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高层建筑设计论文十篇

发布时间:2024-04-29 13:17:32

高层建筑设计论文篇1

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。

高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。

高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

1、高层建筑设计中的外部尺度

1.1城市尺度

高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:上海市,黄浦江可谓是城市一条重要水系,原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成,又过于靠近黄浦江,其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设,使黄浦江的尺度感变小了,失去了原有的雄壮,而改变了老上海的历史与文化,从这一角度讲,东方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

1.3街道尺度

街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。例如:上海南京路两边的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度的比例为1∶12,形成良好的购物环境。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效果良好的对话关系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建筑的尺度感,使建筑犹如玩具。

在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这样使建筑更具有近人及亲人性。

1.5细部尺度

细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸——我们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒。柯布西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然“印下”的质感的优秀典范,这里的质感,也就是用斜撑制作在混凝土上留的木纹。

2、高层建筑外部尺度设计的原则

2.1建筑与城市环境在尺度上的统一

注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:

(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。

(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体。

(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。

2.2同一高层建筑形象中,尺度要有序

高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。

2.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性

高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。

高层建筑设计论文篇2

关键词:高层建筑结构设计;教学内容;教学方法;教学手段

高层建筑结构设计课程的教学内容涉及混凝土结构、结构力学、结构抗震等知识的综合应用,作为培养从事土木工程设计、施工、预算、招投标工作的高级工程技术人才的土木工程专业,一般将高层建筑结构设计课程设置为一门专业限选课。土木工程专业毕业生的就业方向主要有结构设计、工程施工技术管理、预算和招投标等岗位,这些工作岗位都与高层建筑结构设计具有密切联系。土木工程结构设计岗位的主要工作内容已由多层建筑设计转变为高层建筑设计;从事土木工程施工管理工作,必须掌握高层建筑结构的识图与读图等知识,清楚高层建筑中哪些是主要受力构件,哪些是构造构件,在施工过程中遇到一些简单的高层事故应如何处理,等等,这些都有赖于该课程的学习;土木工程预算和招投标管理工作中大量的分析计算都要靠计算机来完成,要求工作人员要在看懂图纸(很多是高层建筑图纸)的基础上建立分析模型,做到不多算、不漏算,这也有赖于该课程的学习。工程专业开设该课程的意义由此可见。但是,由于种种因素的影响,目前该课程教学中还存在不少现实问题。鉴于此,本文拟从教学内容、教学模式、教学方法、教学过程等方面探讨高层建筑结构课程的教学改革问题,希望能为该课程教学质量的提高提供参考。

一、课程教学内容规划

随着我国经济的发展,土建行业对人才的要求特别是对学生工程素质的要求越来越高,企业欢迎的是具有完备知识结构又具备较强工程能力的人才。高层建筑结构设计课程涉及很多计算,教学内容十分丰富,但该课程的学时往往十分有限,因此,合理选择教学内容就显得尤为重要。该课程教学内容的选择应以应用型人才能力培养为目标,理论与实践并重,并注意兼顾不同学习基础的学生。土木工程专业一般将该课程安排在大学四年级第一学期,主要内容包括绪论、高层建筑结构的体系与布置、高层建筑结构的荷载和地震作用、高层建筑结构的计算分析和设计要求、框架结构设计、剪力墙结构设计、框架―剪力墙结构设计、高层建筑地下室和基础设计等,与先修课程混凝土结构、混凝土结构与砌体结构、基础工程、工程结构抗震等有紧密联系,也存在一定的内容重复现象。为了保持教学内容的系统性,教师处理与已开设课程重复的内容时,应做到“重复的内容讲差别,相似的内容讲典型,突出重点”[1]。例如:荷载计算部分的一些内容与混凝土结构课程的相关内容相似,按照相似的内容讲典型的原则,对该部分内容,教师应重点讲解高层建筑结构的风荷载计算(考虑风震系数),而活荷载计算可不考虑不利布置;框架结构设计部分的一些内容,与混凝土结构与砌体结构等课程的相关内容存在重复现象,按照重复的内容讲差别的原则,对该部分内容,教师应重点讲解在框架结构设计中如何调整位移比、周期比、轴压比、相邻层刚度比、层间位移角、层间受剪承载力比等高规参数;高层建筑结构基础设计部分的一些内容,与基础设计和基础工程课程存在内容重复现象,按照重复的内容讲差别的原则,教师可重点讲解高层建筑“筏板基础”“桩基+筏板”设计中的常见错误及其原因。

二、课程教学模式

在开设高层建筑结构设计课程时,学生已具备一定的专业技能,但综合能力还有待提高。采用多元化教学模式是近年来该课程教学的主要特点之一。根据高层建筑结构设计课程实践性和操作性强的特点,教师应以促进学生提高实践技能、掌握关键知识为主线,整合课程各个单元的教学内容开展任务驱动教学和项目导向教学,将“教、学、做”有机结合,着力体现应用性、实践性和开放性的课程理念。将“教、学、做”一体化的教学模式有机融入教学过程,有利于处理“懂”与“会”的关系,学生可以先懂后会,也可以先会后懂或边懂边会。此外,教师还可以把课堂搬进实验室、建筑设计院、工程施工现场等场所,广泛开展直观教学,实现课堂教学与实习实训的一体化,从而有效提升学生的综合能力。

三、课程教学方法与教学手段

高层建筑结构设计课程的教学环节分为课堂教学、pKpm软件应用、工程设计实践和考核[2]。以下从四个方面探讨该课程的教学改革。

(一)课堂教学

课堂教学应以讲解高层建筑结构设计的基本设计理论、抗震规范、高层混凝土结构技术规程等内容为主;要有明确的教学目标、有效的教学策略和具体的学习评价指标;要注重学生兴趣的培养和潜能的发掘与提升,广泛开展探究性学习和协作学习;要注意培养学生终身学习的观念,力促学生自主发展和可持续发展。在高层建筑结构设计课程教学中,还应做到课堂讲授、自学、讨论相结合,课内学习与课外学习相结合,理论学习与实践环节相结合[3]。第一,课堂讲授与自学相结合。教师在课堂教学中应重点讲授基本概念、基本原理和难点,并向学生指定课外自学的内容和思考题,以培养学生的自学能力,化解教学内容多而课时有限的矛盾。第二,开展课堂讨论,启发学生开展积极的思维活动[4]。大学生思想独立性强,思维灵活,喜欢独立思考问题。因此,在全班或小组内围绕一个问题开展讨论,让学生各抒己见,相互启发,有利于发挥学生学习的积极性和主动性,充分提高教学效果。如在高层结构选型内容的教学中,可让学生以某“高层设计采用哪种结构体系较合理”为题在班级范围内开展讨论,让学生在愉快的氛围下通过主动思考掌握高层结构体系的有关知识。就课堂讨论的方式来讲,教师可先提出问题,让学生在小组讨论的基础上,选出代表到黑板前陈述意见,这样既可活跃课堂气氛,提高教学效果,也可提高学生的表达能力。第三,课内学习与课外学习相结合。在每次课结束前,教师都应向学生明确课后的复习内容、预习内容及思考题。对于较抽象的教学内容,教师应组织学生开展课堂讨论或课外学习小组(宜以宿舍为单位)讨论。教师还可结合单元教学内容,组织开展以高层结构设计基本理论知识和常规应用为基础的小型竞赛活动,如pKpm建模大赛等,以锻炼提高学生的知识运用能力。第四,理论教学与实践教学相结合。笔者的调查表明,很多学生在学习过程中都感觉到“高层建筑混凝土结构技术规程”难以理解,难以联系具体工程实例;结构设计只是停留在单个构件上,不明确结构整体设计的思路。因此,教师在教学中应结合具体教学内容引入工程实例,通过对工程实例的详细讲解,使学生加深对理论知识的理解,提高应用能力。比如,对高层建筑常用的三种结构,即框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构,教师可借助实际工程项目,依次详细讲解抗侧力构件的布置、主要高规参数的控制、平面的布置、施工图的绘制,通过实例讲解使学生理清结构设计的整体思路,加深对规范条文的理解。需要说明的是,教师教学中选用的案例可以来自企业生产实践,也可来自教师指导学生完成的工程设计实践项目。教师指导学生进行工程设计实践(包括结构选择、结构建模、施工图绘制等),是提高高层建筑结构设计课程教学质量的有效手段。

