發(fā)布時(shí)間:2023-05-24 16:33:45
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的高層建筑平面設(shè)計(jì)樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
【關(guān)鍵詞】高層住宅;平面設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
【 abstract 】 for nearly 30 years, high-rise residential buildings made rapid progress in graphic design outstanding achievements. The author combined with years practical engineering experience, the design of the contact with the existing problems in their own opinions, so as to give our design work a view to play a valuable role, improve the high-rise residential buildings plane design level.
【 key words 】 high-rise residential; The plane design; Structure design
中圖分類號: S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:
引言:住宅平面設(shè)計(jì)的一般要求是功能要齊全。布局要合理、尺度要適宜、房間要齊備、交通面積最小化、聯(lián)系要方便、使用面積最大化,力圖用有限的面積取得最大的效益,特別是對于高層建筑設(shè)計(jì)來說,應(yīng)該力求平面規(guī)整,方便結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),節(jié)省造價(jià)。此外,平面設(shè)計(jì)在體現(xiàn)建筑特性,決定體形和體量方面發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。筆者在接觸到的一些高層住宅建筑平面設(shè)計(jì)中看到一些不合理的地方,在此基礎(chǔ)上提出部分問題來探討,以期提高我們的高層住宅設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。
一、 高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
相較于低層或多層住宅平面設(shè)計(jì)來說,高層住宅平面設(shè)計(jì)比較獨(dú)特。低層或高層的住宅平面受到結(jié)構(gòu)的制約較少,其自由發(fā)揮和創(chuàng)作的空間較大。但對于高層來說,存在過多的制約條件,難度較大。若從建筑專業(yè)的本身考慮,疏散和消防的問題比較多,此外結(jié)構(gòu)對其制約較大,若是不能合理地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),就會(huì)增加不必要的投資,因此在高層的平面設(shè)計(jì)中不能照搬低層的平面設(shè)計(jì)理念。我們在過去借鑒香港的經(jīng)驗(yàn),將平面設(shè)計(jì)成井形,如果每個(gè)突出端住一戶的話,一層可住最多8戶,這樣做的合理性在于:可在每個(gè)房間布置明窗,可以在不顯眼的凹天井內(nèi)布置上下水管線,擁有緊湊的平面布局,住戶朝向不同而面積大小一致。此外這種設(shè)計(jì)的好處在于其穩(wěn)定性好,結(jié)構(gòu)合理,造價(jià)便宜,有利于投資,對廉租屋和廉價(jià)房或低收入家庭來說好處較大,但其缺點(diǎn)也是比較明顯的,那就是居室日照不均,導(dǎo)致個(gè)別住戶難以見到太陽,深圳和香港地區(qū)由于日照強(qiáng)度大,因此受到的影響較小,但越往北移這個(gè)問題就越突出,不能不加以重視。后來在內(nèi)地為了解決這個(gè)問題,相應(yīng)地采取了一定的演變和改進(jìn)措施,不過卻走入了一個(gè)誤區(qū),那就是把高層的平面設(shè)計(jì)當(dāng)作低層來做,結(jié)構(gòu)的伸長和加寬很隨意,仿佛可以不受任何制約,甚至不考慮結(jié)構(gòu)的可能性。有時(shí)將要增添的房間隨意地設(shè)置咋尖角上,隨著房間數(shù)的增多就顯得零碎和不規(guī)整。有時(shí)僅僅為了使某個(gè)房間的尺度較為合適,而打亂縱橫墻,導(dǎo)致墻體很少在一條直線上對齊。
從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度考慮,平面規(guī)則有利于節(jié)省造價(jià),有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)柱布梁。若是一定要結(jié)構(gòu)滿足某些奇形怪狀的建筑要求,那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就要冒一定的風(fēng)險(xiǎn),或者采取一些加強(qiáng)措施,或者突破一點(diǎn)規(guī)范,無論如何都會(huì)使造價(jià)增加,當(dāng)然這些要求在客觀上也會(huì)促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向前發(fā)展。不過建筑設(shè)計(jì)如果符合結(jié)構(gòu)的基本要求,那么其結(jié)構(gòu)肯定合理,因此才有人說一個(gè)好的建筑師,首先應(yīng)該是一個(gè)好的結(jié)構(gòu)師,許多成功的建筑都擁有合理的結(jié)構(gòu),可是當(dāng)前我們所面臨的實(shí)際情況是,既要是結(jié)構(gòu)師又要是建筑師肯定很難,不過懂一些基本的結(jié)構(gòu)常識(shí)對于建筑師來說還是很有必要的。就目前來看,只有在工作中不斷學(xué)習(xí),多看結(jié)構(gòu)專業(yè)的圖紙,多聽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的意見,虛心學(xué)習(xí),才能逐漸積累,厚積薄發(fā),就能逐步完善起來。
二、 高層住宅建筑的風(fēng)向調(diào)節(jié)
在設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用自然風(fēng),并組織好風(fēng)的流向,除了應(yīng)該對大環(huán)境的對流風(fēng)和穿堂風(fēng)加以注意外,還應(yīng)該注意一些細(xì)節(jié)。除了采光和交通功能外,一個(gè)房間的門窗布局應(yīng)該充分考慮風(fēng)的流域和流向,力求避免短路現(xiàn)象。當(dāng)窗和門各自設(shè)在對面或者是房間對角線上時(shí)就能獲得室內(nèi)最好的通風(fēng)效果,通風(fēng)效果與這兩者間的距離大小成負(fù)相關(guān),若是兩者相互緊挨著就形成短路,房間內(nèi)其他場所成為了沒有風(fēng)吹過的死角,通風(fēng)效果最差,由此可見,我們應(yīng)該極力避免門窗緊靠現(xiàn)象。
此外陽臺(tái)的窗和門的開啟方向應(yīng)該與夏季的主導(dǎo)方向形成相迎的關(guān)系,若是門窗扇開向迎風(fēng)面就能起到導(dǎo)風(fēng)板的作用,通過將風(fēng)導(dǎo)向室內(nèi)從而改善室內(nèi)的通風(fēng)環(huán)境。然而在設(shè)計(jì)時(shí)玩玩只考慮大的方面而忽略了這些細(xì)節(jié),例如為了省事將洞口大小一樣的門窗在形式上也做成完全一樣,沒有考慮到要在門窗扇的開啟方向上進(jìn)行微調(diào),把風(fēng)導(dǎo)向室內(nèi)。有時(shí)會(huì)遇到這種情況,站在門窗邊明明能感覺到風(fēng)從旁邊吹過,但就是不能吹進(jìn)室內(nèi),其根本原因在于門窗扇的開啟方向有問題,前者和后者的區(qū)別在于一個(gè)是擋風(fēng)向,一個(gè)是迎風(fēng)向,如果在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到這個(gè)小問題,就會(huì)使住戶受益匪淺。由此可見,當(dāng)開啟的平開窗是單扇時(shí),應(yīng)對其開向迎風(fēng)面加以注意??傊?,無論墻面朝向如何,其門窗的開啟扇要開向迎風(fēng)面,才能充分利用自然風(fēng),使室內(nèi)的空氣環(huán)境得到改善。
三、 高層住宅建筑的門窗設(shè)計(jì)
近年來高層建筑的玻璃和窗扇墜落砸傷人和車的事故時(shí)有發(fā)生,究其原因主要是由于安裝、施工等質(zhì)量問題或者維護(hù)力度不夠造成的。因此,我們無論是在門窗的監(jiān)理、施工和設(shè)計(jì)等各個(gè)方面都要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),應(yīng)該把安全放在首位,絕不能杜絕麻痹疏忽。
外窗為了使用上的方便,一般是平開窗向外開,其窗扇并不占用室內(nèi)空間,室內(nèi)人員活動(dòng)也不受到阻礙,在凸窗中作一扇內(nèi)開窗在實(shí)際應(yīng)用中并無多大妨礙。一些老民宅在過去為了防御的堅(jiān)固,也經(jīng)常外內(nèi)開外門窗?,F(xiàn)在外窗一般都向外開,這是為了使用上的方便。最近遇到的一個(gè)工程項(xiàng)目,為了保證安全而把高層的外窗都設(shè)計(jì)成內(nèi)開的平開窗,據(jù)了解這是當(dāng)?shù)氐囊?guī)定。此外對于推拉窗來說,在具有不占用室內(nèi)外空間的優(yōu)點(diǎn)之外也具有較大的安全事故隱患,其有效通風(fēng)面積也較少,尤其是對于高層建筑來說更是如此。由此可見,我們在設(shè)計(jì)推拉窗時(shí)應(yīng)該慎重,努力做好安全措施。
四、 高層住宅建筑的采光
采光效果的好壞主要取決于光線能否直射,當(dāng)光線拐彎時(shí)采光效果就要大打折扣,這主要是由光的粒子性原理決定的。在過去,為了有效遮擋光線很多洗照片的暗房都會(huì)設(shè)計(jì)兩到三道拐彎的擋墻,以期防止在沖洗照片和底片的時(shí)候被曝光,因此我們在考慮房間的采光效果時(shí)應(yīng)該保證窗戶的正前方應(yīng)該面對藍(lán)天,而不能被任何墻板所遮擋。如果在凹天井或者狹縫中,面向?qū)γ鎵﹂_窗時(shí)采光效果最差。
有的設(shè)計(jì)在凹天井的兩側(cè)設(shè)置次要的房間,其采光效果很差而且越靠里越差,即使是廁所也不盡如人意,而面對藍(lán)天開窗的最里面的房間其光線就好很多,不過不是很均勻,而且距離窗位越遠(yuǎn)的地方就越暗,這主要和光線的直射和漫射原理有關(guān),因此,各個(gè)地方都對凹天井的寬深尺度作了嚴(yán)格而明確的規(guī)定。
