高层建筑的设计要点范文第1篇

关键词：高层建筑 ；发展 ；设计要点

从古至今，几乎每一个时期都能够找到高层建筑的身影。高层建筑的发展有着一个长期的过程。各个时期的高层建筑既体现了人类智慧，也是对一个时期经济和社会的真实反映。

1.高层建筑的发展

1.1高层建筑的几个发展阶段

第一阶段：十九世纪之前。早在一千多年以前世界上就已经出现了高层建筑。古罗马已经能够修建十层左右的房屋。我国古代也有许多杰出的高层建筑，例如西安大雁塔改建于公元704年，已经高达60多米。虽然受到经济和技术的约束，但是当时的建筑大多墙壁厚实，支撑的柱子也大多十分牢固。

第二阶段：十九世纪到二十世纪这一百年间。随着科技的迅速发展，电梯的使用逐渐普及化，于是建筑的高度逐渐增加。十九世纪末的美国已经能够建造29层高的楼房。同时由于工业革命的影响，高层建筑的建筑材料得到了充分的开发和利用，一些建筑物开始使用高强度的铁作为高层建筑的承重框架。法国和美国相继采用钢筋混凝土作为建筑物的主要框架结构。

第三阶段：二十世纪以后。此时的高层建筑进入了快速发展阶段，高层建筑的整体质量也开始得到更多的关注。这一阶段欧美的高层建筑处于饱和状态，但先进的建筑结构体系的形成以及经济的迅速发展，仍然使得高层建筑在发展中国家普及开来。目前最高的建筑物是马来西亚吉隆坡佩特罗纳斯大楼，已经高达450米。

1.2现代高层建筑发展的起因

随着工业革命的爆发，城市人口激增，无论是城市的土地还是生活资都源变得尤为稀缺，使得地价不断上涨。通过建造高层建筑，既增加了单位面积的使用效率，又节约了土地资源，实现了资源的优化配置。同时经济的增长也在一定程度上带动了高层建筑的进步。新兴科技为高层建筑提供科学的技术保障，混合材料的使用增加了高层建筑的质量。随着社会的进步，高层建筑的制造已然成为了衡量一个地区或者城市建筑结构是否完善，施工设备是否达到世界水平的一个标准。

1.3高层建筑的缺陷

高层建筑由于承重的增加，必须采用钢材建造，而钢材存在一个致命的缺陷，遇高温就会变软，丧失原有的强度。虽然在建造过程中会涂上一层防火涂料，但这只是最基本的防护措施，如果真的遇到大型火灾，防火涂料几乎没有什么可用之处。而高层建筑在面对各种突发事件的时候，所能采取的措施其实相当有限。一般的高层大厦都是人口密集相对较多的地方，用火和用电十分频繁。随之带来的问题就摆在眼前：消防安全和人员疏散。一旦发生事故，整个建筑中的人员都需要得到疏散，如果电梯发生故障，疏散工作就变得十分困难。同时还要看到，高层建筑的维护费用是十分高昂的，如果发生坍塌和损毁，基本上无法再在短时间内建造出相同的建筑物，会给整个国家带来巨大的损失。

2. 高层建筑的设计要点

2.1采光设计

高层建筑的设计目标之一就是能够减少能源的消耗，实现资源节约型社会的发展要求。因此对增加高层建筑的采光效果，减少人工照明成为了重要的环节。现代的建筑中，一般都采用几种常见的日光采集系统来达到减少人工能源消耗的目的：（1）通过提高单位面积的采光区域，减少由于太阳辐射造成的制冷负荷，从未减少能耗；（2）通过让阳光直射屋顶平面在不增加太阳强度的基础上又能使得采光区域更加深入；（3）最主要的系统就是要能够阻挡太阳的直接照射，在获得每日太阳位置的变化找到适合的采光区，减少人们对太阳光温度的不适应，也能节约人工能源。通过对采光系统的运用，能够获得人工节能与增加采光的双重益处。适当的采光环境，能够为人们提供舒适的工作环境，保证工作效率。而人工照明能源的节约，更是能够减少各种突发事件的发生。

2.2电力设施的设计

高层建筑对于防火的要求相较于普通建筑更加严格。牢固的电力设施就能够在事件突发的情况下带来极大的便利。（1）应急电源。为了能够更好的对突发状况采取措施，必要的应急照明工作也是必不可少的。要保证高层建筑的供电，必须在建造初期就使得电源的供应来自两个不同的发电站。一旦发生消防事故，能够保证高层建筑的正常供电。同时还要准备好应急的供电设备，保证停电的时候能够维持建筑物的正常运行。（2）电梯。电梯作为高层建筑中不可缺失的运输工具，无论是日常生活还是紧急状况下，都需要高度重视。电梯的设计要能够保证对整个建筑人员的载重，安装位置比较显眼，方便出行。平时采取定期维修和保养，在遇到紧急情况下，能够安全迅速疏散人群。