(二)pKpm软件应用教学

pKpm软件应用教学的重点是理解和掌握高层建筑结构设计的基本过程,主要有以下三个教学步骤:(1)结构布置的讲解与练习。在此步骤中,要通过讲解和练习,使学生掌握运用pKpm软件建模的技巧,理解“抗规”关于结构平面和竖向布置的基本要求。结构平面布置要求平面形状简单、规则、对称、质心和刚心重合[5]30−31;结构竖向布置的要求主要是抗侧力构件沿竖向不突变等。(2)pKpm基本计算参数输入练习。在此步骤中,应要求学生按照相关要求,结合工程结构的实际情况输入pKpm相关参数,并理解基本风压、基本雪压、设计地震分组、抗震设防烈度、连梁刚度折减系数等参数的含义。(3)pKpm计算结果的分析判断和参数调整。在此步骤中,应指导学生通过对计算结果的分析,判断结构的周期比、位移比、剪重比、相邻层刚度比、轴压比、整体稳定是否满足要求,并对不满足要求的参数进行调整。

(三)工程设计实践教学

开展高层建筑结构设计课程实践教学,有利于学生强化工程概念和感性认识,激发学习主动性,提高创新能力。在工程设计实践教学中,教师可以组织学生分组参观调查当地已建高层建筑,了解其构型、结构体系、存在的施工问题等;可以让学生以小组为单位完成高层建筑的建模,如15层以下教学楼、办公楼、宾馆等框架结构的建模,20层以下住宅楼等剪力墙结构的建模,20层以下写字楼、公寓等框架―剪力墙结构的建模。

(四)课程考核

高层建筑结构设计课程的常规考核方法是笔试成绩与平时成绩相结合,但笔试成绩一般占总成绩的80%,这容易导致学生只重视理论而忽视实践,不利于学生应用能力的提高。该课程的考核应着重考核学生综合运用知识的能力,可采用笔试、上机操作、实践环节相结合的考核方式。其中,笔试成绩占总成绩的50%,试卷的制作可参考国家“注册结构工程师专业资格”考试;上机操作成绩占总成绩的20%,可以给定房屋建筑平面图和立面图,让学生在规定时间内运用pKpm软件完成满足结构设计规范要求的结构建模;实践环节成绩占总成绩的30%,内容包括考察报告的撰写情况、在分组建模实践教学中的表现等。

四、教学过程的组织

如前所述,在每次课结束前,教师都应向学生明确课后的复习内容、预习内容及思考题,其中预习的内容可以是参观现有高层建筑结构,调查了解其结构形式、结构设计、施工中存在的问题等,并形成文字。导入新课时,教师可用5分钟左右的时间了解学生的预习情况,并通过总结引出新课题。在讲授新课的过程中,教师应突出重点,把握难点,可按照理论讲授―例题解析―学生练习―归纳总结的步骤组织教学。如在讲解高层建筑的结构体系时,可先分述每种结构体系的概念,再举例分析典型的结构体系布置,然后让学生画出附近教学楼等高层建筑的结构,最后归纳总结常见建筑结构体系的选择。课堂讨论教学环节一般可采取学生自由发言与教师总结相结合的方式,而在安排有小组前期调研的情况下,应紧紧围绕小组代表的汇报发言开展现场提问。另外,教师在课堂教学中还应引导学生主动到建筑设计院、工作室参观实践,以实现学以致用,不断提高学生的实践应用能力。例如,为了提高应用型技术人才培养质量,黄淮学院在其大学生创新创业园设置了建筑设计院校内实践基地,为土木工程、建筑工程等专业学生的工程实践提供了良好的平台,教师引导学生到这里结合教学内容参观实践,无疑能够有效地促进学生实现所学理论知识的内化和实践应用能力的提升。

作者:邵莲芬单位:黄淮学院

参考文献:

[1]牛海成,徐海宾.面向可持续发展的高层建筑结构设计课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2013(22):72―75.

[2]刘圆圆.浅谈《高层建筑设计》课程改革方案[J].城市建设理论研究:电子版,2014(36):8119―8120.

[3]孟丽岩,王涛,陈勇,等.高层建筑结构设计课程教学方法的改革与实践[J].黑龙江教育(理论与实践),2015(3):77―78.

高层建筑设计论文篇3

改革开放以来,随着经济的快速发展,城市不断扩张,城市的土地日趋紧张,高层建筑如同雨后春笋般的在全国各个大中城市拔地而起。它给人们带来了更多的使用空间,更多的绿地面积,同时也丰富了城市的轮廓线,使城市变得更加美丽。然而它也给人们带来了一系列的问题。有很多高层建筑的建造忽视了城市设计,孤立的存在于城市环境中,没有亲切感,使人们对之产生畏惧感。再加之交通问题,高层建筑与周围环境关系已成为目前城市设计的一个严峻的问题。如何解决就要以高层建筑的产生、发展作为切入点,寻求合适的解决方案。

一、高层建筑产生的原因及存在的理由

产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业的兴起使人口集中到城市中来,造成城市用地紧张,地价上涨,城市不断向周边扩展,但城市空间仍然局促。为了在较小的用地范围内建造更多的使用面积,建筑物不得不向高空发展。也是高层建筑产生的根本原因。也可以说高层建筑的产生是社会发展的必然产物,两者相互依存,相互影响。

概括而言,高层建筑类型可以被认为是土地经济、金融、城市运输、投资机遇和技术进步、再加上其他原因造成的结果。简单地讲,高层建筑是在一个不大的底层上叠加许多层。从功能上,它能使可用的楼层空间向高出堆积。从商业上,它能使其所有者从土地上获利更多,并且可以放置更多货物、更多的人,和在一个地方收入更多租金。它在经济上的存在是土地高价的结果,土地高价与城市交通便利密切相关,也是配套基础设施和土地利用的必然结果。高层建筑实际上是一种商业建筑类型,它的开发将增加城市的就业及生产力,促进城市的有益发展。同时由于它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、交通等的发展,进而影响到整个城市的发展。

二、高层建筑对城市产生的影响

高层建筑对其所在的城市街区具有重要的影响。仅以它绝对的规模和人口总量,就对城市街区的集中化、对街上的行人以及街景本身都具有明显的重要性。我们可以将这些归于高层建筑的环境关系,它必须成为在一定位置上的有效的城市设计方面的主题。在这个层面上,高层建筑的发展可以由规划者通过地方规划来加以控制。一座高层建筑必须首先与城市达成的协议,就是那里的现状,例如:它如何决定体量的问题,以及新的塔楼以何种尺度才能为整体联系于城市的形象、城市的街区和周围的建筑,最重要,它必须决定如何适应于街道的边沿、周围的人行道尺度、现有的土地利用以及它所在街区的特点。

由于其相对体量和高度,高层建筑对城市已有的周围环境及尺度影响甚大。不论是独立的或是混入在城市环境里,建筑物的体量越大,影响也就越大。不断增大尺度的高层建筑的空前激增已引起环境条件不断的恶化,因而变成城市生活质量的祸害。高层建筑插入到城市环境中,这些大都市里深谷剥夺了城市居民的光线、日照、和自然通风,对城市街区及其周围小气候环境的造成很大影响。诸如在阳光照到街面上的主要几个小时以内,高层建筑可能投下的阴影。这些阴影可能极大地改变着该区域的性质,影响着小气候以及遮断视景。塔楼也可能在底部造成强力的下行风和不舒服的旋风,那是很令人讨厌的。还有这些大型建筑项目的能耗过大,如空调、取暖和照明等需要较大的能量供应,从而产生大量的热量,改变了城市原有的热平衡关系,加剧了城市的热岛现象,恶化了市民的生存环境。

总之,在城市整体环境中,高层建筑具有举足轻重的作用。由于高层建筑的体量大高度大,在城市设计中主要控制高层建筑的高度和体量这两方面,既建筑的尺度。主要表现在以下几个方面:

1、城市尺度(对城市、其系统和天际线方面)