此外,有些設(shè)計(jì)將個(gè)別房間的窗戶設(shè)計(jì)成既不能直接開向他人的外墻面,又不能開向藍(lán)天,而是要采取拐彎的方式通過自家房間采光,其采光效果非常差,導(dǎo)致房間幾乎成為了暗室,這種情況下開了窗戶和沒開是沒有區(qū)別的,在圖面上不能看出這類問題的不良效果,因此是最容易被忽略的一種,只有實(shí)地體驗(yàn),親身經(jīng)歷,才能深刻感受到。
五、 結(jié)論
近30年來我們的高層住在建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了輝煌的成績,但筆者通過親身體驗(yàn)和具體接觸卻發(fā)現(xiàn),在某些地方還是存在一些不能令人滿意的問題,為了提高我們的住宅設(shè)計(jì)水平,促進(jìn)高層住宅建筑事業(yè)的發(fā)展,而提出了一些典型問題供大家一起探討,以期能起到拋磚引玉的效果。
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關(guān)鍵詞:平面不規(guī)則;結(jié)構(gòu);構(gòu)件設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)整體計(jì)算;設(shè)計(jì)措施
中圖分類號:S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:
隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展,建筑高度也不斷增加,建筑類型與功能也越來越復(fù)雜,人們的思想觀念不斷更新,出現(xiàn)了一批平面或立面不規(guī)則建筑。平面不規(guī)則建筑指的是扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則以及樓板局部不連續(xù)。它們的出現(xiàn)既給城市建筑帶來了嶄新的面貌,同時(shí)又給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,如何遵循規(guī)范精神,對平面不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算分析,使結(jié)構(gòu)的安全性得以保證,從而滿足建筑的使用功能和安全,成為工程設(shè)計(jì)中必須解決的重要課題。
1 工程概況
某建筑工程,建筑面積11457.2m2,地下1層,地上21層,建筑總高度66.24m,地下層1~地上層3為商業(yè)廣場,層高3.6m,層4~21為住宅,層高3.0m。地下層1至地上層2近似為矩形平面,外輪廓尺寸約為25.8m×24.1m,層4以上樓層平面局部收進(jìn)成“凸”形平面。
工程采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu),存在平面不規(guī)則、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板不連續(xù)、豎向體型收進(jìn)等抗震不利因素,為不規(guī)則高層建筑,須進(jìn)行抗震設(shè)防專項(xiàng)審查。合理布置剪力墻以減弱結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度,緩解豎向剛度突變部位和平面薄弱環(huán)節(jié)在地震作用下應(yīng)力和變形的集中程度,對薄弱部分進(jìn)行中震不屈服分析并采取適當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造措施,提高結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的抗震性能。
2 結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計(jì)
2.1 結(jié)構(gòu)形式
工程設(shè)計(jì)利用樓、電梯間設(shè)置核心筒,在框架柱內(nèi)嵌入剪力墻形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)形式在較好地滿足下部商場和上部住宅建筑功能的同時(shí),保證了結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的連續(xù),具有良好的抗側(cè)剛度和抗扭性能。
2.2 結(jié)構(gòu)平、立面布置
核心筒剪力墻布置時(shí),縱、橫向剪力墻力求均勻?qū)ΨQ并互為翼墻,并保證筒體角部墻肢的完整性,提高核心筒的抗震性能。通過優(yōu)化調(diào)整建筑物周邊剪力墻墻肢長度和厚度,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心的接近或重合,減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
2.3 地下室設(shè)計(jì)
地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,板厚為180mm,樓面鋼筋雙層雙向配置,配筋率為0.25%。地下層1柱的配筋按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)(簡稱抗規(guī))第6.1.14的規(guī)定加強(qiáng)。
2.4 上部結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件設(shè)計(jì)
(1)剪力墻的設(shè)計(jì)
核心筒周邊和結(jié)構(gòu)剪力墻厚度從下往上分別為350,300,250,200mm,對應(yīng)的剪力墻端柱及框架柱的截面尺寸分別為700,600,500mm,混凝土強(qiáng)度等級分別為C40,C35,C30。
(2)框架梁、暗梁和次梁的設(shè)計(jì)
嵌入框架柱之間的剪力墻在樓面位置設(shè)暗梁,暗梁寬度為墻寬,高度取墻寬的兩倍且不小于600mm,該暗梁參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算并按框架梁計(jì)算配筋。核心筒區(qū)域剪力墻設(shè)邊框暗梁,寬度為墻寬,高度為墻寬的兩倍,該暗梁按抗震構(gòu)造配筋。
(3)樓板設(shè)計(jì)
豎向體型突變部位及上下1層的樓板厚度分別為150,130mm,雙層雙向配筋,配筋率取計(jì)算值且不小于0.25%。
3 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算分析
3.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)
該工程設(shè)計(jì)使用年限50年,抗震設(shè)防烈度為8度、第三組,設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.2g,抗震設(shè)防類別為丙類,建筑場地類別為Ⅱ類,特征周期為0.45s,多遇地震影響系數(shù)最大值0.16,罕遇地震影響系數(shù)最大值0.9,抗震等級為一級。50年重現(xiàn)期基本風(fēng)壓0.30kN/m2,地面粗糙度B類。樓面恒荷載按實(shí)際計(jì)算:活荷載臥室、起居室樓面2.0kN/m2,樓梯間及前室3.5kN/m2,電梯機(jī)房7.0kN/m2,衛(wèi)生間2.0kN/m2,廚房2.0kN/m2,陽臺(tái)2.5kN/m2,上人屋面2.0kN/m2,不上人屋面0.5kN/m2。
3.2 計(jì)算結(jié)果分析
結(jié)構(gòu)整體分析采用SATWE(2010版)軟件。
(1)振型數(shù)與周期比
結(jié)構(gòu)計(jì)算振型數(shù)取15個(gè),X向的有效質(zhì)量系數(shù)98.66%,Y向的有效質(zhì)量系數(shù)99.92%,滿足高規(guī)第5.1.13規(guī)定。
結(jié)構(gòu)第1振型為X向平動(dòng),第2振型為Y向平動(dòng),第3振型為扭轉(zhuǎn),T3/T1=0.7761,滿足高規(guī)第3.4.5規(guī)定。前3階振型周期結(jié)果見表1。
表1 SATWE整體分析的振型和周期
(2)風(fēng)荷載和地震作用下的結(jié)構(gòu)層間位移
風(fēng)荷載和地震作用下的結(jié)構(gòu)層間位移計(jì)算結(jié)果見表2,可見結(jié)果滿足高規(guī)第3.7.3條的規(guī)定。
表2 風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移角
(3)總質(zhì)量和最小剪力系數(shù)
結(jié)構(gòu)總質(zhì)量為15104.859t。X向最小剪力系數(shù)5.09%,Y向最小剪力系數(shù)5.26%,滿足抗規(guī)第5.2.5條最小剪力系數(shù)≥3.2%的規(guī)定。
(4)平面規(guī)則性分析
在雙向地震作用和考慮偶然偏心的地震作用下最大彈性層間位移和樓層平均層間位移之比的最大值為1.32(X向),1.16(Y向),滿足抗規(guī)第3.4.5條的規(guī)定。
(5)豎向規(guī)則性分析
結(jié)構(gòu)各層側(cè)向剛度與相鄰上一層的側(cè)向剛度比的范圍為0.979~1.2833(X向)、1.0~1.3321(Y向),滿足高規(guī)第3.5.2條該值不宜小于0.9的要求。結(jié)構(gòu)豎向無薄弱層。底部嵌固層(地下層1)與地上層1側(cè)向剛度比為2.3465(X向)、2.3662(Y向),滿足高規(guī)第3.5.2條該值不宜小于1.5的要求。
(6)下、上樓層抗剪承載力之比驗(yàn)算
本工程結(jié)構(gòu)各樓層其上一樓層抗剪承載力與本樓層抗剪承載力的比值范圍為0.900~1.340(X向)、0.900~1.330(Y向),滿足高規(guī)第3.5.3條關(guān)于A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其相鄰上一層層間受剪承載力的80%的規(guī)定。
(7)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析
工程結(jié)構(gòu)X向最小剛重比為10.08,Y向最小剛重比10.09,均大于1.4,建筑的整體穩(wěn)定性滿足高規(guī)第5.4.4條的要求。
(8)抗傾覆驗(yàn)算
Mr/Mov計(jì)算值見表3,結(jié)果滿足高規(guī)第12.1.7條在重力荷載代表值與水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值作用下,高層建筑基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)的要求。
