時間：2023-08-09 17:31:47
序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇高層建筑設計標準范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。
1、 國內外現狀
隨著社會經濟的發展和繁榮,建筑單體的使用時間較長,許多高
層建筑已逐漸不滿足業主的使用要求,需要進行改造才能投入使用。在對高層建筑的改造設計中, 需要對原有建筑的建筑功能、結構性能、 設備進行徹底改造。隨著國家建筑規范的修改完善,在改造過程中諸如高層建筑消防、 結構加固、 設備更新都涉及滿足新舊規范的要求問題,建筑改造設計一直以來都是一個難以解決的課題。
2、 改造設計中主要問題及解決措施
高層建筑改造設計中需要解決的主要問題有:建筑消防、 建筑節能、 結構加固、 設備改造等。
2.1建筑消防:
為了防止和減少高層民用建筑火災的危害, 保護人身和財產的
安全,高層建筑的設計,一直遵循 “預防為主,防消結合” 的消防工作方針,針對高層建筑發生火災的特點,立足自防自救,采取可靠的防火措施。隨著國家對高層建筑設計規范的逐步完善,高層民用建筑設計防火規范目前已采用 2005 年版本,對應 05 年以前的高層建筑,進行改造設計必須符合現有規范要求,因此存在諸多問題需要解決:
2.1.1防火通道。 隨著防火分區面積的變化,很多以前的建筑防火
通道數量不足, 必須通過增加防火通道寬度或數量來滿足改造設計的要求。增加通道就無可避免涉及到結構等專業,因此在增加通道過程中,必須結合現有使用功能的變化,對原有建筑的建筑布局進行調整,盡量做到合理、 經濟。
2.1.2火災探測器。
根據監測的火災特性不同,火災探測器分為感
煙、 感溫、 感光、 復合和可燃氣體類型,每個類型又根據其工作原理的不同而分為若干種。不同種類火災探測器,其響應原理,結構特點,適用場所均不同。在火災自動報警系統的設計中,選擇火災探測器的種類要根據探測區域內可能發生的初期火災的形成和發展特點, 房間高度,環境條件以及可能引起誤報的原因等因素綜合確定。探測器的布置即要考慮探測區域的面積,同時,要考慮房間的高度、 屋頂坡度和探測器自身靈敏度的影響,也要考慮到梁突出頂棚的高度,內部走道的寬度,至端墻的距離,至墻壁距離以及房間間隔情況的影響。
2.1.3防火材料。
目前,許多新型材料在建筑生產中得到應用。在高層建筑的改造設計中,防火板材、 防火門窗、 防火卷簾、 防火涂料等諸多防火材料得到普遍應用, 但設計中必須根據建筑單體的防火等級選用適合的防火材料。
2.2建筑節能:
目前,全世界都在倡導低碳生活,建筑設計首當其沖,在設計規范
中開始進行三步節能設計,建筑節能是指在建筑物的規劃、 設計、 新建(改建、 擴建)、 改造和使用過程中,執行節能標準,采用節能型的技術、 工藝、 設備、 材料和產品,提高保溫隔熱性能和采暖供熱、 空調制冷制熱系統效率,加強建筑物用能系統的運行管理,利用可再生能源,在保證室內熱環境質量的前提下,減少供熱、 空調制冷制熱、 照明、 熱水供應的能耗。 開展建筑節能是國家實施節能戰略的重要方面。 必須在住宅外墻保溫、 門窗設計、 屋頂保溫這三方面下大功夫,努力達到節能住宅的設計標準。原有高層建筑大多未進行建筑節能設計,因此,改造設計中必須增加外墻保溫,使用中空玻璃門窗,進行屋頂保溫改造。一般情況下,只要建筑物的體形系數或層數、 窗墻面積比、 各部分圍護結構傳熱系數均滿足建筑節能設計標準規定的限值, 即可判定該建筑物為符合相應節能設計標準的節能建筑。當建筑物窗墻面積比或圍護結構傳熱系數大于建筑節能設計標準規定的限值時, 要將設計建筑各部分圍護結構的傳熱系數和窗墻比(超過部分的)改為符合節能設計標準的限值,得出建筑物傳熱耗熱量―參照建筑傳熱耗熱量。保溫隔熱系統結構為基層處理 - 保溫隔熱層 - 抗裂保護層 -飾面層。基層根據不同建筑基體表面情況分別采用相應的處理方式,包括采用普通水泥砂漿找平、 聚合物水泥灰漿拉毛或者不處理。 以聚苯為主要原材料來生產保溫隔熱材料比較盛行, 產品形式主要有聚苯板、 聚苯復合材料、 聚苯乙烯顆粒等,其中聚苯板目前使用比較多。國家標準對圍護結構保溫和隔熱性能指標計算方法和計算參數做出了規定;行業標準 《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》 對帶有抗震柱、 圈梁等熱橋部位的復合墻體的外墻平均傳熱系數 K 的計
算方法做出了規定: 行業標準《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》對夏熱冬冷地區節能50%目標時的外墻傳熱系數和蓄熱系數也做了規定。計算外墻隔熱保溫時必須按照規范規定進行。
2.3結構加固:
原有建筑改造大多改變或部分改變使用其原有功能, 因此建筑布局及使用荷載發生較大變化。加上國家規范的調整,目前規范設計荷載較原有規范有了較大提高,必須謹慎應對。
2.3.1荷載變化。
大多高層建筑兼顧辦公及餐飲功能,改造后會有
裝修及使用上的變化,因此勢必帶來荷載變化。結構專業一般的措施是不增加荷載:把原有裝修層去掉,改造設計時和建筑專業協商,盡量新的裝修荷載不大于原有裝修層荷載,保證整體結構荷載不再增加。
2.3.2結構加固。
改造設計中肯定涉及結構開洞、 補漏以及局部變化的問題,這就要求對原有建筑進行局部加固。 一般加固的方法有:粘貼鋼板鋼、 粘貼纖維、 植筋、 錨栓等方法。 但所有加固設計都要遵循一個原則:保證加固部位符合現有結構規范要求。
2.3.3整體結構。
考慮經濟的因素,改造設計一般不對原有整體結
構進行加固。因此改造設計的前提是原有建筑整體結構安全,在改造前應由業主聘請專業部門對整體結構進行安全鑒定并出具合格報告。
2.4建筑設備
建筑設備設計以滿足建筑使用功能為前提, 高層建筑中設備專
業主要為:建筑給排水、 暖通、 電氣。原有建筑中未按現規范設計的通風、 排煙、 噴淋、 警報等系統都要進行專業設計,由此帶來設備管井增設,結構開洞的增加以及實際使用層高的降低,都必須在建筑使用功能承受的范圍之內。在建筑、 結構專業進行協調設計的同時,設備專業設備選型時必須考慮經濟、 節能和使用安全。 管道鋪設設計時必須考慮現有建筑已有設備管道,盡量避免重新開洞,破壞現有結構安全。材料選用以環保、 經濟為原則,力爭進行綠色節能設計。
3、 結束語
在對高層建筑的改造設計中,通過對原有建筑的建筑功能、 結構
性能、 設備進行徹底分析改造。 總結出以上有關建筑消防、 建筑節能、結構加固、 設備改造等技術難題。當然,各個建筑單體條件不同,改造實施的難度和技術問題也有差異, 建筑改造設計一直以來都是一個難以解決的課題,在滿足經濟、 安全和使用的條件下對建筑單體進行最有效的設計是廣大科技工作者持續探討的課題, 也是建筑設計者的責任和義務。
一、建筑給水排水設計標準體系
建筑給水排水設計標準體系分為基礎標準、通用標準、專用標準三個層次[1]。
1. 1基礎標準
