計也帶來了更多的挑戰和嶄新的課題。如何設計出舒適、安全、經濟、美觀，同時又要符合使用者精神生活要求的建筑，成為建筑設計者必須直面問題。

一、高層建筑結構設計的原則與體系分析

1、設計原則

（1）高層建筑結構設計的重點在于結構的構造與選型，結構體系的選擇要把抗風性能和抗震性能放在第一位，然后再考慮經濟效益、平立面布置方案以及構件的連接性。相較于建筑的抗風性能，目前國內外更關注高層建筑的抗震性能，并要求高層建筑的抗震設計要保證整個建筑物的結構有足夠的承載力延性和剛度。

（2）鋼筋混凝土高層建筑的結構設計的重點在于建筑、施工和設備三者之間的配合度，其原則是要保證經濟合理、技術先進、安全適用，建議使用新型的材料、工藝和設備。

2、應用范圍

目前，我國的高層建筑常用鋼筋混凝土結構，其結構體系包括以下幾種：

（1）剪力墻結構體系，就是在高層建筑中布置被稱作“剪力墻”的鋼筋混凝土墻體，其目的是提高高層建筑結構的抗側力鋼度和抗剪強度。另外墻體也可用于維護和分格房間。剪力墻是沿橫向和縱向兩個方向正交布置，或者沿多軸線進行斜交布置，這樣就可以同時承受水平荷載和豎向荷載。剪力墻結構的優點在于荷載承受能力強，布局較為規整，房間造型整齊美觀，在經濟上可以節省剛材料的開支。另外，經過長期的考察，我們發現剪力墻結構的抗震性能很好。剪力墻結構的特點是以較多的墻體來承受荷載，這也就決定了這種結構不適于大房間的布置，所以為了能夠在像會議室和門廳等這些大面積的公共用房也使用剪力墻結構，設計師會在進行結構設計時在建筑物的部分底層或者部分層用框架代替剪力墻，也叫做框支剪力墻結構。但這種結構不適于地震多發區，因為這種結構的底層柱子的剛度比上層小很多，一旦遭遇地震，上下層柱子會發生劇烈的變形。

（2）框架-剪力墻結構體系，將框架結構和剪力墻結構結合起來，綜合了兩種結構的優點，既有較強的抗震能力和剛度又有布置靈活的特點，被廣泛用于高層建筑中的公寓和辦公樓等。

（3）框架結構體系，是高層建筑結構最常見的形式之一。這種結構體系的承重構件是基礎、梁、柱以及樓板，其中主要承重結構是由梁、柱和基礎組成的平面框架，承重原理是將各個平面框架連接起來，形成一個空間結構體系其優點是平面布置靈活性高，立面設置較為簡單，建筑自重較輕。

（4）筒體結構體系，這一結構體系彌補了平面工作狀態的剪力墻和框架結構在抗震設計方面的缺陷。具體設計方案是用剪力墻來組成空間薄壁筒體，形成豎向懸臂箱形梁，以增加柱子的密度來增強梁的剛度，還可以用一個或者多個筒體作為主要構件承受水平荷載。筒體結構的型式有以下幾種：

第一，筒中筒結構，顧名思義，這種結構是由內、外兩個筒體構成，內筒是剪力墻簿壁筒，而外筒就是由密柱組成的框筒。外柱的密度較大，其主要作用是抗震和抗風。

第二，巨型結構體系，這種結構體系是將由若干根大面積的實體柱子或者電梯井組成的巨型柱子和巨梁構成的巨型框架作為一級結構，承受所有方向的荷載，而其他樓面的柱子和梁所構成的二級結構，只是把樓面的荷載傳遞給一級框架結構。因為二級結構的柱梁截面比較小，所以建筑布置的靈活性很高。

第三，框架筒體結構，其設計原理和框架剪力墻結構很相似，主要是承受水平荷載，具體布置情況是在中央設置剪力墻簿壁筒作為主要承受構件，在周邊布上大柱距的普通框架作為輔助承受構件

第四，成束筒結構，也就是將多個剪力墻薄壁筒體設置成束，一般這種結構適合于平面形狀復雜的建筑。

二、高層建筑結構設計的注意事項

相較于其他建筑結構，高層建筑結構比較復雜，并且計算工作量也較大，同時結構體系的選擇會直接影響到高層建筑工程的各個環節，其中包括平面布置、樓層高度、施工技術以及工程造價等，所以在高層建筑結構設計中，要注意以下幾個方面：