表3 Mr/Mov計(jì)算值
4 結(jié)構(gòu)的不規(guī)則情況和設(shè)計(jì)措施
4.1 樓板不連續(xù)
為提高樓板削弱區(qū)域抗震性能,豎向體型突變部位的樓板在該區(qū)域的厚度取180mm,其他樓層的板厚在該區(qū)域分別增加30mm,該薄弱區(qū)域樓板鋼筋采用雙層雙向通長設(shè)置,配筋率不小于0.30%。樓板邊緣設(shè)扁梁,扁梁上部縱筋直錨入樓板內(nèi),錨固長度按照抗震要求確定。
4.2 凸凹不規(guī)則
本工程層4~21平面凸出長度為11.3m,大于平面突出方向結(jié)構(gòu)總長度(22m)的51.4%,按照高規(guī)判別為凸凹不規(guī)則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對平面尺寸突變位置的樓板厚度和配筋進(jìn)行加強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:高層建筑;平面規(guī)則性超限;抗震設(shè)計(jì)
1 引言
在高層建筑設(shè)計(jì)的過程中,抗震設(shè)計(jì)一直是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)的水平直接影響到了建筑工程自身的安全性,當(dāng)前隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,平面規(guī)則性超限技術(shù)在不斷的發(fā)展和應(yīng)用,這種技術(shù)的應(yīng)用使得高層建筑抗震的質(zhì)量和水平得到了非常顯著的提升,所以對其進(jìn)行全面的研究也有著十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。
2 基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本原理
基于性能的抗震設(shè)計(jì)在當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮著十分重要的作用,同時(shí)其在很多國家都得到了非常廣泛的應(yīng)用,它是一種相對比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想,這種設(shè)計(jì)方法是上個(gè)世紀(jì)末由美國的專家學(xué)者提出的,但是這個(gè)概念本身并不是一個(gè)創(chuàng)新,在20世紀(jì)70年代的時(shí)候,波蘭的學(xué)者就提出了和這種概念十分類似的觀點(diǎn),在很多地區(qū)和國家發(fā)生了地震之后,當(dāng)?shù)亟ㄖ锏膿p傷現(xiàn)象并不是十分的嚴(yán)重,這樣也在很大程度上保證了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全,但是在經(jīng)濟(jì)方面卻造成了非常嚴(yán)重的損失,所以為了可以更好的對這種現(xiàn)象予以控制,在實(shí)際的工作中,很多學(xué)者也逐漸的意識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的重要性和必要性,在研究的過程中所樹立的目標(biāo)就是借助抗震設(shè)計(jì)使得整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性都得到較好的保證,對建筑物自身的破壞程度也要進(jìn)行有效的控制,將生命和財(cái)產(chǎn)損失控制在一個(gè)相對較為合理的水平,只有通過結(jié)構(gòu)自身的抗震設(shè)計(jì),才能更好的保證以上目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。
目前,很多國內(nèi)外的專家和學(xué)者對于基于性能的抗震設(shè)計(jì)工作的關(guān)注程度越來越高,在實(shí)際的工作中也對其進(jìn)行了非常積極的研究,取得了非常好的成果,對于這種設(shè)計(jì)方法的研究不斷的加深,但是在對其定義進(jìn)行描述的過程中,很多學(xué)者都有自己的看法,因此還沒有形成統(tǒng)一的定義,雖然他們之間存在著一定的差異,但是這些描述當(dāng)中的基本思想是相同的,在設(shè)計(jì)的過程中必須要考慮到建筑結(jié)構(gòu)在使用期限之內(nèi),如果遇到了不同程度的地震作用的時(shí)候,其要按照事先設(shè)定好的抗震標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化和損壞程度對其進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣就使其在安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性上能夠達(dá)到一種相對較為平衡的狀態(tài)。在開展性能設(shè)計(jì)的過程中,業(yè)主可以根據(jù)其實(shí)際的經(jīng)濟(jì)狀況提出一個(gè)比較科學(xué)合理的性能指標(biāo),同時(shí)設(shè)計(jì)人員也可以按照工程的實(shí)際情況對其進(jìn)行設(shè)定處理,這樣也就給設(shè)計(jì)人員對各個(gè)因素全面深入的分析提供了非常好的條件,此外在這一過程中也要針對不同形式的建筑采取不同的措施,制定一個(gè)更加貼合實(shí)際的目標(biāo)。綜上所述,基于性能的抗震方法在我國的高層建筑抗震設(shè)計(jì)工作中還是存在著非常強(qiáng)的科學(xué)性和合理性的。
3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法
3.1 基于性能抗震設(shè)計(jì)的基本步驟
基于性能的抗震設(shè)計(jì)在實(shí)際實(shí)行的過程中,必須要按照工程實(shí)際的情況對其進(jìn)行處理,比如設(shè)防烈度、建筑的高度和建筑立面的形式等等。此外在這一過程中還要充分的考慮到業(yè)主對建筑抗震性能的實(shí)際需要,以及自身的經(jīng)濟(jì)水平,之后才能設(shè)定一個(gè)相對比較科學(xué)合理的目標(biāo),并按照其設(shè)計(jì)的基本步驟逐步操作?;谛阅芸拐鹪O(shè)計(jì)的基本步驟流程圖如圖1所示。
3.2 超限高層結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)的設(shè)定和選用
建筑物的抗震性能目標(biāo)通常就是指在設(shè)定了地震作用等級的條件下,結(jié)構(gòu)自身的預(yù)期性能水平。不同標(biāo)準(zhǔn)下抗震性能目標(biāo)和性能水準(zhǔn)示意圖如圖2所示。
實(shí)際工程中的超限高層建筑可根據(jù)具體建筑的場地條件、設(shè)防烈度、建筑高度及建筑不規(guī)則及建筑超限程度,綜合業(yè)主對建筑的建造成本、建筑重要性及震后損失、修復(fù)等方面的考慮,參考圖2選擇合適該超限工程的性能目標(biāo)。
需要注意的是:建筑的超限程度對結(jié)構(gòu)的延性變形能力會(huì)產(chǎn)生直接的影響,而結(jié)構(gòu)的延性變形能力與其承載力要求成反比關(guān)系,即:結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較高,對其延性變形能力要求則較低;結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力較低,對其延性變形能力的要求則較高。超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑高度的超高情況及結(jié)構(gòu)不規(guī)則程度,在考慮提高結(jié)構(gòu)承載力和延性變形能力時(shí),應(yīng)注意兩者的協(xié)調(diào)從而選擇既合理又能保證結(jié)構(gòu)安全抗震性能手段。
4 建立在我國設(shè)計(jì)規(guī)范上的基于性能設(shè)計(jì)方法
根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.11條規(guī)定,結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)有兩項(xiàng)主要工作:首先,對結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行分析判別,確定其采用抗震性能設(shè)計(jì)方法的必要性。結(jié)構(gòu)分析與判別主要包括對建筑方案的高度、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)規(guī)則性、場地條件及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行分析,并以此作為抗震性能目標(biāo)選用的主要依據(jù)。其次,綜合考慮建筑物的設(shè)防烈度、場地條件、重要性、造價(jià)、震后損壞和修復(fù)難易程度等各項(xiàng)因素,作為選定合適的抗震性能目標(biāo)的主要依據(jù)。對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)時(shí),對抗震性能目標(biāo)的選用需十分謹(jǐn)慎,同時(shí)應(yīng)作深入的分析論證。由于地震地面運(yùn)動(dòng)難以預(yù)測,對結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下的非線性分析計(jì)算的模型及參數(shù)選用等方面也存在經(jīng)驗(yàn)因素,實(shí)際工程也缺少實(shí)際震害的驗(yàn)證,因此對結(jié)構(gòu)抗震性能作出準(zhǔn)確判斷難度很大,對超高層建筑由于其自振周期較長及結(jié)構(gòu)自身的復(fù)雜性和不規(guī)則性,對其抗震性能作出準(zhǔn)確判斷就更困難了。因此在性能目標(biāo)選用時(shí),考慮到地震作用的不確定性,性能目標(biāo)選擇時(shí)適宜偏于安全、保守。
結(jié)束語
基于性能的抗震設(shè)計(jì)是一個(gè)相對比較新穎的設(shè)計(jì)思想,當(dāng)前,對這種方法的研究在不斷的深入,而且很多研究已經(jīng)有了非常好的成果,但是要想在工程中應(yīng)用這些研究成果,還需要一定的時(shí)間,必須要保證這種技術(shù)處于非常成熟的狀態(tài)之后,才能對其予以應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]方虎生.某超限高層結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)[J].廣東建材,2007(5).
