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高层建筑平面设计大全11篇

时间:2023-06-14 16:45:06

高层建筑平面设计

高层建筑平面设计篇(1)

对于建筑的结构设计,我国有相应的规范要求,要求建筑的平面布置需要具有规则性,相应的的结构之间需要存在一定的对称关系,建筑的整体结构设计需要协调合理,不应该选用不规则的平面布置方案,这样对于结构的整体的性能会造成不利的影响。但是新技术、新材料的不断出现,科学技术的不断创新,为平面不规则高层建筑的结构设计提供了技术保障,如今传统的建筑规范要求已经渐渐不适用于当今的建筑需求。品面不规则建筑为城市建设添加了新的风貌。

一、高层建筑平面不规则结构设计问题

高层建筑会因为结构设计的不规则使得建筑结构产生一定的扭转效应,当然外界不良因素对于建筑的影响也会造成结构发生相应的扭转效应,外界不良因素的影响指的是例如建筑区域内发生地震,地震会对地面结构造成严重的影响,地面某部分结构会发生位移,存在的一定扭转力就会使建筑结构产生扭转效应。建筑结构本身也会导致这种不良现象的产生,以往的建筑结构设计时,会把建筑结构设计想象成一种平面的模型,这种设计方法只是适用于原来循规蹈矩的规则结构设计,在不规则结构设计中会存在很大的缺陷,因为不规则结构设计的建筑,建筑的质量中心和刚度中心所在位置很在一定的差距,并没有相互的重合。在高层建筑品面不规则结构实际时,首先要考虑极限的扭转效应,从而确定建筑需要控制扭转力的额度,并且能对扭转效应的周期指标有一定的了解,要严格的保证建筑可以拥有良好的抗扭转性能,这样才能更好地对周期进行控制,位移比的控制也应格外的注意,提升性能有效途径就是提升建筑的质量和整体结构的刚度。

二、工程概述

某工程建筑面积11457.3O,共21层高66.12m,地下室1层~地上3层是商业广场,层高3.6m,以上楼层为住宅区,层高3m。工程采用框架-剪力墙结构设计,采用平面不规则、扭矩不规则设计,合理的剪力墙能够提高建筑的稳定性,需要对建筑结构设计中的薄弱部分采取抗震构造设计。工程在建筑中中分是用了电梯等,嵌入剪力墙,满足下部商场和上部民用建筑的同时,保证构件的连续性。剪力墙在设计中,纵横面力求平衡,提高抗震性能,为减小扭转效应需要优化调整周边潜力强长度以及宽度设计。地下室顶板厚180mm,采用了双层双向配置,配筋率0.25%。核心结构外力剪力墙厚度从上往下分别为200、250、300、350mm,相应的剪力墙截面尺寸为500、600、700mm。楼面设暗梁,宽度超过墙宽度至少600mm,按照框架梁计算配筋,剪力墙边框的暗梁宽度与墙宽相等,高度是墙宽的两倍。楼板竖向体型突出部位厚度为150mm,上下层楼板厚度为130mm,配筋率超过0.25%.

三、架构整体计算

该建筑工程使用年限为50年,抗震等级为8度、第三组,预计设计地震加速度数值设定为0.2,建筑场地特征周期为0.45s,一般地震影响系数不超过0.16,最大为0.9,属于一级抗震等级,地面粗糙度为B类设计。楼面设计依照实际情况设定为居民楼2.0kN/O,楼梯间荷载围为3.5kN/O,卫生间荷载为2.0kN/O,阳台荷载为2.5kN/O,要求上人屋面荷载达到2.0kN/O。结构整体计算采用SATWE和PMSAP软件计算,SATWE最大地震效应角度角为45.285度,PMSAP计算结果与之很接近,取15个结构计算振型,X向和Y向的有效质量系数分别设定为98.66%、99.92%,结构第一振型和第二阵型分别为X向平动、Y向平动,第三振型为扭转。

荷载和地震作用下,满足高规设定要求。建筑总质量为15104.541t,X向和Y向最小建立系数分别为5.09%、5.26%,大于3.2%,满足规定要求。在双向震动作用下,考虑到偶然偏心因素,最大弹性层间位移与楼间平均层间位移比为1.39:1.21,满足要求。X向与Y向结构各层竖向层与层之间的刚度满足高俅,结构竖向不存在薄弱层,地下室和一层X向和Y向的刚度比满足要求。X向和Y向层与层之间抗剪承载力比值范围分别在0.900~1.340、0.900~1.330,满足要求。

四、结构不规则设计措施

在此设计中为提高薄弱地区的抗扭性能,竖向体型突变部位厚度设定为1800mm,钢筋设计采用双层双向通长设计,配筋率大于0.30%.工程在4~21层民用建筑的设计中平面凸出长度为11.3m,加强凸出位置的楼板厚度和配筋率。由于此建筑的上下层之间作用不同,因此在4层以上的平面结构部分收近高度11.1m,收进后的平面宽度为12.7m,满足要求。

结构薄弱层在多遇地震情况下,剪力值设计乘与最大系数,楼层剪力墙的设计采用中震不屈服分析的计算剪力。相邻两层之间的框架柱与剪力墙的尺寸面积相等,所采用的混凝土等级相同。为减少结构的扭转效应,剪力墙的布置要求均匀对称,并在此基础上加强周边剪力墙的抗侧刚度,经过计算本工程,X向和Y向的质量中心和刚度中心分距离别为0.01~0.07m、0.05~0.37m,对应的建筑物边长分别为0.27%、1.50%。在工程设计中采用了转角窗的设计,削弱了结构的抗扭性能,属于薄弱环节设计,容易出现结构的局部破坏现象,在设计中,转角窗的两侧设置剪力墙,加强楼板板筋的配置率,并在洞口边缘的端柱之间设置暗梁,提高抗扭性能。在中震不屈服的设计中,为了提高建筑结构的塑性耗能能力,地震影响系数取最大值0.45,为了保证结构安全,设计采用弹性力时程分析法补充计算,内置特征周期为0.45s,地震加速度是程曲线最大为70cm/s2,加速度依照最大1:0.85取值。

五、抗震设计

针对工程的实际,综合分析各方面因素,采取的抗震技术措施主要有:在建筑允许的情况下尽量加长加厚周边剪力墙,尤其是离刚心最远处,将刚心和质心偏心率调整到最小,减小扭转周期,将结构调整成扭转规则结构。削弱核心筒连梁,采用弱连梁连接,使平动周期增大,增大平扭周期比。控制墙柱轴压比,提高柱的纵筋配筋率和箍筋配筋率(特别是角部),纵筋配筋率均加大一级,柱箍筋全楼加密,角柱加芯柱,来提高结构竖向构件在大震中抵抗的变形能力。在凹角处增设45°斜向钢筋,抵抗角区应力集中,加强薄弱处的板厚和配筋。

总结:根据以上内容本文首先讲述了平面不规则高层建筑结构设计中存在的问题,然后根据相应的工程实例进行分析。我国建筑行业发展的速度很快,平面不规则高层建筑建设的数量越来越多,这是建筑设计者面临的挑战也是巨大的机遇,要严格的保证建筑的科学性、合理性,保证平面不规则高层建筑的各项性能都能够满足人们的使用需求。

高层建筑平面设计篇(2)

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

随着高层建筑物的增多,关于高层建筑消防安全的话题,开始成为社会关注的话题。下面将高层建筑总平面消防设计的两个要点,即防火间距和消防通道布局进行探讨。

关于防火间距的设计

强调防火间距的设计,主要是为确保一座建筑物着火后,不会蔓延到相邻的建筑物。要根据相关的标准,对建筑物的防火间距进行合理布局和设置,防止火灾蔓延的同时,确保土地得到合理利用,更为人员疏散、消防人员的救援和灭火提供有利条件,并且能够减少火灾建筑对邻近建筑强辐射热和烟气的影响。

1.充分考虑影响防火间距的因素

影响防火间距的因素众多,如热辐射、热对流、风向、风速、相邻建筑物的高度、室内消防设施情况、扑救情况等。

(1)热辐射。从众多火灾案例中,我们可以发现影响防火间距的主要因素就是辐射热,在火焰温度达到最高数值的情况下,辐射强度和危险程度成正比。以砖混结构的建筑物起火为例,在起火窗口会向外辐射热量,其热量大约是火灾总发热量的1.8%左右。因此,控制热辐射才能减少火灾的危险程度。

(2)热对流。在没有风的情况下,热气流的温度在离开窗口以后,将会大大的减弱,所以热对流对相邻建筑物的影响不是很大,一般不会构成太大的威胁。

(3)建筑物外墙门窗洞口的面积。事实证明,如果建筑物夕嘴开口面积较大时,那么如果发生火灾,在同等条件下,由于通风好、燃烧快、火焰温度高,热辐射将会大大得到增强,直接导致相邻建筑物接受的热辐射大大提升,这就使得相邻建筑物起火的可能性大大提高。

(4)建筑物的可燃物种类和数量。不同的可燃物种类,其燃烧火焰的温度也不同。比如汽油、苯、丙酮等易燃液体,其燃烧速度和发热量都远比木材快,比木材强。

(5)风速。风速对火灾的影响很大,其能够让火灾在短时间内快速蔓延。如果是露天火灾,那么风能够让燃烧的炭粒和碎片等在瞬间飞到数十米远的地方,这就对火灾的扑救带来一定的难度,也对相邻建筑物的威胁大大增强。

(6)相邻建筑物的高度。在正常情况下,着火时较高的建筑物,对较低的建筑物威胁较小,反之,则较大。尤其是在火焰穿出房顶、屋顶承重构件毁坏塌落的情况下,威胁更大。

(7)建筑物内消防设施水平。在高层消防设计中,将火灾控制在初期极为重要。因此,如果能够在建筑物内设有较为先进的火灾自动报警装置,包括其他完善的消防设施,能够对火灾的扩大做出有效的抑制,可以将火灾扑灭在初期阶段。

2、考虑防火间距不足时的应变措施

在高层建筑总平面设计的过程中,需要根据相关的消防安全准则,对防火间距进行认真研究,确保其能够达到国家规范规定的要求。如果因为工程原因,无法做到这一点,那么就需要采取相关的应对措施:

(1)改变建筑物内的生产或使用性质,尽可能减少建筑物的火灾危险性;根据相关标准,适当的改变房屋部分的耐火性能,以便能够提高建筑物的耐火等级。

(2)适当调整生产厂房的部分工艺流程和库房储存物品的数量;尽可能的改变部分构件的耐火性能和燃烧性能。

(3)根据建筑设计和消防安全准则,把普通的建筑物外墙,调整为有防火能力的墙,比如在门窗的设计上,可以采取防火门窗的设计。

(4)在不影响建筑结构和建筑安全的情况下,可以适当拆除部分占地面积小、耐火等级低、使用价值低的、影响新建建筑物安全的相邻建筑。

(5)设置独立的室外防火墙等。

二、消防车道的设计

消防车道的设计,对消防安全意义重大。当火灾发生后,消防车需要迅速抵达现场并进行扑救。而高层建筑的平面布置、空间造型和使用功能往往复杂多样,防碍消防车的进入,进而给消防扑救带来不便。

因此,在整个高层建筑的总平面消防设计中,为了能够确保消防车辆能够迅速、有效的靠近高层建筑,展开有效的扑救行动,高层建筑周围,应设环形消防车道,环形消防车道至少两个地方与其它车道相连。当设环形车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道,当建筑的沿街长度超过150米或总长度超过220米时,应在适中位置设置穿越建筑的消防车道。消防车道可利用交通道路; 消防车道应尽量避免与铁路平交,如必须平交时,设备用车道,间距不宜小于一列火车长; 消防车道下的管沟和暗沟应能承受大型消防车压力;消防车道距建筑物外墙宜大于5m,防止建筑物构件火灾时塌落影响消防车作业;消防车道与高层建筑之间,不应设置妨碍登高消防车操作的树木、架空管线等。

1.考虑消防通道的设计

对消防通道的设计,需要具体问题具体分析,如果是面积大、使用功能多、建筑长度大的高层建筑,比如、L形、U形等建筑形态,如果其沿街长度超过150m或总长度超过220m时,那么就必须要在适当的位置,设置穿过高层建筑,能够顺利进入后院的消防车道。消防车道的宽度不应小于3.5m(4m),道路上空遇有管架、栈桥等障碍物时,净高不小于4m;同时,为了日常使用方便和消防人员快速便捷地进入建筑内院救火,还需要从设计上重点考虑,设置设连通街道和内院的人行通道,当然通道之间的距离绝不能超过80m。

2.考虑消防水源地的消防车道

一般而言,在发生火灾后,高层建筑高位消防水箱的水只够供水10min,而消防车内的水,也无法维持很长的时间。而在高层建筑中,一旦发生火灾,就需要较长时间的给水,因此必须考虑这样的一个问题,即一旦火灾进入旺盛,如何保证持续供水?那么就需要尽可能的在高层建筑附近的消防水池或天然水源(如,江、、湖、水渠等)设消防车道。

3.尽头式回车场目前,高层建筑无处不在,这就需要引进一些大型消防车,必须在消防总平设计上进行充分考虑,如考虑大型消防车救火的区域,也就是要从实际情况出发,设计消车道路,同时还需要注意设置尽头式消防车回车场。正常而言,回车场的面积应不小于15m×15m;对于大型消防车,回车场不宜小于18mX 18m。

4.消防车工作空间

云梯车等登高车辆,灭火时要靠近建筑物。城市规划及建筑设计时,应考虑云梯车作业用的空间,使云梯车能够接近建筑主体。为此,高层建筑的主体周围,最少要求有一长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5m,进深大于4m的裙房建筑,建筑物的正面广场不应设成坡地;也不应设架空电线等;建筑物的底层不应设长的突出物。如下图1所示:

为了便于云梯车的使用,高层建筑与其邻近建筑物之间应保持一定距离。消防车道与高层建筑的间距不小于5m,消防车与建筑物之间的宽度。如下图2所示,其中B值可根消防车参数确定。

三、结语

总之,随着高层建筑的不断增加,以及消防安全隐忧的出现,就需要高层建筑设计人员,能够在确保建筑质量的同时,尽可能的完善消防设计,确保建筑的消防结构、消防设施到达到相关的消防安全标准,确保人们生命财产的安全。

参考文献:

高层建筑平面设计篇(3)

一、高层住宅建筑分析

1、高层住宅建筑的类型。高层住宅主要指建筑高度大于27M以上的住宅,这些用户基本需要依靠电梯来解决垂直交通的问题,这样的高层住宅建筑的类型主要可以分为两大类:以楼层划分建筑类型和按照建筑布局划分的建筑类型。住在高层建筑的高层用户基于需求因素考虑必须得重视电梯、安全楼梯的设计。为了提高建筑面积的利用率,高层建筑靠上的部位侧重于密集型的户型设计,同样,筒状的建筑结构设计也运用的较为普遍。第二类主要特点为建筑布局的差异化,这种差异化会给建筑布局的功能性产生较大的影响,因此,在进行高层住宅类型的选择时需做好全面的分析与市场评估。

2、高层住宅平面设计应遵循的原则。首先,功能分区合理,睡眠、活动、就餐等功能区域明确,还要注意干湿分区、动静分区,减少相互干扰而又分区思路清晰才能提升住宅品质;其次,隔音设计。对于卧室和书房而言,保障其使用期间的安静是非常必要的,而这两个空间的人员流动一般较少,需远离客厅和餐厅。而客卫、客厅及门厅部位可设计为开放式,在进行门窗部位的设计时需考虑到空气流通性等因素,必要时可以采用隔断的方式来满足用户的使用需求。

二、高层住宅平面设计中存在的问题

在一个高层住宅工程的所有设计工作中,平面设计工作应是最基础的工作。由于我国不同地区的自然条件、地理环境以及人文条件都是存在了较大的差异的,因此不同区域住宅建筑平面设计工作的出发点也是有着显著的不同的,南方区域为了保证更好的散热和通风,设计时通常都是采取采取蝶式平面或是蛙式平面;而北方区域则要保证向阳和保温的需求,因此其设计时就采取十字型、双十字型或是井字型的。在此基础上,高层住宅又多了一个“高”的特点,因此其主要的交通工具就是垂直上下的电梯。和多层建筑相比,高层住宅在供电、供水、供气等方面的要求都是更高的,并且其平面布局的规划工作也更为复杂,因此其设计时也更容易出现问题。与多层住宅建筑相比,高层住宅每个单元需要服务的户数肯定是要更多的,因此高层住宅在散热、采光以及通风等方面的效果就要差一些,而噪音污染以及视线干扰也是高层住宅平面设计中存在的问题。

三、高层住宅平面布局与功能设计探讨

1、卧室区域设计

1.1设计基本原则

卧室区域主要包括家庭成员的卧室及附属的浴厕区域,需要考虑的一是房间的安静,二是好的朝向,三是浴厕的管道设备单元。这就需要我们要有取舍。将辅助房间放到北面,包括书房,必要的时候也需要牺牲一间卧室的南朝向换取起居室的日照。卧室与浴厕区域连接的紧密程度,主要取决于家庭单位的大小和平面条件。在小户型的平面布局中,浴室和厕所通常可由公共活动区域直接通达;在大户型的住宅平面中,主卧的功能性、舒适性在设计中应着重考虑,主卧一般设置在平面最深处,这样可以以给主人一个安静的休息环境,但是浴厕远离入口区域,势必要增加独立的管道设备单元。

1.2设计手法

两间以上的卧室相互连接,形成较为独立的区域,通常位于起居区的后部,远离入口,这是住宅平面设计中常用的手段,有利于动静分离,并自然形成白天与夜间活动的分隔。卧室可以一字排开、房门直接开向公共区域,也可以相对设置、房门通过共用前区联系公共区域,或是所有房门开向一条内走道,以此联系私密区与公共区。

由于不同家庭成员的卧室总是采取就近原则布置,反而提供了另一种灵活性,即与入口区域相连的独立卧室犹如一套附加的单元,与其他卧室隔着起居区域相对而立。这个卧室可以被用作儿童房、客房、工作室等,无论喧哗或是夜间使用,都不会对主卧室造成太大影响。这间卧室还可以结合入口的洗手区及卫生间布置,有三间卧室以上的住宅平面尤其适合卧室区域的再分隔。

2、厨房、起居区域设计

我们一般不愿意展示未经整理的厨房,开放式的厨房对于中餐的烹饪方式不太适用,同时由于中餐的烹饪方式带来大量的油烟,直接对外的开窗以及与其他功能区域的分隔门受到使用者的欢迎,这种平面多用于面积较大的户型。起居室则拥有了更为完整和开阔的视觉空间。此种布局在小户型中,居住者人数不多,做饭只是出于兴趣爱好偶尔为之,对起居区需求更大;还有一种情况是高层住宅结构造成了厨房面积过大,结合就餐区可以达到更高的面积利用率。这种组合形式在满足中式厨房对油烟隔离的要求的同时,厨房后部的就餐区设置在平面中自然采光最弱的区域,借助客厅及厨房两个方向的间接采光达到照明目的。在高层住宅中,有限的外墙势必造成内部采光的匾乏,此种平面以其采光及封闭厨房特有的优势得到了最广泛的应用。

3、交通区域设计

3.1户内交通

3.1.1内走道式:内走道式―交通空间脱离房间独立存在的平面形式,早期的内走道为所有房间的连系通道,起居室、餐厅均为独立封闭房间。现在起居区域开放,使得内走道更多的应用于卧室区,因此此种布局主要适用于双朝向开间多的板式高层。

3.1.2包厢式:包厢式―公共性的生活区域同时也是内部交通的结合区域,由此通达各个独立的房间的平面形式。

3.1.3入口分流式:入口分流式―通过入口区将主要居室分离,一部分朝南,一部分朝北,所有用水房间都集中在居住性能最差的中央区段,从而使各居室都有与户外的接触面。

3.2户间交通:在高层住宅中,可使用的户间交通联系方式有单元式、独立点式、廊式、组合式等。我们需要以基础调查的资料为依据,明晰居住者的生活意象,并根据高层住宅的高度、结构性能、经济性等条件来选择不同的交通组织方式。由于高层住宅的垂直交通以电梯为主、楼梯为辅,在建筑高度为27m的范围内,消防云梯可以起到第二条逃生通道的作用;超过27m并且低于54m的时候,可利用安全楼梯间和出屋面楼梯进行疏散;超过这个建筑高度则必须安装第二座楼梯。在小高层住宅中,单元式住宅形式较为普遍,住宅平面的设计很大程度上继续沿用多层住宅的设计手法;12层以上的住宅则更多的选用独立点式或廊式等连接方式;超高层住宅为了追求结构合理性和确保容积率,以独立点式及面向中庭的廊式较多。