2.3排烟设计

在大多数高层建筑火灾发生过程中，造成伤亡的直接原因是由于吸入烟气导致的窒息和中毒。事故发生的主要原因还是在于为了节省使用面积，大部分的制造商取消了消防电梯的设计，仅仅只有普通的居住用电梯。由于消防电梯内部有自然排风条件，而楼梯的出入口处也有设计阳台和通风口，烟气在蔓延过程中能够很快的排出，从而能够有效地减少了事故发生的伤亡情况。

2.4抗震设计

地震的突发对于高层建筑的质量是一个巨大的考验。一般高层建筑在进行抗震设计时候，需要注意以下几个问题：（1）建筑物建造前需要最好一系列准备工作，包括构造框架的位置是否准确，在大厅的四角和转弯处是否已经设置构造柱等关键问题。其中关键的环节就是在山墙和纵墙的交界处勘察构造柱的承重能力；（2）岩土工程的勘探资料必须齐全。当岩石工程的资料不完善的时候，不能立即进行施工，否则就不能掌握整体的建筑规划，设计方案很有可能发生严重偏差；（3）准确把握抗震设防标准。根据《建筑抗震设防分类标准》制定的设防等级，严格执行，不能随意提高或者降低设防等级，在保证整个建筑物安全的基础上，减少工程建造费用。

2.5消防设计

高层建筑存在隐患的主要原因还是由于在事故发生的过程中会面临各种各样的问题，因此要全面考虑到各种情况的应对措施。（1）人员疏散设计。面对人口密集的高层建筑，一旦发生事故，人员的疏散是最重要的一步。如果火势不是过大，可以维持电梯的正常运行，以保证在最短的时间内能够将所有人群撤离现场。当火势过大的时候，才需要通过楼梯疏散人群，虽然这样会增加疏散的难度和时间，但这在事故中能够有效保证每个人的人身安全。（2）火势控制设计。高层建筑物大多有可燃物的堆放，一旦燃烧起来就会产生大量的烟气。在建造建筑物的时候就要考虑到这一因素，在管道内设置一些防火阀，控制火势的蔓延，为救援工作增加时间。（3）火灾扑灭设计。高层建筑的火灾会造成大面积的蔓延，但由于周围建筑物和地形的限制，在扑救过程中会存在一定的困难。如果只是小范围的火灾，可以对一些重要物品进行适当转移，如果高层建筑火势蔓延迅速，则要尽量先扑灭易燃易爆物品周围的火焰，防止人员伤亡。

3.结语

高层建筑的发展经历了一个漫长的过程。而时代的进步使得高层建筑在社会中的运用变得广泛，而高层建筑的发展也促进了对其设计要点的深入研究。通过观察各个阶段高层建筑的特点，能够为今后各国的高层建筑建造提供宝贵的经验。

参考文献

[1] 沈恒冰，郭晶，龚子骏等.浅谈现代高层建筑设计要点及发展趋势[J].科技创新与应用，2013，（9）：203.

高层建筑的设计要点范文第2篇

【关键词】高层建筑；结构设计；扭转；受力性能；结构方案；计算简图

中图分类号：TU208 文献标识码： A

前言

高层建筑的出现是科技发展、社会进步、建筑行业提升的重要标志，当前，国家和城市发展越迅速，高层建筑的数量和层次就越高，很多大城市已经开始了超高层建筑的设计和施工，并已经逐渐成为一种社会和行业发展的趋势。在这样的趋势下，高层建筑结构设计工作就显得尤为重要，在设计工作中要通过科学的手段、统筹的方法和高超的技巧将设计的合理性、安全性和需要的广泛性和差异性有效地统合在一起，满足从行业到社会，从个人到集体，从需要到发展等各方面的需要。当前，各界为建筑行业提出了做好高层建筑结构设计的要求，因此，在高层建筑结构设计中要了解高层建筑结构的特点，注意设计中的要点，重点对高层建筑结构的扭转和受力性能进行关注，在坚持安全、质量和经济的原则下，提升高层建筑结构设计的水平。

一、高层建筑的结构特点

1、重视对待轴向变形。高层建筑中，由于竖向负荷较大的原因，可能会引起在柱中较大程度上的变形，从而对连续梁、弯矩产生比较大的影响，该影响包括两个方面：一方面是，会增大端支座负弯矩的数值或者是增大跨中正弯矩的数值，另一方面是，减小连续梁中间支座的负弯矩值。除了这两方面的影响外，还会影响预测构件的侧移和剪力，以及影响构件的下料长度，对于对构件的侧移和剪力的影响，将其和构件竖向变形相比较，就会得出较为不安全的结果；对于对预测构件下料长度的影响，可以采取根据计算轴向变形数值，然后针对性的对下料长度进行调整分配。