一座城市中所有的新建筑皆对城市的形式及其系统产生影响。不过,高层建筑对于城市,以其绝对的强度,具有重要的影响。首先它得与城市达成协议,就是那里的现状。它必须决定体量问题,以及新塔楼以何种尺度才能作为整体联系于城市的形象、城市的街区和周围的建筑。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因为天际线会成为城市标志,高层建筑构成各种形象并深印到人们心里,甚至人们已经把天际线看作他们的城市、地区,有时还包括他们生活方式的象征。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,孑然孤立,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、道路、开放的水系和绿地所看到的天际线,会直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化。不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:西安市,兴善寺为文物保护单位,由于房地产开发使得兴善寺周边建设了一些高层建筑,削弱了兴善寺作为该区的标志性建筑群,从而失去了该区特色。而以钟楼为中心向外辐射的建筑高度的控制,是比较成功的,虽然开元庞大的体量对其造成压迫。

2、街道尺度(对城市街区、人行道和街景方面)

街道尺度是根据街道生活来确定的,显然最重要的是街道上行人与大楼之间的关系。高层建筑必须形成与周围建筑物的联系以加强城市结构,并促进在其底部的城市生活。如果这些被忽略,高层建筑将孑然孤立,缺乏与街区的任何联系或不承认自己属于城市街区,而它却是其中的一部分。为避免高层建筑与城市环境分离,可以使高层建筑的立面正好位于街道线上,而且在其门厅内部结合着过渡区的话,那么这座高层建筑的底部就能将内部空间与外面的街道生活联系起来。

具体的说街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。高层建筑的底部必须与街区的城市结构联系,并与城市的水平尺度比例相当。其设计应该对周围建筑的场地范围予以密切注意。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感,但如果退后尺度不当,高层建筑就变得与街道分离了,并可能变得与其环境失去联系,还有高层建筑物之间的地面场地不要仅仅作为行车道路,而应该加入更多的街道生活,使环境丰富生动起来。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应,但每个建筑都必须拥有各自的特点,这样除了丰富空间外,还可以缓解人的视觉疲劳。对于重点文物保护单位,可使周围建筑与之相协调,但不能过多的采用保护建筑的元素,以免削弱原有保护建筑的特征,如泉州清净寺街区的改造。

3、整体尺度(建筑本身及造型方面)

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系以及给人的感觉。一个十分均衡匀称的建筑体,就是要通过理解和运用有数学关系的比例系统并征对实际被感受到的各种条件要求加以调节,营造出一种自然而然的愉悦、和谐的比例感受的效果。如果一座建筑的各部分比例合理且相协调,同时能够满足正常人的心里要求,那么它就很容易被人们接受,也可称之为成功的建筑。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1)各部分尺度比例的协调

不难看出一个美的高层建筑是裙房、主体和顶部三者相结合的产物。当其三者合理的处理比例尺度的问题,同时这种尺度比例关系应是统一的,这样建筑物才会给人舒服的感觉。然后在加入适当的装饰手法,使建筑造型生动化。总之这三部分的比例关系使高层建筑形象设计的重点;

2)高层建筑中立面细部尺度应有层次性

立面设计的结构构成必须明确划分为水平因素和垂直因素。一般都要使各要素的比例与整体的关系相配,以达成令人愉悦的观感效果。因此很自然的,较低矮而横向舒展的建筑物,其窗户开间之类,其比例必定使宽阔状为主导,而高层建筑则以修长的因素更有利于综合微型和巨型因素,使大中有小,小中有大。这一原则使高层建筑产生强烈的统一性和协调性。

除了需注意以上三点外,还应考虑细部尺度。在进行高层建筑设计时,应从城市设计的角度对其进行分析,结合城市尺度、街道尺度、整体尺度、细部尺度等综合考虑。高层建筑不是单个存在,而是整体存在。城市设计及城市规划应将高层建筑群集中设计,以形成城市的主节奏,使城市天际线统一且富于变化。然后根据不同街区的需要设计具有该区特色的高层建筑,最后使高层建筑与外部街道生活及周围环境相适应,最终达到城市设计的目的。

三、结束语

高层建筑影响一座城市环境的平衡,集中注意高层建筑对环境质量的责任,对城市及周围的影响,这和建筑本身的功能方案一样,对设计者都是根本的问题。高层建筑设计必须用协调环境的方法以尝试保持最少的环境干扰性。高层建筑是城市的主要建筑大厦,创造着城市引人注意的轮廓线,它们限定着创造城市活动场所的公共空间,为城市中人们的活动提供布景。

高层建筑是城市空间的元素,优秀的高层建筑并不是排斥城市空间的明星建筑而是能一个创造人性的场所,又融入文脉的关系,不去破坏城市空间的和谐。优秀的高层建筑要考虑使用者的需要,以城市的公众利益为追求的目标。我们必须在高层和城市的发展中取得平衡,才能创造出更好的城市景观和适合人们生活的环境,才能沿着可持续发展的道理健康地发展下去!

参考文献

《城市意象》凯文林奇

高层建筑设计论文篇4

关键词:高层建筑;电气设计;节能

随着城市规模的不断发展,高层建筑越来越多,因此,高层建筑电气设计就成为设计者不得不面对的问题,同时,在能源紧张的今天,更要注重节能的设计。

一、高层建筑电气设计过程中应注意的主要问题

(一)高层建筑由于照明、空调、电梯、给排水等诸多设备,因此负荷多,用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。

(二)在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。

(三)电气设备的管线应采取防火措施。

(四)空调等主要用电设备布局分散,多数要求采用计算机集中管理。

(五)采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。

(六)消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。

(七)在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。

二、高层建筑电气设计的主要内容

(一)负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否,对合理选择设备,安全可靠与经济运行,均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算,基本上采用负荷密度法和需要系数法。

(二)供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式,原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压,都采用lokV标准电压等级。

(三)高低压配电系统的设计

1、高压配电系统:现代高层建筑均是采用两路独立的lokV电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。

2、计费方式,采用高供高计。但在低压侧,仍装设计费电度表,采用将照明与动力分开的两部电价法。

3、为减少变压器台数,单台变压器的容量选择一般都大于loookVa。为限制低压侧的短路电流,正常时变压器解列运行,中间设联络开关。

4、高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母千线联接等等。

(四)主要设备的选型

1、高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层,按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

2、电力变压器。根据防火要求,主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。

3、低压配电屏。国外低压配电屏的结构,几乎都做成抽屉式,特别是大容量的出线,则做成手车式。

4、应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快,故障率低等优点。

(五)变电所位置的确定现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深人负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。

(六)电气照明设计

电气照明设计,包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置,眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系,应该相互配合,在使用功能及艺术意境方面求得统一。现代建筑物中,使用定时器,传感器,或光敏元件来实现照明自动控制功能是普遍的。选用各种建筑物自动化系统(特别是直接数字控制系统)来触发照明电路和接触器。同时,选用高光效电光源,是照明节能的手段之一。

(七)防雷与接地

现代高层建筑的防雷设计,除采用避雷针和避雷带的传统做法外,近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用,但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙,与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。

现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地,都是合在一起的,组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定,通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求,仍需要装设水平的人工接地体,将主要的建筑物基础连接成接地网,这对均衡电位,提高安全性都有好处。(八)电梯

电梯机房一般设置在井道上面。普通电梯的梯井可连通或设开口相连通。电梯按使用功能分,普通电梯、消防电梯等许多种;按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等;按电流分则有交流和直流两大类。现代高层建筑的电梯,为了提高输送能力和缩短候梯时问,一般都采用高速或超高速电梯,分组实行电脑群控。为提高运行的稳定性和舒适感,客梯都是选用直流电动机驱动。在进行电梯设计时一定要做好配电设计、主开关选择、电气照明、通风装置和插座设置及控制等相关问题。

(九)消防自动报警和自动灭火系统

现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统,包括:火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号,进人分区报警器和消防中心,发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题,涉及到其他许多学科,而且规模越大,功能越多,控制内容越广泛,设计内容也就越复杂。

三、建筑电气设计中的节能原则

建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:

(一)满足建筑物的功能

即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。

(二)考虑实际经济效益

节能应根据国情考虑实际经济效益,不能因为注重节能而过高地消耗投资,增加运行费用。

(三)节省无谓消耗的能量

节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但是在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。

参考文献:

[1]许琳.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则.黑龙江科技信息[J].2007(5):207

