关于城市高层建筑设计要点探讨

摘 要：随着我国现代化建设进程的不断深入发展，越来越多的人口涌向城市，城市化的水平越来越高。这也相应的造成了城市办公、住房紧张、房价上涨等一系列问题，现有的房屋设计已经不能满足日益增长的城市化需求。高层建筑作为一座城市重要的组成部分，因其高度大、容量高等优点，随着建筑技术的不断发展，逐渐成为城市建筑发展的主流趋势。同时，对于高层建筑的设计过程也提出了更高的要求。本文主要针对高层建筑设计出现的一系列问题进行归纳总结。

关键词：高层建筑；建筑设计；原则；对策

中图分类号： TU97 文献标识码： A

引言

高层建筑设计中往往过分地追求、新、奇、特，突出建筑物体同其他建筑物的不同之处，但是对高层建筑设计要点却没有进行深入细致的分析研究，使得城市高层建筑呈现出整体性差，难以在凸显城市高层建筑特点的同时，又能给人们带来使用的便捷性，满足人们生产、生活对建筑空间环境的需求。所以，如何提高城市高层建筑设计水平，满足人们对现代高层建筑的各种需求，我们必须透彻地了解高层建筑的设计原则及设计要点。

一、城市高层建筑设计存在问题分析

1、高层建筑设计中的高度问题

由于部分建筑施工单位片面追求经济利益的最大化，私自在建筑设计标准所规定的原有高度基础上加大建筑高度，以达到所赚取利润最大化的目的，从而导致一些高层建筑存在高度超标问题。由于高度的增高，增加了建筑结构的垂向负荷，超过了原有的地基所能承受的应力，导致建筑存在抗风力、恶劣天气以及地震等自然灾害能力差等一系列问题，严重危害建筑使用者的安全。

2、高层建筑楼梯设计问题

高层建筑物在进行设计的时候是为了能够利用最少的土地创造出一个满足大流量要求、视野更为开阔的空间。在设计过程中，楼梯的设计通常都是采用敞开的楼梯作为主要的客流通道，满足了人流量的要求，又满足了消防安全要求。有时为了能够更好地保障建筑物的防火要求，设计师在进行设计的时候也常采用封闭楼梯间，或防烟楼梯间、剪刀楼梯。高层建筑剪刀楼梯应分别设置前室，塔式住宅确有困难时可设置一个前室，但两座楼梯应分别设加压送风系统。两部剪刀楼梯可以合用一个前室，所以只要一个送风系统就行。但一般剪刀楼梯间前室与消防电梯前室合用，规范要求必须要分成两个前室，一个合用前室，一个防烟楼梯间前室，这两个需要分别设置机械加压送风系统。

3、高层建筑防火安全问题

高层建筑设计是非常复杂的，因为其功能的多样化，就要求其内部设计的多样化。不同的设计又会需要不同性质的材料，材料的可燃性会加大火灾的风险，特别是在风力较大的高层建筑中，一旦发生了火灾，就会迅速扩张火势，对高层建筑的安全性造成了极大的威胁。此外，高层建筑的层数越多，越应该充分考虑到高层建筑的防火安全问题。

3.1高层建筑墙体防火材料的耐火强度和阻燃性。高层墙体的使用材料必须具有足够的耐火强度和阻燃性，才能保证发生火灾时墙体结构具有足够的防火能力，从而将火灾控制在最小的影响范围。

3.2建筑整体布局应该畅通、安全。高层建筑必须配置有能够保证一定人流量的楼梯，从而保证火灾发生，电梯不能使用时，建筑内所有人员可以流畅的从该楼梯进行逃生。

3.3做好建筑物室内、外消防给水系统的设计，保证火灾发生时，配备有足够的消防用水量以及灭火设备所需的水压。自动水灭火系统是建筑物内最主要的灭火系统，而其包含的湿式喷淋水灭火系统是当前建筑物中应用得最广泛的，是目前首选的灭火系统。

3.4现代化的高层建筑，规模大，人员集中，功能复杂，设备众多，还有相当一部分高层建筑使用了大量的可燃装饰材料，如塑胶板、化纤地毯等，这些可燃物在燃烧过程中会产生大量的有毒烟气。高层建筑防排烟系统一般分为三种：自然排烟；机械排烟；机械加压送风防烟方式。

3.5对火灾报警系统内部而言，高层建筑一般采用全智能火灾报警系统。火灾报警系统还可与楼控、广播音响和门禁系统等联动。只要这些措施可靠得力，超高层建筑的火灾便可被消灭在萌芽状态，将损失减至最小。

4、高层建筑防雷击的问题

为了加强高层建筑抵御雷电能力，高层建筑的设计方案必须针对雷电采取一系列防御措施。事实上，在防雷系统设计问题上，通常按照“综合治理，整体防御，突出重点，多重保护”的原则，充分依据高层建筑自己的建筑结构特点以及周边配套设施，对高层建筑的顶端以及其它易受雷击位置装配避雷针或避雷网等有效设施，在电路上设置电涌保护器，用于保护用电设备免遭雷电电磁脉冲或操作过电压破坏。将雷电对建筑的安全威胁降到最低。

5、高层建筑结构设计体系不够合理

高层建筑的结构设计出了追求外观好看以外，还有注意设计的科学性和和合理性、体系化。对于高层建筑的设计并不是单一的，有剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。另外，要想一个高层建筑达到一定的安全性，一定要将其整个结构设计系统化，既要考虑地震等带来的巨大载荷，也要考虑到水平方向的强风等，并且还有做好相关的预防措施。如果这些问题只是被单独拿出来解决，而忽视其他一连串的问题，就极容易给高层建筑埋下隐患，对突如其来的灾害不知所措。