2、重要的高层建筑结构设计指标是结构延性。高层建筑和低层建筑的区别之一就是：在建筑结构方面，高层建筑的结构较柔和，同时也就保障在地震作用下高层建筑的变形更大。为了避免高层建筑在遭受较大冲击后，在进人高层建筑塑性变形阶段的前提下，高层建筑仍可以具有较强的变形能力，也就是避免高层建筑的倒塌，需要在高层建筑结构设计时采取恰当合理的措施，达到保障高层建筑结构具有应对较大冲击的延性。

3、高层建筑结构设计的决定性因素是水平荷载。一方面，对于大多数的高层建筑楼房来说，竖向荷载基本上是定值，而水平荷载，比如地震作用和风负载，荷载值随着高层建筑结构动力特性的不同而发生较大程度上的浮动变化；另一方面是，由于高层建筑楼房自身的重量和楼面引起的弯矩和轴力的数值，与建筑物的高度的一次方成正比，而水平荷载产生的倾覆力矩和引起的轴力与建筑物高度的二次方成正比。

三、高层建筑结构设计的要点

1、高层建筑的构造措施

高层建筑结构设计中要重点对剪力、压力、柱体等相关结构和特性进行强化，同时要加强弯力矩的防护，提高拉力的大小，提升构造梁的性能，要注意对薄弱部位的加强，特别重点考虑的构造要点有：延性、温度应力、薄弱层厚度，钢筋锚固长度，抗震结构层次等主要环节，要达到高层建筑结构的设计合理化，就必须做好上述构造方面的设计。

2、高层建筑结构的计算简图

计算简图是高层建筑结构设计和高层建筑结构计算时的中要基础，因此，需要选择适宜的高层建筑结构计算简图。在计算简图中要对高层建筑结构的刚节点和铰节点进行重点把握，同时要控制计算简图的误差，使其限定在高层建筑结构设计的允许范围中。在高层建筑结构计算简图的应以中要对构造的重点防护措施进行强化，这样有利于控制高层建筑结构的稳定。

3、高层建筑结构的方案

结构方案的经济性、科学性和合理性是整个高层建筑结构设计的关键，要采用高层建筑结构的合理形式和经济形式，这样可以使高层建筑结构得主要性能和要求达到相应的设计。在方案中要注意竖向和水平向的规则，同时，要注意在同一结构单元内不能应用同样结构体系和方式，以避免高层建筑结构出现问题。

4、高层建筑的基础方案

在高层建筑结构进行基础设计师要重点考虑高层建筑结构的荷载分布、高层建筑工程的地质条件、高层建筑的施工条件。设计高层建筑结构时要重点考虑到对地基潜力的挖掘，因此，在高层建筑结构设计阶段要对工程地质勘查报告的内容和技术参数进行重点了解，以便形成具有科学性和合理性的高层建筑结构基础方案。

四、高层建筑结构设计的基本要求

1、高层建筑结构设计的规则性

高层建筑结构设计应符合抗震概念设计的要求，应采用规则的设计方案，不应采用严重不规则的结构体系。高层建筑结构设计应该具备多道抗震防线；具有合理的承载力和刚度分布的结构水平和竖向布置，避免因扭转和突变效应造成局部薄弱部位。

2、高层建筑结构设计的平面规则布置

高层建筑结构平面布置需要能抵抗竖向和水平荷载，对称均匀，明确受力，传力直接，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑的平面要简单规则，在风力作用下可以适当放宽要求。建筑的抗震设防要求建筑的平面形状宜对称、简单、规则，才能达到减震的目的。

五、高层建筑结构设计问题的防范和处理

1、高层建筑结构设计中的扭转问题

在进行结构设计时，我们需要建筑的三心尽可能汇于一点，即三心合一。高层建筑结构设计的扭转问题就是指建筑的三心在结构设计过程中未达到统一，结构在水平荷载的作用下发生扭转振动的效应。

2、高层建筑结构的受力性能

对于高层建筑物最初的方案设计，建筑师考虑更多的是应该是它的受力性能，而不是详细地确定它的具体结构。沉降缝两侧单元层数不同时，由于高层的影响，低层的倾斜往往很大，因此沉降缝宽度可按高层单元的缝宽要求来确定。

3、高层建筑结构设计中的其它问题

一是，剪力墙的墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应采取在墙与梁相交处设置扶壁柱或暗柱，或在墙内设置型钢等至少一种措施，减小梁端部弯距对墙的不利影响。二是，对各抗震等级框支梁纵向钢筋的最小配筋率提高了要求，同时增加了最小面积配箍率的要求。三是，严格要求各抗震等级剪力墙在各种情况下的厚度与层高。四是，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。