[2]罗建华.建筑电气设计中的节能措施.建筑与设计[J].2007.1:66-67

高层建筑设计论文篇5

某高层住宅楼为框架-剪力墙结构,建筑类别为丙类建筑。建筑总高度为84.6m,高宽比2.74,地上28层(不包括隔震层),带两层裙房,地下室2层。隔震层层高为1.6m,1层层高4.7m,2~27层层高为2.9m,28层层高为4.5m。柱子截面尺寸主要有800mm×800mm,700mm×700mm,600mm×600mm和400mm×400mm,混凝土等级为C50~C30。隔震层梁截面尺寸主要为800mm×800mm和300mm×700mm,混凝土等级为C35。上部结构梁截面尺寸主要有400mm×700mm,350mm×700mm,300mm×800mm,300mm×700mm,300mm×600mm和200mm×500mm,混凝土等级为C35~C30。剪力墙厚度为400~200mm,混凝土等级为C50~C30。隔震层楼板为200mm,顶层楼板厚度为120mm,中间楼层板厚为100mm,楼梯间板厚150mm,混凝土等级为C35~C30。结构设计使用年限为50年。主要设计依据:①场地土的类型为中硬场地土,场地类别ii类,设计地震分组第三组;②基本风压按50年一遇的基本风压采用,取0.55kn/m2,地面粗糙度B类;③区域抗震基本烈度8度,设计基本地震加速度0.3g。该工程隔震层位于地下室顶面,隔震支座均在同一标高,隔震设计目标为上部结构地震作用和构造均按降一度考虑。

2隔震方案设计

目前国内常用隔震设计方案主要是采用带铅芯和不带铅芯的叠层橡胶支座以及粘滞阻尼器配合使用。隔震层抗风装置主要利用带铅芯的叠层橡胶垫或配合使用金属阻尼器。

2.1三种隔震方案

第一种采用带铅芯和不带铅芯的叠层橡胶支座,即目前国内常用的隔震方案,其中抗风承载力主要由铅芯提供。第二种采用带铅芯叠层橡胶支座、不带铅芯叠层橡胶支座和摩擦滑板支座混合隔震,即在方案一基础上,将裙房非铅芯支座L27、L30、L35、L37、L38、L39、L40、L41、L46、L47、L49和L50全部换成摩擦滑移支座,其中抗风承载力由带铅芯叠层橡胶支座和滑移支座二者共同提供。第三种是在第一种方案基础上将L11、L17、L28和L31换成不带铅芯的叠层橡胶支座,并且隔震层两个方向分别安装4个破坏荷载为250kn的专门抗风装置。该抗风装置在风荷载作用下和铅芯共同提供抗风承载力,当地震作用超过其破坏荷载时退出工作。三种方案隔震支座布置时应尽量使得结构质心和刚心尽量重合,并使结构抗扭刚度尽量大。各支座力学参数见表1所示。计算表明三种方案隔震支座性能验算(包括压应力验算、拉应力验算、最大位移验算和层回复力验算)均满足规范要求,抗风承载力均大于风荷载设计值。采用etaBS对三种隔震方案进行分析,上部结构采用弹性模型和刚性隔板假定,取地下室顶部为嵌固端,隔震单元采用非线性连接单元。考虑叠层橡胶支座拉压刚度不等,取受拉刚度为受压刚度的1/7倍,在etaBS中采用iSoLatoR1单元和Gap单元组合模拟,摩擦滑移单元采用iSoLatoR2模拟,专门抗风装置在地震作用下失效,所以计算模型中不予考虑。结构动力特性分析采用RitZ法求解振型。地震作用时程分析采用Fna法。计算时先采用非线性重力荷载工况加载,在保持重力荷载作用下,分别施加不同工况地震作用,分析过程考虑二阶重力荷载效应。

2.2减震效果分析

对比分析非隔震结构和三种隔震结构动力特性,计算在设防烈度的地震作用下,各结构的楼层剪力、倾覆弯矩、层间位移角和楼层加速度,对比三种隔震方案的减震效果。

2.3周期对比

对比非隔震结构和不同方案隔震结构前三阶振型的周期、方向和参与系数,各模型前两阶振型为平动,第三阶振型为扭转。隔震结构周期均明显大于非隔震结构。从方案设计中可知方案二和方案三隔震层刚度都比方案一隔震层刚度小。因此,方案二和方案三的周期均大于方案一的周期。方案二的周期比(即第一扭转周期与第一平动周期比值)比方案一和方案三大,可见方案二的扭转效应比方案一和方案三明显。

2.4楼层剪力、倾覆弯矩对比

《抗规》中采用楼层剪力比和楼层倾覆弯矩比(即隔震结构楼层剪力、弯矩与非隔震结构楼层剪力、弯矩的比值)作为高层隔震建筑减震效果的评价指标,即减震系数。且当减震系数小于0.4时,上部结构构造措施可以降低一度。图2和图3对比了三种方案两个方向的减震系数,由图可知,三种方案均具有很好减震效果;方案二和方案三的大部分楼层减震效果均优于方案一,特别是倾覆弯矩比优势更明显;三种方案顶部出天面小塔楼减震系数相对其他楼层均较大,在Y向上都超过了0.4,但该层在设计中考虑鞭梢效应的影响会有所加强,所以可以不考虑该层减震系数;方案一和方案二天面层Y向倾覆弯矩比超过了0.4,而方案三满足小于0.4的要求。在上部结构设计中方案一和方案二顶部天面层楼层构造措施不应降低。

2.5层间位移角对比

根据原结构和三种隔震结构层间位移角计算结果可知,三种隔震结构层间位移角均明显小于非隔震结构,隔震效果明显。分别将三种隔震结构层间位移角比非隔震结构层间位移角,得到三种隔震结构的层间位移角比,可知方案二和方案三的大部分楼层层间位移角减震效果均优于方案一。

2.6楼层加速度对比

通过原结构和三种隔震结构楼层加速度计算结果可知,三种隔震结构楼层加速度均明显小于非隔震结构,隔震效果明显。分别将三种隔震结构楼层加速度比非隔震结构楼层加速度,得到三种隔震结构的楼层加速度比,如图5所示,可知方案三的大部分楼层加速度的减震效果优于方案一;方案二在X向楼层加速度比与方案一和方案三相比变化较大,主要是由于方案二隔震支座布置形式导致隔震层Y向刚心偏移较多,上部结构扭转效应增加,进而使得X向地震作用下楼层加速度变化较大,相比之下Y向刚心变化不大,楼层加速度变化与方案一和方案三较为一致。

2.7隔震方案讨论

该高层建筑处于高烈度地区,采用隔震技术能够取得很好的安全性和经济性。但该地区风压很大,使得国内传统隔震设计中隔震层设计需要较多带铅芯的叠层橡胶支座,导致隔震层刚度过大,上部结构减震效果降低,部分楼层减震效果不能达到设计目标。采用专门抗风装置和滑板支座均是在保证隔震层抗风要求,减小隔震层刚度,使得上部结构取得较好的减震效果。按照《抗规》进行设计时,方案三可以保证上部全部楼层减震系数均小于0.4的要求,但是方案三需要专门的抗风装置,该装置性能的研究还很少,技术不够成熟。方案二将高层建筑裙房的隔震支座采用滑板支座,由于裙房柱底压力小,从而滑板等效水平刚度也小,一定程度减低了隔震层刚度,且具有较好的经济性,但国内对滑板支座应用于建筑隔震中的研究还比较少。方案一是国内常用的隔震设计方案,该方案用于低风压地区普遍适用,而在高风压地区可能因为隔震层刚度过大,导致上部结构个别楼层减震效果达不到设计目标的要求。此时建议修改设计目标,允许个别楼层抗震构造措施不降低。

3结论

本文对高风压高烈度地区某高层隔震建筑进行了三种隔震方案设计,对比分析三种隔震方案的减震效果,讨论三种隔震方案优劣,提出高风压地区高层建筑隔震设计建议。研究结构表明:

(1)高风压高烈度地区高层建筑隔震设计时,通过合理设置滑板支座代替叠层橡胶支座或是采用专门抗风装置,都能有效减小地震作用时隔震层刚度,提高上部结构减震效果,更容易达到设计目标。