關(guān)鍵詞:超高層;設(shè)計(jì)思路;建筑設(shè)計(jì);問題;措施
隨著城市化進(jìn)程的加快,高層建筑、超高層建筑已成為城市化發(fā)展的風(fēng)景線,是人們感受社會(huì)進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。高層建筑在當(dāng)今社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化的支持下,逐漸打破了傳統(tǒng)的建筑高度,出現(xiàn)了大量的超高層建筑,其成為人們?nèi)粘I詈凸ぷ髦胁豢扇鄙俚牟糠帧O旅嬉阅吵邔咏ㄖ槔?,結(jié)合當(dāng)代經(jīng)濟(jì)、交通以及環(huán)境等因素,探討了超高層建筑設(shè)計(jì)中相關(guān)要點(diǎn)。
1 超高層建筑設(shè)計(jì)中存在的問題分析
1.1 平面設(shè)計(jì)問題
(1)平面設(shè)計(jì)難以滿足建筑使用功能。目前,由于我國設(shè)計(jì)市場不規(guī)范,存在著許多的不良現(xiàn)象。因此在平面設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員不能合理分析建筑的使用功能,且設(shè)計(jì)單位有些設(shè)計(jì)人員缺乏一些實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),因此無法對平面設(shè)計(jì)進(jìn)行嚴(yán)格審查,從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)出來的建筑滿足不了其使用功能。
(2)建筑平面布置忽略了建筑立面的影響。在超高層建筑平面設(shè)計(jì)時(shí),有些設(shè)計(jì)人員僅按照建筑的功能來布置平面,這樣就需要改變最初的建筑立面,進(jìn)而影響到建筑造型和立面效果,假如不改變建筑的立面的話,房間的布局就會(huì)很難達(dá)到合理,從而造成了一定的浪費(fèi)。
1.2 立面設(shè)計(jì)問題
(1)建筑立面變化不統(tǒng)一。在進(jìn)行建筑立面設(shè)計(jì)時(shí),一定要根據(jù)建筑的規(guī)律來進(jìn)行工作,要把門窗、墻面、陽臺(tái)、遮陽板這四者有機(jī)的結(jié)合起來,既要發(fā)揮它們自身的特點(diǎn),又要讓它們能夠互相協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。如果在建筑設(shè)計(jì)時(shí)只追求自身變化,而不注重統(tǒng)一,這就會(huì)使設(shè)計(jì)出來的立面毫無美感可言。
(2)建筑材質(zhì)和色彩的處理。由于不同的建筑外墻材料和面層有著不同的顏色。所以設(shè)計(jì)者一定要對這些不同顏色和質(zhì)感的材料進(jìn)行合理的搭配,從而可以把建筑立面設(shè)計(jì)的更加絢麗多彩。值得注意的是,在材質(zhì)色彩設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮到建筑自身和周圍環(huán)境的結(jié)合。
2 超高層建筑設(shè)計(jì)的有效措施
某超高層綜合樓,占地面積約0.9萬m2,建筑高度128m,總建筑面積82000m2,其中地上面積68000m2,地下面積14000m2。主要由主樓及裙房兩部分組成,是一座集地下車庫、商業(yè)酒店、辦公于一體的綜合性建筑,裙房7層,主樓30層,整個(gè)項(xiàng)目呈矩形布置。
2.1 設(shè)計(jì)思路
在建筑設(shè)計(jì)之前,根據(jù)本項(xiàng)目地段的優(yōu)越性以及該地區(qū)居民對建筑的需求,提出了以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)思路:
(1)由于本項(xiàng)目所處地理位置優(yōu)越,周邊環(huán)境優(yōu)美,交通出行便捷,商業(yè)辦公俱佳以及設(shè)施分布眾多,服務(wù)配套齊全;所以要充分發(fā)揮本地塊的區(qū)位優(yōu)勢,突出項(xiàng)目形象的塑造,打造標(biāo)志性建筑。
(2)要保證本項(xiàng)目滿足規(guī)范要求,同時(shí)又能保持一定的建設(shè)規(guī)模,主體建筑房間獲得良好采光、通風(fēng)和景觀,建筑平面規(guī)整、結(jié)構(gòu)合理,創(chuàng)造和諧優(yōu)美的城市建筑景觀。
(3)通過塔樓及裙房兩個(gè)建筑體量的并置,營造出宜人的城市街道,通透的材料使得南北兩側(cè)的空間得以聯(lián)系。建筑內(nèi)部豐富的空間變化,提供了不同的景觀休閑場所,創(chuàng)造了更多交流的機(jī)會(huì),使用戶得到良好的空間體驗(yàn)。
2.2 功能布局
本綜合樓由塔樓及裙房組成,主要為商業(yè)、辦公、酒店及配套等,地下1層為停車場、設(shè)備用房、管理庫房等,地下2層為停車場、消防水池及泵房。地上1層~2層為辦公和酒店大堂、酒吧、咖啡廳、配套商業(yè)會(huì)議中心等,辦公主要出入口設(shè)置在南、北兩側(cè),酒店出入口主要設(shè)置在東側(cè),商業(yè)入口主要設(shè)置在北側(cè),辦公、酒店、商業(yè)人流各自分開,互不干擾;西側(cè)塔樓與東側(cè)裙房通過凹廊連接,凹廊部分1層,2層通高,通過點(diǎn)式玻璃幕形成視覺中心。3層~6層為公寓式酒店區(qū),西側(cè)塔樓、東側(cè)裙房核心筒均布置在中心處,酒店客房均圍繞著核心筒布置;7層~27層為辦公區(qū);16 層為避難層;28 層~29層為建設(shè)方辦公區(qū);30層為私家會(huì)所區(qū)。
2.3 建筑設(shè)計(jì)
2.3.1 塔樓設(shè)計(jì)
塔樓標(biāo)準(zhǔn)層平面為正方形,核心筒布置在中心處,四周為酒店客房或辦公室,平面利用率高。塔樓東側(cè)布置了6層裙房,為酒店會(huì)議中心及配套服務(wù)用房,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮與環(huán)境的結(jié)合,建筑具鮮明且整體的城市形象。
主體塔樓中的辦公空間均圍繞著核心筒――交通服務(wù)部分布置,塔樓共有10部客用電梯(1350kg,其中董事長及員工辦公用梯為1050kg)及2部消防電梯兼貨梯(1350kg),均下至地下2層。
2.3.2 裙房設(shè)計(jì)
裙房中的酒店客房部分亦圍繞著核心筒――交通服務(wù)部分布置, 其中酒店的核心筒部分還有一個(gè)通高的共享中庭。裙房共有2部客用電梯(1350kg)和1部消防電梯兼貨梯(1350 kg)。
主樓外立面為簡潔的現(xiàn)代風(fēng)格,采用頗具豎向線條感的幕墻系統(tǒng)及構(gòu)架,南北向?yàn)楣鉂嵉氖呐c玻璃相結(jié)合,東西向?yàn)榻饘侔迮c玻璃相結(jié)合,形成有力的視覺沖擊,裙房與塔樓的風(fēng)格相互呼應(yīng)。
2.3.3 建筑外墻設(shè)計(jì)
在建筑材料上玻璃幕墻采用高通透中空Low-E玻璃,既遮擋太陽輻射,又滿足視覺要求及外觀通透效果,達(dá)到節(jié)能和提升室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的整體性作用。鋁材的運(yùn)用,作為可循環(huán)利用的環(huán)保材料,具有勻質(zhì)的表皮效果,易于構(gòu)造精美的細(xì)部節(jié)點(diǎn),金屬的質(zhì)感最適于用豎向線條勾勒建筑主體,強(qiáng)化挺拔的體量感覺。
2.3.4 交通組織設(shè)計(jì)
遵循“人車分流、辦公與酒店分行、方便順暢”的要求,解決好基地內(nèi)外交通聯(lián)系和出入問題。地上對外布置主、輔出入口各1個(gè); 并設(shè)地下車庫入口2個(gè)?;貎?nèi)環(huán)繞建筑物形成環(huán)形道路,保證消防要求和應(yīng)急救援需要,避免車流交叉阻滯。
2.3.5環(huán)境設(shè)計(jì)
由于基地面積空間有限,因此要注意利用好基地邊緣的城市道路綠化隔離帶,與住宅區(qū)間的隔離采用濃密綠植,圍合形成獨(dú)立空間。內(nèi)部以道路硬質(zhì)鋪地為主,結(jié)合精致的草坪、樹陣花池、景觀小品的布置,滿通需要的同時(shí),盡量增大綠地面積和綠量,與建筑相協(xié)調(diào)映襯,營造自然、舒適、宜人的環(huán)境。
2.4 超高層建筑設(shè)計(jì)中的安全問題
2.4.1 防火分區(qū)的建筑面積和疏散寬度問題