六、结束语

综合全文，近些年我国的高层建筑建设行业迅速发展，而高层建筑结构设计是高层建筑建设行业的关键因素，高层建筑建设行业的进一步发展，使得对高层建筑结构设计质量的要求越来越高。高层建筑结构设计质量好坏直接影响到整个高层建筑是否具有安全性，直接影响到高层建筑建设行业是否达到可持续发展。本文从高层建筑结构设计的原则人手，对高层建筑结构设计的特点进行详细的概述，进而引出高层建筑结构设计中应该注意的问题，并对这些问题进行简单的概括。

[参考文献]

[1]蒋最.浅探高层建筑设计和城市空间合理化[J].城市建设理论研究（电子版）

高层建筑的设计要点范文第3篇

关键词：高层建筑； 结构设计； 要点

随着我国社会经济的不断发展，对建筑功能的多样化需求越来越高。再加上城市人口的不断增多、建筑用地日益紧张，高层建筑发展加快。随着结构设计新规范的提出，结构设计人员在工作中经常会遇到新问题，需不断探索与实践。

选择恰当的基础方案与结构方案

一方面，建筑的基础设计应充分考虑地质条件，对高层建筑的上部结构类型、负荷分布、施工条件以及对相邻建筑的影响等因素综合分析，并从中获得恰当的基础方案。在设计过程中，尽量发挥地基潜力，并做好地基的变形验算工作。在基础结构设计中，应出具详细的地质勘察报告，如果没有地质报告的建筑，应做好现场观察，并参考类似的建筑资料。一般情况下，同一个结构单元不能采用不同的类型。另一方面，一个合理化的结构设计，必须配备经济合理的结构方案，其中包括结构体系与结构形式等。结构体系中明确受力与传力情况，而地震区则遵循平面与竖向原则。总之，基础方案与结构方案作为高层建筑设计的重要内容，必须综合分析工程的各项设计要求、地理环境、材料供应以及施工条件等因素，做好电工、水暖、建筑等各专业的协调，并在此基础上完善结构选型，最终确定结构方案。

高层建筑结构的受力分析

对于高层建筑的最初设计方案，设计人员应充分考虑空间组合特点，而不是直接确定具体结构。建筑物的地面对整个建筑物空间的竖向与水平稳定性至关重要。由于高层建筑物主要由大且重的构件组成，结构设计需将自身重量传递到地面。由于结构的负载力始终向下作用在地表面，而高层建筑结构设计的基本要求就是明确建筑的向下作用力和地基承载力的关系。因此，在开始设计高层建筑结构方案时，必须对建筑的主要承重墙、承重柱的数量及分布进行总体规划。在高层建筑中，应确保竖向与水平的结构体系设计符合相同原理，但是随着建筑高度的增加，竖向结构体系变成设计的主要控制因素，主要由于：一是较大的垂直负载力对较大的桩体、墙体、井筒等提出了更高要求；二是高层建筑的侧向力产生了更多的倾覆力矩及剪切变形。与竖向负载力相比，侧向负载对高层建筑物的反映并不是以线性增加，而是随着建筑层数的增高而加大。因此，在高层建筑中，除了基本的抗剪力之外，还要考虑到抵抗变形和整体抗弯因素，同时认识到高层建筑的结构受力情况与低层建筑有所差异，在设计中区别对待。

提高建筑结构的关键部位延性

为了提高高层建筑的抗倒塌能力，应注重提高建筑构件的延性。但是在实际高层建筑工程中，很难完全确保延性的提升。当前最经济可行的方法就是提供建筑中关键构件的延性。在建筑的竖向结构中，如果高层建筑的底盘大，则应提高主楼和裙房顶面的衔接，以提升楼层构件延性；如果高层建筑的体形简单、刚度均匀分布，那么可重点加强建筑底层构件的延性；对于不规则的立面建筑，注重提高体形突变处的楼层构件延性。在结构的平面结构中，应注重提高建筑平面突出、转交位置，以及复杂平面的翼向连接处延性；对建筑的偏心结构来说，对于建筑拥有多道抗震防线的抗侧力构件，则要做好第一道抗震防线构件的延性处理，同时注重加强建筑周围，尤其在刚度较弱位置的构件延性。

位移的限值问题

在高层建筑结构设计的计算结果中，侧移是重要的衡量指标，可直接反映建筑结构的整体刚度，根据侧移的情况来看，可判断结构刚度的大小。结构刚度的过大或者过小，都需要设计人员重新考虑结构的选型。对于高层建筑来说，其顶点位移的限值不仅决定了数值大小，同时也与振动频率相关。一般情况下，人对建筑的振动频率大小较敏感，但是对振动幅度却很难感应到。因此，只要保证结构的摆动频率不影响人们的舒适度即可；同时应注意避免由于结构的变形过大而产生损坏，采取适当的位移，限值应保持在规定标准范围内，特殊情况下适当放松指标。

