淺談高層建筑設計

左時輪

摘要：隨著社會的發展和科技的進步，建筑結構不斷的發生變化，建筑物的高度逐漸增高，尤其是隨著城市化進程的加快，高層建筑越來越多，并廣泛的出現在人們的生產和生活之中。在高層建筑的建設中，結構設計是其中非常重要的組成部分，對建筑物的建設、養護等產生重要的影響。

關鍵詞：高層；人性化；思考；設計

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A文章編號：

前言

隨著城市人口的日益增多，城市人口住房的壓力越來越大，城市土地也日益匱乏，在這樣的背景下，為了有效地緩解城市人口住房壓力，越來越多的高層建筑林立在城市中，成為現代城市建筑的主流。面對這種高壓力下的現代高層建筑，但如何才能使它擁有一個既鮮明又深受市場歡迎的特色呢？無論哪個角度，要想獲得市場的認同，都必須突出一個人性化的設計思想——以人為本，而富有人文色彩和人性需求的建筑設計才能營造一個深受歡迎的現代居住環境。

1高層建筑人性化設計的概念

高層建筑的人性化設計主要是指建筑物設計從人的生理、心理角度出發，盡可能地滿足人的需求，不論是外形還是室內設置，都能夠體現以人為本的理念，充滿人性化的特質。在高層建筑住宅的設計中，必須著重考慮以下幾點：一是以滿足人的安全使用為基本要求，同時盡可能地提高建筑使用功能。二是考慮到不同層次、不同群體對住宅建筑的使用需求，尤其應該滿足舒適、方便的要求。三是從人性化設計的角度出發，增強住宅建筑空間的親和力，注重建筑的健康指數，關注建筑對居民身心健康的影響。四是充分考慮到不同居民的文化層次和不同的審美理念，盡可能地給居民營造一種回家的幸福感。五是充分考慮到弱勢群體，加強無障礙設計，體現以人為本的根本理念。六是注重建筑與人、自然環境、人文環境之間的和諧相處，根據因地制宜的原則進行高層建筑設計。

2高層建筑結構的特點

高層建筑結構具有與一般的建筑結構不同的特點，它同時承受水平荷載和豎向荷載，其中水平荷載主要是由外界的風力和水平地震所產生的，豎向荷載主要是由建筑物本身的自重和其使用功能所引起的，部分高層結構尚應考慮豎向地震作用的影響。因此，高層建筑對結構抗震能力也有相應的要求。通常情況下，低層建筑結構受到的水平荷載和豎向荷載均比較小。但是，在高層建筑中，外界地震和外界風力會對高層建筑產生相當大的影響，并且是影響高層建筑荷載的主要因素。隨著建筑物高度的不斷增加，高層建筑的位移較快增長。但是，高層建筑過大的側移不僅會影響人的舒適度，還會對建筑物的使用產生影響，此外，過大的側移還會損害建筑物的結構構件和非結構構件。鑒于此，在進行高層建筑結構設計的時候，必須將側移控制在合理的范圍之內，使建筑物不會影響人的舒適度，不會影響建筑物的使用。因此，可以說，在高層建筑結構設計中，其核心是抗側力結構的設計。

3高層建筑結構體系的選型

建筑在抵抗來自于水平和豎向的荷載時構件的組成形式和傳力的路徑就是高層建筑的結構體系。結構體系包括兩個方面：水平結構體系（樓蓋和屋蓋）和豎向結構體系（墻、柱），通過這些水平和豎向結構構件將結構的水平和豎向荷載傳到基礎。對于高層建筑結構來說，側向力（包括水平風荷載和水平地震作用）對結構內力及變形的影響極大，因此，豎向承重結構體系不但要承受并傳遞豎向荷載，而且還要抵抗側向力的作用，故豎向結構也稱抗側力結構。在高層建筑中，水平結構中的樓（屋）蓋結構除了承受和傳遞樓（屋）面豎向荷載外，還要協調各榀抗側力結構的變形和位移，對結構的空間整體剛度的發揮和抗震性能有直接的影響。

根據高層建筑結構的使用材料不同，將高層建筑的結構體系分為：鋼筋混凝土結構體系、鋼結構體系、鋼-混凝土混合結構體系以及鋼-混凝土組合結構體系。鋼筋混凝土結構體系被廣泛的應用在各類工程結構中，在混凝土和鋼筋兩種材料的協同作用下，其優點是：造價低廉，耐久性好，耐火性好，造價低，整體性能優良，但存在著自重大，延性差，施工慢等缺點；鋼結構體系的優點：強度高，抗震性能比較好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在著造價高，防火性能差，施工復雜等不足；鋼-混凝土混合結構結合了鋼筋混凝土構件和鋼構件的長處，不但增加了鋼構件的材料強度，同時具有較高的抗震性能，成本低廉，然而這兩種材料構件的連接技術還存在著不足；鋼-混凝土組合結構具有承載能力高，抗震性能強，比鋼結構具有更優良的耐火性，施工速度快，但是存在著節點構造比較復雜的缺點。