总结:住宅是人们生活中的重要场所,因此在具体的平面设计中,需要考虑到居住的舒适度、便利性及实用性,尊重用户的个人喜好进行建筑结构的调整,在遵循其既定的设计原则之后可以从细节上进行完善。值得注意的是,设计师需对当前高层住宅设计中存在的普遍问题进行全面的分析,避免在个人的设计中出现类似问题。突出主次,做到公共区域视野开阔、空气流通,私人区域独立、安静,促进我国高层住宅设计事业的全面发展。

参考文献:

高层建筑平面设计篇(4)

中图分类号:TU241.8

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2010)10-0118-03

1前言

高层住宅无论从平面形式还是从外部形态上,都有别于高层公共建筑,这是受到内在功能特性限定的。在现代建筑设计理念中,住宅建筑始终是与实用经济原则紧密相联的,平面和外观都不能脱离功能而独立存在。

当今住宅平面的功能组织原则是将不同性质的用房划分为或私密或开放的区域,私密的区域是指个人的居住区域,包括每个家庭成员的卧室;开放的公共居住区域包括起居、餐厅、进厅、工作或娱乐区域,以及单元所属的室外空间如阳台等。

2高层建筑概述

2.1高层建筑定义

高层住宅属于高层建筑范畴,但是,由于居住建筑的特殊性,高层住宅并没有严格采用高层建筑广义上的定义标准,而是根据自身特点制定其相应的标准。我国根据先行住宅建筑设计规范规定七层及以上的住宅或住户入口层楼面距室外实际地面的高度超过16m以上的建筑必须设置电梯。各类建筑按层数划分如下:1至3层的住宅为低层住宅、4至6层的住宅为多层住宅、7至9层的住宅为中高层住宅、10层以上的住宅为高层住宅。从2002年4月起,全国部分地区调整地方住宅设计规范,修改了中高层住宅的范围,把7到12层的住宅定义为中高层住宅,把12层以上的住宅定义为高层住宅。

2.2高层建筑平面分类

2.2.1高层住宅的上部住户。日常出入完全要依赖电梯,根据电梯的位置、消防楼梯的位置和形式,以及水平交通走廊的有无和形式,住宅被分为单元式、独立式、走廊式和组合式。

对于一般的家庭型住宅,不论采用何种形式都可以满足要求:超高层住宅由于在结构上追求合理性和确保容积率的必要性,所以寻求简洁紧凑的平面。在交通方面,中央核心筒式、面对中庭的廊式比较多。

2.2.2根据平面的形状,不同的住宅平面布局可以归结于以下的基本形式:板式住宅一同进深相比开间较长的住宅、点式住宅一同平面规模相比高度较高的住宅。

2.2.3根据住户形式,不同的住宅平面布局可以归结于以下的基本形式:面层住宅,是指所有的住宅功能位于同一平面层上:双平面层或多平面层住宅,是指所有的住宅功能位于不同平面层上。

3 高层住宅平面布局与功能设计探讨

3.1卧室区域设计

3.1.1设计基本原则

卧室区域主要包括家庭成员的卧室及附属的浴厕区域,需要考虑的一是房间的安静,二是好的朝向,三是浴厕的管道设备单元。若希望保持卧室的好朝向,我们所以必须要有取舍。将辅助房间放到北面,包括书房,必要的时候也需要牺牲一间卧室的南朝向换取起居室的日照。

卧室与浴厕区域连接的紧密程度,主要取决于家庭单位的大小和平面条件。在供1―2人小家庭居住的平面布局中,浴室和厕所通常可由公共活动区域直接通达:在面积较大的住宅平面中,单独的卧室区域与浴室联系越紧密,浴厕就越远离入口区域,势必造成独立的管道设备单元。

3.1.2设计手法

两间以上的卧室相互连接,形成较为独立的区域,通常位于起居区的后部,远离人口,这是住宅平面设计中常用的手段,有利于动静分离,并自然形成白天与夜间活动的分隔。卧室可以一宇排开、房门直接开向公共区域,也可以相对设置、房门通过共用前区联系公共区域,或是所有房门开向一条内走道。以此联系私密区与公共区。

由于不同家庭成员的卧室总是采取就近原则布置,反而提供了另一种灵活性,即与人口区域相联的独立卧室犹如一套附加的单元,与其他卧室隔着起居区域相对而立。这个卧室可以被用作儿童房、客房、工作室等,无论喧哗或是夜间使用,都不会对主卧室造成太大影响。这问卧室还可以结合入口的洗手区及卫生间布置,有三间卧室以上的住宅平面尤其适台卧室区域的再分隔。

3.2起居区域设计

开放的起居区域主要包括起居室、餐厅、进厅、工作或娱乐区域,空间如阳台等。起居区域的组织方式主要考虑的是房间的进深、朝向以及使用功能便利等。贯穿式起居的好处在于不仅使起居区域有均匀的日照,而且便利了组团转角处平面的布局。

一般情况下,人们并不愿意展示未经整理的厨房,开放式的厨房仅在没有工作压力的情况下才受人欢迎:同时由于中餐的烹饪方式带来大量的油烟,直接对外的开窗以及与其他功能区域的分隔门受到使用者的欢迎,这种平面多用于面积较大的户型。

就餐区域功能退化,缩小至厨房的一个区域,而起居室则拥有了更为完整和开阔的视觉空间。此种布局多用于2人家庭住宅中,居住者有职业无小孩,做饭只是出于兴趣爱好偶尔为之,对起居区需求更大:还有一种情况是高层住宅结构造成了厨房面积过大,结合就餐区可以达到更高的面积利用率。

这种组合形式在满足中式厨房对油烟隔离的要求的同时,厨房后部的就餐区设置在平面中自然采光最弱的区域,借助客厅及厨房两个方向的间接采光达到照明目的。在高层住宅中,有限的外墙势必造成内部采光的匾乏,此种平面以其采光及封闭厨房特有的优势得到了最广泛的应用。

3.3交通区域设计

高层住宅平面的交通联系包括两部分,一是联系高层内部住户与室外空间以及各住户之间的交通形式,户内交通与住宅单元的平面布局的关系,主要体现在流线组织方面。高层住宅相对于多层住宅而言,交通区域需要得到更多的重视。设计师很容易把注意力集中到住宅的使用功能上,而对它们之间的流线组织轻描淡写,以至于交通面积过大造成浪费,或是穿越式交通破坏房间完整形态等。户间交通主要指住户从室外到进入户门前这段流线,它包含有室内外空间过渡、垂直交通联系、水平交通联系等部分。

3.3.1户内交通

3.3.1.1内走道式

内走道式一交通空间脱离房间独立存在的平面形式,早期的内走道为所有房间的连系通道,起居室、餐厅均为独立封闭房间。现在起居区域开放,使得内走道更多的应用于卧室区,因此此种布局主要适用于双朝向开间多的板式高层。

3.3.1.2包厢式

包厢式一公共性的生活区域同时也是内部交通的结合区域,由此通达各个独立的房间的平面形式。

3.3.1.3入口分流式

入口分流式―通过入口区将主要居室分离,一部分朝南,一部分朝北,所有用水房间都集中在居住性能最差的中央区段,从而使各居室都有与户外的接触面。

3.3.2户间交通

在高层住宅中,可使用的户间交通联系方式有单元式、独立点式、廊式、组合式等。我

们需要以基础调查的资料为依据,明晰居住者的生活意象,并根据高层住宅的高度、结构性能、经济性等条件来选择不同的交通组织方式。

由于高层住宅的垂直交通以电梯为主、楼梯为辅,在建筑高度为24m的范围内,消防云梯可以起到第二条逃生通道的作用;超过24m并且低于32m的时候,可利用安全楼梯间进行疏散:超过这个建筑高度则必须安装第二座电梯。在小高层住宅中,单元式住宅形式较为普遍,住宅平面的设计很大程度上继续沿用多层住宅的设计手法;12层以上的住宅则更多的选用独立点式或廊式等连接方式;超高层住宅为了追求结构合理性和确保容积率,以独立点式及面向中庭的廊式较多。

4 高层住宅平面布局与户型设计探讨

随着社会经济的发展,住宅平面发展至今历经了很多次变革,一方面居住模式在改变,另一方面家庭成员结构也在改变。住宅对社会的发展是极为敏感的,但是由于住宅的高度耐用性(住宅结构、材料寿命50~100年),也最容易落后干社会发展的步伐。落后于居住模式的发展更新。

4.1一室户户型

一室户通常是指65m2以下,具有一间卧室的户型。由于高层住宅电梯井及设备问分摊面积较大,一室户的建筑面积相对多层住宅而言略高,可以达到70m2。由于一室户住宅仅供单身汉或年轻夫妻居住,起居室与卧室的私密性在程度上相当,所以不需要象其他户型一样加以分隔。各区域紧密结合成一个宽敞的空间整体,可以大大改善小住宅的空间质量。

一室户平面设计的基本原则是食寝分离。通常情况下,起居与就餐结合成起居就餐区,而当面积低于40m2时,多采取将起居与睡卧结合、餐桌并八厨房、厨房简化为开放式烹调台等方式,达到面积的紧缩化。

4.2二室户户型

二室户通常是70-90m2的,具有两间卧室的户型。二室户较一室户而言,是面积紧缩型家庭住宅的代表,它提供了更为灵活的居住形式,满足了2-4人居住的可能性由于居住人数的增多,各自需要独立的私密空间,分户门成为必须。卫生间视需求可与厨房分离,服务于卧室区域。在面积较为宽裕的情况下,餐厅从起居室中脱离出来,靠近厨房,形成餐厨区域。两室套由于面积紧凑,多用于塔式高层住宅中,仅有个别高标准住宅使用单元式交通联系。

