高層建筑設計中有關安全設計問題的思考

房琳

摘? ? 要：高層建筑的設計是為了城市居民提供便利的居住條件，高層建筑的空間可以節約用地面積。在城市中建造高層可擴大綠化用地，有利于節約城市建設的總投資，高層也可為城市辦公環境提供有效的辦公空間，高層中辦公環境機構集中，方便相互的聯系，有利于提高工作效率。但高層建筑仍存在諸多的問題，例如高層建筑的單位造價高、管理費用大、能源消耗大等，而且在安全上的問題，例如防火、安全疏散等，高層建筑在安全設計上要綜合考慮這些問題，創造城市活動的公共空間和居住空間。

關鍵詞：高層建筑;安全設計;安全措施

1? 高層建筑安全設計現狀

1.1? 高層住宅建筑缺少必要的“避難層”

高層住宅的造價成本很高，高層住宅在建筑結構設計、住宅容積等方面都要考慮到，但建筑中缺少對“避難層”的設置，這種問題很容易造成高層建筑在突發火災時，因缺少避難所而威脅到居住人們的人身安全，這主要是因為高層建筑在發生火災時，救援的消防云梯車不能達到所需高度，以致在發生火災時，高層建筑在外面進行施救時就會很苦難，在這種情況下，大樓里的居民需要依靠自己實施自救，而在高層建筑中設置“避難層”就是實施自救最有效的方法之一，但我國的一些避難層的防煙系統設計的不合理，主要是我國一些建筑中由于風口位置不當，使得大量煙氣從風口進入避難層。

1.2? 高層建筑的消防通道也存在諸多的問題

很多高層建筑的開發商為了追求利益最大化，在建設商用高層建筑時，高層建筑之間密度高、空地少，而且關鍵是沒有設置消防車通道，不僅是商用建筑有這樣的問題，而且高層住宅建筑也有一些問題，例如高層建筑中消防車通道，高層建筑的消防車通道多是以環形車道為主，有些車道也不夠平坦，同時也沒有設置回車場，或者是在消防通道中設置永久的擋車柱，使火災中消防車輛不能順利通過，不利于樓層中人員的疏散，嚴重影響了火災撲救工作的順利進行。

1.3? 高層建筑的安全疏散存在的問題

高層建筑的安全疏散問題包括幾個方面：①疏散人員的自身素質有些問題，這些疏散人員在面對火場環境時，會做出各種不同的反應，很多疏散人員在這種情況下易出現混亂的情況;②開發商的方面，開發商為了追求利益最大化，在設計上存在一些問題，例如疏散出口的數量、總寬度等不符合要求;樓梯間的面積不夠;建筑的自然通風欠缺考慮。

2? 高層建筑設計中安全設計建議

2.1? 堅持三項原則，落實安全設計理念

在高層建筑設計中，為了進一步落實安全設計理念，在安全設計過程中，應嚴格遵守三項原則，也就是計算簡圖的適當性，設計基礎方案的科學性，高層建筑方案的合理性。對此，在設計過程中，應全面做好各項工作。①遵守安全設計的計算簡圖適當性原則，需要嚴格控制計算中的誤差，盡量縮減計算誤差比重。在計算完成之后，還需要有序開展驗算與審核，有效避免出現計算誤差。②遵守安全設計的基礎方案科學性原則，在制定方案的時候，設計人員應充分全面了解相關內容，建筑所在地區土體特性對地基承載力的影響等等，通過詳細分析并深入探究相關因素，據此制定安全設計基礎方案才更加科學合理。③遵守高層建筑方案的合理性，設計人員應提前分析方案的可行性與實用性，避免方案在建筑施工中遇到相關問題，導致難以順利實施，從而直接影響高層建筑的安全施工。