另外，由于计算方法、计算程序的不同，如果同一个结构采取不同的程序计算，那么层间位移的数值也会有所区别。其中主要原因可能是采用的软件差别，不同的软件对高层建筑的“层间位移”概念定义不同，有些是指楼层发生转动后的最大角点位移；有些是指建筑的型心位移；对于规则性的建筑来说，角点位移能更准确地反映出结构楼层位移状况，这也是结构设计人员应加强注意的问题。

计算简图和计算结果分析

一方面，高层建筑结构计算主要建立在简图计算的基础上。如果简图计算的不合理，则可能给结构安全造成威胁。因此，选择恰当的计算简图，是确保高层建筑结构安全的重要因素之一。计算简图需通过结构保障，计算简图的误差应控制在一定范围内；另一方面，加强对计算结果的科学分析。在当前高层建筑结构设计中，已经普遍应用计算机技术，但是相关计算软件还有待开发，不同软件会造成计算结果的差异。因此，设计人员在计算中还应发挥主导作用，全面掌握各种技术条件。在利用计算机进行辅助设计时，如果发现某一程序与结构的实际情况不相符，或者出现数据输入错误等问题，就需要设计人员及时分析并校核，作出合理判断，解决存在的问题，尽量减少误差。

高层建筑的抗震分析

在我国高层建筑的抗震分析与设计中，通常考三方面问题的影响作用：一是建筑物的高度问题，尤其对超高限建筑物，更要抱有谨慎态度；二是材料的选择与结构体系问题；三是轴压比和短柱的问题，往往为了控制高层建筑的轴压比，造成柱的截面过大，而此时柱的纵向钢筋确实构造配筋，影响了建筑的抗震力。

可见，高层建筑物除了承受基本的垂直荷载力之外，更重要的是承担侧向风荷载力与地震冲击力。实际上，高层建筑的结构抗侧力，随着楼层的不断增加而产生变化，所以在建筑的各层之间，极易出现薄弱层面，也就是侧面变形和应力的集中处，需要在结构设计中加强注意。在高层建筑的结构设计中，应尽量避免相邻层之间的刚度偏心距变化。例如，以我国当前的建筑抗震设计规范来看，对建筑物的抗震提出了三大标准、两阶段的设计方法。其中，第一阶段的设计，参考第一标准的地震参数，计算出高层建筑结构在弹性作用下，产生的地震效应和构件截面大小；第二阶段的设计，参考第三标准的地震参数，核算建筑结构的薄弱层，或者算薄弱层面的侧向位移与转觉

角，确保设计值小于规定值。

由上可见，随着我国社会经济生活的不断发展，高层建筑的发展也日新月异。因此，结构设计人员应不断学习并提高自身素质，充分掌握力学知识、力学规律及结构受力的变形规律等，并注重吸收其他建筑的震害教训与经验，加强对结构实验成果的深入研究，与工程实践相结合，精心做好出理念先进、技术先进、经济合理及安全可靠的高层建筑结构设计工作。

参考文献：

[1]张瑞红.高层框架结构设计中应注意的若干问题[J].长沙铁道学院学报（社会科学版）.2010（1）

[2]李东升.高层剪力墙结构设计新规定探讨[J].山西建筑.2011（1）

[3]孙佳琦.高层结构设计需要控制的六个比值及调整方法[J].考试周刊.2009（47）

[4]杜东升、王曙光、刘伟.高层建筑组合隔震的设计方法及应用[J].东南大学学报（自然科学版）.2010（5）

高层建筑的设计要点范文第4篇

关键词：高层建筑；暖通空调；设计要点

前言

现如今，随着经济的发展以及人们生活水平不断提高，对于高层建筑的相关功能提出了更高的要求，而暖通空调系统在高层建筑中的应用范围越来越广泛。暖通空调能耗占整个高层建筑能耗的35%以上，因此必须引起人们的高度重视，结合不同的暖通空调系统类型，优化和改进高层建筑暖通空调设计，为人们提供一个舒适、健康的生活和工作环境，实现高层建筑的节能减排，推动高层建筑的可持续发展。

一、高层建筑暖通空调种类

当前，高层建筑工程中不同种类的暖通空调系统比较复杂，但是这些暖通空调系统的原理基本相同。无论哪种类型的暖通空调系统，基本上都采用空气水系统、暖通调节系统和空气调节系统一体化的运行模式。随着建筑行业的快速发展，常见的暖通空调系统主要包括热回收暖通系统、热泵系统、分散式暖通系统、全水空调系统、全空气空调系统、蓄冷全空气系统、供暖热泵热回收系统、分散式供冷系统等，其中，全空气空调系统是高层建筑工程中最常见的一种系统，在实际应用中不仅可改变建筑室内的湿度和温度，而且具有良好的节能环保性。蓄冷全空气系统和分散式供冷系统的除湿、冷却、加湿、加热等要求，主要依靠送风来满足暖通水系统和空气系统，这些暖通空调系统主要是依靠冷水带走暖通空调的显热负荷，通过空气提供通风，并且确保空气质量，带走潜热负荷产生的湿气。