4.3三室户户型

三室户通常是指90-160m2、具有三间卧室的户型。三室户是当今国内家庭住宅的主流户型,满足了最广泛的3口之家居住需求。

在功能方面,除主卧、次卧外增加了书房(客房),根据需要还可增设主卫,餐厅的地位有所上升,一般与客厅有明确的空间分隔。卧室数量增多,可进行卧室区域再划分等。

对于面宽小于进深长度的实例,通常情况下正面仅有二开间宽度,进深可达15m,用于双侧采光或三侧采光的单元式条形住宅中。

4.4四室户及以上户型

高层建筑平面设计篇(5)

在对私人区域进行设计时,要注意的就是必须保证用户的生活质量,这就要求设计师必须合理分配空间,将睡眠、餐饮等区域合理安排,避免出现互相干扰的情况,当然还要重视各个区域的使用功能是否发挥到极致。

(1)起居厅。起居厅通常用来会客、家庭会谈及娱乐等活动,像狭长、异型类的设计不宜采用,宽敞明亮的设计会好一点。起居厅设计的需要处理好交通的问题,它主要要处理的就是户门、厨卫卧室门以及活动区划分的关系,应尽量避免通道面积大、房门过多现象。其空间设计还需要考虑家具的摆放,根据室内活动和功能性进行摆放,力求落落大方,精致简洁。而且,要注意的是交通线不应贯穿起居厅的中心,门户位置也最好偏向角落或墙端,这样就可以有适当的空间布置家居,形成较为独立的空间。

(2)卧室。对卧室的设计主要是要为住户提供一个良好的休息环境,就要避免内外部对卧室造成任何的干扰,应尽量选在平面深处,如果可以的话,衣柜和更衣室的空间也要保留。

(3)厨房。厨房就是用来存储、烹调食物的地方,一般有存储、洗涤和烹饪三个区域。厨房一般可以称作是家庭中心,在社会发展中也越来越重视厨房,对厨房的位置、面积等进行更加合理的设计,可以为效率的提高、时间的节约等提供很大的便利。厨房的主要设备一般就是灶台、洗涤槽和操作台,这三者通常会形成工作三角形,面积不超过两平米,而其他的设备根据需求来自行放置即可。而现在时展迅速,家庭电器的更新换代也变的快速起来,家庭的电气化程度也越来越高,设计时还需要考虑水管、电线、煤气管道等等的走线,还要给这些预留专用空间才可以。

(4)餐厅。餐厅时一户住宅的核心地方,在餐厅的时间是人们就餐、放松储能的时间,因而对餐厅的设计需要格外关注。餐厅家具的摆放和布置需要符合人们的活动空间需求,也是平面设计的依靠。餐厅在住宅中的位置,除了一些具备餐厅功能的空间外,那些独立的餐厅大多数应该在客厅和厨房之间,这样可以避免互相干扰的现象,而且在餐厅和客厅共处一地时,可以用一些类似矮柜的隔断来隔开形成两个空间,存在各自的独立性就行,也并非一定分开,只要餐厅紧邻厨房即可。

(5)卫生间。卫生间一般有厕所、浴室、化妆、存储和洗涤等组成,在一定程度上具有私密性,所以卫生间最好不要正对客厅等较为开放的地方。卫生间的面积一般根据设备的大小、数量以及人体活动所需的空间来确定的,而且它需要一定的采光通风面积,如果缺少通风条件的,就需要装置通风设备,门下最好留有20毫米左右的高度进风。卫生间是用水较多的地方,因而排水是十分重要的。设计时应格外注意以排为主,防为辅,其地面应低于一般高度25毫米左右,放置积水外流,还要设计好,避免潮气渗透。(6)阳台。阳台在人们的生活中有着十分重要的地位,因为它直接接触到室外,与客厅连接的阳台,可以延伸客厅空间。阳台可以根据户主不同的喜好来设计成一个多样化的空间,面积虽然小但可以进行绿化、休息、观景等行为,如果有条件的话,可以设计多个阳台、或阳台面积较大,露天的也可以,设计成私人的空中小花园,让生活变得更加多姿多彩。

1.2公共区域的设计

(1)大堂。大堂的设计应具有人性化,这就需要充分考虑住户的需求,比如残疾人士和婴幼儿的专用通道,或者局部的搬运工作,这些等等都可以在入口的地方设计出一定的坡道。在其内部,注意的就是一是采暖设计,如果在北方,就需要尤其重视;二是电梯的通风和采光空间设计;最后就是,信报箱的设计位置、大小等等。

(2)电梯。高层建筑中,公共区域最主要的就要数电梯了,因为它是贯通楼层上下的一个主要交通工具,关系着人们的日常的生活,因而对电梯的设计也就要格外的关注和研究。每栋楼最好安装两部电梯,且布置紧凑一点更为方便,在消防的角度看来如果分离较远不是很好,而且就会很容易忽略另一台电梯,紧凑设计令住户在等电梯时更方便操作。在设计时要注意,电梯的大门不要直对住宅的门户,要注意保护住户的隐私。同时,还要保证消防电梯和客梯的组合模式,进而提高电梯的使用效率。

(3)垃圾收集。高层建筑中,每一层的公共空间都应该留有一定的垃圾收容区域,面积要求不需太大,一个垃圾桶的大小即可,但最好放置在距离货梯附近的地方,这样方便清洁工作人员在工作时的清理,省下较多的人力和物力。

高层建筑平面设计篇(6)

前言

高层建筑结构设计中,平面布置规则性是必须仔细考虑的因素,由于不规则平面布置结构使其平面质量中心同刚度中心不重合,使结构绕刚心发生扭转,导致同层构件同一方向上产生不同位移,严重时导致结构整体破坏,所以在结构设计中,必须对结构平面布置不规则扭转问题提起足够重视。

一、关于平面不规则结构的定义

1、若干规范关于平面不规则结构的定义

关于结构规则与否的定义及规定,不同国家的标准出发点是不相同的。欧洲规范比较定量地规定了规则结构的指标,如表1所示[3]。美国规范和澳大利亚规范却从相反的角度定义了结构的规则性,即不规则结构的量化指标,如表2所示。

类型 定义

平面

规则

准则 建筑结构在平面内沿两正交方向上侧向刚度和质量分布接近对称

平面轮廓简洁紧凑,即无诸如H,L,X等形状,总的凹角或单一方向凹

入尺寸不超过对应方向建筑总外部平面尺寸的25%

楼板平面内刚度同竖向结构的侧向刚度相比足够大,以致于楼板变形

对竖向结构构件间力的分配影响很小

在采用基底剪力法给出地震力的情况下,加上偶然偏心,任一楼层沿

地震作用方向的位移不超过平均楼层位移的20%

表1规则结构的准则

2、不对称与不规则之间的关系

如前所述,关于不规则结构的定义,目前为止尚无明确严格的定义。但不对称结构较为严格意义上的定义为,结构自由振动的某一振型同时出现平动与扭转振型,即平动与扭转振型耦联,对应的平动振型方向因子及扭转振型方向因子均不为零时,即为不对称结构。从结构分析和设计的要求出发,以对称与不对称结构分类,实际的工程意义似乎不大,因为客观上存在的大量不对称但经过结构布置调整的建筑,其振动特性仍与对称结构类似,可以归入规则结构,而其余的则归入不规则结构。我国规范规定了平面不规则的三种类型,凡符合至少其中任意一条的结构均为不规则结构的范畴。需要指出的是,扭转不规则的定义是在刚性楼盖假定的前提条件下得出的。换句话说,即便是不对称结构, 但由于其不对称性较弱,算得的扭转位移比小于规定值1.2时,仍可归为规则结构。由此可见,不对称结构规则与否,不仅与其形状的对称性强弱有关,而且与其质量分布和刚度分布密切相关。也就是说,结构的对称性是一个综合的概念,包含平面形状的对称,质量、刚度的对称等,这些因素决定了结构的规则性问题。而这正好与前述若干规范关于不规则结构的定义实质是一致的。更为严格或更为科学的说法应该采用规则与不规则的说法,而不是对称、不对称的概念。

非规则类

型和定义 美国规范 澳大利亚规范

扭转非规

则性―――当

横隔板为

非柔性时 当垂直于某轴线结构物一端的最

大层偏移大于结构物二端层偏移

平均的1.2倍时,则应考虑扭转的

非规则性。在计算端最大层偏移

时,要考虑偶然扭矩的影响 当结构的重心与刚心之间

的距离大于沿地震力作用

方向结构尺寸的10%时

则应考虑扭转的非规则性

凹角 结构物的平面外形及其抗倒向力

体系具有凹角,且凹角两边的突出

部分均大于该方向结构物平面尺

寸的15% 同上

横隔板

不连续 横隔板突然不连续或刚度变化,包

括挖去的或开口的面积大于横隔

板毛面积50%或某楼层到相邻层

的横隔板有效刚度的变化大于50% 同上

平面

外分支 侧向力路线不连续,例如,垂直单

元的平面外分支 同上

不平

行的体系 垂直抗侧力单元与抗侧力体系的

主正交轴不平行也不对称 同上

表2结构的平面非规则性

二、关于扭转效应产生的原因分析

1、外来干扰。地震波通过地面时的运动是极其复杂的,各点的周期和相位是不同的。由于地面质点间运动的差别,可使地面的每一部分不仅产生平动分量,而且也产生转动分量,这种转动分量迫使结构产生扭转振动和扭转效应,而不论结构对称与否。

2、建筑结构自身的特性。在一般的结构抗震分析中,通常是将建筑结构简化成平面模型,分别在其两个主轴方向进行计算严格来说,这样的分析方法只适用于质量中心和刚度中心相重合且在一条直线上的四平八稳、庄重对称的建筑结构。而对体型多样化、质量中心和刚度中心不重合的不规则结构显然是不适用的。这主要是因为地震时作用在质量中心的惯性力将对刚度中心产生扭转力矩,迫使结构产生扭转耦联的空间振动。