1、嚴格控制側移指標

高層建筑與其其他建筑的不同最直接的表現是樓層多，這也是決定高層建筑結構的根本因素。因為建筑高度越高，水平荷載對結構的側向形變的影響會越明顯，兩者之間的關系可以用公式 ？=qH4/8EI表示，解釋為變形程度與建筑高度的4次方成正比例的關系。另外，還有很多因素影響著建筑結構，比如在建筑形式、結構體系以及建筑材料等方面的發展，這也就要求設計師們在進行高層建筑結構設計時，不僅要考慮結構的強度，還要注重結構的抗推剛度，以保證水平荷載所產生的側移在一定范圍內，不然會發生一些嚴峻情況，如會對住戶的心理造成恐慌；造成建筑的主體結構構件損壞；側移產生的較大的附加內力會造成建筑物倒塌； 造成墻體損壞，影響電路運行等。

2、減輕建筑自重

由于高層建筑有著更多的樓層，所以其建筑自重也較大。同樣的樁基承載力或者地基承載力能夠承受的建筑自重一樣時，當兩棟建筑物的層數一樣，那么建筑自重較小的建筑就可以再添加幾層樓層，這對高層建筑來說無疑是一個很好提高經濟效益的入手點。當然，這只是針對地基較為結實和土層較硬的情況來說的。另外，減輕建筑自重還可以提高建筑的抗震性能，如當建筑自重很大時，其重心也較高，那么地震所產生的地震剪力大對建筑物的損壞力度就會變大。

3、綜合把握概念設計與計算設計

建筑的抗震設計包括概念設計和計算設計兩個部分。計算設計的前提是要有一定的假設條件，由于地震的不確定因素較多，即使計算設計的分析手法和原則在不斷改善，但假設終究還是不能完全代表現實，所以計算結果和實際情況存在較大的出入是極有可能的事，特別是在建筑結構經歷過彈塑性階段以后，常規的計算原理已經不適用了。因此，除了計算設計，還要把握好概念設計，將兩者有效地結合在一起使用，盡可能地模擬出真實的地震影響。

4、注重水平力在設計中的影響

與低層建筑不同，對高層建筑結構起到決定性影響的水平荷載，但這并不是說豎向荷載對于高層建筑就不重要，只是其重要性相較于水平荷載來說較弱一些。原因是建筑的豎向荷載對豎向構件所產生的彎矩和軸力的數值與建筑高度的一次方成正比例關系；水平荷載對建筑結構所產生的傾覆力矩和軸力的數值與建筑高度的二次方成正比例關系。另外，對于高層建筑來說，豎向荷載一般是建筑自重，而水平荷載涉及到地震作用和風作用，其數值變化幅度較大，不易控制。

5、 加強抗震設計

在高層建筑結構設計中，抗震設計一直是一個關注點，抗震設計的水平直接與建筑的安全性能和經濟性能掛鉤。在進行抗震設計中，有兩大因素是應重點考慮的，分別是豎向荷載和風荷載，好的抗震性能的標準是“小震不壞，大震不倒”。

6、緊抓軸向變形問題

框架剪力墻體系和框架體系的特點是框架中柱的軸壓應力通常比邊柱的軸壓應力大很多，同時在軸向壓縮變形這一方面上也是如此如果建筑的高度達到一定高度時，框架中柱與邊柱在軸向變形上的差距就會達到一個很大的數值，導致連續梁中間支座沉陷，發生劇烈的變形，最終使建筑物發生倒塌。

三、結束語

城市化發展的加速，促使高層建筑結構體系也在不斷地更新，除了文中所述的幾種結構，在現實生活中還有很多結構，但不管是哪一種結構體系，建筑設計人員都要對結構進行詳細的了解之后，再進行運用，以確保高層建筑設計的安全經濟。

參考文獻：

篇9

關鍵詞：高層建筑；電氣設計；問題分析

隨著生活水平的不斷提升，人們對于物質生活的追求越來越高，特別是對城市建筑的施工要求也更加嚴格。建筑電氣的設計過程影響到施工流程的順利進展，它是保證施工質量的重要環節。因此，為了更好的確保建筑電氣設計質量，在實際建設的過程中，設計人員應該熟練掌握最基礎的高層建筑電氣設計規范，并且綜合分析建筑工程的施工特點，結合實際情況在保證施工質量的前提下，做好建筑電氣設計的節能環保。