二、高层建筑暖通空调的设计内容

1.做好设计准备工作

（1）充分了解高层建筑周围环境。高层建筑暖通空调设计之前，相关设计人员应充分了解基础设施和建筑物的埋设方式，全面分析高层建筑周围环境，合理设计高层建筑暖通空调系统的供暖入口。同时，根据高层建筑暖通空调的设计要求，准确计算暖通空调系统的运转负荷，综合考虑日照、风力等环境因素，重点分析暖通空调系统主要入口的位置和朝向。

（2）了解建筑楼层和内部情况。结合高层建筑的楼层数，选择合适类型的暖通空调系统，如果高层建筑的垂直高度较高，必须合理设计暖通空调系统线路，根据高层建筑内部的废弃排放量、使用情况、人员数量等，合理划分暖通空调系统，准确计算暖通空调系统的运转负荷。

（3）合理划分防烟和防火区。高层建筑暖通空调设计必须合理划分防烟和防火区，有效设置建筑防火墙，确保人们在使用高层建筑过程中，一旦发生紧急情况，可确保人们快速逃离，最大程度的减少人员伤亡，保障人们的生命财产安全，避免发生严重的安全事故。

三、空调循环水泵合理选型

当前，我国高层建筑普遍存在着循环水泵容量较大的问题，循环水泵容量约为实际空调需求的三倍，浪费了大量的运行费用和投资费用，主要是由于以下几点原因： 其一，暖通空调系统水力平衡计算不准确，在暖通空调系统正式投入使用之前，工作人员应做好系统调试，导致暖通空调系统水力失调；其二，净水压力问题，一些工作人员在计算暖通空调系统负荷时，将净水压力错误的当作暖通空调系统的循环阻力，导致计算的循环阻力较大；其三，暖通空调系统的冷负荷较大，系统循环阻力计算不合理。因此在设计高层建筑暖通空调时，应结合不同时刻，暖通空调系统扬程和冷负荷的变化，随时进行调整，使其满足不同条件和环境中的暖通空调优化运行要求，合理调节变频泵速度，控制定速泵台数，实现节能减排。

四、合理设计供暖系统

根据高层建筑的空气调节和采暖通风设计规范，合理设置暖通入口入户设备，热水暖通空调系统设计，可在热力入口供回水管道上安装除污器、压力表和温度计，结合高层建筑的设计要求还可设置热量计，还应注意入口装置，减少暖通空调系统的设计失误。暖通空调系统入口数量不仅要考虑到高层建筑室内采暖制冷的便捷性和合理性，还应合理衔接高层建筑室外暖通空调系统管线。高层建筑工程中由冻结危险的区域和楼梯间，可采用独立的立支管散热器进行供热，不能设置调节阀，高层建筑工程采用一根立管，连接相邻房间的散热器，由于楼梯间散热器的密闭性较差，很容易导致暖通空调系统发生故障，严重影响供暖效果。如果高层建筑工程的底层有商铺，应严格按照相关设计规范，对于高层建筑中的公用空间和公共用房应设置单独的热计量设备和暖通空调装置。另外，高层建筑如果采用公共立管系统，在设计暖通空调系统时，应结合化学管材热性、散热设备、承压能力、系统水力平衡等因素，竖向分区设置高层建筑的共用立管和供暖系统，充分考虑到暖通空调系统管道的热补偿问题，在补偿器上安装固定支架，认真校核暖通空调系统的热膨胀量，提高高层建筑暖通空调系统的运行效率。

五、优化空调通风

我国高层建筑采暖空调制冷系统的相关规范明确表明，办公类建筑的冷负荷指标应控制在95w/m2一160w/m2，商场类高层建筑夏季暖通空调系统的冷负荷指标应控制在200w/m2一230w/m2。但是很多高层建筑在设计暖通空调系统时，空调装机容量比较大，一方面，高层建筑暖通空调设计需要全面考虑各方面的安全系数，单位空调面积的暖通空调系统制冷装机容量比标准的冷负荷偏大，甚至远远超过暖通空调系统实际运行的峰值冷量；另一方面，一些设计人员采用估算暖通空调系统负荷指标的方法，导致暖通空调系统的制冷机装机容量较大，不仅浪费了大量的资源，而且严重影响了制冷机的运行效率。因此，高层建筑暖通空调设计应全面优化空调通风，严格按照标准的暖通空调系统负荷指标进行设计，提高暖通空调的运转效率。同时，高层建筑暖通空调设计应选择合适的水泵扬程，尽量控制设计偏差，例如，由于某高层建筑的使用要求，在90m高的建筑屋顶设置冷却塔，采用闭式循环水系统，设计人员结合高层建筑暖通空调设计要求，准确计算水泵扬程。并且，设计人员在选择暖通空调系统冷冻水泵时，应充分考虑到春夏秋冬不同季节流量的差异性，如在冬季高层建筑暖通空调所需的50-60 摄氏度热水循环量为240m3/h，夏季暖通空调所需的7-15摄氏度的冷冻水循环水流量为430m3/h，因此冬季采暖热水循环量远远少于夏季建筑中空调冷冻水循环量，因此高层建筑暖通空调设计应分别设置夏季和冬季的热水泵和冷水泵，结合不同季节需求，选择合适的设置方式，减少暖通空调系统能耗。另外，高层建筑暖通空调系统设计应结合不同工况，合理调节冷冻水泵和冷却水泵转速、湿度、送风量、相对湿度和温度、风机转速和冷却塔风扇等，必须合理优化这些被控量。