三、关于扭转效应的控制

1、有关扭转不规则的相关讨论

为了控制结构的扭转效应,我国《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》均规定了结构的位移比限值后者同时还给出了周期比的控制指标。文献[4]指出了规范判别结构扭转不规则的位移比计算方法―――完全平方和的不尽合理之处,相应给出了三种补充计算方法,并通过实例验证了补充方法的可靠性和有效性。文献[5]详细分析了耦联反应及相对偏心距、平动周期与扭振周期的比值对扭转效应的影响,但它采用的是一阶振型,没有考虑高阶振型的影响。文献[6]指出:国内外有关抗震规范均未提到结构各楼层在地震作用下产生的楼层(构件)扭转角度对竖向构件造成扭转所带来的不利影响,也没有提出层间扭转角的限值及如何控制的措施。文中给出了扭转位移比与层间扭转角的关系、楼层扭转角的计算方法、竖向构件的扭矩计算方法以及抗扭计算。文献[7]指出了《规范》及《规程》中关于扭转不规则判别界限存在的问题,提出用楼层转角来反映框架结构及框剪、剪力墙结构的扭转不规则实际状况,并给出了各自作为判别扭转不规则界限的楼层转角值。需要指出的是,文中给出楼层转角界限值时没有考虑楼层层高的变化及剪力墙厚度的变化所带来的影响。

2、扭转效应的控制方法及措施

高层建筑平面设计篇(7)

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

1 工程概况

某建筑工程,建筑面积11457.2m2,地下1层,地上21层,建筑总高度66.24m,地下层1~地上层3为商业广场,层高3.6m,层4~21为住宅,层高3.0m。地下层1至地上层2近似为矩形平面,外轮廓尺寸约为25.8m×24.1m,层4以上楼层平面局部收进成“凸”形平面。

工程采用框架-剪力墙结构,存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、竖向体型收进等抗震不利因素,为不规则高层建筑,须进行抗震设防专项审查。合理布置剪力墙以减弱结构的不规则程度,缓解竖向刚度突变部位和平面薄弱环节在地震作用下应力和变形的集中程度,对薄弱部分进行中震不屈服分析并采取适当的抗震构造措施,提高结构在强烈地震作用下的抗震性能。

2 结构和构件设计

2.1 结构形式

工程设计利用楼、电梯间设置核心筒,在框架柱内嵌入剪力墙形成框架-剪力墙结构,该结构形式在较好地满足下部商场和上部住宅建筑功能的同时,保证了结构竖向抗侧力构件的连续,具有良好的抗侧刚度和抗扭性能。

2.2 结构平、立面布置

核心筒剪力墙布置时,纵、横向剪力墙力求均匀对称并互为翼墙,并保证筒体角部墙肢的完整性,提高核心筒的抗震性能。通过优化调整建筑物周边剪力墙墙肢长度和厚度,实现结构质量中心和刚度中心的接近或重合,减小结构的扭转效应。

2.3 地下室设计

地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,板厚为180mm,楼面钢筋双层双向配置,配筋率为0.25%。地下层1柱的配筋按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(简称抗规)第6.1.14的规定加强。

2.4 上部结构主要构件设计

(1)剪力墙的设计

核心筒周边和结构剪力墙厚度从下往上分别为350,300,250,200mm,对应的剪力墙端柱及框架柱的截面尺寸分别为700,600,500mm,混凝土强度等级分别为C40,C35,C30。

(2)框架梁、暗梁和次梁的设计

嵌入框架柱之间的剪力墙在楼面位置设暗梁,暗梁宽度为墙宽,高度取墙宽的两倍且不小于600mm,该暗梁参与结构整体计算并按框架梁计算配筋。核心筒区域剪力墙设边框暗梁,宽度为墙宽,高度为墙宽的两倍,该暗梁按抗震构造配筋。

(3)楼板设计

竖向体型突变部位及上下1层的楼板厚度分别为150,130mm,双层双向配筋,配筋率取计算值且不小于0.25%。

3 结构计算参数

该工程设计使用年限50年,抗震设防烈度为7度、第一组,设计基本地震加速度值0.10g,抗震设防类别为丙类,建筑场地类别为Ⅱ类,特征周期为0.35s,多遇地震影响系数最大值0.08,罕遇地震影响系数最大值0.50,抗震等级为二级。50年重现期基本风压0.50kN/m2,地面粗糙度B类。楼面恒荷载按实际计算:活荷载卧室、起居室楼面2.0kN/m2,楼梯间及前室3.5kN/m2,电梯机房7.0kN/m2,卫生间2.0kN/m2,厨房2.0kN/m2,阳台2.5kN/m2,上人屋面2.0kN/m2,不上人屋面0.5kN/m2。

4 结构的不规则情况和设计措施

4.1 楼板不连续

为提高楼板削弱区域抗震性能,竖向体型突变部位的楼板在该区域的厚度取180mm,其他楼层的板厚在该区域分别增加30mm,该薄弱区域楼板钢筋采用双层双向通长设置,配筋率不小于0.30%。楼板边缘设扁梁,扁梁上部纵筋直锚入楼板内,锚固长度按照抗震要求确定。

4.2 凸凹不规则

本工程层4~21平面凸出长度为11.3m,大于平面突出方向结构总长度(22m)的51.4%,按照高规判别为凸凹不规则。结构设计时对平面尺寸突变位置的楼板厚度和配筋进行加强。

4.3 竖向体型收进

(1)竖向体型收进的判别

因建筑使用功能变化,本工程层4以上结构平面部分收进,体型收进位置的高度为11.1m,为建筑总高度的17%,接近高规第3.5.5条20%的限值。收进后的平面宽度为12.7m,为下部楼层对应宽度的49.6%。按照高规第3.5.5条收进后的平面尺寸不宜小于下部楼层平面尺寸75%的规定,本工程为结构竖向不规则。

(2)竖向体型收进建筑的抗震加强措施

结构薄弱层在多遇地震作用下的剪力设计值乘以1.25的增大系数。该楼层剪力墙的墙肢名义剪应力的控制和剪力墙水平抗剪钢筋的配置采用中震不屈服分析的计算剪力。在结构设计时上部收进楼层和相邻下部楼层对应位置剪力墙和框架柱的截面尺寸不变,混凝土强度等级不变,以减小两个楼层的抗侧移刚度和承载力的差异。在结构设计时竖向体型收进楼层及地上层4设置约束边缘构件,提高墙肢的抗震性能。对竖向体型突变部位及其上、下一层楼板的厚度和配筋采取加强措施。

4.4 扭转不规则

(1)扭转不规则的判别

在双向地震作用和考虑偶然偏心的地震作用下,本工程最大弹性层间位移和楼层的平均层间位移之比的最大值为1.32(X向),1.16(Y向),最大位移与层平均位移的比值为1.31(X向),1.14(Y向)。按照抗规第3.4.5条判定为扭转不规则。

(2)扭转不规则的控制

为了减小结构的扭转效应,剪力墙的布置力求均匀对称,努力实现结构质量中心和刚度中心的接近或重合。并加强结构周边剪力墙的抗侧刚度,适当削弱核心筒的刚度,提高结构的抗扭性能。

本工程结构整体计算模型经过反复优化,结构质量中心和刚度中心的距离为0.01~0.07m(X向)、0.05~0.37m(Y向),分别为对应方向建筑物边长的0.27%,1.50%。

本工程Tt/T1=0.7739,远小于规范0.9的限值要求,较好地控制了结构的扭转效应。

工程设计中严格控制楼层竖向构件最大的水平位移与该楼层水平位移平均值的比值,避免出现该比值大于1.4的情况。

4.5 转角窗

本工程层4~21在轴?和轴?的两个端头各有一个转角窗。转角窗的设置削弱了结构的抗扭性能,成为抗震薄弱环节,在强烈地震作用下易导致地震应力和变形的集中,造成结构的局部破坏。为提高结构的抗震性能,在转角窗的洞口两侧设置剪力墙并设端柱,端柱全高箍筋加密;转角处楼板局部加厚,并加强楼板钢筋的配置;洞口边缘的端柱之间设置暗梁贯穿楼板,并提高转角梁的抗扭承载力和抗弯承载力。

5 地震作用补充计算

5.1 中震不屈服分析

(1)计算参数的设置

为了合理布置剪力墙,保证结构体系具有良好的塑性耗能能力,避免主要受力构件出现脆性破坏,设计对剪力墙主要墙肢和连梁进行中震不屈服分析,地震影响系数最大值取0.45。

(2)中震不屈服分析结果

经过反复优化,本工程在中震作用下剪力墙和连梁名义剪应力没有出现超限情况,剪力墙施工缝抗滑移验算超限情况也比较少。但框架梁混凝土受压区相对高度超限和纵向钢筋配筋率超限的情况较多,剪力墙边缘构件纵向钢筋配筋率超限的情况也比较普遍。

5.2 弹性动力时程分析

为保证结构安全,设计采用弹性动力时程分析法进行多遇地震作用下的补充计算分析。弹性动力时程分析采用SATWE程序内置的特征周期Tg=0.35s对应的3组人工波和4组实测地震波进行结构分析,地震加速度时程曲线的最大值为70cm/s2,地震波按照双向输入,加速度最大值按主次方向1∶0.85的比例取值。

6 结语

对于现代城市日益涌现的造型新颖别具一格的平面不规则建筑,结构设计人员应细心分析各种情况,找出结构的重点和薄弱点,因势利导克服不利因素,使整个结构在平面和竖向合理地布置结构刚度避免和减少结构可能出现的薄弱部位。实践证明,本工程的设计措施是有效的,不仅提高了关键构件的塑性耗能能力,还较大地改善了整个结构的抗震性能,有效地保障了结构的安全。

高层建筑平面设计篇(8)

中图分类号:TU97 文献标识码: A

引言

如果说建筑专业是民用工程设计的龙头,那建筑总平面的设计可谓建筑设计的龙头了,几乎所有的设计部是从这里开始的。总平面设计看起来可能没有建筑单体设计那么引人注目,但它所涵盖的内容和所产生的影响力却是不容忽视的。从概念上讲,总平面设计是在城市规划管理局或城、镇规划建设局批准的用地范围内,根据上级批准的设计任务书,结合地形、地质、气象、水文等自然因素,把建筑物、构筑物、交通运输、各种场地绿化设施等,在平面圈上进行合理、协调地规划、设计与布置,使一个工程的各个项目成为一个有机整体.这样的设计称为总平面设计。