基礎標準是指具有廣泛指導意義的術語、計量單位、符號、圖形、模數、基本分類、基本原則等的標準[2]。在某一專業范圍內普遍使用的標準的基礎標準例如《房屋建筑制圖統一標準》。
1. 2通用標準
通用標準一般是指為標準化對象制訂的共性標準，具有廣泛性，涵概率比較高，適用的方面比較廣，也可以作為專門使用的標準與依據，比如具體的衛生與環保要求、施工要求管理技術等，通用標準主要有《室外給水設計規范》 、《建筑給水排水設計規范》。
1. 3專用標準
專用標準指的是針對標準化對象的通用標準的補充與延伸的專項標準，覆蓋面較小。比如適用于工程的規劃、施工等步驟的質量驗收要求與方法，關于衛生、環保的要求與規定也屬于專用標準的范疇。
二、關于建筑給排水設計工作體系的應用分析
2.1要做好建筑給排水設計工作的協調
建立健全的建筑給排水體系是建筑設計工程的基礎，在室內給排水環節，需要遵循我國建筑室內給水排水設計規范，完全落實好建筑給排水設計步驟與應用程序。近年來，我國經過一系列的建筑給排水項目的實踐，吸取了豐富的經驗，矯正了相關的錯誤，并緊跟國際的科學技術，借鑒國外的優秀的案例與經驗，結合實際進行給排水的具體設計。
我國建筑業的發展一直結合實際的需求，進行科學化的體系構建。我國的建筑由于需求量巨大，對于排水資源的設計就顯得尤為重要。在建筑給排水設計工程中，要充分利用實踐人員的經驗與專業知識建立完備而合理的排水設計體系，加快建筑給排水設計工作體系的完善。
2.2規范設計標準，保證居民生活
隨著經濟體系日益完善與進步，對于建筑設計水平提出了更高的要求，設計系統的智能化發展使當前發展的趨勢。對于高層建筑需要考慮防火設計，避免產生較大的經濟損失以及人員傷亡，我們應規范設計標準，提高標準體系的執行力，對于建筑設計的各個環節都要進行協調與兼顧。這就要求相關建筑管理與設計人員遵守建筑給水排水設計的規范，健全高層建筑的管道體系，同時要將防火設計作為設計的重點來抓，保證室內良好的排水性，可以利用防火套管等措施進行防火，保證人們生活的安全性。
常見的民用住宅建筑的建設中要將生活給排水設計作為重點，我國建筑的排水設備地漏裝置不合理是比較常見的現象，在設計中應把握用戶需求，按照設計規范標準對地漏裝置進行合理的設計，尤其是陽臺、衛生間等地方的地漏設計。
在建筑空間設計地漏的過程中，設計人員與施工人員應對管線的沉積性進行檢驗，不能忽視這個重要的環節，以防有害氣體的產生，對人體健康造成巨大的影響。
我國的很多建筑設計都忽視了地漏設計，尤其是裝修過多次的建筑，容易造成地漏數量的減少[3]，一旦缺少地漏裝置的支持，就會水分滲入地板，給人們的生活帶來損失與影響。
在建筑給排水設計中，要按照設計的規范標準進行管線的布置，先根據實際情況排水管線位置的確定，利用設計標準體系進行規范，保證管線處于適當的間距。同時要注意普通塑料排水管道的使用，防止因其管壁太薄而發出共振噪音，影響到居民的日常生活。
三、建筑給排水應用方案的更新
在建筑物設計施工中，要遵循以用戶的實際需求為基礎，保護用戶自身的利益，為用戶提供便利與人性化的服務，實現建筑給排水施工中所有環節的協調。
對于高層建筑要合理的進行消防系統的設計，按照排水設計規范進行設計與施工，工作，使用合適型號的排水管，有效的對火災情進行控制。對于塑料排水管要進行管徑的控制，還要根據實際需求設立消防水泵，保證居民建筑物內部的消防水栓的安全設計與施工，有效的對火災蔓延進行防治，提現建筑設計的合理性與經濟性。
在建筑物設計過程中要對地漏設計進行優化，按照我國的建筑給排水設計規范進行實施與設計，控制地漏水封的深度，與防涸功能的相適應，摒棄傳統的
地漏設計的應用。在在建筑物設計過程中對于特殊地段應采用特殊的地漏設置
比如在淋浴間工作中，可以采用DN75型號地漏，將地漏與存水彎配合使用，不提升了美觀性，還對水封深度進行了有效的控制。
給水管設計中需要采用正規化的土建支模，為了防止建筑在澆筑過程中出現滲漏，土建施工過程中就可以采取相關的措施比如預埋套管的方式防止漏水現象的發生。排水管道在材料選擇上也應該根據實際情況而定，一般選用特殊的隔音材料，管道在施工中也可以加入減壓閥門，從而更好的防止了共振噪聲的產生，為人們創造一個寧靜舒適的生活環境。
在建筑物設計中還應結合節能性分析，近年來，太陽能環保系統的設置為建筑設計增加了可持續發展性，節水型器具的廣泛普及與運用，有效的節約了水資源，并減少了人們生活的經濟開支。建筑設計人員應把消費者的切身利益作為根本，嚴格按照規范設計標準進行建筑給排水系統的設計與應用。
四、結束語
在建筑給排水工程中，應嚴格遵循規范設計標準，同時要考慮節能設計原則。進行建筑給水排水設計標準的控制有利于保證建筑設計的安全性與穩定性，健全建筑給水排水設計體系，落實好相關的建筑給水排水工作是建筑工程的重中之重。我們應協調建筑給水排水工程的各個環節，以人們實際生活的需要為基礎，在實踐中逐漸發展與完善建筑給排水工程的設計體系。
參考文獻：
一、高層建筑能耗特點分析
采光和通風的要求
高層建筑基本空間由主要使用房間、交通聯系空間（水平交通和垂直交通）、輔助使用房間（餐飲和衛生間）以及設備系統等幾部分構成，平面布局與空間組織相對固定，各部分功能空間對自然采光與通風的需求都不容忽視。因此，高層建筑能耗對氣候的依賴性較弱，若通過調節建筑與環境的關系來達到節約能耗的目的，效果甚微。高層建筑的節能問題應從建筑自身出發（如平面形式、進深大小、圍護構件、設備系統等），進行節能措施的探討。 二、高層建筑設計常見問題
高層建筑設計中常出現圍護結構保溫隔熱能力差的問題，建筑的外圍護結構包括屋面、外墻、外窗以及地面等部位。對于高層建筑而言，由于其豎向表面面積遠大于橫向屋面面積，因此，建筑屋頂、建筑外墻及建筑外窗的保溫隔熱能力成為了衡量其圍護結構保溫隔熱能力的決定性因素。影響建筑外墻節能的主要因素是墻體材料，以及影響墻體材料節能效果的墻體外飾面，東、西外墻遮陽，墻體構造形式等。
在研究中發現，高層建筑外墻應設置保溫層，采用雙層玻璃。由于西安高新區清揚國際大廈，外墻采用加氣混凝土砌塊，未設置保溫層，使得該辦公建筑供暖空調能耗占總能耗的比例高達60.27%。另外，當建筑外墻采用玻璃幕墻配合外掛鋁塑板的構造做法時，雖然設置了聚苯板外保溫但其供暖空調能耗普遍較高，如旺座現代城B座和D座，供暖空調能耗高達54.62%～56.08%。在窗戶類型的選擇上，分析可知，供暖空調能耗較高的都采用了單層單玻窗，能耗高達56.8%～60.27%。除此之外，還發現幾乎沒有高層建筑采取遮陽手段來降低供暖空調能耗，尤其是西向遮陽的問題，值得引起專業人員的重視。 三、設計對策
外圍護結構設計
（1）外圍護結構材料。針對目前高層建筑外圍護結構材料以實體圍護結構和透明圍護結構為主的現狀，且基于高層建筑外圍護結構并非承重結構，材料選取較為靈活的特點，對于實體圍護結構，應盡量選用導熱系數小的多孔/空心砌塊或加氣混凝土砌塊等，配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比，控制由外圍護結構保溫隔熱帶來的能耗損失。對于處于寒冷地區與夏熱冬冷地區交界的城市，應盡量減少玻璃幕墻的使用。