结语

综上可知，暖通空调系统已广泛运用于高层建筑中，而高层建筑暖通空调设计关系着整个工程项目的经济效益，因此应选择合适类型的暖通空调系统，严格把关高层建筑暖通空调设计内容，做好暖通空调系统设计完善和改进，不断提高高层建筑暖通空调系统设计水平。

参考文献

[1]赵国春，孙金栋，刘伟.超高层建筑暖通空调系统设计探讨[J]北京建筑大学学报，2015.

[2]刘向华.建筑暖通空调系统设计研究[J]科技创业家，2014.

[3]车春鸿.高层建筑中暖通空调设计的分析探讨[J]建筑安全，2014.

高层建筑的设计要点范文第5篇

【关键词】:高层住宅；建筑；结构设计；分析

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

引言

随着我国城市化进程的不断加快，城市人口越来越多，对于城市住宅造成了巨大的压力，城市用地日益减少，为了缓解城市紧张的用地情况，高层住宅建筑开始兴起，其投资规模以及高度不断的加大。由于建筑环境以及相关的知识理论的日趋复杂，高层住宅建筑的结构设计问题日益突出。高层住宅建筑的设计本身具有一定的风险性，如果设计不当很有可能造成难以挽回的严重后果，因此，传统意义上的建筑设计理念已经无法胜任当前高层住宅建筑设计的需要。明确了建筑设计的复杂性和必要性，面对现代高层住宅建筑设计的新问题和新挑战，对建筑结构设计的本质和规律进行深入的了解和认识，这是现代高层住宅建筑建设实践的必要要求。同时时代的发展，建筑风格的变化多样，又给高层住宅结构设计提出了新的课题和新的挑战，高层建筑结构设计也越来越成为结构设计工作的重点和难点。

一.高层住宅建筑结构设计的基本要求

1.满足安全性和耐久性要求

商品化后的高层住宅建筑就成为了广大住户的耐用消费品, 高层住宅建筑能够区别于其他消费品的最大特点就是使用寿命长。因此, 住宅结构设计的最基本的要求是结构耐久性和安全性。在材料的选用以及结构体系的选择上,都应该对于抗风抗震是非常有效的, 以及在使用寿命期间维修改造的可能性。

2.满足舒适性要求

高层住宅建筑设计应该住满足住户生活起居的舒适性要求, 例如, 灵活分隔室内空间, 多种户型, 人居的声、光、热的环境等要求, 为此结构设计应较好地配合机电和建筑专业, 尽可能在居住空间中避免采用隔音较差的分隔墙材料和露梁露柱的压抑感, 使室内隔声较好,简洁明快,给居住者创造一个幽静舒适的环境。当采用剪力墙结构时, 宜采用大开间布置，以便考虑住户日后改变分隔空间的可能性。

3.满足经济性要求

住宅作为商品, 开发商为有利可图,经济效益好, 要求投入少,购房者则要求房屋设计布局好, 外观美,质量上乘, 房价适中。因此, 结构设计应根据房屋的平立面体形、层数多少、建造地点, 在满足耐久性、舒适性和安全性要求的前提下采用经济合理的结构体系, 严格执行规范构造要求, 在构件设计中应精打细算,注意避免不必要的浪费。尤其在地基基础设计中更应该注意方案的经济比较,因为地基基础设计方案合理与否对房屋造价至关重要。

二.高层住宅的结构体系

1.剪力墙承重体系

在高层建筑中为了将非承重隔墙的数量有效的进行减少，常常使用剪力墙结构。和框剪结构相比，剪力墙的对钢材的使用量要少很多，并且建筑内部的梁柱不会露出，深受用户的欢迎。将一些剪力墙进行合理的纵横相交，在作为承重结构的同时，还可以充当分隔间断墙。由于剪力墙综合交错形成剪力墙体系，能够在很大程度上提高刚度，可以有效的提高建筑整体的抗震能力和抗风载荷。当然，剪力墙结构并不是没有缺点，由于综合交错的剪力墙将空间分割的比较细碎，严重束缚了建筑的平面布局。针对这个问题，可以采用跨度相对比较大的楼板和轻质的隔断相搭配，从而实现内部空间的灵活组织。