1、建筑防火间距

1.1、《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)第4.2.1条注解规定:防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算;当外墙有突出可燃构件时,应从其突出部分外缘算起。部分实际工程设计中往往片面地理解规范,认为凸窗及封闭阳台都属于突出于外墙的构件,并且不属于可燃构件,因此在设计中有大量凸窗及封闭凸阳台的情况下仍然按照护实墙体的距离来确定建筑的防火间距〔笔者认为,建筑外墙,顾名思义建筑的结构,就是四周所围成建筑主体的部分,围护建筑物,使之形成室内.室外的分界构件称为外墙。的功能有:承担一定荷载,遮档风雨,保温隔热,防止噪音,防火安全等、也就是说是否使之形成室内.室外的分界构件是“外墙”一个重要属性,显而易见建筑中的凸窗及封闭阳台等都是“外墙”的构成部分在确定防火间距时不能忽视这一类型的因素,在设计只有凸窗及封闭阳台等“外墙”时应从该“外墙”的最近距离计算。

1.2、现在大量的综合体等“集群”项目中多层“大底盘”或是地下室“大底盘”上面多个单体的情况,往往在考虑通风、排烟及采光的情况下“大底盘”上会伸出许多采光通风窗,而这样的采光通风窗与各个单体建筑距离的确定普遍存在两种看法:一种意见认为这样的“窗井”与建筑的防火间距应该按照《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)第4.2.1条规定的建筑物间距来确定,另外一种意见认为这样的“窗井”是隶属于大底盘建筑的一部分,可以不必考虑间距的问题,对于“集群”建筑来说,如果伸出于“大底盘”之上的“窗井”或是“中庭”下方的功能部分与“大底盘”上部的建筑在同一防火分区的话,则可不必考虑防火间距的问题;如果伸出于“大底盘”之上的“窗井”或是“中庭”下方的功能部分与“大底盘”上部的建筑不在同一防火分区的话.在垂直方向上属于两个防火分区,那这两个防火分区之间的门窗洞口距离应参照《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)第5.2.1条规定:防火墙不宜设在U、L形等高层建筑的内转角处当设在转角附近时,内转角两侧墙上的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于4.00m;当相邻一侧装有固定乙级防火窗或防火百页时,距离可不限对于与本“集群”外的建筑来说,当然严格按照《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95(2005版)第4.2.1条规定来确定其防火间距。

2、消防车道的设计

2.1、现行国家对消防车道设置的规范

《高层民用建筑设计防火规范》中规定高层建筑的周围应设环形消防车道;当设置环形消防车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道;尽头式消防车道应设有回车道或回车场,回车场地不宜小于15m×15m,大型消防车的回车场不宜小于18m*18m。当建筑的沿街长度超过150m或总长度超过220m时,应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。《建筑设计防火规范》要求“街区内的道路应考虑消防车的通行,其道路中心线间的距离不宜大于160m”,“有封闭内院或天井的建筑物,当其短边长度大于24m时,宜设置进入内院或天井的消防车道”。可以看出两个规范对消防车道的设置是不同的,但对消防车道宽度和高度的要求则基本一致,即“消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4.0m”。除了宽度要求外还指出消防车道路面、扑救作业场地及其下面的管道和暗沟等应能承受大型消防车的压力。消防车道可利用交通道路,但应满足消防车通行与停靠的要求。在居住区内的道路只有组团路和宅间小路低于消防车道的要求,所以对其重点考虑其宽度和承载能力的要求。

2.2、高层居住建筑消防车道的发展

土地资源日益紧张的今天,想要充分利用土地资源并且不违背消防通道设置规范、达到一定的绿化率,自然就考虑到在平日里利用率偏低的消防车道的改造。分析先前的消防车道,除了平日利用率低、占用大量空间之外,也与近年注重的“人性空间”的理念违背。在消防车道的发展中,从与城市交通无异的沥青、水泥消防车道逐渐出现了采用广场砖、铺路石、碎石片等材料来美化消防车道。但是过多的硬质道路和铺装必然占用了绿化面积,并且在高温炎热时硬质道路和铺装易产生高温,缺乏透水、蓄水能力,远不如绿化植被。考虑到以上因素,并且道路作为人对周围环境尺度的标准之一,后期逐渐出现了柔化消防车道边缘的做法,把边缘做成不规则状,使之成为貌似小区步行系统的原路;再有为了减弱道路过宽的感觉,在消防车道的中央或边缘摆放易移动的盆栽和雕塑小品等。而后景观设计师基于生态学原理,在2006年版的《居住区环境景观设计导则》中提出在4米宽幅的消防车道内种植不妨碍消防车通行的草坪花卉来设计成隐蔽式车道,平日作为绿地使用,应急时供消防车使用。

2.3、隐形消防车道的识别问题

早期用植草砖铺设的隐形消防车道,因为混凝土植草砖只有30%~50%空隙率,即使没有碾压也无法长成天然草坪形态,和周边绿地很容易区分,最终效果还是难以满足人们对景观的更高要求,而采用PVC植草格即能做到更好的隐形。这种材料抗压性、整体性好,承重能力强,草坪覆盖率达95%以上。但是过度的隐形就会使消防车道难于识别,由于消防车的行驶速度快,在行驶过程中很难将隐形消防车道和普通绿地区分开,特别是当隐形车道和周边绿地连为一体时就更难说它到底是车道还是绿地了。

隐形消防车道的材料从植草砖到植草格,各有各的利弊。目前对于过度隐形的消防车道主要从两个方面才增强它的可识别性:一是人为的设置识别标志,如在消防车道的边界用特殊材料铺设来划分空间,但是已实施的此类隐形消防车道的隐形部分的绿化往往人为破坏现象严重,效果并不理想;二是利用植物造景手法以车道两侧多层的列植或丛植乔灌木作为消防车道导向指示。该方法要看设计师运用植物材料的水平,在不阻碍消防车通过的同时考虑水平及竖向的无障碍性。

3、建筑登高面及消防扑救场地的设计

3.1、高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5米、进深大于4米的裙房,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。其意义及理解:无论是建筑物底部留一长边或1/4周边长度,其目的都是为了使登高消防车能够展开工作。根据登高消防车功能实验证明,高度在5米,进深在4米以上的附属建筑,会影响扑救作业,因此,必须对附属建筑的高度、进深加以限制。设置直通室外的楼梯或出口,主要考虑人员从楼梯间进入,尽快到达火层,抢救被困人员,并进行火灾扑救。

3.2、高层建筑的扑救面与相邻建筑应保持一定距离。其意义及理解:高层民用建筑之间及高层民用建筑与其它建筑物之间除满足防火间距要求外,还要考虑消防车转弯半径及登高消防车的操作要求。因为高层建筑消防用的举高消防车不同于普通消防车,它更大更长,所需要的道路拐弯半径更大一些,这需要在高层建筑场地设计当中必须注意。

3.3、消防登高车操作场地可结合消防车车道布置,宽度不小于8米,场地靠建筑外墙一侧至建筑外墙的距离不宜小于5米,且不应大于15米.其意义及理解:登高车操作场地长度和宽度分别不应小于15米和8米.因举高消防车所需要的操作空间更大,消防扑救面的预留宽度以18米为宜,这也是目前消防部门掌握的的最佳数据。举高消防车(云梯消防车,登高平台消防车及举高喷射消防车的总称)一般宽度为2.5米,登高作业是两侧的支撑臂向外展开1.5米,高层喷射水枪时所需要的距离加上预防安全距离,大概是18米左右,所以在设计当中一定要有现场操作空间概念,才能在我们今后的设计当中把以后在实际工作生活当中的安全隐患降到最低。

3.4、作业场地及下面的管道和暗沟等,应能承受大型消防车的压力。其意义及理解:这一点在设计当中也很重要,设备专业的室外管道基本是通过建筑物间距中的道路平行铺设,这样有利于检修维修,非暗沟是铺设对于压力的承受要好一些,而室外的砖砌管道和井,它们的承压不够的,在大型消防车(载水重量可达40吨,工作载荷50吨)通过时,会发生坍塌。这就需要设备专业设计时尽量避让消防车道及消防扑救场地,无法避让可按荷载加大承压设计。

3.5、消防登高面应靠近住宅的公共楼梯或阳台、窗。建筑物的外墙与消防登高操作场地相对应的范围内,每层均应设置可供消防救援人员进入的窗口,窗口的净尺寸不得小0.8米x0.8米,窗口沿距室内地面不宜大于1.2米。其意义及理解:该窗口可利用建筑上符合上述要求的可开启外窗。火灾来临时,消防人员在无法利用消防楼梯救援时,可利用每层可开启的窗口和阳台,通过举高消防车进入建筑内部救援。

3.6、供消防救援的建筑立面一侧不应设置影响救援的驾控高压电线和树木。理解:这些东西会影响举高消防车的举高升空,耽搁救援时间。

4、消防登高场地的设计

4.1、登高面的设计

4.1.1、高层建筑在登高面的设计和建造上,应该有意识把沿街的交通便利的一侧设置为登高面,重点选取最合适的一面作为登高面,注意其它自然因素对登高面选择上的影响,例如风向,避免登高面设置在常年风向的下风处,事故发生时会导致热浪和烟雾影响消防人员灭火和救援;

4.1.2、设计消防登高面外侧墙体的过程中,应注意外界障碍物的影响,例如广告牌、玻璃幕墙等等,尽量保证消防登高面的平整,并靠近建筑物的窗体和阳台,不受一些外界因素的干扰。

4.2、科学设计登高场地

科学合理的登高作业场地,应该有足够的举高空间和作业范围,并且中间不受树木、电线等物体的影响,还应做到举高场所附近要有相应的消防设施,便于消防车辆进行取水,这些是消防登高场地设置的前提条件。另外,在满足以上条件的基础上,要做到消防车作业场地附近,不得建造地下停车场等的出入口,以免造成消防救援工作的混乱。对消防登高面的设计还要遵循一定的客观规律,严格按照有关规定和参数执行,例如,建筑物的高度为50m,那么就要保证17.89m的范围内都不得有类似树木和电线杆的障碍物,因此我们可以确定,50m以上的建筑物的消防工作空间为18m,大型登高平台消防车的专用车道宽度应大等于6m,建筑与车道的距离为11m。我们还应进行更详细的思考和分析,建筑物的高度是不等的,对于30m高层建筑的登高场地该如何设置,建筑高度30m,举高消防车不需要50米的高度,角度倾斜的范围也应该相应做出调整,按照原比例进行计算收缩,14m的登高场地就能够达到要求。

5、结语

总之.高层民用建筑总平面的消防设计要与相关的城市规划、城市的总体抗灾能力、当地的消防装备、建筑周边环境道路等情况统筹考虑,不应片面的以“满足”规范为目标,而应以确保消防安全和经济实用为原则,力求从保障生命安全至上的角度整体完成消防工程设计。

参考文献:

[1]金涛.浅谈高层建筑总平面消防设计中需注意的几个问题[J].低碳世界,2013,05:131-133.

