复杂高层、超高层建筑设计要点浅析

复杂高层、超高层建筑设计要点浅析

陈冲

华东建筑设计研究院有限公司深圳分公司 518000

摘要：随着我国经济持续快速发展，城市化进程的不断加快，我国建筑行业面临了前所未有的机遇和挑战。在城市建筑中，复杂高层建筑与超高层建筑越来越多，而复杂高层建筑的数量也代表了该城市的发展情况。本文主要讲解了当前复杂高层与超高层建筑设计的影响因素，同时分析了复杂高层与超高层建筑的设计要点。

关键词：复杂高层；超高层；建筑设计

随着城市化进程的快速发展，建筑行业所面临的设计难度与施工难度正在逐年增加，尤其是复杂高层与超高层建筑设计让建筑行业发展达到了一个峰值。通过综合分析复杂高层与超高层建筑设计的理念及要点，结合实际出发，平衡多方面因素来完成复杂高层与超高层建筑设计，可以促进现代城市的健康发展。

一、复杂高层与超高层建筑设计的影响因素

基于我国城市化进程中复杂高层与超高层建筑使用中所出现的问题，分析影响其效能的关键因素并给出合理的解决方案，找到在复杂高层与超高层建筑设计中需要控制的重点核心内容，学会利用科学的研究方法设计出高品质的复杂高层与超高层建筑设计方案。

（一）风荷载

风荷载指的是当建筑遭遇大风时表现出的承载能力。相较于复杂高层与超高层建筑来讲，在前期设计时就要考虑到不同等级风力对整个建筑的影响，按照各地区气候情况选择对应的设计方案，并完成不同风荷载能力大小的测试。根据不同高度完成风荷载大小的测量，以得出建筑物所受不用风力的影响，结合风力测试得到一个可实施方案[1]。

（二）地基基础

地基对于建筑来讲非常关键，对于复杂高层与超高层建筑来讲更加关键。良好的地基基础让整个建筑的稳定程度得到保障，只有稳固的地基才能给复杂高层与超高层建筑后期建设和投入使用的安全性带来保障。如果地基设计出现问题，那整个复杂高层与超高层建筑就可能出现不同程度的塌陷问题，甚至出现建筑倒塌的问题，因此在处理地基时要对地质问题加以全面了解，尤其是地基下是否存在水流动，应避免该类型的地基，然后完成地基面积大小与深度的设计，根据区域测量建筑物朝向的风力，不可选择风口。

（三）地震力

在设计复杂高层与超高层建筑时，要对建筑的设计方案、类型和舒适度等加以充分考虑，同时也要对建筑设计的抗震设计内容和勘测的体系内容加以科学分析，不管哪种类型的建筑物都要对地震力这一影响因素加以综合考虑，尤其是对复杂高层与超高层建筑来讲，地震力所带来的影响是不可忽视的，通过程序运算的方式了解复杂高层、超高层建筑在面临地震时所产生的真正受力情况，进而完善建筑设计的要点，得到一个更切实可行的方案。一般复杂高层与超高层建筑设计来讲，抗震设防烈度在六度比较合适，如果抗震设防烈度在八度，那么建筑物的高度不可超过300米。

二、复杂高层与超高层建筑设计要点

（一）重视概念设计

复杂高层、超高层建筑一般容易成为城市重要区域性节点，甚至地标性建筑。从大量城市复杂高层与超高层建筑设计的经验来看，在进行其设计时要加强概念设计的重要性，研究主要体现在以下几个方面。首先，在进行建筑设计时要对建筑的区域性和规则性加以重视，即尽量体现当地的文化特色，取材地方文化元素，不搞奇奇怪怪的建筑，重视规则性及经济效应；其次，设计工作开展时要保障整体设计的完整性，立面设计上重在虚实及表面肌理，力求简洁大方，有利于确保结构完整的水平较高；第三，保障建筑的地基承载力以及竖向传力的途径相对清晰、明确；第四，在设计建筑时要注意融入节能减排的意识，尤其是对城市复杂高层与超高层建筑来讲，这一类建筑整体规模较大，能耗较高，因此要重视融入环保节能的意识，合理确定窗墙比，注意遮阳，改善外墙热工性能，朝向合理，达到对能耗消耗的科学控制；第五，为了保障建筑受力的完整性，应提高整体建筑材料利用的效率[2]。