當實體圍護結構達到保溫隔熱要求后，透明圍護結構應遵循以下措施：盡量減少使用玻璃幕墻；控制合理的窗墻面積比，控制可開啟面積以組織通風；選用節能的玻璃和窗框材料，注意控制密封性能。
（2）墻體外飾面。建筑外墻飾面是圍護結構抵御外界氣候影響的第一道防線，其材料的熱工性能將直接影響圍護結構的熱工性能。建筑墻體外飾面對建筑節能設計的影響主要通過圍護結構外表面對太陽輻射熱的吸收系數表現出來：一是在房間制冷狀態下，對房間能耗的影響；二是對墻體傳熱系數的直接影響；三是房間在自然通風狀態下對墻體內表面最高溫度的影響。《居住建筑節能設計標準》規定：建筑外墻采用“淺色外飾面（太陽輻射吸收系數＜0.6）”節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.2”，當外墻的傳熱系數由于其構成而不能達到《建筑節能設計標準》要求時，采用“淺色外飾面”的節能措施則可使每種材料包括200mm厚鋼筋混凝土的傳熱系數值均可滿足“民用建筑節能設計標準”對傳熱性能的規定要求。建筑的外墻飾面目前有瓷磚、涂料、石材以及金屬幕墻材料等等，最典型的2類外墻飾面是瓷磚及涂料。節能設計中采用淺色外飾面或部分采用淺色外飾面顯然是有利的。
（3）墻體外遮陽。除外圍護結構材料的選擇外，還可增加建筑遮陽，以減少供暖空調能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式，可結合立面設計意圖進行設計，尤其應注意西向遮陽對節約建筑能耗的作用。《居住建筑節能設計標準》規定：建筑的“東、西外墻采用花格構件或爬藤植物遮陽（透射比＜0.5）”的節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.3”，節能設計中應考慮“東、西外墻遮陽”，在夏天東、西曬非常嚴重的地區，東、西外墻遮陽措施有待加強。這方面可以借鑒熱帶地區城市，如馬來西亞和香港等的設計經驗。在這些城市，高層建筑遮陽措施的使用在帶來較好遮陽效果的同時，也豐富了建筑立面，增加了城市景觀。
3、可再生能源的利用
在系統的能源使用方面，應盡量開發可再生能源的利用，如太陽能、地熱能、風能、水能、生物質能等。利用風力發電、太陽能光伏發電、垃圾發電、太陽能熱利用、地熱利用和沼氣發電等，來減少對煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴。例如，使用分體空調的建筑建議增設地源熱泵，這樣可大大降低空調系統能耗；使用螺桿式水冷機組的建筑建議增加蓄冷裝置，冷卻塔的廢熱應予以回收利用；熱泵作為一種新型節能技術，也應該在辦公建筑中考慮采用；關于太陽能的利用，可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統，全年中都可以使用太陽能光電系統和熱水系統。 四、結論及建議
中圖分類號： TU398+.2文獻標識碼：A
隨著經濟的飛速提升，人們的活動范圍也在逐漸擴張，城市用地越來越緊缺，高層建筑及超高層建筑的發展也相應增快。對于一般高層建筑物來講，其最常選用的建筑結構就是剪力墻結構。因此，怎樣在確保高層建筑整體結構及性能安全的基礎上，更好的對投入資金進行控制，節約建筑成本，合理規劃設計項目等就成為了現代設計工作者們深思的事情。
一、高層建筑設計概念
在我國《高層建筑物鋼筋混凝土結構設計規范》中有明確要求：高層建筑物的結構不應整體利用短肢剪力墻的結構。如果建筑物中所需短肢剪力墻結構設計較廣時，應適當布置一般剪力墻或筒體，進而使短肢剪力墻同一般剪力墻或筒體共同承擔水平剪力。在進行建筑物抗震性能的設計時，一般剪力墻及筒體所承擔的結構總底部地震傾覆力應大于第一振型底部的地震傾覆力的50%以上。建筑設計師們一般將短肢剪力墻承擔的傾覆力占整體建筑結構傾覆矩40%—50%的情況稱為整體建筑歸屬短肢剪力墻的結構，其墻肢的厚度要求詳見表1。
表1：墻肢的厚度參考
一旦建筑物結構歸屬于短肢剪力墻結構，其抗震性能一般較低，且經濟性能也不是很好。因此，在現實工程建筑設計中，特別是對于地震災害頻發的地區，應盡量減少建造短肢剪力墻結構的高層建筑。建筑設計師們在進行設計規劃工作時，應使建筑物整體結構的橫向及縱向都分布均勻的荷載，且剛度及強度符合設計要求，最好在設計剪力墻的截面高度時，保證其高度與厚度之比超于8，符合對一般剪力墻的要求。剪力墻的設計不需要根據開間布置的要求，可以將兩間合并在一起形成大開間的剪力墻，這樣不但可以保證建筑物的整體荷載，同時節約了建筑成本。對剪力墻的形狀設計可以分為“T”形與“L”形，更好的保證其穩定性能，并且在剪力墻的側面位置也可以形成良好的剛度。在保證設計標準中各項要求的基礎上，剪力墻可以更好的降低建筑自身重量，縮小構件結構，降低工程資金投入。依據以往的設計經驗，在建筑“L”形或“T”形剪力墻時，如果某一方向的墻肢達到一般墻體的標準，那么，相對方向的墻肢不應過短，應控制在1m左右，保證墻端柱的配筋同構造配筋相接近，否則將會出現配筋過大的情況。
二、高層建筑計算剪力墻結構的假設
高層建筑剪力墻結構指的是一個全部用剪力墻承受縱向荷載，抵抗橫向荷載的建筑結構。剪力墻具有整體性能強、剛度高、形變小、經濟投入低等優點。在進行剪力墻結構的計算時，其基本假設包含以下幾點內容：其一，在剪力墻結構內，每一個墻體都可以抵抗自身內部形成的水平荷載，因為墻體外部的剛度一般較低，可以忽略不計，但也不應完全不思考，可以將其當做剪力墻的受力位置翼緣進行計算；其二，高層建筑中樓板本身所在的平面內部其剛度可假定為無限大，而在外部的水平剛度則無限小，可以忽略不計。也就是說，每個剪力墻都設定為利用樓板進行作用，相互協調，從而保證剪力墻形變一致；其三，對剪力墻的軸向形變及扭動影響可以忽略不計。
三、高層建筑計算剪力墻結構的原則
在進行高層建筑剪力墻結構的規劃中，可以依據對應的要求考慮其結構是否正確。以下簡要分析了高層建筑中剪力墻結構的幾種技術指標原則，供相關設計人員參考。
（一）高層建筑剪力墻結構最小系數的調整
在保證短肢剪力墻所承擔的第一振型部地震傾覆力占整體建筑結構總底部地震傾覆力小于40%的基礎上，進行最少剪力墻的布置。將增大剪力墻開間距離確定為設計方向，保證整體結構的側向剛度符合標準，進而將高程的剪力系數縮小，接近規范數值。只有這樣，才可以降低樓體自身重量，增強建筑物抗震性能，同時對工程造價的投入也產生積極的作用。
（二）高層建筑剪力墻結構位移與層高比值的調整
在高層建筑剪力墻結構的設計標準中要求，地震多發區域的剪力墻結構設計，其標準值形成的建筑最大彈性位移在進行設計時，去除以彎矩形變為主的建筑外，都可不扣除結構整體彎矩形變數值，計算建筑物整體扭轉形變。從中可以看出，在進行一般高層建筑剪力墻結構計算時，側重于對樓層之間的扭轉形變與剪切形變的計算。剪切形變的數值是由縱向結構部件的數量來確定的，如果縱向結構部件的數量過多而布局不合理，就會產生扭轉形變數值，也無法符合位移的標準。所以，對于高層建筑物設計來講，在保證扭轉形變數值最小的基礎上，對縱向結構部件的數量及剛度進行考慮、選取。
