设计高层建筑应遵循的原则 高层建筑设计规范pdf
时间：2019-04-18 03:26:50 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：在对高层建筑进行设计过程中必须兼顾地域环境、结构经济性以及结构体系等因素，从中得出一些具有实用价值的结论，对高层建筑的优化设计具有很大的实用意义。
关键词：高层建筑；地域环境；设计；原则
Abstract: the design of a high-rise building process must be balanced the regional environment, economy and structural system structure and other factors, draw some practical value of the conclusion, the optimization design of high-rise building of great practical significance.
Keywords: high building; The regional environment; Design; principle
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
在对高层建筑设计过程中必须兼顾地域环境、结构经济性以及结构体系等因素，才能全面审视来自各方面因素的影响，综合利用地域资源、经济合理性，采用相应的结构体系，让高层建筑成为表达地域信息和文化内涵的新栽体。
1.应该考虑地域环境对高层建筑设计影响
建筑最基本的功能是作为人类在自然界生存的蔽护场所，必然要受到多种自然因素的直接制约和影响，与建筑地域性有关的自然因素主要包括气候．地理和资源三部分；
①气候条件。具体的设计体现在平面布局．立面处理．材料构造以及景观设计上。比如：一个地区的日照，风向．湿度和降雨最，都可能影响到高层建筑的朝向、体型、门窗、材料和遮阳设施等细部构造。各地区传统建筑风格的巨大差别常常是不同的气候条件的真实反映。高层建筑的进一步发展应该是完全生态的，与自然环境相融合的，具有最低能源消耗的生态学的建筑。
②地理条件。地理条件是建筑地域性原则的基础性因素。它在微观上是建筑对具体的建造场地的应答，决定着具体建筑的处理，体现为场地性；在宏观上影响着一个地区的场所意象和心理认知。比如日本东京都港区的NEC超级塔它采取与周围建筑大致同高的50米高的底层部，其上架空约1 5米后而设置的中层部分，进而是最上层的高层部分，它们呈现三段式的逐级向后退缩的构成形式，不仅对结构的抗震性能有利，而且能和谐地与城市环境融合。
③资源条件。建筑作为人工构筑物，其过程和结果都离不开对材料和资源的利用。在传统地区建筑的发展中，地区的资源条件为建筑地域性原则的生成提供了物质基础和限制因素。目前的工程设计领域中，设计人员忙于应付大量的具体工作，往往不够重视结构经济性问题，导致同一工程由不同的人设计其土建造价可能差别很大，造成不必要的浪费。
2. 高层建筑结构经济性所应遵循的原则和方法
建筑结构经济性内容包含非常广泛的内容，传统中只强调改进建筑材料保温性、改善建筑体形系数、提高建筑材料的气密性等一系列节能降耗措施，现在建筑随着形势的发展，人们对居住环境不仅从结构性出发，更要在建筑结构的经济性角度考虑，如空间组织、技术组织、结构设置、能源与资源利用，以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则和方法。
建筑结构的经济性就是只以较少的成本来获得最大的效用。其中由美国建筑师、工程师R•B•富勒提出的“少费多用”原则是较常用普通的原则。“少费多用”原则的含义是，凭借有效的手段或方式，利用最小化的量的材料、资源来投资，目的在于获得尽可能大的发展效益。“少费多用”原则，顺应目前的发展形势，在建筑坚持可续费发展的思路上，该原则是一条重要的、有效的、节约型的设计方式。
在富勒的实践中，“少费多用”原则最具代表性地表现在他对空间结构及建材应用的创意中。他的短杆网架穹隆结构体系（geodesic dome ）被称为人类迄今为止最轻、最高效、最为有力的空间围合手段，在造型、尺寸、材料选用上具有很大的灵活性，且造价低廉、营造方便。另外，F•埃斯克里格的自成型结构、T•达兰德对摩天楼张力结构的探索也都从不同侧面诠释了“少费多用”原则。
“少费多用”原则还体现在建筑空间组织、利用的高效化方面。原则坚持对平面面积的充分利用，还注重三维空间的挖掘。比如某市图书馆设计中提出了“ 模块式”图书馆的创作思路，将图书馆划分成不同的功能模块，采用不同的层高、柱网，进行类比布局。这样可以减少“三统一”标准空间所造成的浪费，充分发挥空间效益。某高效空间住宅的设计中则对厨房、厕所的上区、卧区上下等潜在空间进行了有效的利用。将每户主、次二个开间设置为不同层高，对应于不同的功能使用要求，大大提高了住宅空间的使用效益。
3. 结合实际采用不同的高层建筑结构体系
3.1剪力墙结构体系
剪力墙是高层住宅最常用的结构体系, 采用剪力墙结构可以减少非承重隔墙数量, 一般用钢量比框剪结构少, 而且室内无外露梁柱, 用户比较喜欢。剪力墙结构体系是以一系列剪力墙纵横相交, 既作为承重结构又作为分间隔断墙。由于墙体纵横交错, 比框架结构中的刚度大得多。这是抵抗高层建筑风荷载及地震力水平荷载的有利条件, 这种体系的缺点是由于剪力墙组成许多小开间, 虽然结构的整体性较强, 但平面布局受到了严格的约束。
3.2框架轻体墙结构和框架剪力墙混合结构体系
这种体系能使高层住宅大幅度降低自重, 又能使内部空间分隔有更大的灵活性, 因而在国内被广泛使用。但由于框架体系刚度不大, 建筑越高, 这一弱点就越明显, 抗高空风荷载和抗地震的能力也较低。因而往往在框架结构体系中的适当部位增加剪力墙, 以辅助框架结构之不足, 此外, 框架柱常常要在室内外露, 影响了用户的使用效果, 而采用异形框架柱, 结构计算又比较复杂。
3.3筒形结构体系
超过30层以上的高层建筑受到较大的侧力, 为一般结构体系所不能承受, 而筒形结构的刚度较大, 中央设有井筒, 外围设置的柱子形成筒状柱网, 核心井筒与周围框架共同工作, 形成抗侧力极强的结构体系。核心井筒作为电梯间、楼梯间、设备管道间使用。井筒与四周钢筋混凝土柱网之间有横梁或板联系。全部的内隔墙为轻质墙, 外墙为保温的围护墙。内外筒之间可以自由分隔, 十分灵活。
4结语
高层建筑已走过百年历史，建筑发展是一个高效化、集约化的综合系统工程，建筑设计者必须从当今经济现状和发展趋势出发，建立一个宏观的、合理的结构设计理念，合理确定建筑设计标准、经济性措施和原则，这样不仅满足设计各类需求，同时改善人类的居住环境。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