（二）重视抗震设计

抗震设计是保障复杂高层与超高层建筑整体结构稳定性和安全性的关键内容，所以要在满足建筑各项功能需求的基础上，优先选择合适的抗震方案。首先，为了完善高层建筑的抗震设计工作，合理选择建筑材料非常关键；第二，确保发生地震后可以让地震产生的能量输入大幅度减少，为了实现这一效果，需要重视下面四点内容并加以控制：第一，在满足建筑构件承载力的要求下，需要对建筑结构的地震作用加以位移并做到限值；第二，设计高层建筑项目工作时需要对设计方案中发生抗震位移的内容作出定性分析，从而保障当地震发生后建筑的结构形状会发生弹性的变形，从而能够给建筑带来相应的保护；第三，为控制建筑构建的变形，只需要针对建筑的各个构建变形情况和位移情况作出综合研究；第四，建筑施工的地基要稳固，施工地点应坚固，以便在发生地震时能够让产生的能量输入大幅减少[3]。

（三）核心筒布局设计

与传统建筑相比，复杂高层和超高层建筑设计的主要区别集中在垂直交通的核心筒设计上。核心筒设计要集中设备管线与垂直交通，以达到节能采光、方便维护、减少公摊，提高实用率的要求，所以如何高效有品质布局核心筒是重中之重。核心筒布局方式一般有四种：中央型，外围型（即位于建筑物的四周），偏心型（即位于建筑物的一边），分离型（即位于建筑物的两边）以及混合型。采用中央核心筒的方式完成空间布局是当前复杂高层与超高层建筑中常采用的方式，将公共楼电梯，卫生间，风井管井等辅助配套性的区域集中到中央，以最大化满足主要功能区域的采光。同时，超高层建筑电梯数量及分区设置很重要，科学合理的设置电梯载重，等候时间等参数有利于提升垂直运输效率，节省投资。核心筒在建筑设计中应尽量为整体建筑的几何中心，以便提高整体建筑的抗震性能和受力平衡。当然，复杂高层与超高层建筑设计也要根据实际建筑设计中面临的不同情况科学分析，以完成核心筒布局方式的合理选择

[4]。

（四）建筑消防设计

复杂高层与超高层建筑不同功能分区对人员疏散通常有不同规范要求，在设计消防疏散通道时要重视利用垂直交通疏散的方式，科学设置避难层，消防电梯与疏散楼梯的位置及数量。对于复杂高层与超高层建筑来讲，通常建筑的功能也很多变，集合了商业，办公，展览、酒店等功能，完善不同功能的消防疏散设计需求非常重要。

首先，在布置总平面时，为了便于消防工作开展及疏散楼层人员的救援，设置整体建筑周边的消防通道时，尽量保障环形连通，避难层长边尽量面向消防登高操作场地。另外，综合体类的高层及超高层建筑在划分防火分区时，需结合不同功能给予科学分析与消防定性，根据规范对应的防火分区面积及安全出口设置要求进行消防设计。在复杂高层与超高层建筑中设置展览厅、营业厅等功能时通常会设置自动灭火系统以及火灾自动报警系统，同时要注意装修材料根据不同功能部位也有相应的耐火要求。复杂高层与超高层建筑设计的每个防火分区或一个防火分区的每个楼层，其安全出口的数量应经计算确定，且不应少于两个。复杂高层与超高层建筑设计要保障疏散楼梯的宽度与数量，以满足实际疏散人数的需求，合理选择人员密度取值，确保消防设计的科学性和安全性。位于外墙的功能用房，要争取更多按自然通风采光设计及合理设置消防救援窗口，以提升平面利用率和节约能耗[5]。

结语：综上所述，随着城市化进程不断加快，城市社会的复杂高层和超高层建筑不仅要能够满足城市居民的实际生活需求，同时也要满足一定时期内居民生活质量日益提高后的需求，而且也要与城市周边的环境景观相融合。复杂高层和超高层建筑确保稳定性、安全性的同时，也要重视外观的大众化及国际化审美，即建筑安全性和外观美化两者需要同时兼顾，从而达到城市复杂高层与超高层建筑的内外融合发展，使我国建筑行业能够进一步发展，促进我国经济进步。

参考文献：

[1]马冀.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J]. 工程技术研究,2021,6(19):174-175+193.

[2]卢泽.高层建筑基础设计的优化分析[J].低碳世界，2019，9

[3]高峰.超高层结构抗震设计中若干问题的探讨高峰.建筑技术科学,2019-11.

[4]李海峰.超高层办公建筑核心筒设计探讨[J].住宅与房地产,2017,(9):129-129.

[5]刘楠.复杂高层与超高层建筑结构设计研究[J].工程技术研究，2019，4