（三）扭轉第一振動周期T與平動第一震動周期T1比值的調整
在《高層建筑物鋼筋混凝土結構設計規范》中明確規定，以結構扭轉的第一振動周期T同平動第一振動周期T1的比值，在高層設計中應小于0.09。周期比值的限定可以更好的保證建筑構件平面布置的位置，使其更合理、更有效，結構不會形成過高的扭轉情況。
在現實工程施工中，應把結構縱向構件盡可能多的分布在建筑的周圍，降低結構內部構件承受的剛度，這樣不但可以進一步提升建筑整體側向的剛度，并且在一定程度上大幅度增強建筑的整體強度。
（四）高層建筑剪力墻結構連梁限值的調整
高層建筑剪力墻結構中連梁的跨度與高度的比值應大于2.5，如果比值小于2.5，就可能造成彎矩及剪力超出規定限值的情況。
在《高層建筑物鋼筋混凝土結構設計規范》中明確規定，建筑物跨度與高度的比值大于5的連梁應根據框架結構進行施工，也就是說，跨度與高度比值大于五的連梁，其剛度不應出現折減。當跨度與高度比值在5—6之間時，如果連梁的剛度不折減，就很容易造成剪力或彎矩大于規定限值。建筑設計師們在設計工程中，應充分理解這項規定，加以利用，就可以在保證建筑物安全性能的同時，降低工程造價。
四、高層建筑剪力墻結構的配筋
剪力墻的配筋一般縱向鋼筋位于墻體的內側，橫向鋼筋位于墻體的外側。配筋符合最小配筋率就可以。但是，一些高層建筑的地下墻體配筋就應根據計算來確定。這是由于地下墻體的配筋多遭受水的壓力、土的壓力等，如果依據傳統方法計算，就可能造成墻體不穩，安全性能降低等情況。地下墻體在鋼筋布置時，可以將縱向鋼筋放置在墻體的外部，橫向鋼筋放置在墻體的內部，增加墻體的有效高度。在《地下工程設計標準》中還規定，迎水面墻體的保護層設定不應小于5cm，這樣在保證配筋厚度的同時，節約建筑成本投入。
五、結論
總而言之，高層建筑剪力墻結構在進行設計與施工時，應反復進行推敲與優化，在保證建筑結構安全的基礎上，協調各項參考數據，使結構保持最優，經濟投入保持最低。也只有這樣，才可以保證建筑設計安全、經濟，適應未來社會建筑行業的發展。因此，對高層剪力墻結構的優化設計進行討論是值得相關工作人員深入思考的事情。
參考文獻：
在國內市場經濟改革不斷推進的經濟環境之下，物質文明已經達到了較高水準，由此人們對作為衣食住行四大生活要素重要載體的建筑也有了更高的標準。而就高層建筑來看，由于其規模較大，且結構力學設計較為復雜，由此在結構設計的過程中往往存在一定的困難。由此，為經驗提高高層建筑結構的穩定性，必須從設計入手，針對現今高層建設結構設計所存在的問題，不斷提升其可靠性指標。
一、高層建筑結構設計問題分析
（一）短肢剪力墻設計缺陷
就現實情況而言，當下高層建筑結構設計者在設計短肢剪力墻的過程中，大多會出現增設短肢剪力墻的問題。根據國內對結構設計的全新規范不難得出，現今短肢剪力墻其截面高厚比應該處于5～8的范圍內。根據高層建筑結構設計經驗與設計參數不難得出，在對其結構進行設計的過程中不應該設置過多的短肢剪力墻，以進一步提高結構的穩定性。
（二）抗震Y構設計規范問題
在進行高層建筑抗震結構設計時，由于其高度較高，所以必須考慮較多不確定性因素對結構抗震性能的影響，所以一直是高層建筑結構設置中的難點。現今國內對高層建筑設計年限的規定至少為50年，并且對其烈度與震級對應下的高層建筑抗震能力指標做出了明確規定。但由于國內生態問題的持續惡化，國內地震問題在近10年間已經多次發生，其震級與烈度都有了不同程度的要求，如果仍然按照原有的設計規范，一旦出現地震事故，高層建筑的抗震性能堪憂。
（三）超高設計問題
超高是現今高層建筑結構設計過程中普遍存在的現實問題，多由于建設方為謀取更多的經濟效益，罔顧建設規范準則，過度增加建筑層高或加高建筑層高，這一問題將大幅度削減高層建筑的力學性能，對其抗震性與可靠性都有不同程度的降低。特別是在風荷載較大及地震烈度較高等極端惡劣條件時，建筑的穩定性很難得到保障，甚至將會嚴重威脅業主的生命財產安全。
（四）扭轉設計缺陷
高層建筑設計必須要盡可能保證建設工程的質量重心、剛度中心與幾何中心處于同一位置，以避免產生由于偏心彎矩過大所導致的結構扭轉坡外。但就現實情況來看，現今大部分高層建筑的設計都難以保證其三心處于同一位置，偏心問題普遍存在，一旦受到水平荷載的作用，建筑結構將很容易產生扭轉破壞，這也就給其投產埋下了不小的安全隱患。
二、高層建筑結構設計問題優化措施
（一）合理選用結構設計方案
為確保高層建筑結構的穩定性，必須合理選用適宜的結構設計方案。首先在設計過程中必須結合建筑設計師所提供圖紙以及國內對高層建筑結構設計的相關規范系統的確定其整體結構，防止所選擇設計方案與建筑設計標準的沖突。另外還需要結合項目建設地點的地質情況、氣候因素以及近50年來地質變動與水文情況對其結構細節加以優化，尤其需要根據工程規模對結構設計整體方案加以優化，在提高其結構穩定性的同時，確保設計方案具有較高的可行性與經濟效益。
（二）完善抗震結構設計
在進行抗震結構設計時，應當結合項目區域地震基本烈度等級，對其抗震等級加以詳細認定。必須對其抵抗側向荷載結構組件的位置加以詳細認定，確保其節點受力平衡與結構受力的合理分布。另外還應該保證建筑結構設計具有連續穩定性，并在保證其結構組件剛度與強度的同時，確保其經濟合理性。在初步設計時，應該盡量對高層建筑的結構片面加以簡化處理，在保障其基礎強度、剛度的同時，增加基礎的荷載傳遞能力。也就是說，必須避免其結構整體性的破壞與地基沉降對建筑的損害，進一步提升其抗震能力。
（三）優化結構性能設計
高層建筑的結構設計需要盡量符合結構性能的各項標準，大體涵蓋以下幾大方面：其一，優化對高層建筑結構的延性設計，避免其由于層高問題而產生變形與坍塌。其二，結合其水平荷載作用（主要包括地震橫波、面波與風荷載），通過結構設計提高其抵抗側向變形的能力。也就是說必須根據計算結果對建筑結構組件的彎矩調幅、塑性內力分布原則，確保建筑結構能夠滿足于性能化設計的各項標準。
（四）完善扭轉設計
為避免高層建筑受到地震、地質水文條件與氣候因素影響而產生的扭轉性損壞，在對其結構加以設計之時，必須對其結構模式與平面布局進行綜合考量，盡量確保其質量重心、剛度中心與幾何中心處于同一位置。在一些特定條件下，由于高程建筑需要滿足預定的功能指標，因此在需要選擇不規則平面結構時，必須將其長厚比與寬厚控制于允許范圍中，并盡量確保建筑結構的對稱，以提高其抗彎扭能力。
三、結語
高層建筑結構的設計是一項復雜的系統工程，具有較強的技術性與思辨性，能夠為建筑的穩定性提供充分的保障。而就實際設計工作來看，由于其高層建筑設計需要較高標準，因此必須要綜合考慮建筑設計規范與建筑工程實況，并選用優化的結構設計模式確保結構的力學性能，同時針對當下高層建筑結構設計問題，選用適宜的優化方案，以此在提高其結構設計可行性的同時，促進我國高層建筑的可持續發展。
（作者單位為四川大學錦城學院）
參考文獻
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24.