高层建筑平面设计篇(9)

中图分类号:TU972.3

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2010)05-0161-02

1 引言

结构设计规范明确要求,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应有良好的整体性,建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,不应采用严重不规则的结构方案,但随着我国经济实力和科学技术水平的提高,人们的思想观念不断更新,严格意义的规则建筑已经很难见到,取而代之的是大批新颖别致、标新立异、彰显个性的建筑物。各地大量涌现的现代建筑物几乎都是不规则或是严重不规则的,如希尔顿饭店、深圳发展中心、中央电视台等,都是不规则建筑的典型代表,它们的出现既给城市建筑带来了崭新的面貌,同时又给结构设计人员提出了严峻的挑战。如何遵循规范精神,对不规则建筑结构进行结构设计与计算分析,成为工程设计中必须解决的重要课题。

2 高层建筑结构平面不规则的主要形式特征分析

从现实的角度,综合高层建筑各种不规则的结构形式,主要表现在以下几个方面:

1)扭转不规则,考虑偶然偏心的情况下位移比大于1.2;

2)凸凹不规则。①平面狭长,在抗震设防烈度为6、7度时,平面长宽比大于6.0(8度抗震时大于5.0);②凹进尺寸太多,平面凹进一侧的尺寸大于相应投影方向总尺寸的0.35(8度时大干0.3);③凸出过细,凸出部分的长宽比大于2.0(8度时大于1.5);

3)楼板局部不连续,①楼板凯洞凹入后,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%;②开洞面积大于该层楼面面积的30%:③采用细腰形平面;④有较大的楼层错层(楼板错层小于梁高不算错层);⑤角部重叠,重叠面积小于较小一侧的25%;

4)侧向刚度不规则,①楼层侧向刚度小于相邻上部楼层的70%或其上相邻三层平均值的80%:②结构顶部取消部分墙、柱形成空旷房间:

5)竖向尺寸突变,①高层结构上部楼层收进部位到室外地面高度大于房屋高度的20%,上部楼层收进的水平尺寸大于相邻下一层的25%:②高层结构上部楼层外挑,下部楼层的水平尺寸小于上部尺寸的90%,且水平外挑尺寸大于4m,

6)竖向抗侧力构件不连续,竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递:

7)楼层承载力突变,A级高层建筑的层间受剪承载力比小于0.8,B级高层小于0.75;

8)结构的周期比过大,A级高层建筑不应大于0.9,B级高层建筑和复杂高层建筑不应大于0.85:

9)复杂高层结构,带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等。

3 工程项目实例概况

湖南某高层建筑是一集商业、酒店及办公楼为一体的综合性大楼,建筑层数地下2层,地上24层,其中底部裙房四层,结构体系为框架剪力墙结构,总建筑面积约45000m2,建筑高度94.3m,地下两层为车库层高为4.8和5.3m,首层为酒店大堂及商铺,层高8m,2至4层为酒店餐厅及辅助用房,层高4.8-6m,5至12层为洒店客房层高均为3.5m,12层以上为办公楼,层高均为3.5m。

本工程为丙类建筑,使用年限为50年,抗震设防烈度为6度,剪力墙及框架梁柱抗震等级为二级,基础设计等级为甲级,采用高强预应力管桩,工程结构整体计算采用中国建筑科学院开发的设计软件SATWE进行计算。

4 结构平面不规则情况分析及调整处理措施

该大楼特点是竖向功能变化较多,笔者针对不规则平面的结构特征及高层建筑的特征,从概念设计和计算设计两方面人手,综合分析各相关因素,提出适合于不规则平面特征的结构选型及结构布置方法。调整后结构裙房及标准层平面见图1。

4.1 建筑结构平面不规则情况分析

本工程平面体型为z字型,I/Bmax=0.56>0.35,属于平面不规则结构,竖向有立面缩进,同时层高相差较大。初步计算结果表明:结构在地震及风荷载作用下的位移角能满足规范要求,周期比为0.83

调整该楼的周期比和扭转位移比是结构设计的重点工作,由于该楼平面凸凹不规则,两个核心筒均处在两边,刚度极不均匀,质心与刚心偏差较大,在地震等外力作用下极易产生扭转破坏。周期比的控制与位移比的控制一样,周期比侧重控制的时侧向刚度与扭转刚度之间的相对关系,目的是抗侧力的平面布置更有效、更合理,使结构不至于出现过大的扭转效应。

总之,控制周期比的目的就是使结构抗侧力构件布置得更合理、更均匀,并不是使结构更刚,当平动第一周期与扭转第一周期比较接近时,由于振动耦连的影响,结构的扭转效应会明显增大,但该楼的第二周期扭转因子达到0.34,可认为扭转刚度偏弱,同样需要调整,不能仅仅认为平动第一周期/扭转第一周期小于0.9就可以了,应同时考虑平动周期中的扭转因子,不然在大震情况下,结构可能第一周期就是扭转周期。

4.2 平面不规则情况调整处理措施

考虑到这个薄弱环节,对结构的竖向构件做如下的调整:

1)在结构的左上方和右下方各加一片较长的剪力墙,增强建筑周边结构构件的抗扭承载力,同时也将结构的刚心大大的推向左边;

2)在右下角的核心筒开洞,削弱该处的刚度,因为该处核心简偏心较大,这也使刚度中心向左边移:

3)取消左上部核心筒下面的一个小核心筒,削弱中部的刚度,同时将该核心筒的连梁做弱,使结构的剪力墙更均匀,对结构扭转位移比及周期比均有较大的好处。

首层层高8m,造成受剪承载力小于上层的80%,要解决抗剪承载力不足,主要就要

加大抗剪截面。或提高混凝土强度,采取的措施就是在首层以下的各层将柱截面均加大100mm,墙加厚50mm,混凝土强度加大一级,采取措施后,‘受剪承载力比在90%以上,能满足规范要求,本楼第四层初算为薄弱层,四层顶即裙房屋面,为此将裙房屋面梁截面加大,加厚屋面板,有效的避免了薄弱层。通过以上调整,该楼由5项不规则调整为2项不规则,即平面凸凹不规则,立面缩进不规则,避免了申报超限。调整前后结构裙房及标准层平面见图1。

4.3 调整前后的周期参数

从表1的数据来看,因为取消一个小核心筒,刚度有所减弱,但结构调整的后刚度明显比调整前均匀,抗扭刚度也得到加强。同时扭转位移比也得到明显改善,

(由于篇幅问题未全部列出)最大扭转位移比均小于1.20,属于规则结构,从一个平面明显不规则的结构通过合理的调整刚度也可以使其成为结构上的规则结构。

4.4 弹性时程分析

对于平面不规则高层建筑,按高规规定,应采用弹性时程分析法进行多遇地襞下的补充计算,本工程采用2条天然波和一条人工波,弹性动力时程分析结构表明,在多遇地震作用下的层间位移、角位移、总剪力、总弯矩均满足设计要求,见图2,CQC法是安全的,设计达到了预期的效果。

4.5 采取的抗震措施

针对工程的实际,综合分析各方面因素,采取的抗震技术措施主要有:

1)在建筑允许的情况下尽量加长加厚周边剪力墙,尤其是离刚心最远处,将刚心和质心偏心率调整到最小,减小扭转周期,将结构调整成扭转规则结构。

2)削弱核心筒连梁,采用弱连梁连接,使平动周期增大,增大平扭周期比。

3)控制墙柱轴压比,提高柱的纵筋配筋率和箍筋配筋率(特别是角部),纵筋配筋率均加大一级,柱箍筋全楼加密,角柱加芯柱,来提高结构竖向构件在大震中抵抗的变形能力。

4)在凹角处增设45°斜向钢筋,抵抗角区应力集中,加强薄弱处的板厚和配筋。

5)四层虽然可以不算规范上的薄弱层,但计算仍按薄弱层计算,其地震剪力应乘以1.15的增大系数,同时加强该层墙柱配筋,提高结构在大震中的抵抗变形的能力。

6)加强裙房上层,即五层的墙柱配筋,有效抵抗立面缩进后产生的鞭梢效应。

通过采取以上措施,使该平面不规则建筑在满足各项功能的前提下,结构更安全科学和合理。

5 结语

综上所述,对于现代城市日益涌现的造型新颖别具一格的不规则建筑,结构设计人员应细心分析各种情况,从概念设计人手。找出结构的重点和薄弱点,因势利导克服不利因素,使整个结构在平面和竖向合理地布置结构刚度,避免和减少结构可能出现的薄弱部位,同时加强薄弱部位的构造措施,使建筑物从一个貌似不规则的建筑调整成一个结构上的规则建筑,只要结构工程师认真分析,抓住重点,强化构造,不规则结构的设计问题是可以解决的。

参考文献:

[1]JGJ3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[2]邓孝祥,张元坤,唐可,平面不规则高层结构的扭转分析与抗扭设计[J].广东土木与建筑,2006(1):3-6.