由于部分樓層形成上下通透的中庭空間,根據(jù)《高規(guī)》5.1.1條每個(gè)防火分區(qū)建筑面積為1000m2,設(shè)有自動(dòng)滅火系統(tǒng)時(shí),防火分區(qū)面積可增加一倍,故設(shè)計(jì)時(shí)在中庭四周設(shè)置有特級防火卷簾,且每個(gè)防火分區(qū)面積控制在2000m2,位于袋形走道盡端的客房距疏散樓梯的距離均控制在20m。由于部分樓層設(shè)有大會(huì)議室 多功能廳、酒廊大廳等人員密集場所,根據(jù)每1m/100人的疏散寬度計(jì)算,現(xiàn)有疏散樓梯寬度不夠,于是經(jīng)與專家協(xié)商,把人員密集場所的房間均標(biāo)注具體人數(shù)或設(shè)置室外鋼梯,以滿足疏散寬度要求。
2.4.2 避難層的樓梯轉(zhuǎn)換問題
根據(jù)《高規(guī)》6.1.13 條規(guī)定,建筑高度超過100m的公共建筑應(yīng)設(shè)置避難層,兩個(gè)避難層之間不宜超過15層,且避難層凈面積為5人/m2避難層處的樓梯設(shè)置與避難層上部和避難層下部的樓梯為同一樓梯,只是在避難層時(shí)樓梯梯井處設(shè)置隔墻把梯段分隔開,從上部下到避難層的人員和從下部上到避難層的人員從同一部樓梯的兩個(gè)出入口上下,關(guān)于兩個(gè)出入口是否都要設(shè)置前室,經(jīng)與專家多次溝通,并與《高規(guī)》編寫組王渭云主任聯(lián)系,最終敲定避難層同一部樓梯的兩個(gè)出入口均設(shè)置前室。
3 結(jié)語
綜上所述,超高層建筑設(shè)計(jì)不同于多層和高層建筑,在超高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),不僅僅是從審美的角度去考慮,而且需要加強(qiáng)功能、空間和交通組織等幾個(gè)因素的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。同時(shí)還要注意消防和安全問題,盡量充分考慮到建筑設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的重要性,以創(chuàng)造出滿足人們使用需求的超高層建筑作品。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】超高層;建筑設(shè)計(jì);核心筒
一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)概述
隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展,城市人口急劇增加,導(dǎo)致了城市土地的供應(yīng)緊張,建筑開始向空中發(fā)展,全國各地超高層建筑建設(shè)如雨后春筍。某建筑工程項(xiàng)目總建筑面積為947 152.5 m2 ,規(guī)劃地上建筑面積615 301.5 m2 ,容積率4.3。其中6 號辦公塔樓面積65 400 m2 ,高度145.50 m(屋面高度144.60 m) 。項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2014 年竣工。對本項(xiàng)目設(shè)計(jì)做一個(gè)總結(jié),有著必要的理論實(shí)踐意義,同時(shí)為諸多有志于或即將踏入超高層辦公建筑設(shè)計(jì)的年輕建筑師提供了有益參考。
二、基地選址、總體布置、結(jié)構(gòu)選型
1) 超高層辦公樓基地選址特點(diǎn)。對于超高層辦公樓的選址來說,基本上集中在城市中心區(qū)域或規(guī)劃新區(qū)。以本工程為例,該辦公樓項(xiàng)目緊鄰市政府東側(cè),為新區(qū)行政中心核心地段。2) 超高層辦公樓總平面布置特點(diǎn)。像超高層這種類型的建筑往往以其宏偉的尺度和巨大的體量,給觀者以強(qiáng)烈的視覺感受,同時(shí)也決定和影響著所在城市區(qū)域的藝術(shù)風(fēng)格和美學(xué)價(jià)值。根據(jù)基地條件、項(xiàng)目規(guī)模等因素,總平面布置時(shí)一般采用集中式或分散式。本項(xiàng)目采用集中式布置,總體規(guī)劃布局清晰,分區(qū)明確。沿城市主干道的北部地塊作為項(xiàng)目形象展示的主要區(qū)域,考慮大尺度的城市設(shè)計(jì),以展示連續(xù)大氣的城市界面; 在整體空間上,設(shè)置了一條由東向西的綠谷軸線,從東面的濱水空間開始一直延展穿越整個(gè)金融區(qū)域,在視線上形成一條綠色的視覺通廊,中部穿插的屋頂綠地和建筑增強(qiáng)了南北地塊的對話(見圖1,圖2) 。3) 結(jié)構(gòu)選型。結(jié)構(gòu)選型是超高層設(shè)計(jì)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)抗震設(shè)計(jì)是重中之重。在設(shè)計(jì)初期,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人會(huì)根據(jù)建筑的高度、高寬比、體型來選擇采用何種結(jié)構(gòu)形式。本項(xiàng)目采用型鋼混凝土框筒結(jié)構(gòu)。
三、平面設(shè)計(jì)
(一)核芯筒設(shè)計(jì)
高層建筑與其他建筑之間的最大區(qū)別,就在于它是有一個(gè)將垂直交通和設(shè)備管井集中在一起的,同時(shí)又在結(jié)構(gòu)體系中起著重要作用的“核”( core) 。本項(xiàng)目采用核芯筒位于辦公樓中心布置的常規(guī)方式,爭取了盡量寬敞的使用空間,將電梯、樓梯、設(shè)備用房以及衛(wèi)生間、茶水間等服務(wù)性用房向平面的中央集中,使功能空間能夠占據(jù)最佳的采光位置,力求視線良好,交通便捷。設(shè)計(jì)特點(diǎn): 1) 辦公核芯筒的大小是判定辦公樓硬標(biāo)準(zhǔn)中“平均得房率”的重要指標(biāo)之一。辦公樓的平均得房率為70% ~80%。本項(xiàng)目工程6 號樓得房率見表1。2) 合理布局核芯筒的公共空間和各種功能用房是達(dá)到高得房率的關(guān)鍵因素之一。建筑師需將垂直交通疏散設(shè)施、附屬用房和機(jī)電設(shè)備用房、不同功能的設(shè)備管井、分區(qū)電梯設(shè)置等問題,結(jié)合建筑平面的形式,合理安排,將核芯筒的效率發(fā)揮到最大化。
(二)核芯筒電梯設(shè)計(jì)
電梯是高層建筑各樓層聯(lián)系的主要交通工具。電梯的等候時(shí)間和電梯的運(yùn)輸能力(5 min 內(nèi)運(yùn)送人員占總?cè)藬?shù)的比例:HC5) 是一項(xiàng)重要的指標(biāo),對其產(chǎn)生直接影響的是電梯的速度、數(shù)量和載客人數(shù)。而電梯的數(shù)量和大小又直接影響著核芯筒面積的大小,因此關(guān)于電梯的設(shè)置非常重要。電梯的設(shè)計(jì)主要涉及到電梯廳、客用電梯、貨運(yùn)電梯、消防電梯等4 個(gè)方面。
一般電梯廳以大于3. 0 m(進(jìn)深) × 2. 7 m(凈高) 為宜,項(xiàng)目選用3. 0 m(進(jìn)深) × 2. 7 m(凈高) 。1) 電梯設(shè)計(jì)。電梯設(shè)計(jì)在高層建筑的核心筒平面設(shè)計(jì)中應(yīng)該說占有最大的比重。這不僅是由于其在面積上所占比例較大,更是因?yàn)榇怪苯煌ㄔ诟邔咏ㄖO(shè)計(jì)中極為關(guān)鍵。2) 豎向分區(qū)。高層辦公建筑的電梯一般每12 層~ 15 層分一個(gè)區(qū)。電梯速度隨分區(qū)所在部位的增高而加快,每個(gè)分區(qū)的電梯自成一組,互相連成一排布置,每排不超過4 臺(tái),各不同分區(qū)電梯位于不同的平面位置。以6 號樓為例,辦公層分成2 分區(qū),低區(qū)20 個(gè)樓層,高區(qū)15 個(gè)樓層,每個(gè)分區(qū)各設(shè)4 臺(tái)客梯。3)電梯數(shù)量的確定。確定辦公樓的電梯臺(tái)數(shù)期望值N* 往往和建筑物類型、規(guī)模、轎廂額定載重量、額定速度和轎廂行程有關(guān)(見表2) 。
(三)貨運(yùn)電梯設(shè)計(jì)
超高層的綜合樓往往有多種功能的組合,商場、會(huì)議、辦公、賓館、觀光等設(shè)施。這些設(shè)施均為對外服務(wù)的,因此存在如何將后勤物品運(yùn)往各分區(qū)的問題,這個(gè)問題也是在垂直交通設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)忽視的問題。
(四)消防電梯設(shè)計(jì)
消防電梯是發(fā)生火警時(shí),消防人員進(jìn)入塔樓失火樓層進(jìn)行撲救的重要交通工具之一。數(shù)量應(yīng)符合高規(guī)第6. 3. 2 條的規(guī)定。6 號樓的貨梯的技術(shù)參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表3。