引言：
新版工程建筑建設國家標準――《建筑設計防火規范》GB50016―2014版最新標準，已于2015年5月1日起正式開始在全國范圍內實施。對于新版《建筑設計防火規范》標準的實施，其主要的目的還是為了保障建筑消防安全，服務于國家各類經濟產業的健康、有序發展，最大限度的杜絕高層火災事故的發生以及保護人民群眾的人身財產的安全。新版GB50016―2014標準章程是根據《建筑設計防火規范》GB5016―2006以及《高層民用建筑設計防火規范》GB50045―95（2005版本）進行的整合與修訂，是現代化社會發展的必然要求。
一、我國建筑防火規范設計的現狀
隨著我國建筑行業的規模不斷擴大，像一些智能化的建筑相繼建設起來，許多高新技術科技的普及與推廣，使得我國建筑工程朝著現代化方向發展。但是，值得注意的是，我國建筑在防火及其規范設計領域還不夠完善、科學，許多基本的建設標準體系還需要進一步改進。圖1所顯示的內容資料信息主要來源于《中國消防年鑒》，從中我們可以看出，火災是我國最常見的安全事故之一，不僅是在2011年之前，在最近三年間，我國各地也都出現了大大小小的火災事故，造成了重大的人員傷害，對人們的身心財產安全造成了嚴重的威脅。因此，就如何完善建筑防火設計仍是我國乃至全世界范圍內共同研究的課題。
當前全國各地高層建筑性能化防火設計工作中所存在的問題：
①較多的忽略了防火排煙與電氣防火的設計
在國家2014年安全死亡事故的數據統計中，在高層建筑火災死亡事故方面，其中死亡人數中有超過百分之六十以上的人是死于煙氣，所以說，像一些高層的居民建筑、辦公大廈、商業建筑等，在防火排煙消防設計方面，普遍存在著嚴重的安全隱患。
②建筑性能化防火設計標準不夠規范、嚴格
這是當前全國范圍內在高層建筑建設過程中最為嚴重的問題之一，為了應對這一系列不良現象，國家在2014年出臺頒布了《建筑設計防火規范》GB50016―2014，并于今年5月1日正式實施。
二、建筑性能化防火設計及其消防問題對策
（一）建筑防火設計在民用建筑設計中的應用
對于新版《建筑設計防火規范》GB50016――2014，其主要是將原來的《建筑設計防火規范》GB50016――2006和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045―95（2005版本）合二為一。之所以這樣做，主要還是根據當前的實際問題與矛盾做出的方案改革，其現實意義主要體現在兩方面：一是有助于解決當前高層建筑的安全尺度問題；二是有助于解決當前建筑防火設計的適用性問題。在今年5月1日開始實施的新版《建筑設計防火規范》中，主要內容共包括12個章節和3個重要的附錄部分。正所謂“萬變不離其宗”，但是總體上還是做了許多方面的改進與創新，大致內容可分為①生產和儲存的火災危險性分類、高層建筑的分類要求；②居民住宅建筑及廠房、倉庫和公共工程建筑的耐火分級、平面布置、防火分區、防火間距、消防基本配套設施的設置等等。
在這里為大家介紹一下居民建筑防火分區的劃分，關于民用建筑的防火分區的分隔方法，在《建筑設計防火規范》GB50016――2006年版中，其中的幾條規定顯然不能適應現代社會發展的實際要求。對于居民樓中的防火分區劃分，不僅僅是指控制住火災，防止火災進一步擴散，同時還要求著在發生火災時能夠迅速的組織并開展火災搶救及其人員安全疏散的一個區域。也就是說，要明確職責，具體分工，這樣才能在火災發生時讓居民迅速的有序的逃離出去，最大限度的減少人員傷亡。因此，像一些防火墻、防火門、防火閥等方面的防火設計與消防機制，要堅持因地制宜的基本原則，科學合理的進行建筑性能化防火設計。在新版《建筑設計防火規范》中，對居民住宅建筑這方面做出了具體的防火要求標準，就是將2006版規定的按層數來劃分高層，改為2014年新版的按建筑實際高度來劃分高層，其中規定，居民住宅建筑凡是超過了27米的樓房，均屬于高層建筑，27米――54米之間的屬于二類級別的高層建筑，54米以上的屬于一類高層建筑。
（二）建筑防火設計在現代商業建筑中的應用
現代商業建筑也是人群集聚密度比較大的建筑場合，近些年來我國各地許多的商業建筑都出現了火災事故，所以當下，現代商業建筑大廈應該是重點規劃的對象之一。在其具體設計應用上，主要分為性能化的防火設計和人群安全疏散這兩個方面。根據新版《建筑設計防火規范》的標準要求，現代商業建筑要重點在防火消防設計與人員疏散設計方面進行創新。
所以，在現代商業建筑的性能化防火設計領域，要根據新版《建筑設計防火規范》的具體要求遵循以下步驟：
參考文獻：
近些年來，隨著社會經濟的不斷進步，城市化進程在逐步的加快，出現了大量的高層建筑，因為高層商住樓有效結合了商業和居住的需求，因此，得到了較為廣泛的應用。通過調查研究發現，目前僅僅在《高層民用建筑設計防火規范》中規定了本類建筑的消防設計，但是沒有明確界定商住樓、綜合樓以及帶有商業服務網點的住宅樓等，這樣很多工程設計人員就會對高層商住樓消防設計標準故意降低，影響到高層商住樓的安全性。
1 與商住樓相關術語的定義解釋
一是商住樓：指的是高層建筑，主要包括住宅和底部商業營業廳。
二是商業服務網點：居住建筑，但是有百貨店、郵政所、理發店以及糧店等小型營業性用房設置于首層或者首層及二層，這種用房建筑面積在300m2以內，需要將耐火極限在1.50h以上的樓板以及耐火極限在2.00h以上的隔墻，并且隔墻沒有門窗洞口，以便來有效分割居住部分和其他用房，要獨立設置它的安全出口、疏散樓梯以及居住部分的安全出口和疏散樓梯。
三是綜合樓：指的是公共建筑，樓層有兩種或者兩種以上的用途。因此我們可以得知，商住樓從屬于綜合樓。如果按照綜合樓的防火要求來處理商住樓，就會過于嚴格，因此，在相應的規定中，就劃分出來了這類型是的綜合樓，商住樓的防火要求要小于綜合樓的公共建筑。
2 高層商住樓消防設計中的常見問題
通過研究發現，在我國相關規范中，并沒有在安全疏散以及樓梯間設計方面具體規定商住樓行業營業廳和住宅部分，設計人員在設計的過程中，只能夠依據現有規定來進行，因為設計過程中存在著較大的主觀性，那么就容易出現很多的問題；如在設計過程中，對消防標準進行降低，這樣就留下了安全隱患。另外是對消防設計標準進行過分提升，雖然消防設計的安全可靠性得到了保證，但是經濟合理要求卻無法實現。