2.剪力墙结构体系

高层建筑常常将一部分的框架利用较大的剪力墙进行替换，从而解决框架体系强度和刚度不足的问题，这样就形成了框架—剪力墙体系。框架和剪力墙在水平力的作用下和刚度足够的楼板以及连梁协同工作，从而形成一个体系。在体系中，垂直方向上的载荷主要由框架体系承受，而水平方向上的剪力主要由剪力墙来承受。剪力墙的存在使住宅结构的侧向刚度在很大程度上加大，同时极大的减小了建筑的水平位移。与此同时，建筑所受到的水平剪力的影响将在很大程度上降低，并且内力沿着竖向的分布慢慢的趋向于均匀。

3.筒形结构体系

凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体—框架、筒中筒、多束筒等多种型式。作为空间受力构件的筒体有两种不同的类型：实腹筒和空腹筒。实腹筒作为一个三维竖向结构单体是由平面或曲面墙围成。而空腹筒作为一个空间受力构件则是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的。筒体体系的各个部件的受力情况相对比较合理，因而刚度和强度比较强，有着很强的抗风能力和抗震能力，因此在高层建筑中的使用比较普遍。

4.其他结构体系。随着建筑技术以及相关材料科学的飞速发展，高层建筑设计处于一个动态的变化过程之中，其结构体系设计势必也会随之不断的更新发展，新的结构体系代替就的结构体系是不可避免的。从目前看，现在很多新型的结构体系都还处于探索的过程之中，如筒中筒结构的发展、或者束状筒的组合，外筒桁架交错，以中心并筒悬挂式结构以及很高的桁架梁的体系等。这些结构体系由于尚不够成熟，因此要用于实践之中还需要一段时间的成长。

三.高层建筑结构设计中应注意的问题

1.高度

《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定了多种常见结构体系的最大适用高度。随着建筑物高度的逐渐增加，许多影响因素也将随之改变，因此有些参数本身超出了现有规范的适宜范围。因此，应当采取科学谨慎的态度，来设计超高限建筑物

2.材料的选用

在地震多发区，工程技术人员最为重视的问题就是采用何种结构体系或建筑材料较为合理。在结构柱距或体系变化时。需要设置转换层及加强层，要尽量降低其本身刚度，慎重选择其结构模式，以减少不利影响。在高层建筑中，建议尽可能采用钢管混凝土结构或钢结构以及钢骨混凝土结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。

四．高层住宅建筑结构关键设计

1.基础系梁的设置问题

如果基础埋置深度较深时，在±0.00以下设置系梁，可以用基础系梁减少底层柱的计算长度，此时，系梁以下的柱应按短柱处理，同时，系梁宜按一层框架梁进行设计。如设置基础拉梁，宜设置在框架柱之间，对于不在框架柱之间的墙体基础可采用素混凝土基础；如不设置基础系梁，填充墙可以采用素混凝土条形基础。

2.框架结构薄弱层的处理与判定

对抗震极为不利的结构层是薄弱层，原则上应避免薄弱层的出现。加大该层的抗侧移刚度是避免出现薄弱层的基本方法，即加大该层的柱截面或梁截面；如果条件允许，可以减少基础埋置深度或改变该层层高。当无法避免出现薄弱层时，在结构出图和计算时必须按照规范规定采取相应的措施。

3.短柱问题

在框架结构中，如果柱净高与剪跨比≤2，柱截面高度之比≤4，那么该柱为短柱。短柱在地震作用下，脆性破坏是很容易发生的。增加柱的抗剪承载力以及改善其变形能力主要是处理短柱后的效果，一般采用复合箍筋，箍筋沿全高加密；保证短柱的纵向钢筋对称布置，且每侧的纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%的方式处理，也可以采用配X形钢筋、外包钢板等方式处理。

结语

随着不断加快的城市化进程，越来越紧张的城市建设用地，城市住宅建筑大多朝向超高层和高层发展，以提高用地效率，这也更高的要求建筑的结构设计水平。因而我们广大建筑设计人员应熟悉相关标准条文以及建筑设计规范，熟练掌握高层建筑结构设计的相关要点，合理选择建筑结构体系，做好结构设计的优化，提高建筑的结构安全性，降低设计成本，为社会创造出更多的高层建筑精品。

参考文献：

[1] 胡文湛.浅谈高层建筑结构分析与设计[J].江西建材，2006（1）.

[2] 康军.深度探讨高层建筑结构体系选型需考虑的相关要素[J].科技创

新导报，2009（20）.