探究高層建筑設計中的常見問題

【摘要】在城市發展步伐日益加快的背景下，建筑行業也進入了蓬勃發展時期。由于城市人口多且密集，建筑用地更加緊張，而高層建筑為解決這一問題提供了重要的途徑。高層建筑的樓層高、功能多，設計也是一項工程量大、技術含量高的工作，其設計合理與否與建筑好壞密切相關，故做好高層建筑的設計工作具有舉足輕重的作用。鑒于此，本文主要對高層設計中經常遇到的問題進行探討。

【關鍵詞】高層建筑；設計；常見問題

隨著城市化進程的不斷加快，建筑用地日益緊張，如何才能實現對土地的高效利用，并解決人們的住房問題，是城市規劃中必須考慮的問題之一。高層建筑則為解決這一問題提供了新的選擇。然而，高層建筑的設計也是一項難度較大的工作。以下主要就高層建筑設計的常見問題進行簡要分析。

一、高層建筑設計的常見問題分析

1.高度帶來的問題

當前，隨著中國的經濟不斷發展，城市不斷膨脹，高層建筑的建設也隨之興旺發展起來。人們評價一個城市的現代化、國際化，往往用建了多少高層建筑、超高層建筑來衡量。

建筑的高度成了人們關注的焦點。然而，現在有必要討論一下唯高度論之后帶來的諸多問題。首先，高度的增加必然帶來建設成本的增加。現在經常出現甲方認可，覺得滿意的方案，卻因為核算下來建造成本高的令人無法接受，最后只有放棄的情況。其次，建筑高度的增加，使得人們上下建筑時間明顯增加，使用的便捷性受到很大影響，資金大量的投入，卻并沒有換來更加舒適的使用體驗。再次，建筑面積和使用人數的大量增加，造成能耗也在節節攀升。空調，照明，電梯等能耗使用巨大，可持續性的維系過程中對能耗的長期控制也成為一個復雜而重大的問題。因而，建筑的高度應該和實際的使用相適應，在投入和使用間尋找最佳的平衡點，不能盲目的為追求高度而建設。

2.設備及設備系統問題

實際上，高層建筑的建設并非是對普通建筑的拉伸與簡單疊加。高層建筑，往往會需要多種設備及系統，包括空調系統、供電系統、監控系統、報警系統等，協同工作，共同服務于整座大樓。而各個系統的設計好壞，直接影響到建筑的使用效率，正如人體的循環和神經系統等對人的重要性一樣，只有這些系統合理正常運行，建筑才能正常有效的使用。

3.電梯設計問題

在高層建筑中，電梯是重要的組成部分，被稱為“生命線”，其設計質量是否達標，也是建筑設計不可忽視的一個重要問題。在一些超高層建筑中，電梯運行時，如果大樓發生晃動，電梯鋼纜則會出現受力不均的情況，引發一系列的危險。為此，在超高層建筑的電梯設計中，往往會設置有相應的報警系統、電梯鋼纜隨動跟蹤機構，以便隨時調整電梯鋼纜的長度，使其保持均勻的受力。

4.防排煙系統設計問題

近年來，城市用地日益緊張，超高層建筑不斷增多。為了節省投資，許多高層建筑設計的消防電梯間前室、前室防煙設施及防煙樓梯間設計都是采取自然排煙方式，而未進行有關機械防煙設施的設計。實際上，受外界自然環境影響，當前的高層建筑已不能再使用自然排煙方式。此外，甚至許多高層建筑在設計中，對于那些不具備自然排煙條件的封閉樓梯間，也未進行相應的排煙設計，火災隱患非常巨大，此問題必須予以高度重視。

5.建筑的朝向設計問題

在高層建筑的設計中，朝向設計非常重要，是衡量建筑設計合理與否的重要依據。下面說兩個高層建筑朝向設計中容易忽視的問題，第一，高層建筑的標準層朝向應考慮盡量獲取良好的景觀，高層建筑中有很多都是寫字樓，很多辦公室職員整日呆在建筑中緊張工作，若窗外有一席優美的景色，則更有利于他們獲得舒暢的心情，提高工作效率，這同時也提高了建筑本身的品質。第二，光污染的問題.高層建筑往往都會使用大面積的玻璃幕墻，而玻璃幕墻在陽光的照射下會產生鏡面反射，若持續反射到周圍建筑，則會使建筑中的人們眼睛受到傷害。光污染問題現在也越來越被重視，在高層建筑朝向的設計中應對這個問題給予足夠重視。