一是高層商住樓安全疏散設計問題：通過調查研究我們可以得知，一般情況下，主要有兩種形式的商住樓住宅疏散樓梯設計，首先是將商業營業廳屋頂作為上人平臺，本平臺直接接通住宅部分各個單元疏散樓梯，然后通過平臺兩側的疏散樓梯向地面疏散。另外一種形式則是將一個室外通廊做于住宅最底層，各個單元疏散樓梯與本通廊相通，然后通過通廊設置的疏散樓梯與地面相通。在住宅部分疏散方面，廣泛采用了這兩種設計形式，但是在相關規范中沒有明確規定這種設計，結合規范中安全疏散方面的規定，要求往往無法得到滿足。比如向室外通廊和屋頂平臺疏散并不等于向室外安全區域疏散，要想將人們向室外疏散，往往會有較長的疏散路線，改變疏散方向等問題出現。結合這種情況，筆者認為以為內住宅樓內住戶長期居住，那么就會十分熟悉環境和疏散路線，如果有火災等緊急狀況出現，可以在較短的時間內，對疏散路線進行正確的選擇和逃生，不會因為簡單改變了疏散方向，而失去了逃生路線。另外，屋頂平臺和室外通廊屬于敞開空間，安全程度較高，因此，在建筑避難層方面，就可以選擇屋頂平臺和室外通廊，對其提出相應的防火要求，如需要保證屋頂平臺可以對住宅部分的所有人員進行容納，疏散能力滿足相關要求，可以將緩沖地帶的人員向室外安全區域轉移，要按照安全疏散距離的要求來控制樓梯間安全出口到平臺或者室外通廊疏散樓梯的距離。如果這些條件都可以滿足，那么就可以將上種形式的疏散設計給利用過來。
二是商業營業廳疏散樓梯間的設置問題：一般情況下，部分商住樓只有兩三層的商業營業廳，但是本建筑的高度在32m以上，屬于二類高層建筑或者一類高層建筑，那么依據我國的相關規定，需要對防煙樓梯間進行設置。但是在對疏散樓梯間進行設置時，需要充分考慮樓梯間防火設計的作用和目的，嚴格依據疏散距離和疏散人員數量以及建筑物層數來進行。如果商業營業廳只有兩三層，那么只需要對封閉樓梯間進行設置即可；如果疏散要求可以滿足，那么防煙樓梯間就不需要設置。因此，如果商業營業廳建筑高度在24m以內，那么就可以將其看作為高層建筑的裙房，依據《高規》的相關規定，將封閉樓梯間應用過來即可；如果商業營業廳在24m以上，那么就需要嚴格依據防煙樓梯間的要求來設置樓梯間。
三是商住樓住宅部分的消防設計問題：我國在相關的規定中，除了《高規》6.1.3A沒有明確規定商住樓中住宅的消防設計，那么在設計的過程中只需要結合其他條款來進行。在具體的實踐過程中，如果商住樓將一般公共建筑的規定和要求給完全套用過來，將其設計標準進行大幅度提升，這樣投資成本就會獲得增加，與消防設計經濟合理的需求不相滿足。比如，在高規中對公共建筑的要求，疏散樓梯的最小寬度需要在1.2m以上，前室面積在6m2以上，含用前室面積應該給在10m2以上，那么就會增大住宅部分的公攤面積。因此，筆者認為就需要將商住樓作為商業營業廳和住宅兩部分構成的特殊綜合樓，各自有著相對獨立。
3 對規范內容修訂的建議
一是進一步明確商住樓定義：對于商住樓在定義方面沒有對所有商業和建筑為一體的建筑形式進行涵蓋，比如商業營業廳有著較多的層數和較大的規模，僅僅將幾層住宅設置于上部，沒有明確它是商業樓還是商住樓。因此，就需要明確規定商住樓底層商業營業廳的層數。筆者建議，對規范進行更改，明確定義商住樓，它是一種高層建筑，包括了底部商業營業廳和住宅，底部商業營業廳的層數需要小于二分之一的建筑樓層數。
二是在《建筑設計防火規范》中需要對商住樓的定義和相關規定進行增加：隨著時代的進步和發展，如今沿街建筑開始大力發展商業用房和住宅的組合建筑，有著較多的數量。如今已經大量涌現多層建筑，上面為單元式住宅，并且建筑高度在24m以內，除了一二樓為商業用房之外，還分布在三樓以及以上樓層。為了促使商業經營者的經營要求得到滿足，商業服務用房也達到了300m2以上，甚至達到了上千平方米，這些建筑形式與底層設有商業網點的單元式住宅存在著較大的差異，那么就需要將商住樓的定義和條款增加于《建筑設計防火規范》中，這樣才可以更好的銜接高規。
三是需要將防火分隔的要求增加于商業與住宅部分：在我國《建筑設計防火規范》中，對于商業服務網點的定義，要求利用耐火極限在1.50h以上的樓板和耐火極限在2.00h以上的隔墻，并且隔墻不開門窗洞口，以便完全分隔服務用房和住宅及其他用房。但是對于商業建筑來講，相較于商業服務網點，有著更大的建筑規模、火災荷載以及營業時人員數量的呢過，那么火災就有著更大的危險性和撲救難度。為了避免向住宅部分蔓延火災，在規范中需要明確規定對分隔構件的耐火極限進行提升，將防火挑檐等增加到商業部分的安全出口以及門窗處，對窗欄墻寬度進行增加等等，這樣才可以獨立出來住宅部分。
4 結語
通過上文的敘述分析我們可以得知，隨著城市化進程的加快，如今高層商住樓數量越來越多，但是我國在相關規范中并沒有明確規定高層商住樓的消防設計工作，在設計過程中，往往會出現諸多的問題，高層商住樓建筑消防設計標準被降低或者提升，這樣都會對高層商住樓的安全性和經濟合理性產生影響。針對這種情況，就需要結合具體情況，完善我國的相關規范內容，在設計過程中充分依據相關規定要求來進行，提升高層商住樓建筑消防設計的質量。
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中圖分類號：TE08文獻標識碼： A
一、高層建筑能耗特點分析
1、能耗組成及特點分析
高層建筑容納人數眾多，信息處理量大。為保持正常的運作，高層建筑在電梯、空調、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括電、煤、天然氣以及集中供熱的蒸汽和熱水等。其中供暖空調系統、照明系統、動力系統和辦公設備系統是建筑能耗的4個主要系統。供暖空調系統耗電量占到整個建筑能耗的50%以上；照明系統次之，大約為20%；動力系統約為10%；辦公設備系統約為10%。
2、采光和通風的要求
高層建筑基本空間由主要使用房間、交通聯系空間（水平交通和垂直交通）、輔助使用房間（餐飲和衛生間）以及設備系統等幾部分構成，平面布局與空間組織相對固定，各部分功能空間對自然采光與通風的需求都不容忽視。因此，高層建筑能耗對氣候的依賴性較弱，若通過調節建筑與環境的關系來達到節約能耗的目的，效果甚微。高層建筑的節能問題應從建筑自身出發（如平面形式、進深大小、圍護構件、設備系統等），進行節能措施的探討。
二、高層建筑設計常見問題
高層建筑設計中常出現圍護結構保溫隔熱能力差的問題，建筑的護結構包括屋面、外墻、外窗以及地面等部位。對于高層建筑而言，由于其豎向表面面積遠大于橫向屋面面積，因此，建筑屋頂、建筑外墻及建筑外窗的保溫隔熱能力成為了衡量其圍護結構保溫隔熱能力的決定性因素。影響建筑外墻節能的主要因素是墻體材料，以及影響墻體材料節能效果的墻體外飾面，東、西外墻遮陽，墻體構造形式等。