(2)国内滑板支座和专门抗风装置研究还很少,有必要进行深入的研究,以适应高风压高烈度地区高层隔震建筑的发展。

高层建筑设计论文篇6

关键词:高层建筑;电气设计;问题分析

工程设计是基本建设的龙头,设计文件是工程建设的主要依据,设计质量是决定工程质量的首要环节。我国工程质量事故统计资料显示,由设计原因导致的工程质量事故占40.1%;工程施工原因引起的占29.3%;其它原因(如设备材料质量问题等)引起的占30.6%。可见对工程质量实施三控的关键在于设计质量控制。电气工程也不例外。合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求,即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、维修性等)及可实施性的缺失或偏离。

1高层建筑电气设计过程中应注意的问题

1.1高层建筑由于照明及空调负荷多,电梯等运输设备多,给排水设备多,所以用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。

1.2在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。

1.3由于在结构上多数采用大柱距,形成大空间,使墙面安装的设备增多,必然使地面管道增多。

1.4由于建筑构件的预制装配化及干法施工;缩短了施工周期,而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。

1.5电气设备的管线应采取防火措施。

1.6空调设备等主要用电设备分散,多数要求集中管理,即要求采用电脑管理和监控系统。

1.7采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。

1.8消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,装饰豪华,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。

1.9节省能源是我国经济建设中的一项重大政策,节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面,它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。

2照明要求

2.1混合照明

它是由一般照明和局部照明共同组成的照明方式。混合照明中一般照明的照度应不低于混合照明总照度的5-10%,并且其最低照度不低于201x。否则,过低的一般照明和过高的局部照明所形成的照度对比度过大,亮度分布不适当而产生不应有的眩光。

2.2事故照明

当工作照明因故障全部熄灭后,供暂时继续工作或供人员疏散用的照明称为事故照明.

2.2.1应设置事故照明场所

a,在正常工作照明熄灭后,由于工作中断或误操作,将引起爆炸、火灾等严重危险的厂房或场所;

b.在无照明的情况下,由于设备继续运转或人员的通行,将造成设备、人身事故的场所;

c.高层建筑中的疏散楼梯间(包括防烟楼梯前室)、疏散走道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵间;公共建筑中的旅馆、礼堂、影剧院、展览厅、百货商店、体育馆等人员出入的走廊、楼梯、太平门等处。

2.2.2事故照明应采用能瞬时点燃的照明光源,一般采用白炽灯或卤钨灯。当事故照明作为工作照明的一部分而经常点燃时,又在发生故障不得切换电源的条件下,也可采用其它照明光源。

2.2.3事故照明的灯具应布置在可能引起事故的设备、材料周围和主要通道、危险地段、出入口等处,还应在事故照明灯具上明显位置涂以红色标记,以资区别。疏散指示标志可设在疏散走道距地面高度1m以内的墙面上,以及楼梯口和太平门的顶部,并要安装在非燃烧结构或装修上。

2.2.4事故照明的照度要求

用于暂时继续工作的事故照明其工作面上的照度不应低于工作照明总照度的10%。但标准较高的宾馆等建筑,其事故照明所占工作照明的比例应当为:出口指示灯为100%;楼梯照明为50%;公共场所照明为20%;客房走道照明为50%;一般走道照明为20%;总服务台、收款出纳、外币兑换等照明为100%。用于人员疏散的事故照明,其照度不应低于0.51x。

2.3警卫值班照明

在重要的车间和场所或有重要关键设备的厂房、重要的仓库等处设置作为值班时一般观察用的照明称为值班照明。值班照明宜利用工作照明中能单独控制的一部分,或者利用事故照明中的一部分或全部。

警卫照明是用于警卫地区周界附近的照明。是否设置警卫照明,应根据单位的重要性和当地保卫部门的要求来决定。警卫照明应尽量与室内或厂区的照明结合。

2.4障碍照明

装设在高层建筑物尖顶上作为飞行障碍标志用的或者有船舶通行的两侧建筑物上作为障碍标志的照明称为障碍照明。障碍照明应按民航和交通部门有关规定装设。障碍照明应采用能透雾的红光灯具。装设障碍灯时,应符合下列要求:一般高层建筑物只在顶端装设。水平面较大的高层建筑物或群集高层建筑物,除在其最高顶端装设障碍灯外,还应在其外侧转角的顶端装设障碍灯。烟囱的高度在100m以上者,除在顶端装设障碍灯外还应在其三分之一和二分之一的高度处装设障碍灯。为了减少烟囱顶端的障碍灯污染程度,可在低于烟囱口4-5m处装设。为了保证障碍灯有一盏损坏时仍能从前进方向看到灯光,应装设排成等边三角形的三盏障碍灯。

2.5高层住宅室内照明要求

厕所及厨房应采用瓷质灯头或其它防水灯头;有条件时居室灯等可采用节电开关或节电灯头;楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、消防控制室、消防泵房电梯机房等应设置供继续工作和疏散的事故照明。十九层及以上的高层住宅的疏散走廊、楼梯和出口应设置供疏散使用的标志灯,其安装距离为10.20m及各转角处;供电继续时间:作和疏散的事故照明兼作正常照明。如采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时,其连续供电时间不少于20分钟,事故照明的最低照度不应低0.51x,但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平;事故照明及疏散标志一般采用白炽灯,应具有玻璃或金属灯罩,并安装在非燃烧体结构上;大居室宜设置插座两组(其中一组为-个单相二极插座及一个单相带地三极插座;另一组为一个单相二极插座)。小居室、大厅宜设置插座-组(一个单相工极插座及一个单相带地三极插座)。厨房、卫生间根据需要设置-个单相带地三极插座;二极插座需采用扁、圆插孔两用型;有条件时宜采用二极加三极的连体式插座;供洗衣机的单相二极带地插座,宜带电源开关;插座的高度一般为距地0.3-0.5m(暗装安全型)或1.4-1.8m(明、暗装普通型);楼梯及公用廊道宜采用自动熄灯开关,但需在火警时能保持长明。每层的电梯前室灯应采用一般开关。

参考文献

[1]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008年版

[2]《供配电系统设计规范》GB50052-95年版

[3]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-952005年版

高层建筑设计论文篇7

风载对高层建筑有着十分重要的影响,随着建筑高度的增高,结构对风载作用的敏感程度骤增.根据建筑物表面局部的体型系数和风压峰值,可以求的建筑物顶端的最大加速度,在此基础上,进一步计算风荷载对地基点的倾覆弯矩,从而评判风载对高层建筑的稳定性影响,此外,还应评判在风振作用下人的舒适度.风载作用下结构的风振总响应为:式中w0为调整后的基本风压值;βz为Z高度处风振系数;μs为风载体型系数;μz为风压高度变化系数.

2工程概况

某大厦位于浙江省乐清市清远路与双雁路的交叉路口处.大厦总建筑面积16733m2.大厦平面呈L形,长边45m,短边20m,宽17m.大厦分主楼和附楼两部分.地面以下主楼两层,附楼一层.地面以上主楼18层,附楼5层,1-5层为移动电话公司用房,1-5层高4.5m,6-18层为住宅,层高均为3m,其中19层机房、20层屋顶水箱部分缩进,形成露台.主楼设两台电梯和一座楼梯,楼梯可通至主楼屋顶.楼梯顶部设容积为50m3的水箱,电梯井筒顶部设机房.主楼高度58.5m.附楼1-5层为商场,主楼2-4层为办公用房,附楼屋顶设屋顶花园和公共娱乐休闲场所.附楼设楼梯两座,可通至附楼屋顶.地下1层设停车场,层高3.5m.地下2层设水池、发电机房、空调机房等,层高3.5m.总平面布置图如图3所示.

3结构设计

3.1基本设计资料

建筑物抗震设防重要性类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,结构重要性系数γ0=1.0.根据《工程地质勘察报告》,地面以下15m为淤泥,属软弱土,地面至坚硬土顶面的距离约35m,即场地覆盖层厚度为35m,建筑场地类别为Ⅲ类,属不利地段.该地区地震基本烈度为7度,因此建筑物抗震设防烈度为7度.大厦框架结构抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为二级.