二、完善高层建筑设计的对策探究

1、坚持可持续发展设计

首先，我们可以根据建筑所在气候区的特点，采取因地制宜的生态策略。如建筑的坐北朝南，南方地区漏空窗、天井的设置；如窑洞与竹楼，建筑依山就势，采用的吊脚楼、外悬挑结构等。

其次，可以利用可再生能源，如太阳能、风能，针对当地的气候条件，采用被动式能源策略。例如，特朗伯墙的使用，使该墙体成为集热器，通过气孔的开闭和可动绝热层的移动来实现室内温度的调节，实现冬暖夏凉。

再次，要充分利用现有资源或者重复利用废旧材料。如上海世博会各国场馆完全可以再利用，将其改造成旅馆或公寓，如果拆除往往会造成不必要的浪费;大量的建筑垃圾，如果在设计之初就将其纳入设计方案中，它们就可以被重复利用。利用建筑绿化，它可以降噪、降温、调节水分、净化空气等，可采用屋顶花园、墙面绿化、观景阳台等形式。

2、强化整体设计效果

2.1主体设计。在现代高层建筑的设计中，生态节能是新时代的背景下对建筑物的新要求，这要求设计者要对建筑本身的主体部分和裙房部分加强设计，在进行设计的时候，不仅要注重形式的多样性，还要满足人性化的要求。

2.2巧妙运用处理手法。高层建筑在设计的阶段中，塔楼设计变化空间较少，在设计过程中，对其底部会采用一些巧妙的手法进行处理，通常设计师会采用入口缩进和底层架空的手段进行设计，可有效丰富空间形式，满足人们的审美要求。

3、改进高层建筑中的安全设计

3.1防火问题。高层建筑物防火问题极为重要，建筑设计师们一定要严肃看待高层防火问题，保障居住人员的安全。首先，要合理规划防火分区，使楼道内的消防设施和紧急通道的分布科学、合理，考虑到楼房内所有住户的安全问题；其次，高层建筑物的布局要简单，保证安全通道的通畅，采光要好，紧急照明设备一定要随时保证其使用性，确保出现火灾时能够迅速疏通人员。

3.2消防电源与供电问题，要求高层家住的供电来源要有多种，以便出现突发事件时能够马上解决消防设备的供电问题；紧急照明问题，当高层建筑发生火灾时，要确保紧急照明装置的使用情况处于正常运行状态。

3.3消防电梯防烟问题。为了使火灾发生时，人员能够顺利进入相对无烟区且有利于通过消防电梯进行安全疏散，根据规范要求，消防电梯应设置前室，并宜靠外墙设置，这样更有利于利用直通室外的窗户进行自然排烟，这在一定程度又对消防电梯井进行了防护。

4、将高层设计与科技相结合

现代建筑设计的科技创新，一方面体现在设计作品的外形中，更体现在建筑技术中。例如弗兰克・盖里设计的毕尔巴鄂古根海姆美术馆，先运用电脑扫描将模型数据转化成施工图纸，再将图纸中的每一部分进行分解，甚至能分解为每一块需到工厂制作的铁合金外墙板，这在传统技术的时代是无法想像的。作为一名建筑设计师，就要时刻跟踪和了解当代建筑科技中出现的最新科技，并加以运用。

三、城市高层建筑设计应注意的几个要点

1、控制超高层建筑数量

超高层建筑往往以其象征性和标志性而存在，实际上这类建筑并不经济，一些已建成的超高层建筑投入使用后，收益并不乐观，可以说仅仅是体现城市形象，提高城市知名度，我们应该全面考虑利与弊，不应盲目设计兴建超高层建筑。

2、避免高层建筑密集

高层建筑的密集虽然对于城市办公等方便有利，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，甚至是一些始料不及的污染和危害，比如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成光污染;还有就是形成高压风带和风口，这些会造成意想不到的后果。因此在设计中要对区域内的高层建筑密度进行限制，避免高层建筑的集中分布。

3、高层建筑与城市街道

高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段，这些地段的街道本身交通荷载就较大，高层建筑将大大增加这些街道的交通压力，分布在这些街道两侧的高层建筑要尽量控制其层数和高度，同时在规划设计时要对这些街道进行扩展，加大其通行能力；或者在区域中组织立体交通，比如空中或地下的车行和人行；在人流量比较大的高层建筑的基地中应设置足够的疏散场地和出入口；应合理建筑的功能分区，组织各种出入口，使人流、货流、车流互不交叉。

在对高层建筑进行设计时应对周围建筑的场地范围认真考虑。部分临近街道的高层建筑尺度的确定，要考虑到街道上行人的舒适度，高层建筑因为主体尺度过大，为了减少对街道的压迫感，高层建筑应向后退，但如果退后尺度不当，高层建筑就变得好像与街道分离了，与其周围环境失去联系，再则高层建筑物之间的地面场地不但作为行车道路，还应该加入更多的街道生活，使环境更加丰富。

结束语

作为当代建筑设计师，要了解建筑设计的最新发展方向，结合实际情况，结合自己的设计风格，在实践中，不断摸索创新，最终在竞争日益激烈的建筑设计行业中脱颖而出。同时还能设计出既美观耐用、舒适、环保，又体现出现代科技水平、同时又具有个性风格的建筑作品来造福人类。

参考文献

[1]程昆.高层建筑住宅设计的优化分析[J].住宅科技,2013(07):132-135.

[2]曹伟.高层建筑设计问题探讨[J].价值工程,2011(13):108-109.

[3]徐力.高层建筑设计中常见的几个问题及对策[J].中华建设,2013(12):123-124.