在研究中發現，高層建筑外墻應設置保溫層，采用雙層玻璃。由于西安高新區清揚國際大廈，外墻采用加氣混凝土砌塊，未設置保溫層，使得該辦公建筑供暖空調能耗占總能耗的比例高達60.27%。另外，當建筑外墻采用玻璃幕墻配合外掛鋁塑板的構造做法時，雖然設置了聚苯板外保溫但其供暖空調能耗普遍較高，如旺座現代城B座和D座，供暖空調能耗高達54.62%～56.08%。在窗戶類型的選擇上，分析可知，供暖空調能耗較高的都采用了單層單玻窗，能耗高達56.8%～60.27%。除此之外，還發現幾乎沒有高層建筑采取遮陽手段來降低供暖空調能耗，尤其是西向遮陽的問題，值得引起專業人員的重視。
三、設計對策
1、通風設計
關于自然通風的引入，一方面可以對建筑的空間形式進行組織，盡可能形成穿堂風，這一點在條形高層建筑中比較容易實現。對于點式高層，應盡可能組織兩垂直墻面窗戶之間的通風。自然通風的組織需要更大的窗墻面積比并形成風的通路。另外，還可以結合雙層玻璃來實現降溫。在國外，建筑利用通風已經成為了一種趨勢，很多建筑在設計階段均考慮了通風的構造體系，例如津巴布韋的Eastgate大樓、英國中部北安普敦近郊的巴克萊卡公司總部大樓等都采用了這種通風構造形式（見圖1）。
2、護結構設計
（1）護結構材料。針對目前高層建筑護結構材料以實體圍護結構和透明圍護結構為主的現狀，且基于高層建筑護結構并非承重結構，材料選取較為靈活的特點，對于實體圍護結構，應盡量選用導熱系數小的多孔/空心砌塊或加氣混凝土砌塊等，配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比，控制由護結構保溫隔熱帶來的能耗損失。對于處于寒冷地區與夏熱冬冷地區交界的城市，應盡量減少玻璃幕墻的使用。
當實體圍護結構達到保溫隔熱要求后，透明圍護結構應遵循以下措施：盡量減少使用玻璃幕墻；控制合理的窗墻面積比，控制可開啟面積以組織通風；選用節能的玻璃和窗框材料，注意控制密封性能。
（2）墻體外飾面。建筑外墻飾面是圍護結構抵御外界氣候影響的第一道防線，其材料的熱工性能將直接影響圍護結構的熱工性能。建筑墻體外飾面對建筑節能設計的影響主要通過圍護結構外表面對太陽輻射熱的吸收系數表現出來：一是在房間制冷狀態下，對房間能耗的影響；二是對墻體傳熱系數的直接影響；三是房間在自然通風狀態下對墻體內表面最高溫度的影響。《居住建筑節能設計標準》規定：建筑外墻采用“淺色外飾面（太陽輻射吸收系數＜0.6）”節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.2”，當外墻的傳熱系數由于其構成而不能達到《建筑節能設計標準》要求時，采用“淺色外飾面”的節能措施則可使每種材料包括200mm厚鋼筋混凝土的傳熱系數值均可滿足“民用建筑節能設計標準”對傳熱性能的規定要求。建筑的外墻飾面目前有瓷磚、涂料、石材以及金屬幕墻材料等等，最典型的2類外墻飾面是瓷磚及涂料。節能設計中采用淺色外飾面或部分采用淺色外飾面顯然是有利的。
（3）墻體外遮陽。除護結構材料的選擇外，還可增加建筑遮陽，以減少供暖空調能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式，可結合立面設計意圖進行設計，尤其應注意西向遮陽對節約建筑能耗的作用。《居住建筑節能設計標準》規定：建筑的“東、西外墻采用花格構件或爬藤植物遮陽（透射比＜0.5）”的節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加“隔熱措施的當量附加熱阻0.3”，節能設計中應考慮“東、西外墻遮陽”，在夏天東、西曬非常嚴重的地區，東、西外墻遮陽措施有待加強。這方面可以借鑒熱帶地區城市，如馬來西亞和香港等的設計經驗。在這些城市，高層建筑遮陽措施的使用在帶來較好遮陽效果的同時，也豐富了建筑立面，增加了城市景觀。
（4）可再生能源的利用
在系統的能源使用方面，應盡量開發可再生能源的利用，如太陽能、地熱能、風能、水能、生物質能等。利用風力發電、太陽能光伏發電、垃圾發電、太陽能熱利用、地熱利用和沼氣發電等，來減少對煤和天然氣等不可再生能源和電、蒸汽、熱水等二次能源的依賴。例如，使用分體空調的建筑建議增設地源熱泵，這樣可大大降低空調系統能耗；使用螺桿式水冷機組的建筑建議增加蓄冷裝置，冷卻塔的廢熱應予以回收利用；熱泵作為一種新型節能技術，也應該在辦公建筑中考慮采用；關于太陽能的利用，可以在冬季利用太陽能供暖、夏季采用太陽能制冷系統，全年中都可以使用太陽能光電系統和熱水系統。
在信息化、智能化高速發展的時代，高層建筑因節約城市用地、信息處理量大、容納人數眾多而應運而生，但能源消耗巨大。在可持續發展理念大力推行的今天，高層建筑生態化發展的重點是節能問題，可在設計階段注意組織利于自然采光的平面形式，亦可采取節能燈具節約電能；通過改變空間形式、建筑角度等組織自然通風或改變圍護結構構造等蓄存冷量；提高護結構保溫隔熱能力以減少供暖空調能耗；利用太陽能、風能、地熱能、水能、生物質能等可再生能源供給設備系統等。以上改進措施，如：組織自然通風、改善圍護結構、可再生能源利用等應在節能設計中綜合運用，以有利于高層建筑生態化發展。
中圖分類號：X92文獻標識碼：A文章編號：1006-0278（2012）06-113-01
一、前言
隨著城市建設步伐的加快，我國城市建筑主要為大空間普通建筑以及高層商業或民居建筑。一方面由于大空間普通建筑的樓層高、單層建筑面積大、內部空間不能分隔，遭遇火災時，火勢容易蔓延，火災風險等級較高。另一方面由于高層商業或民居建筑的結構一般比較復雜、對外開放的空間面積少、人數多且疏散通道有限，火災發生時，人員避難以及消防工作較難展開。因此，有必要對大空間普通建筑和高層商業或民居建筑防火設計存在的問題進行分析，并提出相應的防治措施。
二、建筑防火設計存在的問題
（一）設計人員防火設計水平低
目前，我國大多數建筑設計人員普遍缺乏消防以及建筑防火設計的相關知識，在進行建筑設計的過程中，沒有能嚴格按照建筑防火設計標準進行規范設計，導致建筑物防火能力先天不足。
（二）建筑防火標準落實不到位
在大多數的建筑工程施工中，施工單位為節約成本，沒有按照防火設計規范設置防火安全設施，甚至為了擴大建筑物的使用面積而縮小消防通道的面積，給建筑防火安全埋下了重大隱患。
（三）消防設施產品不合格
由于我國國內的防火設備至今仍沒有統一的質量檢驗標準，設計人員在選用防火設備的時候，容易引進不合格的消防設施產品，不利于建筑物的防火安全。
三、建筑防火設計措施
（一）提高設計人員的防火設計水平
1、加強設計人員消防安全教育
建筑設計單位要加強對設計人員的消防安全教育，要求設計人員學習防火設計規范以及相關的消防安全法律法規，并將防火安全知識考核納入體制范圍，嚴增強設計人員的消防安全知識。
2、提高設計人員的防火設計水平