3.2结构选型与布置

考虑到场地土为软弱土,为增加结构刚度,减少延性,大厦主体采用框架-剪力墙结构,剪力墙设在主楼中心,楼梯及电梯井四周,以提高大楼重要部位强度及安全性.主、附楼之间,考虑到地下水位高,留缝较难处理,基础采用厚板桩筏,主、附楼之间不设缝,先留出后浇带(宽1000mm,包括地下室底板及边墙),待主楼施工完毕、沉降基本稳定,两者再连为整体.预留后浇带时,钢筋不断,后浇带的混凝土强度等级C35.后浇带预留在主楼与附楼之间,靠附楼侧2m处.大楼高宽比为3.69,小于5;大楼主体埋深7米,大于1/15H=4米;柱的截面尺寸,主要由轴压比进行控制;梁的截面尺寸,主要由计算结果进行控制;地面以下淤泥较厚,承载能力低,因此采用桩筏基础,施作钢筋砼预制方桩.

3.3荷载标准值

恒载分为楼面均布恒载一级梁上线性分布恒载.楼板结构自重作为外部荷载手工输入程序计算.梁、柱及砼墙体自重,可设定参数由程序计算.限于篇幅,恒载值未列出,可依据规范查询.地震荷载本建筑抗震设防重要性类别为丙类,按7度抗震设防,Ⅲ类场地上的高层建筑,按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)[6]第3.3条规定,必须计算地震作用.考虑两个方向的地震作用,且结构质量和刚度分布明显不对称,因而需计入双向水平地震作用下的扭转影响.风荷载根据《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2012)[7]的规定,基本风压值w0=0.55kn/m2,基本风压值得调整系数为1.1,调整后的基本风压值w0=0.61kn/m2.建筑物所在地的地面粗糙度为B类,即中小城镇.风载体型系数μs取1.4,风压高度变化系数及风振系数由程序自动计算.结构整体座标与风力作用方向的夹角为49.97°,考虑两个方向的风力作用.

3.4结构设计计算

结构计算,采用中国建筑科学研究院pKpmCaD工程部编制的系列软件.用pmCaD建立结构模型,运用多层及高层建筑结构三维分析与设计软件tat进行上部结构计算,运用基础CaD软件JCCaD进行基础底板计算及桩基验算,并运用该系列软件绘制施工图.考虑到地基土为软弱土,对结构的嵌固作用不大,因此,取地下一层地面为结构嵌固端,其四周的混凝土墙,作为一种安全储备,不参加结构计算;屋顶的机房、水箱层,计算求得的水平地震作用应增大,但不下传;地震作用采用振型分解反应谱法计算,振型个数12个.程序自动模拟施工过程,恒载逐层加载,活载一次加载.用tat计算时,活载满布且一次计算的结果,常比活载可能不利布置的实际情况小很多.因此,按恒、活载分开计算,考虑活载不利布置.活载的折减对基础设计有利.如果活载不折减,可能导致因桩数过多,而造成基础施工十分困难.梁面活载折减系数按规范要求,由计算机程序自动执行.柱、墙活载折减系数取法按荷载规范要求执行,可进行人机交互控制,修改各层活载折减系数.只对以柱、墙为支座的主梁调幅,调幅系数0.85,梁跨中正弯矩放大系数取1.2.高层建筑中,柱的截面尺寸往往较大,而梁的计算长度是从中到中的轴线距离,这样在柱端的弯矩已算到了柱中心,而往往偏大.可以考虑适当折减梁端弯矩,修正后的梁端弯矩不小于原弯矩的2/3.由于连梁两端刚度、剪力大,很可能会出现超筋情况.剪力墙的承载能力往往较高,连梁进入塑性状态后,允许其卸载给剪力墙,连梁刚度折减系数取0.7,梁扭转刚度折减系数取0.4.

4计算结果分析

4.1结构自振周期分析

结构前3个自振周期计算结果如表2所示,计算结果显示,结构的前3个自振周期(t1-t3)在正常范围内,没有异常.计算结果显示,结构x、y方向的前三个振型曲线连续、光滑,没有出现突然的转折点或不规则凹凸,表明结构竖向刚度变化较为均匀,设计指标符合要求.

4.2位移计算结果

通过对结构在水平载荷(地震荷载、风荷载)控制作用下的位移进行计算,得到各楼层x方向的节点最大水平位移结果如表3、表4所示,表中:Floor为层号;node为x向累积位移最大节点号;DX为x向累积最大位移(mm);node为x向层间位移最大节点号;dx为x向层间最大位移(mm);dx/h为x向最大位移角;h为层间高(m).表3、表4的结构位移计算结果表明,在地震作用或风荷载的作用下,楼层的位移基本上是连续变化的,无明显的突变和折点,位移曲线为反S形曲线,表明结构布置较为合理可行.此外,在风荷载作用下,楼层层间位移与层高之比d/h<1/900,结构顶点位移与总高度之比D/H<1/950,均满足规范要求.

5结论

高层建筑设计论文篇8

1.1给水分区方式

高层建筑采用的给水方式要符合建筑自身用水特点,对供水分区进行合理选择时,除了考虑用户自身需要以外,还要和其他专业统一技术经济相结合分析,以此选择最合适的给水方案。供水一般分为三个区:分别是高、中、低三个区。高区(19层~32层),适合高位水箱的给水方式,中区(7层~18层),采用变频调速供水;低区(1层~6层),由市政管网直接供水,利用市政供水压力。在节省投资的情况下,高区和中区还可采用恒速泵-屋顶水箱给水方式和变频给水,节能效果也十分显著。

1.2给水管材选用

目前,市场上给水管材种类繁多,质量不一,价格差异较大。使建筑工程设计中对管材的选用产生一定的困难。常用的给水管材分为金属管材、非金属管材和复合管材三种。(1)金属管材:室内给水常用金属管材分为几下几种:薄壁不锈钢、铜管、镀锌钢管等。它的优点为:韧性好,经久耐用,有较好的抗冲击能力,易操作等。缺点:价格偏高,难以成为广泛使用的给水管材,只有一些特殊场合和规格较高的地方才能使用。(2)塑料管材:种类较多并且特性各异,如常用的硬聚氯乙烯(UpVC)管有较高的抗冲击性和耐化学性,质地坚硬,耐腐蚀不结垢,安装方便,价廉;但抗震性较差,在使用过程中会有UpVC单体和添加剂渗出,不适用于热水输送,接头粘合技术要求较高,固化时间较长。而高密度聚乙烯(HDpe)管是目前抗震性最好的管道,韧性好,较好的抗疲劳强度,耐温性能较好,耐冲击强度高,质轻,使用寿命长;但熔接需要电力,机械连接,连接件大。设计中应根据实际工程情况选用。(3)金属与塑料复合管材:一般常用的有涂塑钢管、铝塑复合管等。其优点为:较高的强度,连接方便,抗老化性能好等,是目前市场上使用较多的管材。

1.3加压系统选择

关于给水加压系统的选择共有三种:(1)各级供水均采用水池-水泵-水箱的联合供水方式;(2)各级供水均选用水池(水箱)-变频供水设备-各用水点的供水方式;(3)初级供水采用市政管网-无负压供水设备-各用水点的供水方式,二级供水采用转输水箱-变频供水设备-各用水点的供水方式。

2排水系统

2.1生活排水系统

污水在排水立管中流动,与一般的压力流和重力流不同,是一种极不稳定的气—水两相流。在高层建筑中,由于排水立管长、水量大、流速高,往往会引起管道内的气压极大波动,并且可能形成水塞,造成卫生器具溢水或水封被破坏。从而使下水道中的臭气进入室内,污染室内环境。理论和实践都说明:高层建筑排水系统功能的优劣,很大程度上取决于排水管道的通气系统是否合理。因此,在高层建筑中通气系统在排水系统中占有重要地位。一个完善的排水系统,应满足以下各点要求:(1)管道布置合理,水力条件好,能迅速排出污水;(2)尽可能的使排水系统的管道内保持气压稳定,防止水塞的形成和水封被破坏;(3)管道安装牢固,防振,减振和减少噪声;(4)检修方便。