一、高層建筑的電氣設施基本概述

高層建筑電氣設計工作及內部的電氣設備有著十分密切的聯系。其一是高層建筑內部與電氣有關的多種設備逐漸增多，種類也趨向豐富多樣，其承載的功能日益復雜。在高層建筑的電氣設備中主要包含著應急照明設備、電梯供電設備及水泵給排水設備等。其二是在高層建筑內部的電氣設備系統擁有的種類繁多，因此隨著用戶的需求不斷增多，使得供電設備所面對的要求也存在著巨大差異，所以各類電氣設備還需要安置不同的電源，以此來滿足供電設備的多種需求。與此同時，高層建筑內部還需要設置多種且相互連接的專門應急電源，主要是針對電梯的供電需求、消防的使用、大樓內部的緊急用電等。如果在應用的過程中發生了火災或者是停電事故，應急電源可以提供最基礎的保障。

二、高層建筑電氣設計的基本要求

（一）與功能相符

高層建筑電氣設計的過程需要和實際的應用功能相符。例如在對照明進行設計的時候，需要按照相應的技術標準規范來參與設計，其中涵蓋了照明的亮度、顯色及色溫等具體指標。高層建筑的供暖與制冷系統設計中，應該注意相應的風速和溫度符合具體的設計標準，在按照相關規定進行設計的時候，可以為用戶提供相對舒適的居住場所。此外，高層建筑中的消防系統設計應該引起足夠重視，確保在進行設計的時候充分考慮娛樂場所及公共場所的特點，需要具備專業知識的設計人員參與設計的過程，應該明確在電影院這種特殊場所科學的設計照明系統。

（二）節能經濟

高層建筑電氣設計的過程中應該考慮節能環保與經濟適用。高層建筑電氣設計應該積極結合先進技術，充分運用科學手段來保證電氣系統體現出科學性與實用性的特點。高層建筑與普通建筑相比，高層建筑的耗電量要比普通建筑高出許多，因此在設計時需要考慮節能減排的特點，盡可能創造出更多的空間。例如，在使用電氣設備的過程中，應該將原始的設備變更為節能設備，然后通過具體性能的對比，肀Vさ縉設備在滿足節能原理的基礎上凸顯出實用性。

（三）考慮多種要素

高層建筑電氣設計的過程中應該將安全性、穩定性及經濟性融為一體，同時還需要慎重考慮三者之間的聯系。無論在何種情況下，都需要將安全性擺在首要位置。安全性與穩定性相結合的基礎上，充分考慮電氣設計的經濟性，保證通過細致分析來科學合理的設計建筑電氣的規劃方案，使電氣設備在運用的過程中充分發揮出經濟效益與社會效益。

三、高層建筑電氣設計的要點問題

（一）避雷系統的設計

高層建筑和普通的建筑相比，高度要占有明顯優勢，所以在避雷系統的設計中，應該注重雷電多發季節的防范措施。避雷系統的設計需要及時考慮直擊雷與感應雷的預防措施，還應該積極的避免高電位入侵。高層建筑頂層板鋼筋能夠作為避雷網使用，在設計時可以讓主鋼筋引入到地下，之后可以在基礎鋼筋上設置接地裝置。與此同時，必須要在高層建筑頂層設置專業的避雷設備，建筑物內部的電氣設備時常處于運行的狀態中，不帶電的外露導電體或者是三相保護接地裝置需要進行相互連接。

（二）消防系統的設計

消防系統關系到人們的生命財產安全，通過合理科學的設計消防系統能夠保證高層建筑的使用安全，當建筑物內部發生火災時需要盡量減少破壞的范圍。就高層建筑電氣設計工作來說，需要努力做好消防系統的設計流程。高層建筑內部的人員相對密集，所以對消防工作的可靠性要求較高，經過高低壓配的系統靈活控制，實現消防水泵的正確啟動，做好及時滅火的工作。

