浙江嘉华建筑设计研究有限公司
摘要：近年来，随着我国建筑行业的空前发展，一大批高层、超高层建筑如雨后春笋般涌现出来。所以，人们对建筑物使用功能要求的变高，再加上城市土地资源的日益紧张，高层建筑已经成为现代城市发展的主流，高层单体建筑是现下较为热门的建筑形式之一。面对如今越来越复杂的建筑功能要求，高层单体建筑如何才能获得不断的完善，是设计师必须思考的问题。由于高层单体建筑施工比较复杂，因此它的结构设计比其他建筑物的要求更加严格，是建筑设计工作的一个难点问题。本文就高层单体建筑设计的相关问题进行了详细的探讨。
关键词：高层单体建筑；设计；要点
前言：
目前，在科技的进步和城市化进程加快的推动作用下产生了高层单体建筑。随着城市可利用土地资源的紧张，发展高层建筑是目前最经济效益的方法，可以有效地节约土地资源，缓解人们的购房压力，而且也有利于美化城市环境。所谓单体建筑，就是建筑群中的每一个独立的建筑，高层单体建筑也就是高层建筑群众的独立个体。近年来，虽然高层单体建筑的发展速度十分迅速，但是其设计工作依然存在不少问题，文章将对其设计的要点作出简单的探讨。
1.高层单体建筑的设计概述
1.1高策单体建筑物的特点
高层单体建筑物占地面积小，建筑面积大，而且具有独特的造型，拥有较高的集中化程度，因此能够很快适应目前飞速发展的现代化社会。高层单体建筑除了以上所提到的节省土地这一最重要的特点之外，还可以使建筑物具有良好的通风效果和日照效果，因此可以给居住者和办公者提供良好的生活、工作环境。但是建筑物的高度越高，随之而来的设计难度也会不断增加。目前高层单体建筑的防灾、防火和热岛效应问题都比较突出，亟待解决。
1.2高层单体建筑设计的要求
高层单体建筑的设计主要要满足三点要求，分别是生态设计要求、先进技术应用要求和更新设计理念的要求。生态设计，顾名思义是为了和可持续发展观相适应，在设计过程中提高人们的生态意识，应该在建筑设计的方方面面都体现出来。其次为了确保建筑物能够满足多样化的需求，充分运用先进的科学技术来加强建筑物的功能和安全性。最后不断跟着时代的步伐更新设计理念，不断实现高层单体建筑设计的创新。
1.3高层单体建筑的节能设计
高层单体建筑的节能设计主要体现在三个方面。首先是选择正确的建筑位置和建筑的朝向。其次要对墙体设计的围护结构做好优化工作。最后要对影响高层建筑设计的一些其他因素进行考虑，从而使建筑物的设计能够更加科学合理。这样不但能够有效地利用各种自然能源达成建筑物的节能作用，而且可以和生态保护相互呼应。
2.高层单体建筑的设计特点
2.1水平荷载的决定作用
楼面使用所形成的荷载以及楼房自身的重量两者对竖向构件所形成的弯矩和轴力跟楼建筑的高度存在着一定的相关性，一般建筑越高，所承受的弯矩和轴力越大。水平荷载对建筑结构所产生的倾覆力矩和其在竖向构件中形成的轴力和建筑物的的高度也存在一定的相关性。如果建筑物的高度达到一定的水平，那么竖向的荷载基本保持在一个范围内。一般水平荷载包括地震作用和风荷载，这些荷载的数值是不确定的，会随着结构动力的特点变化而产生不同程度的变化，因此在整个建筑物设计中水平荷载起到决定性的作用。
2.2不容忽视的轴向变形问题
对于高层单体建筑来说，竖向荷载具有较大的数值，因此对于建筑物的支柱来说会产生较大的轴向变形，而梁弯矩也会因此受到一定的影响，从而使得连续梁中间支座处的负弯矩值减小，湍支座的负弯矩值和跨中正弯矩值则会反向变化，数值变大。所以在选择材料时，必须先对轴向变形进行计算，根据相关的数值确定材料的长度。
2.3控制好侧移问题
和层数较低的建筑相比，高层单体建筑的结构侧移在建筑设计中占有较为重要的地位。建筑物层数越多，高度越高，受到水平荷载的影响越大，由此所产生的侧移变形也会越来越大。因此要确保建筑物的安全性和可靠性，就必须控制好侧移的范围。结合水平荷载的相关计算数据，对建筑物的结构侧移做好计算，尽可能减少侧移所带来的负面影响。
3.高层单体建筑的设计要点
高层建筑物的高度和层数会根据实际的需要不断增加，而达到一定高度之后，建筑的技术合理性、经济的可行性和功能的实用性都会发生很大的变化。根据高层单体建筑的设计特点来看，高层单体建筑的受力主要有两个方面：首先是水平力和地震作用所产生的位移情况和结构内力，其次是结构的变形问题。如图1是某住宅小区项目的高层单体建筑，以此为例，对结构方面进行了相应的分析：
图1
首先要考虑在发生地震或者台风时建筑物所要承受的水平侧向力。其次要对建筑物的高宽比作出严格的规定，确保建筑物具有稳定性。在设计建筑外观时，要确保其体型、平面和立面的质量、刚度匀称，整体结构足够强硬。其次要考虑好受到外在影响而产生的变形问题，对变形的节点进行控制。同时还要根据施工的具体环境确保施工的安全性。高层单体建筑的基本组成部分有剪力墙、框简、框架、核心筒等等，对于建筑物的承重有着十分重要的作用。
4.高层单体建筑设计过程中的注意点
4.1防火问题
根据防火的相关规定来看，高层单体建筑的疏散楼梯应该保证处在建筑物的固定位置，从而确保在进行疏散时不会发生错误。除此之外，还可以在二层平台设置一个楼梯通向地面，从而增强疏散的速度。根据高层单体建筑的具体结构来合理进行平面设计，确保防火措施符合要求。
4.2抗风问题
在进行建筑设计时，必须先对建筑物周围的气流状况进行测量，得出相关的数据，再对建筑物的各种性状进行深层次的考量。不稳定破坏、过分变形、结构疲劳破坏等等都是建筑物潜在的安全隐患。风灾损坏最明显的表现就是建筑结构的倒塌和损坏，因此抗风设计对于建筑物来说也是一个非常重要的方面。
4.3电气问题
4.3.1做好应急照明
一旦发生紧急情况，照明系统很有可能因为各种原因发生中断，这种情况下应急照明就显得非常重要。应急照明的设计应该坚持以人为本的理念，安装在一些比较容易接触到的地点，例如消防电梯前室、自备电源室、消防控制室、疏散楼梯等等附近。同时应急照明还应该包括疏散指示照明。
4.3.2电梯
进行高层建筑的电梯设计时，要首先确保电梯处在合理的位置上，其次电梯运行所产生的噪声不能打扰到用户的作息，根据高层建筑中的人数来确定电梯的荷载，避免发生拥堵现象，在遇到紧急情况时也能够快速撤离。电梯的供电系统也应该准备两套以备不时之需。
结束语：
通过上文的叙述，随着我国建筑技术的不断发展，高层单体建筑的设计技术已经有了极大的进步。然而，随着人们对建筑要求的不断提高，设计工作仍然需要不断进行开拓创新，从而提高建筑设计的水平和质量。
参考文献：
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