2.2雨水系统

建筑屋面雨水系统可按不同的流态设计:(1)半有压屋面雨水排水系统:主要采用65型号、87型系统雨水斗,管网设计流态是无压流和有压流之间的过渡流态。(2)压力流屋面雨水排水系统,也称为虹吸式雨水系统,采用虹吸式雨水斗,管网设计流态是有压流。(3)重力流屋面雨水排水系统:采用重力流雨水斗,管网设计流态是无压流态,水力计算中忽略水流压力的作用。根据我国《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)4.9.10的规定,高层建筑屋面雨水排水管道设计流态宜按重力流设计。由于目前的重力流雨水斗不具备阻隔超流量雨水进入该斗的功能,而且屋面溢流口一般高出屋面十几厘米以上,由溢流口排除超设计重现期雨水的构想在工程设计中难以实现。当超设计重现期雨水进入重力流系统后,系统中的流态会向半有压流或有压流转变,产生明显的正压和负压,造成负压区塑料管被吸瘪,室内检查井冒水,甚至管道系统的破坏。并且由于国标图集常用的65、87型雨水斗会使系统内产生明显压力,采用该雨水斗时应按半有压流系统设计。为此,在多层建筑重力流排水系统宜采用建筑排水塑料管,但在高层建筑重力流排水系统则宜采用耐腐蚀的金属管、承压塑料管。另外,若采用压力流排水系统则宜采用内壁较光滑的带内衬的承压排水铸铁管、承压塑料管和钢塑复合管等,其管材工作压力应大于建筑物净高度产生的静水压。用于压力流排水的塑料管,其管材抗环变形外压力应大于0.15mpa。

3消防给水系统

3.1消防给水系统形式的选择

3.1.1减压给水方式

即设立在屋面水箱和一组消防水泵,水泵的扬程一般100~170mHo左右,通过减压阀减压使高区往低区供水,此种供水方式其优点则是占地面积小,水泵机组少,系统简单,节约造价和施工安装的时间,在高低两区交界的失火时,只需要启动一台水泵即可。但也不乏有缺点:电耗较大,但消防输泵不需要经常运转,相比之下还是较为经济的。另一个问题则是水流的水质通过减压阀后要求变得较高,镀锌钢管是消防给水管道经常采用的,但往往因长时间不运行而出现锈蚀的现象,从而产生铁锈,容易堵塞减压阀前的过滤器,严重影响灭火效果。因此考虑到这个方面,采用耐腐蚀的管材和管件及阀门是设计方面要重点注意的。之后还要对日常管理工作进行加强,保证较好的水质。

3.1.2并联分区给水方式

在高位水箱和一组消防水泵分别设立是高区和低区。两个分区各自独立给水,它对水质的要求没有减压阀高,有较好的安全性。地下层集中设置了水泵,方便管理,比减压给水方式耗电少。为增加水箱和水泵的占地面积,在低区多设立一组水泵和分区水箱,但这种方式和减压给水方式进行对比,增加了造价。如果高区和低区交界的任何一层发生火灾,都要启动两组水泵,随之而来的则是增大供电系统容量。而想要减少一组水泵,则要采用多级双出口水泵。

3.1.3串联分区给水方式

串联分区供水方式,各区都设有水泵、水箱,每区水泵从水箱抽水送到上一区的水箱,由无塔供水设备中的水箱向各层供水。水泵和水箱设置在设备层里。优点:各区的水泵扬程和流量稳定,按照实际需要来设计,所以水泵的工作效率高,能耗低;管道的总需求量少,节约投资。缺点:设备层(技术层)的要求高;每区都有水泵、水箱;水泵噪声大。水箱要考虑防汤水,不便于集中管理;下层水箱容积大,结构负荷大。造价高。工作不可靠,上区用水受下区限制。

3.2消防给水系统的防超压措施

在高层建筑中全自动变频调速供水设备被广泛采用,不仅符合消防给水系统,还可以恒压变流量。一般有以下两种措施:1)设置回流泄压装置;在消防水池支管上设置泄压阀,泄压阀会因为管网压力超过设定工作压力一定范围(30%)时而自动打开回流泄压,防止管网超压。2)系统分区时可采用可调式减压阀减压;只要设立一个阀后压力,并利用可调式减压阀来稳定压力,阀后的工作压力不会受阀前任何变化的影响。超压现象也不会在可调式减压阀后面的消防管网出现。

3.3室外消防支援室内消防系统

首先,应注意的是室外消火栓和水泵接合器的设置。有些民用高层建筑没有充分考虑水泵接合器与室外消火栓的连接问题,室外消火栓和水泵接合器的连接可以使消防车从消火栓处方便快速取水。而水泵接合器数量设计要与室外消火栓数量保持一致,室内消火栓的水泵接合器要呈分散状设置。如果室内某一处安装的水泵接合器数量超过两组,应该增加适量的消火栓在室外,使建筑消防要求得到满足。其次,还要对消防电梯前室消火栓的专用性问题给予重视,为消防员提供是消防电梯前室设置消火栓的主要目的,专为开辟通路所用。不能将其计算到消防栓总量当中。

4结束语

高层建筑设计论文篇9

一、高层建筑结构受力特点分析

高层建筑结构受力特点最主要是在两个部分,第一个就是高层建筑自己本身受重力影响而产生的对于建筑基础的负荷,另一部分就是来自于建筑外部所施加的作用力,其中,这些作用力主要是水平方向,例如地震力、风力等等。高层建筑结构体系主要是包括四大结构,不同类型的框架结构,有着不同的架构形式,因而导致其优缺点各有不同。

(一)框架结构。框架结构的主要受力部分是建筑的支柱和梁,结构基础是用来承受整体受力的,三个结合起来构成了高层建筑的承重结构,楼板则是用于力的传递。其主要特点是建筑内部的空间是比较大的,建筑的立面处理是相对容易的,楼板的平面布置也是灵活方便的,受力特点主要是在侧向刚度比较小,但是如果建筑的层数比较多,在受到水平方向的负荷时候侧移量比较大,很不利于建筑的稳定性,因此,框架结构有其相对的局限性。

(二)剪刀结构。剪刀结构的特点是整个建筑所受到的所有力,包括自己本身的承重和外部水平方向或是垂直方向的载荷,全部是有建筑墙体所承重的承受的,因此,剪刀结构在力的传导方面来说直接、均匀,不会产生什么冲突。此外,剪刀结构在整体强度和刚度上有着十分卓越的表现。其的整体性和延展性能很强,在受到较大的外部力量的时候,例如地震等,结构侧向位移是易于控制的,不容易倒塌的。但是,剪刀结构在其建筑的平面布置来说相对死板,因此,剪刀结构的适用范围只能在住宅和宾馆等建筑。

(三)框架—剪刀结构。框架—剪刀结构是在框架结构和剪刀结构中,选取各自的优点所在,融合并延伸而所得的。在垂直方向的力的传导上,其轴向负荷和变形主要是由框架与剪刀结构共同来承受的,而水平方向的传递方面,则是通过剪刀结构来承受的,这主要是因为剪刀结构具有比较高的抗侧力和强度。框架—剪刀结构不但在力的传导过程中比较均匀和直接,而且在整体性和抗侧力方面都优于框架结构,因此在高层建筑中比较普遍。

(四)筒体结构。筒体结构则是在近几年所兴起来的一种建筑结构,主体结构是以筒体为基础的,其建筑结构的强度和刚度远远优秀于传统的建筑结构。在高层建筑中,运用筒子结构能够极大地提高整个建筑的受力性,在其他方面也是有着比较大的优点。因为筒子结构在力的承重和分配上更加合理,因此主要应用在超高层建筑的结构设计方面上,尤其是大空间和大跨度的高层建筑。

二、当前高层建筑结构设计的常见问题

(一)地基与基础的设计。高层建筑的地基和基础的设计一直是高层建筑结构设计人员比较重视的问题之一,设计工作的好与坏直接影响到了后期工作的进一步开展,同时也是整个工程的工程造价高低的决定性因素。

(二)轴压比与短柱。因为用钢筋混凝土建筑的高层建筑,设计人员为了能够控制轴压比,使得柱子的横截面变得很大,但柱子的纵向则是构造配筋,导致建筑住断面的尺寸没有明显的减小。建筑主体的塑性变形能力越小,其结构的延性越差。在遇到地震时,建筑结构受到不同程度损坏。

