高层建筑工程设计问题的思考

关键词：高层建筑；方案设计； 设计优化； 配合协调；图纸会审。

随着城市化进程步伐的不断加快，土地资源的不断减少，城市人口的不断增多，交通的不断拥挤，人们生活水平的不断提高，大多数城市均出现雨后春笋、高楼淋漓。高层建筑在人们生活中显得更加重要，城市规划、户型设计、采光通风、外观效果、绿化环境、装修设计等也成为每个家庭成员关心的事情。因此，高层建筑工程设计是否合理、是否适用方便对于人们生活和工作的影响也不断加大，这项工作显得就越来越重要了。建筑工程设计是指在工程项目实施过程中，设计者根据已审批的设计任务书为具体实现拟建项目的技术、经济要求，拟定建筑、结构、安装及设备选用等所需的规划、图纸、数据等技术的工作。设计文件是建筑安装工程施工的依据，在项目实施过程中除了项目决策之外，设计质量的优劣在很大程度上对工程在建设过程中能否保证质量、保证进度、节约投资和建成后能否获得满意的经济效果及预期目标起着决定性的作用。

但是，在建筑工程设计过程中，一般都要涉及到多个部门和多个专业的问题。就拿一项简单的民用建筑住宅工程设计来说，就涉及到规划、建筑、结构、电气（包括强电和弱电，其中：强电――高压电和动力用电；弱电――电视、电话、网络、楼宇系统、监控系统及远程抄表系统等）、给水排水、供暖通风、消防、煤气、市政、人防、交通、供水、供电、园林绿化等诸多专业工种，而每个专业都是各自相对独立进行设计，势必产生各个专业工种设计的相互协调问题。同时，建筑产品具有单件性的特点，工程设计往往也是一次性的，在设计过程中可以借鉴的经验较少。因此，高层建筑工程设计时必须做好方案设计、设计优化、对各专业的组织协调和相互勾通配合及图纸会审工作，对设计的不足和错误进行弥补和修改。达到更加完善、更加合理的设计效果。

一、 作好方案设计工作。

在动手设计之前，首先要对项目所在地的自然条件、规划要求、基础设施、业主要求等外部条件和客观情况进行综合分析研究，确定技术可行和经济合理的设计方案。并坚持适用、经济、美观的原则。满足平面布置合理，长度和宽度比例适当；合理确定户型和住户面积；合理确定层数与层高；合理选择结构方案；同时满足相关规范、标准、法规和技术发展的要求。

二、对设计进行优化。

研究表明设计阶段对投资的影响约为75%~95%，很显然，控制工程造价的关键是在设计阶段。为了提高工程建设投资效果，对多个方案进行比较选择，从中选取技术先进、经济合理适用的最佳方案。设计时应该遵循以下原则：

1、通过设计招标和设计方案竞选优化设计方案。

建设单位通过设计招标和设计方案竞选，有利于多种设计方案的比较和选择，能集思广益，吸收众多方案的优点，使设计更加完美。也有利于控制建设工程造价，达到技术先进、经济合理、功能完善、结构合理、安全适用、满足建设节能和环保等要求，同时也满足投资者控制项目投资，并达到预期目标的目的。

2、设计时必须要处理好经济合理性与技术先进性之间的关系。

经济合理性要求工程造价尽可能低，如果一味追求经济效果，可能会导致项目功能水平偏低，无法满足使用者的要求；技术先进性追求尽善尽美可能会导致工程造价偏高。因此，在处理两者矛盾时，一般是在满足使用者要求的情况下，尽可能降低成本。做到两者的协调统一。

3、设计方案必须兼顾建设单位与使用人的利益，考虑项目全寿命费用。

工程在建设过程中，控制造价是一个非常重要的目标，造价水平变化又会影响项目将来的使用成本；如果单纯降低造价，建设质量得不到保证，会导致维修费用过高，甚至于可能发生事故影响人生安全和造成经济损失。因而，必须处理好项目技术水平与工程造价和使用成本之间的关系，兼顾建设者和使用者的利益，力求项目全寿命费用最低。采用工厂化、标准化、精确化和现代化的工艺，提高建筑品质，延长建筑寿命。

4、设计必须兼顾近期和远期的要求。

项目一旦建成后会在很长时间内发挥作用，没有长远眼光可能会由于项目功能水平偏低无法满足需要而造成资源闲置浪费的现象；没有长远的规划，只顾当时的经济发展和利益驱动及政绩崇拜，建成几年或者十几年后就拆除或闲置，让“青壮年建筑”变成“短命建筑”！？给国家和社会造成严重的损失和巨大的浪费。所以设计时要兼顾近期和远期的要求，选择合理的功能设计。

三、作好各个部门各种专业的配合协调工作，反复核对、反复比较、反复修改、反复研究，并且不断优化设计方案。保证各专业工种的设计符合国家标准、规范和用户的要求，得到全局、合理、优秀的最终方案。避免各个专业之间和各个部门之间相互矛盾、相互冲突现象的发生。主要表现为：

1、地下室一般是为各个专业设计服务的核心部位之一，包括建筑、结构、动力用电、照明用电、给水排水、采暖通风、消防系统、喷淋系统等专业，布置有配电房（它是电力供应、电力控制和电路供给转换的心脏部位，一般应尽力居中设置，减少电力的输送距离，从而降低成本，减少电力损耗），消防控制室（它是弱电控制系统的心脏，也是消防自动控制及智能系统的核心部位），水泵房，风机房，消防水池和生活水池，机械立体停车位系统等，可能还有人防功能。因而，在结构设计时尽可能考虑设置结构转换层、结构（设备）转换层或架空层方式，这样平面布置较为合理，利用率较高；通风系统等尽力设计在车道或者走道上方，有利于节省空间；便于交通组织。并且做好防火分区和专业协调核对工作。