(五)消防疏散設(shè)計(jì)
1) 樓梯設(shè)計(jì)。樓梯的形式、寬度、踏步大小應(yīng)滿足規(guī)范要求。6 號樓選用2 部樓梯,梯寬1. 2 m,踏步270 mm × 160 mm。2) 輔助用房設(shè)計(jì)。輔助用房包含設(shè)備用房、衛(wèi)生間、茶水間。3) 辦公平面設(shè)計(jì)。辦公室是人們工作的重要場所,辦公室本身功能是滿足一個(gè)組織一群人在工作中的群體行為。在進(jìn)行塔樓設(shè)計(jì)時(shí),辦公樓層除了要求達(dá)到一定的得房率,對于辦公區(qū)的進(jìn)深也是評判其優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。6 號樓進(jìn)深為11 050 mm。4) 主要辦公空間: 是辦公空間設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。一般有小型辦公空間、中型辦公空間和大型辦公空間三種。5) 公共接待空間: 主要指用于辦公樓內(nèi)進(jìn)行聚會(huì)、展示、接待、會(huì)議等活動(dòng)需求的空間。6) 交通聯(lián)系空間: 主要指用于樓內(nèi)交通聯(lián)系的空間。一般有水平交通聯(lián)系空間及垂直交通聯(lián)系空間兩種。7) 配套服務(wù)空間: 通常有資料室、檔案室、文印室、電腦機(jī)房、曬圖房、員工餐廳、開水以及衛(wèi)生間和后勤、管理辦公室等。8) 附屬設(shè)施空間: 通常為變配電室、中央控制室、水泵房、空調(diào)機(jī)房、電梯機(jī)房、電話交換房、鍋爐房等。
(六) 辦公平面疏散設(shè)計(jì)
1) 防火分區(qū)設(shè)置。在現(xiàn)有新建高層辦公樓中,基本都設(shè)有自動(dòng)滅火裝置和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備,能達(dá)到及早發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)和及時(shí)予以撲滅,相應(yīng)地提高了建筑內(nèi)的安全程度。在這種條件下,防火分區(qū)面積可以增大到2 000 m2。
2) 合理布置疏散流線。根據(jù)建筑平面不同,常見的消防疏散分為大空間辦公和有公共走道隔間辦公。疏散距離詳見高規(guī)。
(三)辦公平面設(shè)計(jì)其他條件
隨著技術(shù)和需求的不斷發(fā)展,在結(jié)構(gòu)和設(shè)備方面的新要求也影響著辦公標(biāo)準(zhǔn)平面的設(shè)計(jì)。1) 關(guān)于辦公樓荷載要求。隨著辦公設(shè)備的更新,原有對于辦公標(biāo)準(zhǔn)層荷載(2. 0 kN/m2 ) 的考慮可能無法滿足現(xiàn)有部分公司的設(shè)備重量要求。2) 預(yù)留設(shè)備空間。在超高層的辦公樓往往設(shè)有24 h 工作的機(jī)構(gòu),在此類辦公中,設(shè)有24 h 運(yùn)行的設(shè)備。因此,在平面設(shè)計(jì)時(shí),需要預(yù)留為其服務(wù)的空調(diào)機(jī)的冷凝水管的位置。
四、超高層辦公樓其他問題
1) 辦公樓舒適度( 主動(dòng)式阻尼器) 。超高層辦公樓因受到水平荷載的作用,結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生橫向的位移。在經(jīng)過高度上的累加后,在大樓的高處會(huì)產(chǎn)生很大的水平位移,由于風(fēng)的強(qiáng)度和方向經(jīng)常改變,住在高區(qū)的租戶容易感覺大樓在搖晃,在生理上和心理上都會(huì)有很大的不適,甚至?xí)小皶灤敝?。為了使“玉樹臨風(fēng)”依然能“穩(wěn)如泰山”,必須增強(qiáng)大樓的安全性和舒適性。結(jié)構(gòu)的減振系統(tǒng)不僅是重要的削弱地震影響的措施,而且對提高大樓內(nèi)人的舒適感也起到一定作用。2) 辦公樓防恐、防災(zāi)設(shè)計(jì)。一幢辦公樓往往有數(shù)十家甚至上百家租戶,而且訪客眾多,大樓內(nèi)的人員和財(cái)物安全問題十分突出,如果僅依靠傳統(tǒng)的安保登記系統(tǒng)顯然早已不堪重負(fù)。門禁系統(tǒng)為解決以上問題創(chuàng)造了條件。3)停機(jī)坪。超高層頂設(shè)置停機(jī)坪,可以解決緊急突發(fā)事件,設(shè)計(jì)時(shí)需注意將消防電梯通至屋頂,方便人員到達(dá)停機(jī)坪。4) 擦窗機(jī)。超高層建筑需考慮平時(shí)幕墻的清洗,宜在屋頂設(shè)置軌道式或固定懸掛式擦窗機(jī)。
1.1對消防空間的預(yù)留不足
隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)與建造的過程中,對于社會(huì)價(jià)值的需求也就進(jìn)一步提高了,特別是在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū),由于地價(jià)較為高昂,這樣的情況也就顯得更為明顯,因此,需要對建筑物本身的空間與樓層進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),否則,將會(huì)出現(xiàn)為了更好地實(shí)現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位往往會(huì)對消防設(shè)施空間進(jìn)行過度擠壓,以此提高高層建筑的空間利用率的現(xiàn)象。對消防設(shè)施進(jìn)行必要的優(yōu)化和精細(xì)化設(shè)計(jì)是很有必要的,但不能以此為由擠占和簡化消防設(shè)施,造成消防設(shè)施圖面看似合理,而在使用過程中嚴(yán)重影響實(shí)際效率的情況。
1.2對防火材料的控制能力不足
在對高層建筑物的防火材料進(jìn)行選擇的時(shí)候,需要在進(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)的初期,就其的選擇范圍與實(shí)際使用情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析考量。就高層建筑發(fā)生的火災(zāi)事故來看,沒有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范對建筑各類構(gòu)件的耐火時(shí)間的相關(guān)規(guī)定,未能明確各種建筑材料(特別是二裝所涉及的裝飾材料)的耐火等級要求或者隨意降低建筑材料耐火性能要求的情況時(shí)有發(fā)生,給高層建筑帶來了極大的安全隱患。
13過分注重于對建筑物美感的追求
在對建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,設(shè)計(jì)者存在著對其外在美觀的過分追求而缺乏對其內(nèi)在的使用價(jià)值與安全性能設(shè)計(jì)進(jìn)行加強(qiáng)。就高層建筑物來說,其內(nèi)在的設(shè)計(jì)活動(dòng)開展,一方面,能夠使建筑物自身的使用價(jià)值得以更好體現(xiàn);另一方面,也能充分加強(qiáng)其安全性能。但是,在對建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)與建造的實(shí)際工作中,部分企業(yè)與設(shè)計(jì)單位為了片面地追求建筑物的美觀性而忽視了對其內(nèi)部的設(shè)計(jì),使得建筑物的防火性能難以體現(xiàn)。
1.4對高層建筑物的內(nèi)部功能設(shè)置與劃分顯得復(fù)雜化
部分高層建筑物的內(nèi)部建造活動(dòng)開展過于追求多樣化而顯得整個(gè)建筑物復(fù)雜,這也就使得消防設(shè)施與消防通道的建設(shè)難以開展,降低了高層建筑物的防火性能。在一些高層建筑物之中,不僅集合了多種業(yè)態(tài)的商業(yè)功能,而且為了迎合某些特殊的商業(yè)布局和商業(yè)流線的要求,往往將消防疏散流線設(shè)計(jì)得異常復(fù)雜和不便,雖然貌似也滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,卻在消防疏散時(shí)不具備應(yīng)有的疏散效果。
2建筑防火設(shè)計(jì)理念在民用高層建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用
2.1建筑空間布置利于安全疏散