6.主入口設計問題

在高層建筑中，主入口的設計也是不容忽視的重要問題。對高層建筑而言，主入口是引導整個高層建筑人流的一個重要節點。在不同的地區，主入口的設計也各不一樣。比如，對于北方地區而言，要考慮冬季迎風問題，避免地域內迎風，以確保底層冬季的溫度。對于南方地區而言，則要考慮通風散熱問題，避免室內空氣不流通、悶熱，影響室內環境，故大多采用全部或局部架空方式進行設計。

7.消防問題

高層建筑的功能往往具有多元性，且設備復雜，本身已有許多火災潛在因素。比如，建筑中的電器設備，若管理不當或未能及時維護，極有可能會導致火災；施工機械出現故障，也可能引起火災。與普通建筑相比，高層建筑的火災引發因素大同小異，但帶來的威脅則更嚴重。具體而言，高層建筑消防問題可歸納為以下幾點。

7.1火災蔓延速度快

在高層建筑中，一般都要設置很多樓梯間、排風送風風道、排煙道、電梯井及管道井等豎向井道，當室內溫度高于室外溫度時，室內熱空氣因密度小，便沿著這些垂直通道自然上升，室外冷空氣因密度大，由低層滲入補充，這就形成煙囪效應。發生火災時，這些煙囪會有很強的拔風效應，進而促進火焰、煙氣蔓延，高度越高，抽力則越大。

現實中可以用一些措施來減小高層建筑煙囪效應的危害。比如，電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔洞，其空隙采用不燃燒材料填塞密實；垂直風管與每層水平風管交接處的水平管段上設防火閥等。

7.2人員難疏散、火災撲救難度大

在高層建筑的內部，通常會有大量的上班人員、居民。發生火災時，所有客梯、貨梯均要立刻降至底層停止使用。由于人員眾多，且都要從樓梯疏散，建筑越高，所需的時間也越長。高層建筑發生火災后，在滅火期間，常會遇到一系列的問題，如周圍場地過窄、登高高度受限等。此外，一旦火災蔓延速度加快，也會給撲救工作增加很多困難。基于這些問題，設計者在設計期間，則要綜合考慮多種因素，進一步提高設計的科學性、合理性。

8.防雷擊問題

高層建筑的設計，還要考慮一個問題—防雷擊問題。在設計時，應充分考慮到雷電這一自然現象，并注意采取相應的防御措施，特別是在多雷雨天氣的地區。在該問題上，應秉承的設計原則為“綜合治理、整體防御、多重保護”，并注意結合建筑結構特點與周邊設施，在易受雷擊處或頂端裝配避雷針、避雷網等防雷擊措施，以提高建筑的安全系數。

9.垃圾處理問題

隨著城市經濟的不斷加快以及人們生活水平的不斷提高，高層建筑所處位置因為大多是處在城市的繁華地段，極易在短期內產生大量垃圾。若垃圾未能得到有效、快速處理，則會影響城市環境與衛生，甚至危害人們的身體健康。為此，設計者在進行設計時，應設計有專門的垃圾通道，讓用戶能夠通過通道將垃圾運至統一的垃圾處理點。這也是衡量建筑設計是否合理的一個重要依據。

二、小結

高層建筑是城市化進程不斷加快的產物，而其設計是否合理、科學，則會影響到建筑的使用性能、質量，并與人們的生命財產安全密切相關。在高層建筑的設計中，涉及內容多、范圍廣，每一個小問題在設計中得不到妥善處理，均有可能帶來巨大的危害。因此，設計者必須對高層建筑可能出現的問題有很好地掌握，并綜合多種因素考慮，最大限度地提高設計的合理性，減少或防止不良問題的發生。

【參考文獻】

[1]賈文剛.高層建筑結構設計中常見問題分析[J].黑龍江科技信息.2014（18）：269.

[2]林宇光.高層建筑設計常見問題及應對策略研究[J].建設科技.2014（15）：101-102.