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摘要:迅速发展的高层建筑施工建设中最关键的一个环节就是设计,一般来说,设计问题把握到位,后期的建设施工才有据可循,也才能保障后期的施工能够顺利稳定的发展。当前由于经验和技术均欠缺较多,所以高层建筑设计中仍然存在着一些问题需要加以有效的解决。下文就从高层建筑设计中存在的问题展开分析,对如何提高高层建筑设计质量进行了一些论述。
关键词:高层建筑;设计问题;对策
为了减缓城市用地的紧张,加强高层建筑可以提高城市用地的利用率。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。在高层建筑设计工作中,还存在一些问题,这也影响到了整个建筑设计的工程质量,对人们的经济和安全造成了威胁。因此,分析高层建筑设计存在的问题是为了进一步的提高高层建筑设计的效果,进而提高高层建筑竣工后的使用效果。
1高层建筑设计原则
合理的建筑设计是高层建筑与城市空间融洽的重要依据,因此进行高层建筑的建筑设计应该科学的遵循各种设计原则。进行高层建筑的规划设计,第一,要避免高层建筑密集和控制高层建筑数量,高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利,却给城市空间带来很多压力,造成城市空间和城市交通的拥挤;第二,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;第三,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;第四,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;第五,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。最后,高层建筑要和城市空间较好的融合,高层建筑的表现形式也多种多样,选择和城市风景相符合的建筑形式,实现和自然和谐相处,融入城市空间是高层建筑设计的一个重要任务。
2高层建筑设计存在的问题
2.1高层建筑消防设计的问题
一旦发生火险在高层建筑中逃生会极为困难,不能乘坐电梯只能走楼梯的逃生通道,由于人员的拥挤,就会造成伤亡事件的发生,结果就会造成难以估量的经济和生命财产方面的损失。由于现代建筑结构的复杂性的要求,所以会在建设中使用到比较多的可燃性建筑材料,再加上高层建筑的良好的通风性,如果发生火灾就会发生加速蔓延的现象,增加了救火的难度。而实际的结构设计中还比较缺乏对消防结构设计的重视,消防设施不健全,消防通道的设计也不合理,比如安全出口的警示牌悬挂的不够明显,没有安置灭火器的结构设计等等,另外建筑中的排烟系统也经常被忽视,这些都是造成安全问题的细节事项。
2.2高层建筑的抗震设计问题
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。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。
2.3电梯设计中存在的问题
由于电梯设计的不合理,经常会使得出现断电等情况时电梯极易出现故障,使之跌落底层,这种现象还比较常见,给人们的生活和安全问题带来了极大的困扰。以及楼层里电梯的数量少,电梯的受重能力小容量小等小问题。此外,在设计电梯时工作人员总是忽略设计电梯的安全通道设计,方便在特殊情况下应急,但是这一点在我国高层建筑的电梯设计中还是一个盲点。由于楼层高度,电梯的钢缆外力晃动而使得受力不均,给人们造成很大的危害,这是相当危险的。因此,在设计时要合理设计电梯钢缆的长度,使其受力均衡,保证人们的安全。
3高层建筑设计要点
3.1优化消防系统设计
首先,优化高层建筑消防报警系统的硬件设计。系统硬件结构首先是探测器,主要是用来检测火灾用的感烟、感温型探头,或者是用来检测盗窃之类非法侵入的红外线探头等。探测元件可以用来对超压、溢出、过流、温度越限等进行相应的检测。区域报警器控制巡回检测,不断地收集探测器的输出信号,并且把系统中出现异常的信号发送到报警控制器。其次,加强消防报警系统对设备的持续控制。发生火灾时,联动控制向需要联动的消防设备发出控制信号,包括点燃应急照明和疏散指示器照明;启动消防泵和正压送风机;启动火灾现场的排烟风机,打开相关的排烟口和防火阀;迫降电梯于首层,并使消防电梯处于待命状态;切断非消防电源,进行火灾初期防范。
3.2优化抗震结构设计
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。
3.3优化建筑电气设计
(1)消防电源与配电。高层建筑要求供电是:第一,供电电源必须是来自于两个不同的发电厂保证一个要时有遇到问题或者突发事件另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行。第二,供电电源来自于2个不同的区域变电站。第三,一个电源来自于区域变电所而另一个时自备的发电设备。一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。
(2)应急照明。当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统
中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要合理人性化,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。应急照明包括疏散指示照明,即标志出口标志灯和引导只想出口的指向标志灯,满足疏散通道的照明要求。
(3)电梯。高层建筑设计时确保电梯设备设计的合理性,注意电梯设备检测系统的建立,随时保证检测系统的正常运行做到及时发现安全隐患,隐患的及时排除。针对电梯井的垂直气流,可在建筑设计的过程中,根据建筑实际情况电梯井内空间进行分段式设计,降低空气抽力。
(4)排烟的问题。高层的火灾事故中,绝大多数的人员伤亡都是因烟气窒息、中毒,在不具备自然排风条件的封闭楼梯间要设计在楼梯入口处设置阳台或者凹廊。保证在发生火灾时能排除烟,降低人员的伤亡。现在设计中为了提高使用面积,采取消防电梯与居住用电梯合用,消防电梯前室与防烟楼梯前室合用,采用常闭防火门。
4结语
由于高层建筑自身特点,极大程度上增加了高层建筑的不稳定因素,因此,绝不能将高层建筑视为普通建筑的重叠和拉伸。设计者在实际设计过程当中,要根据高层建筑的如上诸多特点开展相应的加强,杜绝安全隐患,确保高层建筑整体质量,确保我国建筑行业的健康发展。
参考文献:
[1]王海.试论高层建筑结构设计中所注意的问题分析[J].江西建材,2017(19):13-14.
[2]王强.浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J].低碳世界,2017(25):146-147.
[3]吴元勋.基于高层建筑设计的研究[J].四川水泥,2017(03):79.