高层建筑平面设计篇(10)

为了减缓城市用地的紧张,加强高层建筑可以提高城市用地的利用率。如今社会经济和科技发展飞快,相应的也促进了高层建筑中建筑设计水平的提高。然而在实际的高层建筑中建设计面临着各种各样的问题,这也影响到了整个建筑设计的工程质量,对人们的经济和安全造成了威胁。因此,加强对高层建筑中建筑设计是非常重要的。

1高层建筑中建筑结构设计状况

在高层建筑设计期间,钢筋结构与钢筋混泥土结构是运用最广泛的。当中相对小质量的钢筋结构,这样便于搬运,而且比较强的强度与韧性,然而不足的防火功能,因此必要加强防火的措施。而钢筋混泥土结构本身具有比较稳定的防火和结构特点,当然也有其相应的劣势:难搬运和比较大的质量,会给建筑造成麻烦。两种相比较而言,由于制造钢筋结构需要比较高的成本,整个建筑设计就需要浪费不少资金。因此需要将这两种进行结合,这样使得高层建筑设计更具有稳定性。

2高层建筑设计中面临的问题

2.1高层建筑平面设计中面临的问题

(1)使用功能建筑平面设没法满足。高层建筑设计在期间,常面临的问题是建筑平面设计没法符合使用功能,那导致这样的情况具体有以下几个原因:第一相关的设计人员在设计时,有时只凭自己的主观意识和平时的工作经验,就造成了偏差关于平面设计,相应的建筑功能也就受到影响了。第二如今比较混乱的建筑工程市场,其中有不少不合法的资质挂靠等情况,不具有设计水平情况的存在,也是造成了问题存在于平面设计。(2)立面设计受平面设计的影响易忽略。以上讲到没法使使用功能得到满足外,往往还会对立面设计受平面设计的影响易忽略。在实际建筑设计中,相关的设计人员为了能够使建筑功能得到满足,就调整平面设计,这也相应地变化着立面设计,不然就没办法达到满意的效果。

2.2高层建筑立面设计面临的问题

(1)不够协调的建筑立面变化。在实际的建筑立面设计期间,相关的建筑设计人员常面临的问题是不够协调的建筑立面变化。由于某些设计工作者对建筑变化追求过度,这也就使得存在不够协调的建筑立面变化这样情况。(2)处理不到位对建筑材质和色彩。作为一名建筑设者其设计水平怎样可以从对建筑的材质和色彩的处理是否到位提现出来。在实际的建筑设计中,假如建筑设计者对色彩处理的时候没有周全地按照建筑物附近的环境来进行处理,那么不清晰的纹理或者是搭配混乱的色彩等情况就容易存在着。

3高层建筑设计中建筑设计相对应的措施

3.1高层建筑整体设计

在实际的高层建筑中建筑设计具体指两个方向:处理手法和主体设计。当中处理手法具体是指:通常情况下,是没有多大的空间变化在高层建筑设计中,但相关的建筑设计者可以从高层建筑的底部设计方向入手,采用多变化的设计方法。而主体设计就是指:进行裙房设置在高层建筑设计时候,这样就可以使建筑生态功能得以实现,建筑工程的利用率得以提高。并且进行裙房设置还可以使人们的不同需求得到满足,高层建筑的多类型的使用功能也得以提高。

3.2分类建筑设计在高层建筑中

在高层建筑中的建筑设计具体可以分为三个方面:建筑围护、底层入口和服务设施。当中关于建筑围护方面的,建筑设计人员要对围栏进行对于对应的设计,特别是在高层建筑中,这使得人们的经济和生命的安全得到了保障了。另外,很重要的就是底层入口,建筑设计人员是要按照不同区域来相应的设计底层入口。通常情况下,对于南方的底层入口设计,需要确保底层入口环球能够通风散热,而北方的底层入口设计需要使相应的环境提高,冬季迎面风要避开。最后关于服务设施这方面的,建筑设计工作者一开始就要考虑在建筑工程刚开始进行设计时,从而使得人们的需求都可以得到满足。

3.3高层建筑安全设计

在高层建筑中的建筑设计最重要的就是建筑的安全设计。因此建筑设计人员可以从几个方面入手以达到建筑设计的安全,第一,建筑设计者要重点考虑防火安全设计在高层建筑设计中,必须配备一定的消防设施在那些建筑重要范围内,减少相关的自然灾害发生。第二就是电气问题的设计,必须照明应急设计,并且要选择逃生比较容易的地方在对电梯位置如何设计选择时要考虑到这点。最后就是关于设计的安全通道,一定要容易对人群进行疏散且选择的地方要比较宽广。

4结语

根据以上的论述,高层建筑使得紧张的城市用地得以缓解,所以要多提高高层建筑。然后在不少的实际建筑工程中,由于存在某些原因导致高层建筑是存在着很多问题。因此要使这项问题得以解决,建筑设计者就要从建筑的安全设计、整体和分类设计几个方面考虑进行建筑设计,达到人们满意的设计效果。

作者:付凯

高层建筑平面设计篇(11)

中图分类号:TU97文献标识码: A

1.引言

我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚,但已经取得了很大的成就,如北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史,高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。 高层建筑设计从功能、体量和外观上都对我们的城市产生重要的影响,因此,加强建筑外立面设计的探讨、总结设计方法和规律,提高设计水平和建筑品味,是我们需要积极研究的课题。

2.高层建筑美学功能及造型色彩设计

2.1美学功能

高层建筑美学就是体现一种形象,影响高层建筑造型与立面设计的因素很多,主要有以下几点:一是高层建筑强烈象征性要求的新颖性和独特性;二是城市规划对区域节点和地标形象和色彩要求;三是裙楼的形态比例对塔楼的造型和尺度的关系。

2.2造型设计

高层建筑造型设计的内容包括形体处理、立面划分以及色彩设计。形体处理的基本原理是保持形体的均衡、连续、简洁、光滑和上小下大,立面设计需要有正确的比例和尺度概念。高层建筑的立面处理对建筑外部形象的塑造具有重大影响。

2.2.1尺度设计

2.2.1.1城市尺度

高层建筑造型应充分考虑城市尺度,即对城市及其系统和天际线方面的关系和影响。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,是城市的重要景点,不当的尺度会对城市产生不良的影响;

2.2.1.2整体尺度

建筑的整体尺度的均衡非常重要,设计时要注意以下几点,一个造型美的高层建筑要处理好裙房、主体和顶部的尺度关系;高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。

设计时应从城市设计的角度对其进行分析,结合城市尺度、近人尺度、整体尺度、细部尺度综合考虑。

2.2.1.3近人尺度

设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求。 要考虑临近建筑的行人与高层建筑之间的关系,或者说高层建筑临街面尺度对街道行人的视觉影响。高层建筑的底部是人们常接触的部位,是人对高层建筑近距离感知的重点,其尺度应该为近人尺度。近人细部尺度细化接近于人的尺度。

2.2.2立面划分

根据人的视觉感知特征,将高层建筑造型分成上段、中段、下段三个部分,即通常说的底部(裙楼)、中部(塔楼主体)和顶部三部分。人平视观察高层建筑的最大高度一般为裙楼高度,也是高层建筑竖向外部空间下部接近底界面的近人尺度的部分。对高层建筑底部空间高度的界定与建筑的总高度和其前部空间的开敞度有关,没有一个绝对的标准。三部分形态转换关系的处理是否得当,是决定高层建筑整体造型优劣的重要因素。注意各部位比例的协调,留意裙楼的高度和顶部的尺度。

顶部和入口雨蓬的造型设计,是识别高层建筑的重点部位,

2.2.3形体分析和立面设计

2.2.3.1高层建筑底部

设计应有丰富的视觉尺度层次,高层建筑底部形态上要达到视觉平衡,应有一定的高度和体量,平衡高层建筑过高带来的体量不均衡。设计时一般将尺度过大的高层建筑主体退后,使裙楼沿街布置,减少高层建筑对街道的压迫感。

高层建筑底部临街面,必须与所在街区的城市结构联系,应将其内部空间与外面街道生活联系在一起。为了保持街道空间及视觉的连续性,临街面应与沿街的其他建筑尺度相一致,风格宜有所呼应。底部立面设计着重于人的具体感知,在构件尺度上需要精心设计,特别需要把握好裙楼与塔楼构图上的联系。要突出建筑界面的细部、装饰和质感,还要重视商业裙楼广告位的留置或可能性。立面形式不宜采用过于繁琐的手法,容易破坏整个建筑的平衡与稳定。

主要出入口,高层建筑底部立面设计的重点当属出入口,特别是临街面的主要出入口。出入口的设计有三个重点:一是尺度,即出入口与建筑高度的协调,出入口的尺度应比非高层建筑放大,同时有主次的区别,但要避免雨篷位置太高或太低不能满足使用功能的需要。同时,要具有可识别性,可用符号和色彩进行重点装饰。

2.2.3.2高层建筑中部

高层建筑中部是其体量的主要组成部分,对高层建筑整体视觉影响效果最大,形体的塑造应以整体效果为重,建筑构件的群集化构成中部基本的立面形式,形体单纯,呈现出强烈的韵律感。

中部的设计内容主要有两方面,一是形体处理,二是立面划分。形体处理即形体组合,立面划分就是确定立面构成要素,以达到令人愉悦的观感效果,在立面划分的过程中比例的把握最为重要。建筑立面设计应有层次性,立面构成必须明确划分为水平和垂直因素,并使各要素的比例与整体的关系协调,一般往往突出竖向元素。

2.2.3.3高层建筑顶部

顶部造型是视觉在对高层建筑形象产生认知时最受关注的区域。顶部造型能从较远区域完整呈现出来,成为视觉焦点和建筑的标志、象征。

高层建筑顶部对城市区域空间结构,特别是城市轮廓线,有着相当重要的标志和控制作用,是反映城市形象及特色的标志性元素。高层建筑的顶部造型对于整个城市天际线的塑造起着决定性的作用。

高层建筑的顶部并没有严格意义上的比例划分,和建筑平面及造型设计关系很大,但是有的建筑倾向于整体造型的把握,顶部只是作为楼体的延伸或者一体化处理,因而从立面上看,没有明确的顶部造型。

2.3色彩设计

色彩造型是高层建筑立面设计的重要组成部分,对建筑造型和空间的强调是建筑色彩的基本功能。特别是高层建筑体量高耸,不恰当的色彩使高层建筑成为视觉污染。

高层建筑在城市空间中,除了自身的色彩平衡,密集高层建筑群体中高层建筑色彩还应相互平衡。

在设计过程中,还应该遵照当地城市设计色彩指导措施和意见。

5.结语

高层建筑立面的效果及建筑群的整体风貌将直接反映一个城市的发展与建设品质,直接映射城市的文化层次和审美水平。高品质的建筑,需要对城市社会、历史、文化、环境的深入了解,需要科学的城市规划,需要设计师们具有良好的职业道德,需要城市管理者的控制与监督,需要优质的施工技术,对于建筑立面设计的研究也将促进城市和建筑向更好的方向发展。

6.参考文献

[1] 钱正坤.世界建筑风格史[M].上海:上海交通大学出版社.2005.1.1.