1)對較大空間的疏散方式與距離進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在對較大空間的疏散方式與距離進(jìn)行設(shè)計(jì)是減少高層建筑物由于火災(zāi)而帶來人員傷亡的關(guān)鍵所在。一般情況下,在對室內(nèi)的空間的緊急疏散通道的出口距離進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),最多不能超過30m。
2)對房間到房門的距離進(jìn)行嚴(yán)格把握。在對居民高層建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,對其的疏散距離進(jìn)行確定的時(shí)候,需對其設(shè)計(jì)活動(dòng)開展過程中的房間到房門的距離進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),這一方面,需要對設(shè)計(jì)方案按照相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行明確;另一方面,也要結(jié)合建筑物自身的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,使得建筑物的設(shè)計(jì)人性化,得以更好地體現(xiàn)。
3)注重對建筑物整體的空間布局。在對建筑物的整體空間進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,一者,需要對建筑物的整體設(shè)施配套性進(jìn)行加強(qiáng);再者,也需要注重于對特殊人群的關(guān)注,加強(qiáng)對其基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)與改善。
4)需結(jié)合安全出口的實(shí)際位置對走廊內(nèi)的空間距離進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對地下室的防火系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,可以將防火口作為應(yīng)急疏散通道;再者,其出口的數(shù)量不能低于兩個(gè);當(dāng)兩個(gè)防火分區(qū)的面積較小且防火口是連接的時(shí)候,可以只設(shè)計(jì)一個(gè)緊急疏散通道。
2.2建筑材料的選擇
對以往的民用高層建筑火災(zāi)事故進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)建筑材料是引起火災(zāi)的重要因素,有很多建筑材料具有可燃性,在高溫或者明火的條件下,就會(huì)出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象,從而引起或擴(kuò)大建筑火災(zāi)。因此,在進(jìn)行民用高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),選擇合理的建筑材料有十分重要的意義。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行民用高層建筑設(shè)計(jì)時(shí),要對建筑材料的燃點(diǎn)、性能等進(jìn)行綜合考慮,嚴(yán)格按照規(guī)范對建筑各類構(gòu)件的耐火時(shí)間(特別是二裝所涉及的裝飾材料)進(jìn)行明確的界定,從而有效地提高民用高層建筑防火能力。
2.3民用高層建筑結(jié)構(gòu)中的防火技術(shù)
在民用高層建筑設(shè)計(jì)中,建筑的構(gòu)造很容易處理,但也容易被設(shè)計(jì)人員忽視,從而使建筑防火設(shè)計(jì)理念中存在一定的問題。對于L形、C形高層建筑,其內(nèi)轉(zhuǎn)角不便設(shè)計(jì)防火墻,如果設(shè)計(jì)人員將防火墻設(shè)計(jì)在高層建筑內(nèi)轉(zhuǎn)角周圍,要將兩墻之間門窗洞口最小邊緣水平距離控制在4m;當(dāng)墻面的一側(cè)設(shè)置有固定乙級防火窗,則不需要對水平距離進(jìn)行考慮;對于緊鄰防火墻兩側(cè)的門窗,要將最邊緣距離控制在2m,如果相鄰防火墻門窗水平距離小于2m,設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況,設(shè)計(jì)固定乙級防火窗對其進(jìn)行彌補(bǔ)。設(shè)計(jì)人員要根據(jù)樓板的極限耐火性,選用合理的不燃燒體,每隔2層~3層將樓板分隔開來,從而提高民用高層建筑的整體防火能力,當(dāng)民用高層建筑的總體高度超過100m,要每層均使用不燃燒體對樓板進(jìn)行分隔,同時(shí),還要將井壁檢修門設(shè)計(jì)成丙級防火門。對于同層的封閉樓梯間內(nèi)墻及防煙樓梯間前室,設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)合理的疏散門,除了疏散門以外,嚴(yán)禁設(shè)置其他門窗;對于消防電梯,要保證每層都能??浚瑫r(shí)還要將電梯前室設(shè)置在靠近墻外的位置;對于直通室外的出口,要保證其距離不超過30m。由于當(dāng)前的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中,只對鋼筋銹蝕問題進(jìn)行規(guī)定,沒有考慮到火災(zāi)對鋼筋的影響,因此,設(shè)計(jì)人員還要分析火災(zāi)對鋼筋的影響。由于建筑發(fā)生火災(zāi)后,鋼筋會(huì)發(fā)生變形,與混凝土的粘結(jié)力下降,因此,設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況,適當(dāng)?shù)募哟箐摻畹谋Wo(hù)層厚度,從而有效地提高建筑耐火性。在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中規(guī)定,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層需要小于普通混凝土保護(hù)層,這無疑會(huì)降低預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件的防火能力,因此,設(shè)計(jì)人員要采用吊裝后下表面抹灰的方法,來提高預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件的耐火能力。
2.4建筑設(shè)計(jì)中平面布局對建筑防火的影響
合理的建筑平面布局能有效地提高建筑防火能力,同時(shí)當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)后,還能有效地降低火災(zāi)帶來的損失,因此,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行民用高層建筑平面設(shè)計(jì)時(shí),要嚴(yán)格的按照相關(guān)建筑防火規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),確保建筑平面設(shè)計(jì)及布局均符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的各項(xiàng)規(guī)定,對于不同的場所,其平面布局存在一定的差異,以商場平面布局為例,商場是人員、物資高度集中的場所,如果發(fā)生火災(zāi),人員的緊急疏散是十分重要的,因此,商場的營業(yè)廳不能設(shè)置在地下三層,只有這樣才能為人員安全撤離提供方便。對于幼兒園,由于幼兒園的小孩子比較多,他們的火災(zāi)逃生能力十分弱,因此,不能將幼兒園設(shè)計(jì)在高層建筑物的高樓層中,同時(shí)為確保幼兒的安全撤離,還要專門設(shè)計(jì)幼兒出入口。
3結(jié)語
摘要: 筆者對概念設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了陳述,還分析了概念設(shè)計(jì)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性及其應(yīng)用,為提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平提供參考。
Abstract: The author expounded the relevant contents of the conceptual design, and also analyzed the importance of the conceptual design for building structure design and its application, to provide reference for improving the design level of the building structure.