一方面設計人員要熟悉建筑防火設計規范，嚴格按照規范的設計標準及技術要求開展設計工作，不斷鉆研學習業務知識，提高自身設計水平；另一方面建筑設計單位要組織專家對設計人員進行防火設計的指導以及知識培訓，以提高設計人員建筑防火設計水平；再者建筑設計單位要多加開展建筑防火設計知識的交流活動，鼓勵設計人員學習新知識新技能，促進設計人員的業務交流，提升設計人員的總體設計水平。
（二）完善防火疏散設施設計
1、設計合理的防火分區
對于大空間的普通建筑，要設計合理的防火分區，在其消防電梯前室、中庭位置以及疏散通道上設置具有安全疏散小門的防火卷簾，并在安全疏散小門上設置發光標識，以確保在急情況下能有效進行安全疏散。
對于結構復雜、人數多的高層商業或居民建筑，要科學合理地設計消防分區，并設置自動報警及滅火裝置，確保在發生火災的情況下，將火勢控制在定范圍內，降低建筑安全風險。
2、完善安全疏散設施設計
（1）完善疏散走道的設計
為完善疏散走道的設計，設計人員要根據建筑物疏散允許時間以及最大人流量要求進行針對性的設計。疏散走道的寬度要滿足最大人流量的疏散要求；疏散走道要盡量筆直，避免彎曲；疏散走道的地面和頂棚裝修要采用不燃性裝修材料；不在疏散走道內設置門檻、臺階等突起物。
（2）完善疏散樓梯間的設計
為完善疏散樓梯間的設計，要求建筑物各層的疏散樓梯間設計要根據安全疏散距離以及百人寬度的標準進行設計。疏散樓梯設計要簡明直接；各層疏散樓梯間要上下直通；兩座疏散樓梯間的距離不能小于5m；疏散樓梯要有兩架以上通向樓頂；疏散樓梯和建筑物首層間要設置有效地防火分隔設施；疏散樓梯間要設置在防火分區兩端或標準層附近，以實現人員的雙向疏散。
（3）完善安全出口的設計
設計人員在設計建筑物的安全出口時，要根據建筑物的防火設計要求，進行合理設計。一般設計要求建筑物各層的安全出口設置要盡可能分散，各個防火分區要設置兩個以上安全出口，兩個安全出口間的距離必須大于5m。
（三）加強建筑防火設計施工的監管
1、完善消防設施產品準入制度
施工單位要嚴格制定消防設施產品的準入制度，根據國內外消防設施的各項質量標準進行消防設施產品的采購，嚴把消防設施產品的質量關，杜絕引進劣質的消防設施。
2、重視防火設計施工監督工作
施工單位要重視建筑的防火設計及施工工作，成立專門的施工監察小組，對建筑防火設計圖進行審核及現場施工指導，確保施工人員嚴格按照設計圖要求以及防火設計規范標準進行施工，杜絕為降低工程成本，選用不合格防火材料、裝置設備或不設置必要的防火安全設施以及減少、縮小消防通道的現象，保障建筑物消防安全。
四、結語
在建筑設計及施工過程中，建筑設計及施工單位要提高消防安全意識，根據建筑物的實際情況，嚴格按照防火技術規范的要求進行建筑設計施工，提高建筑防火水平，保證人民生命財產安全。
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與同行分享超高層建筑設計的經驗。
1 項目概況
青島魯商廣場本項目選址在青島市南區核心位置，地塊形狀
不規則，地勢東南高、西北低，最高點與最低點高差約為5.45m，
用地面積32 996.30m2。
本項目由魯商置業有限公司開發建設，是集商業、餐飲、影院、
辦公于一體的綜合建筑。地下二至四層主要功能為機動車停車庫和
設備用房，地下一層至地上五層為商業、餐飲和娛樂功能，地下室
及一至五層商業裙樓部分整體連通，裙樓上部為兩棟獨立的超高層
辦公塔樓，1# 塔樓地上28 層，高138.85m；2# 塔樓地上32 層，
高158.85m。總建筑面積270 492m2（其中地上166 233m2，地
下104 259m2）。
2 設計要點
2.1 核心筒基本布置原則
核心筒設計是標準層平面設計的核心內容。其設計原則是應
方便結構布置合理、經濟和設備使用便捷，并能高效利用空間。一
般情況下，核心筒位于標準層的形心，形狀應與標準層平面輪廓相
關聯，占據采光和通風不利的中心位置，將周邊光線和視線良好的
撰文 張東華 中國建筑標準設計研究院
青島魯商廣場超高層建筑設計要點簡介
位置留做使用空間。
項目中1# 塔樓將核心筒置于標準層的形心，把一個衛生間從
剪力墻的范圍內剝離出來，同時，為了滿足結構體系需對稱布置，
將空調機房及豎井也從剪力墻內提出。在高區時，把這個衛生間置
于低區電梯井的位置，既實現了結構的高效和各種系統恰當的平衡，
又在高區每層增加了29.46m2 共計206.22m2 的可使用面積，達到
了辦公樓使用效率最大化的設計目標。
2.2 核心筒電梯設計
超高層核心筒的設計中最重要的內容是電梯的設計，主要包
括電梯數量、電梯分區方式和電梯布置方式的確定，可以參照《全
國民用建筑工程設計技術措施2009——規劃建筑景觀》。本項目
核心筒設計中把兩部消防電梯設在一處，與一部疏散樓梯共用一個
前室，這樣理論上可以節省4m2 的前室面積，且利于形成較高品
質的服務電梯廳。2# 塔樓共有32 層，由于只在16 層設
置了一個避難層，與現有規范沖突，后經性能化設計和專家評審，
要求將避難區的面積做到本層建筑面積的50%。我們盡量壓縮設
備機房的面積，達到了這一標準，同時滿足《高層民用建筑設計防
火規范》中第6.1.13 條對避難區的凈面積的要求。另外，
由于外立面造型的需要，屋頂無法設置直升飛機停機坪，經過與當
地消防部門的溝通，同意取消這一設置。
Design of a High-rise Building
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2.3 節能設計
當今玻璃幕墻幾乎是世界各大城市辦公樓立面的主流，它外
觀簡潔、通透、富有現代感，然而也帶來了建筑能耗的增加。如何
解決這個問題，至今是個難題。較新的技術手段如使用雙層玻璃幕
墻，還處在基礎理論研究階段，尚未廣泛推廣[1]。就現階段來說，
嚴格遵守公共建筑節能設計標準，通過設計手段減小窗墻比是有效
降低建筑能耗的一種方法。
原RTKL 方案設計中，外立面全部為透明封閉的玻璃幕墻，
平均窗墻比大于0.6。參照暖通專業對于嚴寒地區B 類辦
公建筑的相關研究結論：“窗墻比增加0.1，耗能量約增加3%；
在公共建筑節能設計中，各朝向的最佳平均窗墻面積比為0.4，平
均窗墻面積比如果超過0.6，在目前的節能技術條件下，要滿足公
共建筑節能設計標準的要求就不經濟了”。
為此對原方案進行了修改，增加了大面積的實體幕墻，并增
加了可開啟窗扇。經過調整，建筑的平均窗墻比降低
了33%，根據文 的研究，該調整可使建筑總能耗減少3.4% 左右，
空調系統能耗減少約6.7%。
參考文獻