根據結構形式不同可以將高層建筑結構分為框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系等。所謂框架結構體系是指承重結構全部由框架所組成的多層或高層房屋結構體系。其優點是：平面布置靈活，能提供較大的使用空間，易于滿足多功能的要求，結構具有較好的延性。框架結構體系一般適用于多層或低烈度區的小高層建筑。水平荷載作用下，框架結構的側向變形特征為剪切型。剪力墻結構體系是指豎向承重結構全部由剪力墻組成的房屋結構體系，剪力墻的主要作用是承受平行于墻體平面的的水平力即剪力。其優點是：它通常被用于高層住宅中，因為這類建筑物的隔墻較為固定，布置剪力墻不會影響各個房間的使用功能，而且在房屋內沒有柱、梁等外凸構件，既整齊美觀又便于室內家具布置；水平荷載作用下，剪力墻結構的側向變形特征為彎曲型。框架—剪力墻結構體系是指由框架和剪力墻共同作為豎向承重的多高層房屋結構體系，它具體有框架結構建筑布置靈活使用方便的優點，又具有剪力墻結構抗側剛度大、抗震性能好的優點，同時還充分發揮材料的強度作用，具有較好的技術經濟指標。

結構體系的選擇，應從建筑、結構、施工技術條件、建材、經濟、水電、暖通等各專業綜合考慮，結構方面，考慮建筑使用功能的要求，綜合考慮結構設計要求，根據高層建筑相關規范中房屋最大適用高度和高寬比、抗震設防類別、抗震設防烈度、場地類別、結構材料和施工技術條件等因素初步選定結構體系。

4人性化高層住宅建筑設計策略

4.1 堅持以人為本，做好高層建筑的規劃設計

從高層住宅來看，其群體規劃設計是做好設計的第一要務。一是滿足群體空間規劃的基本要求。在進行群體空間布局設計時，應該盡可能地保證建筑群體之間保持足夠的光照量，確保具有良好的通風、防噪性能，能夠最大可能地滿足建筑消防要求，方便生活起居。二是充分考慮不同住戶的不同需求，盡可能確保群體空間布局的多樣性。同時注重高層住宅建筑群體空間的層次分明，疏密設計合理，整體效果和諧統一。別致優雅，同時要以方便住戶日常生活和休憩為原則，有利于促進住戶之間的溝通交流，構建和諧的鄰里關系。三是確保各種服務型配套建筑區域建設的完善，以便更好地為高層住宅住戶提供各種所需的服務。

4.2 注重戶外空間布局，做好高層建筑戶外空間設計

戶外空間是給住戶留下第一印象的第一要素。戶外空間布局是否合理直接營造高層住宅建筑的居住質量。因此，在進行高層住宅建筑設計時，不僅應該關注到使用功能，而且還應該充分地考慮到居民的需求，加強空間細化與功能綜合使用相互結合，注重庭院與花園空間之間的配合，綜合考慮兒童與老人的需求，在進行住宅空間設計時還應該考慮的城市空間的相關特點，在保證滿足住戶需求的前提下，盡可能保持城市空間與高層住宅空間的相互協調性。

4.3 優化道路交通規劃，確保高層建筑與交通道路的和諧

在進行高層建筑設計時，還應該充分考慮到所在區域的交通規劃特點，在符合區域內交通規劃的基礎上，盡可能地降低交通對住戶的影響。在交通比較密集的節點應該以確保汽車通行效率為主，而在住戶人口密集，活動量較大的場所，則應以滿足住房感受為準。同時，充分考慮的道路景觀設計的動態作用，規劃與實際相符合的停車場所設計。

5結語

在高層住宅建筑中，必須充分考慮的人的因素，堅持以人為本的原則，從人性化視角入手，切實加強高層住宅建筑設計，做好高層建筑的規劃設計（包括群體空間、戶外空間等），優化建筑形象設計，做好空間平面布局，以滿足現代人們對住宅建筑的日益增強的生理和心理需求，體現建筑設計的人性化理念。

參考文獻：

[1]石東輝，高層建筑結構設計問題探討[J]，建筑設計，2013

[2]何俊旭，高層建筑結構設計及結構選型探討[J]，價值工程,2010