2、公共部分的电梯前室、走道、门厅、消防楼梯间等尽力确保自然采光通风，有利于减少通风和照明等设备费用，节省投资；减少后期费用，尽而达到节能降耗的效果和目的。

3、住宅或公共建筑室内部分：

（1）每一个户分别设计景观阳台和生活阳台，排水设计内落水，确保立面外观效果，作好室内分区和交通组织，减少户内和户与户之间的视线干扰，确保隐私、保证距离和相互安全；保证户型合理性，便于室内装修。作到以人为本，达到人性化的设计目的。

（2）尽量减少大玻璃门窗的设计。大玻璃门窗采光通风效果较好，外观漂亮，便于住户的选择。但不利于节能和抗震设防要求，投资成本较高，住户在使用时不利于家具的摆放，装修成本也较高，后期电费等投入较大。因此，在玻璃门窗设计时能满足采光通风要求即可，尽量预留墙肢，以便于装修时家具的布置；也便于结构设计时能满足剪力墙肢的计算和结构要求。

（3）厨房卫生间设计时，排水管道、通风道、排烟道、排气道、下水地漏、煤气管道及煤气表位等设置必须同时考虑用户装修使用问题，不能影响门窗、灶台、橱柜、卫生洁具和冰箱、抽油烟机、消毒柜、热水器等家用电器的摆放及使用要求，并且考虑同层排水。

4、外墙装饰设计大方、适用、美观，并兼顾施工的需要，因地制宜，确保使用安全可靠，保温节能，经久耐用，不渗水。

5、屋面设计时不能只考虑选用图集做法，还应该通过计算并结合当地实际情况选用和设计，确保保温节能、经济合理、使用安全可靠，并且不漏水。

例如：某项目设计平屋面（上人屋面）：二级防水，防水层合理使用年限为15年，二道防水设防，屋面做法由下至上为：（1）20厚1 ：3水泥砂浆抹灰；（2）钢筋混凝土屋面板；（3）15厚1 ：3水泥砂浆找平层；（4）页岩陶粒混凝土找坡层；（5）25厚挤塑聚苯板（保温层）；（6）1.2厚聚氨脂卷材一道（防水层）；（7）2厚丙烯酸脂涂膜（防水层）；（8）20厚1 ：3水泥砂浆保护层。这样的设计做法很显然就不够合理。但仍然得到设计院和设计质量监督机构的审批。后来，经过与相关单位负责人多次协商。同意对原作法进行适当的修改，即在（3）后增加一道隔气层，（5）后增加一道找平层，并将（8）20厚1 ：3水泥砂浆保护层改为40厚C20细石混凝土加∮4冷拔钢筋间距＠200*200的刚性防水屋面。同时考虑设置排气道。根据当地历年来冬季气温情况，防水卷材由施工单位原选定的零下5℃改为零下15℃，确保屋面的使用安全。

四、作好施工图纸会审工作，对设计的不足和错误进行弥补和修改。

施工图设计一般是方案审定后分配给各个专业进行设计的最后阶段。一般包括：设计――制图――校对――专业负责人签字――设计总责人签字――审核――审定；最后通过报设计质量监督管理站审核后实施。但是，由于设计施工图一般都是以专业分别进行出图，审核时也是按专业分工分别进行审定的。因此会缺乏各个专业之间的相互协调和比较，很容易造成各专业之间的相互矛盾、相互影响、甚至于冲突，拢不好还会造成经济损失和更大的麻烦！！

譬如：结构图是根据建筑图的平面要求进行计算的，但由于结构受力和抗震的需要，会造成建筑图标注的墙体尺寸与结构剪力墙肢的长度不一致，影响门窗的宽度，结构梁的高度变化影响门窗的高度，特别是楼梯平台梁与楼层梁（或联系梁）之间的窗高度尺寸经常标注错误；安装的排烟道、管道或设备等影响门窗的使用或家具家电摆放。如果不认真核对修改，会使得建筑图上标注的尺寸（包括门窗洞口尺寸等）得不到保证或影响使用（用户买房时大多数只知道一般建筑专业的简单销售平面图，其他影响确实是一无所知），造成原设计的缩水或变化问题等不利后果。这时常也是住户维权的原因之一。地下室建筑图的防火分区与安装工程各专业的防火分区不一致；如果不统一，可能会造成工程竣工验收上的麻烦？甚至无法竣工验收备案。导致项目完成后办不到《房屋登记注册证》，结果致使购房住户无法办理《房屋所有权证》…… 造成严重的社会问题和上访问题，给国家带来不安定的因素，影响国家的发展和社会的进步。因此，必须作好施工图纸会审的弥补工作。

综上所述，我们在进行设计时，不单是满足业主需要、设计规范、标准和强制性条文等的相关要求，必须把各个专业设计成果同时进行对点重合后，反复分析、反复研究、反复比较、反复修改、反复协调，并进行优化。充分考虑人性化的要求，以人为本，最终才审核定稿，达到经济合理、技术先进、功能完善、结构合理的设计效果。并且不断总结，不断提高，不断学习，不断进步，更好地为国家和社会的发展作出应有的贡献。