(三)建筑高度。在我国,各种建筑体系有着各自的最大适用高度,有着明确的规定。但是在实际的建筑工程,有很多混凝土结构的高层建筑的高度已经超过了限定标准。如果受到了地震,建筑就会有很大的风险,导致严重变形,影响建筑的安全。

(四)材料的选用。在国外的地震比较频发的地区,高层建筑主要是以钢为主,但是在中国,大部分主要是钢筋混凝土的或是其他的沙石混合结构,这对建筑的安全来说是是十分不好的。

三、高层建筑结构设计的原则

(一)立体布置。1、规则。这里是指的是体型规则,如果有变化,则是有规则的渐变。2、均匀。这里指的是上下体型、刚度、承载力和质量的分布均匀。结构的设计中,应该是刚度下大上小,自下而上逐渐减小的。

(二)平面布置。在设计的时候,应该是形状简单、规则和对称,尽量使得质心和钢心重合。平面突出部分不应该过长,高层建筑不应该采用严重不规则的结构,尽量将建筑分割成若干个比较简单的、规则的独立的结构单元。

四、高层建筑结构设计的特点

(一)水平荷载。建筑的自重和建筑面积使用的荷载在竖构造中所引起轴力与弯矩的数值,只是和建筑高度的一次方成正比关系,而水平荷载对结构所产生的倾覆力矩,和在此引起的轴力,与建筑的二次方成正比。竖向荷载大部分是定值,其余数值随着结构动力特性的不相同而有变化。

(二)轴向变形。在高层建筑中,竖向荷载的数值是很大的,能够引起比较大的轴向变形,会对连续梁弯矩产生相应的影响,还会对预制结构的下料的长度产生相应的影响。

(三)侧移。侧移慢慢的成为了高层建筑在设计中的一个关键性的因素,伴随着楼层的增加,因而使得水平荷载下结构的侧移变形迅速的在增大。

(四)结构延性。高层建筑相对于较低的建筑来说,结构更加的柔一些,在地震的状况下变形更加大些,因此,要在构造上采用比较恰当的方法,确保结构延性。

五、高层建筑结构体系的选择

(一)框架—剪力墙。框架—剪刀力墙体系的位移曲线主要是呈现弯剪型,剪力墙设置,大大增加了结构的侧向刚度,使得建筑的水平位移减小。

(二)剪力墙体。在剪力体墙之中,单片的剪力承受全部的垂直荷载和水平力,其刚度和强度都是比较好的,是有一定的延性的,传力是直接均匀的,整体性好,抗倒塌的能力也是强的。

(三)筒体结构。包括有单筒体、筒体一框架、筒中筒、多束筒等等,筒体则是一种空间受力构件,分为实腹筒和空腹筒两个类型。其具有很大的强性和刚性,构件受力比较合理的,往往用于大空间、大跨度或者是高层建筑中。

六、结语

高层建筑设计论文篇10

1山地高层建筑设计法思想

设计师在对山地高层住宅进行设计时,在设计思想上应该遵循以下三项原则或趋势:

(1)山地高层建筑的施工环境具很大的特殊性,山地的地形和气候气温条件都是比较特殊的,因此,设计山地高层建筑的时候,设计人员切不可肆意而为、主观臆断,一定要把山地的全部条件考虑在内,包括地质、地形、地势、气候、气温、河流水源等,充分地结合住宅设计与山地自然条件、自然景观的关系。山地还有其优点,山地景观是其自身最大的优势和特色,所以山地住宅建筑的设计不应该忽略了山地的景观,建筑和景观之间应该相互结合、相互映衬,实现二者的有机统一,突出人与自然和谐共处的设计理念;

(2)山地高层住宅建筑一般都是远离市区的,距离问题使得居住在山地住宅区的居民无法享用市区内的基础设施,鉴于此,为了保证市区居民和山地居民权利的平等性,应该考虑到山地居住区居民的感受,也应该像市区一样建立完备的基础服务设施,本着以人为本的理念设计山地的高层住宅,使得人性化的设计理念自然地融入到山地高层建筑设计法,最终实现便利山地居住区居民生活生产、提高生活水平和生活质量的目的,优化对山地道路的设计,便利山地居住区的出行,与外界加强联系;

(3)建筑物如果坐落在山区中,尤其是高层住宅,更应该实现建筑物与山区自然环境的结合,这就考察到了山地高层建筑设计法师的洞察力,作为建筑物的设计者,自身应该具备较强的生态理念和环境意识,使得设计体现出人与自然地和谐共处与平衡发展,力求符合低碳环保理念。

2山地高层建筑设计法手段

2.1山地高层住宅设计要与山地地形相结合

任何建筑工程项目在施工之前的必备工作都是仔细地勘察施工场地的地形地质,山地高层建筑也不例外,甚至是更有必要,毕竟其处在山区这样一个特殊的位置上,设计人员在正式制定建筑设计法方案之前,就要亲自去施工场地勘察山地的地形,一定要详细、仔细与全面,因为山地高层建筑的建造依据和出发点就是山地的地形。为了增强所获取的地形信息的精准性,设计人员可以利用地理信息系统进行数据的采集与整理,地理信息系统可以自动地实现地形与建筑物的完美结合。当然设计人员始终是设计主体,其首要任务就是分析和研究建筑所选地址的平面,根据山地平面情况确定建筑物的具体坐落位置和形状,如果能保证原有的生态系统不被破坏,可以对原有的地形进行适当合理的改造,以促进施工的顺利进行,保证施工质量和施工的安全性。高层住宅建筑应该尽可能地适应山地地形,根据地形的高低、地势的坡度、高低变化来确定高层建筑的设计要点。

2.2突出山地高层住宅设计特色

为了增强山地高层建筑的欣赏性,使居民更加赏心悦目,设计师在进行设计的时候应该突出山地高层住宅设计特色,提高设计质量,而要想提高住宅品质,最基本的就是实现建筑物与山地具体情况的真正结合,发挥和利用山地天然形成的地形、地貌以及各种自然景观的优势,以此彰显山地高层住宅设计特色。举例来说,如果山地中的水渠较多,那么山水生态就是不错的一种设计理念,可以利用天然的水源设计喷泉或瀑布,这些都是住宅区域亮丽的风景线,着重突出住宅区域的绿色性质,实现自古以来的山水结合,创建一种原生态的、宜家宜居生活环境,使人们感觉生活在世外桃源一样。此外,台地的连接方式是由山地的起伏状况决定的,因此,设计师可以就地取材,利用山地的自然起伏状况体现山地住宅区的空间感,实现建筑物与自然环境、山谷与山顶的完美结合,山地高层住宅区域品质自然而然得到提升。

2.3强调室内设计与室外设计的统一

设计师在进行住宅设计的时候,不但要考虑到住宅小区的整体设计风格,还要很好地设计不同单元的户型,实现整体与部分的结合与统一,以外在的建筑造型、户型设计为依托加强居民之间的内心交流与情感互动。为了提高山地高层住宅区的识别性,也为了方便居民的休闲娱乐,提高居民的生活质量和生活水平,更为了为建筑施工单位树立一个良好的外在形象,可以选择在合适的位置建造一个广场。同时为了适应时展潮流、顺应时展理念,设计工作应该本着节能、环保、绿色、贴近自然的原则进行,体现人与自然的和平共处。

2.4合理组织山地住宅空间秩序

由于山地占地面积较大,山地高层住宅区域也比一般高层住宅区域要大,对于这种规模较大的小区,设计人员应该重视空间秩序组织建设,将道路交通设计纳入到建筑设计法当中。在设计阶段,设计师可以充分利用山地住宅区中的台地和楼梯设计,将人流从住宅区入口广场向住宅区内景观主轴引导,并可在住宅区内的中间台地进行集合广场设计,使人流能够自动分散到住宅区内的各个台地中,避免了人流拥挤和人车冲突问题的出现。

2.5结合山体对基面进行设计

建筑基面设计是建筑设计法中的重点,基面主要是指主体建筑入口位置和外部空间之间的建筑层面。在对山地高层住宅基面进行设计时,设计师应该注意将其与山体进行结合,由于在山地高层住宅中多是采用架空建筑形式,因而使得建筑基面与建筑底面出现不在同一层面的现象,这时设计师可以对基面进行景观设计,以丰富山地住宅区内的景观。

3结语