超高层建筑设计中需要注意的若干问题.doc

浅析超高层建筑设计中需要注意的若干问题摘要：超高层建筑在节约土地、树立现代化城市形象、促进经济发展等方面具有重要意义，但另一方面对人居环境构成一定威胁。文章主要针对超高层建筑设计中需要注意的问题展开分析。关键词：超高层建筑；建筑设计；问题abstract: the ultra-high-rise buildings of great significance in the conservation of land, establish a modern image of the city, promoting economic development, but on the other hand, pose a certain threat to the living environment. the article aimed to analyze the problems that need attention in the design of ultra-high-rise building.key words: ultra-high-rise buildings; architectural design; problem中图分类号 :tu2 文献标识码： a 文章编号：随着社会的发展，城市中的超高层建筑越来越多，这不仅集中体现了我国科技的进步，也象征着我国综合国力的增强，标志着城市竞争力的提高。然而，超高层建筑不可避免地要消耗大量的人力、物力与财力，其设计及维护需要大量的金钱，这使其已经违背了原先设计这种建筑的节约的目的。同时，在超高层建筑设计中还存在许多问题，需要人们的重视。1由普通问题转化而来的特殊问题1.1设备与设备系统设计方面的问题从土建工程的角度出发，超高层建筑的建造在技术方面一般是没有问题的。我国曾多次提出超高层建筑的建造，由此可见超高层建筑的建造在技术上是可行的。然而，如果从设备及设备系统的角度出发，超高成建筑的建造就没那样简单了，因为超高层建筑并不是将普通建筑进行拉伸和简单地叠加。这样一来，存在于一般建筑中简单的问题，在超高层建筑内就变成了相对特殊的问题，要求相关人员给予特别关注并进行相应的处理。另外，高层建筑必须承受侧向的风力，该问题也是人们必须予以重视的。1.2防排烟系统设计中的问题1.2.1没有正确认识排烟方式的差别在城市用地不断紧张的同时，越来越多的超高层建筑拔地而起。有些开发商为节省投资，在超高层建筑设计的过程中，对于消防电梯间前室、防烟楼梯间及其前室的防烟设施的设计都是运用自然排烟的方式，并无有关机械防烟设施的设计。然而，事实上，在外界自然环境的影响下，超高层建筑内不可再使用自然排烟的方式。1.2.2未对不具备自然排烟条件的封闭楼梯间进行防烟设计在超高层建筑设计中，特别是那些大型的商场中，在中部设有封闭的楼梯，为了节省投资，扩大商场的使用面积，很多设计中并没有根据规范去设正压送风，也没有增设前室。1.3电梯设计中存在的问题电梯在超高层建筑中也是非常重要的，被看作是“生命线”。以纽约世贸中心为例，在这个超高层建筑中共有246个电梯，在这些电梯高速运行的时候，若大楼发生了15.24 cm以上的晃动，那么电梯钢缆将由于一松一紧而造成的受力不均而带来损害，甚至引发危险。针对这种现象，他们设计了相应的报警系统以及电梯钢缆随动的跟踪机构，从而对电梯钢缆的长度进行及时调整，使其均匀受力。此外，还有些现象是在普通建筑设计中不会出现的，即在冬天气温较低的条件下，很可能因为低层与地下室内的冷空气进入电梯井，在烟囱效应的影响下，产生强大的气流，使得电梯门无法关上。同时，也可能把底层的某种气味带入高层中，例如厨房的油烟味等，如果在底层和地下室内进行电焊操作，或者有燃气泄漏，气流就会把火源带进高层，造成极端危险的情况。通过以上分析，可以看出对于普通建筑来说比较简单的事情，在高层建筑中都可能成为复杂的问题，甚至很大的麻烦。究其原因，主要在于它特别高，并且结构复杂，使其在设计与维护等许多方面存在很大的问题。2消防问题超高层建筑往往在功能上是多元的，而其中设备又比较复杂，本身存在很多引起火灾的潜在因素，例如，超高层建筑的电器设备很多，一旦维护、管理或使用不恰当，就可能引发火灾；未妥善管理明火；施工以及机械故障等。从引发火灾的原因来看，与普通建筑几乎相同，然而在超高层建筑中，如果发生火灾，会比普通建筑带来更大的危害。具体来说，高层建筑的消防问题主要表现在以下几方面。2.1火灾蔓延迅速由于超高层建筑中存在许多可燃物，它们形成了许多纵向烟筒。当火灾发生时，这些烟囱的拔风抽力效应可以促进火焰及烟气的蔓延，高度越高，抽力越大，这种效应就越强烈。超高层建筑的烟筒效应是最难防范的，虽然可在管道内设置一些防火阀，然而这些防火阀可能出现控制失灵、无法严密闭合等情况，从而导致有火溢出直至延烧。2.2人员疏散困难超高层建筑内部，往往会聚集大量的工作、生活人员，通常情况下，超过300 m的高层建筑可以容纳的人数都在万人以上。一旦发生火灾，一切客货电梯必须马上降至底层而不可使用，只有消防专用电梯可以使用，这样一来，大量人员必须由楼梯疏散。建筑的层数越高，人员越多，其疏散的时间就越长。2.3火灾扑救困难超高层建筑一旦发生火灾，那么在灭火过程中，就会遇到建筑周围场地小或者登高高度受限制等具体问题。另外，如前文所述，超高层建筑的火势蔓延迅速，也增加了扑救的难度。综合以上分析，可以看出对于超高层建筑，在设计中必须充分重视消防问题。只有首先全面考虑超高层建筑中可能出现的消防问题，并在相关设计中消除这些问题发生的可能性，才能够实现超高层建筑设计的根本目标。3超高层建筑的抗震设计中存在的问题对于超高层建筑的设计，关于抗震问题的研究是其关键所在，而在抗震设计中，短柱问题表现最为突出。具体问题表现如下。3.1结构平面设计中的问题对于超高层建筑的结构平面设计往往存在如下问题：在外形上不对称、不规则，其凹凸变化的尺度也比较大，同时形心、质心偏心大。此外，对于相同结构单元的设计，也存在着结构平面的刚度与形状不对称、不均匀，以及平面的长度太长等问题。3.2抗震构造柱的问题在抗震设计中，抗震构造柱也存在一定的问题。例如，在外墙的转角处，大厅的四角没有设置构造柱，有的虽然设置了构造柱，却不是成对的。还有一些设计用构造柱替代砖墙去承重，或者在纵墙和山墙的交接处没有设置抗震构造柱等。4我国目前超高层建筑节能设计的思考目前国内针对超高层建筑工程所探讨的关键技术问题多是结构的安全，而对于所面临的建筑节能问题研究和技术投入不够。4.1超高层建筑的建筑节能优化设计技术看，建筑的高度变化导致相关参数的变异，进而影响建筑能耗的变化是一个不争的事实，高度超过100米以上除太阳辐射可以认为基本不变以外，其它的气象参数都会发生很大的变