（三）防排煙系統的設計

防排煙系統的設計在高層建筑電氣設備中扮演著重要角色，因此其設計的過程應該格外注意。防排煙系統的應用需要跟火災報警系統聯合使用，通過相關的指令，做好安全保護工作。排煙位置的感煙探測器所構造的控制系統應該在接收到相關的命令后及時作用于排煙閥，然后經過一定的順序使得控制系統開始工作。此外，排煙閥啟動的過程中還需要立即啟動連接的排煙風機，確保其他風機的作用力及時被阻斷。如果遇到了特殊的情況，固定的排煙區需要不同的排煙閥進行共同動作，考慮到這一點可以設計接力控制的開啟方法，通過最后的動作排煙閥發出相應的信號；最后排煙風機的入口位置會設計聯動停止排煙風機。

（四）工作照明設計

通常來說，高層建筑電氣設計覆蓋的范圍較廣，同時電力設備較多，為了避免建筑物內部的動力電氣設備在用電的過程中出現電壓問題，所以應該將照明用電與動力用電線路進行分別設計，由此組成普通的照明或者是應急的照明系統，所設計功能需要被及時獨立，一方面用于日常使用，另一方面則應用于應急過程，保證安全照明燈和其他電氣設備處于正常的工作狀態下。

（五）供配電系統的設計

高層建筑的供配電系統在進行科學設計的時候，不但要考慮高層建筑的用電穩定，還應該及時進行節能降耗，保證電力系統的穩步高效運行。在進行供配電系統設計的過程中，應該主張簡單、可靠，同時也需要避免電力線路過于繁雜造成的電能損耗，實現配電電壓的穩定性需求。

結語

高層建筑電氣設計應該綜合考慮多種因素。節能原則是最基礎的原則，在照明系統的選擇中起到了重要作用。做好高層建筑的電氣設計工作，屬于現代建筑施工過程中最為重要的內容，科學的電氣設計能夠在第一時間發現火災隱患，并且有充足的時間組織人員疏散，同時也能有效的處理多種突況，以最大的限度減少人員傷亡與財產損失。高層建筑電氣設計的過程存在著一定的難度，因此需要相關的工作人員掌握扎實的專業技能，保證完善每一步電氣設計的工作細節。

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篇10

關鍵詞：高層建筑健康設計環保節能人性化

高層建筑的蓬勃崛起，不僅給城市增添了生機，給人們的生活、娛樂、購物等帶來了諸多方便，同時也促進了商業、經濟的快速發展。然而，高層建筑的大量出現在促進社會發展、滿足人們生存需要的同時也帶來了很多新的問題，如人們生活外部空間變得狹隘、高層建筑的室內通風排污變得困難、人們與自然環境的接觸越來越少、高層建筑的高能耗高物耗等，均深刻的影響著人們的生存與健康。同時消費者對住宅這種特殊商品的消費觀念也逐漸發生了變化，在選購時對住宅的外部環境、內部設計的要求也日益提高，不僅要生活便利，更要居住健康。洛陽東方今典4號，5號，6號高層住宅的設計在外部空間與周圍環境的協調、內部空間設計的人性化、材料的選用、對自然因素的利用等均體現了對居住者身體健康的關注，體現了住宅健康設計的理念。

一、工程概況

該項目位于洛陽市洛南新區，緊鄰洛浦公園，場地基本平整，地塊條件較好。該項目一期工程包括4號，5號，6號樓及其裙房、地下室，總用地面積11．67hm2，總建筑面積200474m2，地上總面積184774m2，地下總面積15700m2。4號樓為一梯四戶塔式住宅24層，5號，6號樓為通廊式高層住宅22層。

二、總體設計

1、場地概述

該地塊周邊交通四通八達，多條城市主干道環繞四周，市政設施配套完善，水、電、氣、暖等基礎設施均已通達地塊，尤其是緊靠洛浦公園，地段極佳，區位優勢極其顯著。4號，5號，6號樓位于一期工程最北段，北面朝向牡丹橋頭，正對東方今典規劃商務區，南側為正在建設中的花園洋房多層住宅區，東側緊靠洛宜公路。

2、總體布局

進行總體布局規劃時，結合洛陽城市現狀、周圍自然條件及環境因素，綜合考慮道路結構、功能分區、公共設施布局、建筑群體組合、綠化系統等，在緊鄰洛宜公路一側及最左側設兩個地下車庫出入口，地下車庫設人行、車行分流，便于人、車流的出入和疏散，地下可停放590輛車；地下室設有消防水泵房、消防水池、配電間及空調機房。地上部分設167個車位，建筑四周道路環通，滿足車輛通行及消防要求。