2.2? 完善基礎結構設計方式，強化地基承載力

就高層建筑安全相關影響因素來講，建筑地基承載力的作用十分關鍵。只有做好相關各項工作，才能夠確保地基承載力的科學性與合理性。①做好天然地基加固設計。目前在高層建筑施工過程中，大多數地基利用的都是天然地基。在此形勢下，設計人員需要對天然地基的實際情況進行綜合考察，并充分合理利用設計方式方法，強化地基承載力。其中可以在設計過程中通過深埋地基設計手段，增強地基穩定性與堅固性，或者通過人工修正完善地基，滿足建筑對地基承載力的相關要求。②合理設計鋼筋混凝土墻。為了保證高層建筑地基承載力，在地下室設計中，外墻大多數會設計成鋼筋混凝土墻結構。在此環節設計過程中，利用鋼筋混凝土墻結構，不僅能夠確保地基外側層間剛度良好，而且還可以從基礎結構上，有效提高建筑地基的穩固性。③保證地下室設置的合理性。在高層建筑地下室設計過程中，合理設置地下室的承重與高度等相關因素，能夠在很大程度上提高建筑地基結構的穩定性與可靠性，而且科學設置地下室還能夠進一步協調高層建筑的整體結構。

2.3? 充分利用剪力墻開洞方法，優化建筑安全設計

我國相關部門在建筑規范中，明確規定長剪力墻最好開設洞口，并以高層建筑建設具體情況為依據，嚴格規定洞口開設的相關要求。在建筑安全設計中，根據剪力墻洞口沿著豎向水平排列布置要求，以及洞口分布和大小因素等，對剪力墻進行劃分，主要分為五大類，即實體剪力墻、聯肢剪力墻、框支剪力墻、整體小開口剪力墻、多聯單獨剪力墻。在開洞設計環節，為了確保剪力墻的實際承載力與安全性、可靠性，在確保建筑質量與實現設計要求的基礎上，應嚴格遵循相關規定，即盡量縮減剪力墻洞口數量和面積，最好采取單排開洞方式作業，剪力墻開洞的位置應該放置在墻體中間。

2.4? 在安全設計中，科學合理選定建筑梁的具體高度

在高層建筑安全設計過程中，懸挑梁的重要作用不可替代。因此，在高層建筑安全設計過程中，科學合理設計懸挑梁具有十分關鍵的現實意義。在懸挑梁設計中，科學計算并選擇建筑梁的具體高度，是確保建筑安全設計的重要因素。在安全設計過程中：①在計算梁高度時，應充分考慮梁繞度的影響作用，適當增加梁高指數，避免在建筑使用過程中掛梁由于撓度影響，造成變形，生成裂縫，從而影響高層建筑的安全性與穩定性。②在計算時，應最大程度上降低誤差，并在計算結束之后，針對結果進行驗算，有效防止在整個計算過程中由于誤差太大，直接影響懸挑梁的安全性。③在計算過程中，還需要對非水平地震在懸挑梁中的影響進行全面考慮，這主要是由于非水平地震對懸挑梁的安全性有著直接性影響，因此在計算和設計梁高時，設計師應切實依據建筑物所在區域的地質狀況，對地震在懸挑梁安全中的影響作用進行綜合考慮。

2.5? 進一步加強抗震性能設計，確保高層建筑設計的安全性

在高層建筑設計中，想要保證建筑具備良好的抗震性能，必須全面考慮滿足國家對高層建筑的抗震要求。在進行安全設計時，設計師則應做好全過程工作。①在設計分析的時候，進一步確定結構設計指數與國家建筑物抗震規定要求是否相符，一旦發現問題，及時采取措施加以修正。②在設計之前，全面做好施工區域場地地質條件和環境的調研工作，科學設置建筑物抗震設防類別與地震動參數等等。③在設計過程中，還需要詳細分析建筑的彈性與彈塑性計算工作，并采取有效的計算、審核途徑，對計算結果進行判斷，確保其與相關建筑規定的安全性要求相符。

3? 結束語

總而言之，在現代化建筑行業的發展影響下，對高層建筑的安全設計進行全面控制，直接影響著建筑工程質量與造價等整個過程。所以，高層建筑安全設計人員需要具備較好的安全責任意識，根據工程施工特性，在需要的時候，選擇高標準的規范要求，并充分考慮建筑的堅固性與耐久性需求，在保證建筑工程安全與質量的基礎上，為建設企業帶來良好的綜合效益。同時，還需從建筑體系、材料選擇、構造、施工等各個階段，全方位確保建筑的安全性，以保證居民人身財產安全為根本。

參考文獻：

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