3、立面風格及室外景觀環境和綠化

該建筑緊鄰洛浦公園，立面采用大塊玻璃窗處理，居住于其中可享受優美的室外公園環境。同時，在保證布局緊湊、合理，交通通暢、便捷的同時，留出足夠的空間用于綠化(綠化率38．42％)，創造和諧、幽美、明朗、親切、大方及富有個性的居住生活環境。

三、建筑設計

1、建筑單體設計

4號樓24層，為一梯四戶塔式住宅，設兩部高速電梯滿足垂直交通，兩部剪刀樓梯滿足疏散要求，戶型面積110m2～130m2，平面布局緊湊，標準層使用系數70．5％。5號樓，6號樓均為22層，功能為通廊式住宅，其中5號樓布置小戶型，每戶面積47．11，可為單身白領提供居住休憩的理想空間；6號樓布置較大戶型，每戶面積95．66m2，可滿足居住會客等多種功能。

2、基于健康的室內設計

采用明廳、明臥、明廚、明衛的設計。在非采暖和空調季節，住宅中重視引進自然通風，并爭取在夏季減少空調的使用頻率(節能)，同時在公共空問如大堂、電梯廳等部位也加強自然通風；窗戶的功能從重視“景觀”和“采光”轉而更加注重“通風”，并且實現大流量的通風，通過增大窗口和改革開啟方式可容納更多的陽光、空氣和綠色景觀，提供有利于健康的室內環境。這樣的設計一方面可以節能降耗，另一方面這種能實現“通風、對流”的住宅更加符合居住者對健康的要求。

注重住宅室內污氣及有害氣體的處理。采取有效措施排除廚房、衛生間的污氣和有害氣體，解決常規豎風道串煙、串氣、串聲等現象。采用綠色、環保和無放射性建材，保證居住者的健康。使其成為真正意義上的健康、節能、低污染和節能的健康住宅。將衛生問功能空問進行細化，浴、便、干、濕分開，利于居住者的共同使用，減少衛生間的清潔工作。建設集中管井改善住宅內部的空間環境。盡量減少物業維修管理對私人領地的干擾。機械通排風系統設計，重點解決煙風道技術問題，健康住宅選用的新型專用的煙風道系統、接口配件和新型抽排風設備，均具備簡便、直接、高效、獨立等特點。

3、現代科技設備的使用

（1）照明系統。包括一般照明、應急照明、電源插座的設計。一般照明有室內照明和室外照明兩個部分。應急照明有事故照明及疏散指示照明，主要設置在重要的機電用房、公共場所、走道及樓梯間等處。氣體放電光源以采用電子感流器為主。當采用電感鎮流器時，應首選功率因數高的，cos~o=0．9以上的節能型鎮流器。

（2）火災自動報警及聯動控制系統。在首層或地下一層設消防控制室，公寓及配套公建部分按控制中心報警系統設計，采用兩總線方式。其中公寓每層走道及戶內設火災報警按鈕(含對講電話插孔)；其他各部分根據使用功能設置相應的智能型或早探測器。消火栓處設消防泵起泵按鈕，消防用電設備按一級負荷供電，分層設置火災事故廣播，平時根據具體需要確定是否兼作背景音樂。根據不同部位的需要設置備用照明、安全照明和疏散照明。消火栓泵、噴灑泵、防排煙風機等消防設備采用分散與集中相結合的聯動控制系統及手動控制系統。

（3）電信、綜合布線系統。為方便管理集中設置數字程控自動交換機房，電子計算機房設在公共區域內，根據工程性質綜合布線采用干線星型拓撲結構方式。建筑群干線及建筑干線子系統數據傳輸選用多膜光纖電纜，語音干用非屏蔽(UTP)兩類大對數電纜。綜合布線系統應能滿足所支持的電話、數據、圖文、圖像等多媒體業務的分級要求，并應選用相應等級的纜線和連接硬件設備。住宅的電話線路具有數據傳輸功能，可與計算機聯網并可接入城市網絡。

（4）樓宇自控系統。對通風設備、變配電系統、動力設備和公共照明(外景及地下車庫)、給排水系統、熱力系統、公共安全防范系統及環境檢測系統等運行工況的監視、控制、測量、記錄；控制系統采用集散方式。