關(guān)鍵詞 : 概念設(shè)計(jì);建筑結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計(jì)
Key words: conceptual design;building structure;optimal design
中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號:1006-4311(2015)06-0104-02
0 引言
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)是最新推出的一種建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,由建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過理性的分析和感性的規(guī)劃進(jìn)行的綜合運(yùn)用,在建筑設(shè)計(jì)行業(yè)中運(yùn)用概念設(shè)計(jì),能夠幫助設(shè)計(jì)師正確、合理地處理在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能會(huì)遇到的具體問題。越來越多的建筑設(shè)計(jì)師采用概念設(shè)計(jì)理念完成了眾多的成功建筑案例,概念設(shè)計(jì)的理念被我國的建筑設(shè)計(jì)行業(yè)廣泛地應(yīng)用,特別是在智能建筑、高層建筑等要求高的建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著巨大的作用。
1 概念設(shè)計(jì)及其重要性
簡單說來,所謂概念是指你方案的根本出發(fā)點(diǎn)——比如你是要看場地內(nèi)部的樹或者外圍的景色,或者其他的想法。設(shè)計(jì)的深入就是通過建筑的手法把概念實(shí)現(xiàn)和貫徹出來,特別是那些難以做出精確分析,并且難于規(guī)范的結(jié)構(gòu)體系,是從工程經(jīng)驗(yàn)中獲得的一些宏觀可行的設(shè)計(jì)角度。你想要的空間就是通過建筑的設(shè)計(jì)來體現(xiàn)的;所有的外觀和細(xì)部的創(chuàng)意都是為了體現(xiàn)你的概念。從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布局和設(shè)計(jì)重點(diǎn),并能得出估算值,與實(shí)際相差不遠(yuǎn),所得方案具有一定的經(jīng)濟(jì)可靠性,但又避免了繁瑣的計(jì)算。
所謂概念設(shè)計(jì)指的是一個(gè)由粗到精、由模糊到清晰、由具體到抽象的不斷提高和優(yōu)化的過程。也就是在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,以設(shè)計(jì)概念為主線,從而對全部的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行貫穿,整個(gè)設(shè)計(jì)過程較為完全、全面。同時(shí)通過設(shè)計(jì)概念,有效將設(shè)計(jì)者的瞬間思維、感性認(rèn)識(shí)兩者結(jié)合,使其統(tǒng)一上升至理性思維后完成設(shè)計(jì)。
2 建筑結(jié)構(gòu)總體概念設(shè)計(jì)
2.1 建筑結(jié)構(gòu)的對稱性的重要性
高層建筑體系中,對稱性主要是指抗側(cè)力主體結(jié)構(gòu)對稱,在平面設(shè)計(jì)中。一般比較容易實(shí)現(xiàn)平面設(shè)計(jì)中簡體框架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的對稱。而在豎向結(jié)構(gòu)布置中,無論是那些幾何圖形還是樓層剛度的相關(guān)的變化,對稱性都應(yīng)該是立面設(shè)計(jì)中最值得考慮的問題。不對稱的布置會(huì)產(chǎn)生剛度以及強(qiáng)度上的突變,使得豎向的應(yīng)力集中或者是變形集中,從而導(dǎo)致建筑在中小型地震中遭到了損壞、而在大震時(shí)就會(huì)面臨倒塌的嚴(yán)重后果。對于L型、T型、S型等不對稱的平面復(fù)雜結(jié)構(gòu),主要取決于建筑功能和設(shè)計(jì)風(fēng)格和方向,但這種結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本對稱也是可以實(shí)現(xiàn)的,結(jié)構(gòu)工程師會(huì)對這樣的平面做合理的結(jié)構(gòu)布置。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的不對稱除了引起變形不利于抗力承重以外,也容易造成材料浪費(fèi),成本增加。在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵控制因素,建筑平面的形狀宜選用風(fēng)壓較小的形式,并應(yīng)考慮鄰近高層建筑對其風(fēng)壓分布的影響,還必須考慮有利于抵抗能力和豎向荷載,在地震作用下,建筑平面要力求簡單規(guī)則。風(fēng)荷載作用下則可適當(dāng)放寬,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)整體彎曲變形所引起的側(cè)移與結(jié)構(gòu)體系抵抗傾覆力矩的有效寬度的三次方成反比例關(guān)系,所以不宜建筑寬度很小的建筑物。
2.2 合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇
①概念設(shè)計(jì)應(yīng)對建筑物結(jié)構(gòu)體系有明確的簡圖和合理的抗震說明。②設(shè)計(jì)應(yīng)對整體抗震能力和重力荷載有一定承載能力和防御能力,不能因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)的破壞而影響整體結(jié)構(gòu)。③結(jié)構(gòu)體系宜具有合理的剛度。主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度合理是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)之一。1)主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度過大,結(jié)構(gòu)的基本自振周期縮短,地震作用加大,結(jié)構(gòu)承受的水平力,傾覆彎矩加大,地基基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān)加大,此時(shí)結(jié)構(gòu)的截面和相應(yīng)的構(gòu)造配筋增加較大,不經(jīng)濟(jì)。2)主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度過大,勢必造成結(jié)構(gòu)所占的面積,空間加大,影響建筑作用,降低建筑平面利用系數(shù),不合理。
3 建筑結(jié)構(gòu)的簡化計(jì)算
3.1 科學(xué)選用結(jié)構(gòu)方案 科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案包含結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)形式的合理性,要確定結(jié)構(gòu)體系的整體布置、抗震節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)時(shí),建筑師對建筑體要求,材料,結(jié)構(gòu)特征以及地質(zhì)條件施工技術(shù)等做整體評估,并同施工方和業(yè)主方協(xié)商,簡化計(jì)算,確定結(jié)構(gòu),擬定策略,方案結(jié)構(gòu)的初選是概念設(shè)計(jì)的必選之路,也是切實(shí)可行的最簡單快捷的方法。
3.2 使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理 住宅建筑越來越商品化,作為投資方總是希望利潤最大化。由此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要滿足“規(guī)范化計(jì)算”,而且還要在安全、符合現(xiàn)行國家規(guī)范前提下,從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),多個(gè)方案做比較,使最終的成品要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理,節(jié)能節(jié)材,降低造價(jià)。概念設(shè)計(jì)通過對高層建筑簡化計(jì)算,先確定主體抗側(cè)力結(jié)構(gòu)并合理規(guī)劃樓層結(jié)構(gòu)和截面,再通過電算對概念設(shè)計(jì)進(jìn)行深化和精確,這樣不僅能節(jié)省電算時(shí)間,結(jié)果也比較準(zhǔn)確,從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)合理。
3.3 確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性 現(xiàn)代基本上采用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu),這樣的設(shè)計(jì)軟件較多,往往各類軟件計(jì)算的結(jié)果存在一定差異。因此,設(shè)計(jì)師不能太依賴軟件,而應(yīng)從實(shí)際出發(fā),并根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn),對數(shù)據(jù)進(jìn)行具體分析,并嚴(yán)格按照制度進(jìn)行。
4 概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
4.1 平面設(shè)計(jì) 平面設(shè)計(jì)總圖用來正確確定臨時(shí)建筑及其他設(shè)施位置,以及修建工地運(yùn)輸?shù)缆泛徒鉀Q排水等所需的資料;一切已有和擬建的地下、地上管道位置。用來決定原有管道的利用或拆除以及新管線的敷設(shè)與其他工程的關(guān)系,并注意不能在擬建管道的位置上搭設(shè)臨時(shí)建筑。
4.2 剖面設(shè)計(jì) 建筑剖面設(shè)計(jì)主要解決層高 (凈高)、室內(nèi)外高差、垂直交通(樓梯的豎向布置)這三個(gè)問題。是建筑師對建筑物內(nèi)部的處理,結(jié)構(gòu)工程師能夠在剖面圖中得到更為準(zhǔn)確的層高信息及局部地方的高低變化,剖面信息直接決定了剖切處梁相對于樓面標(biāo)高的下沉或抬起,又或是錯(cuò)層梁,或有夾層梁,短柱等,對剖面的設(shè)計(jì)能直觀的反應(yīng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
4.3 建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不僅與地基相互作用,也牽涉到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。要考慮到地區(qū)的原始材料,如氣候問題,交通、公共排水溝,易燃易爆妨礙人體健康的設(shè)施布置等。也要考慮到建筑地域的豎向資料和土方平衡,用來解決水、點(diǎn)管線的布置和土方的填挖,取土、棄土位置,還要考慮到樓層材料和承重力,控制高低層的沉降差很重要,地基沉降量不能過大,過深。依附于天然地基的建筑,低層一般采用雙向條形或單獨(dú)地基,若高低層不分開,應(yīng)確保地基條件好,或者直接采用樁基,地下室有直通要求或上部結(jié)構(gòu)層數(shù)差別大,必須做成整體基礎(chǔ)就可采用這種形式。通往地下車庫的通道應(yīng)平行于外壁,便于鋪設(shè)防水層,也能保證高層建筑的整體連接。
5 結(jié)束語
總而言之,概念設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分,建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該重視相關(guān)結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì),而不是僅僅依靠先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計(jì),充分利用自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐實(shí)際,不斷提升自身的設(shè)計(jì)專業(yè)技能,才能不斷提高概念設(shè)計(jì)的水平,從而提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的品質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】視覺秩序;街道建筑空間;建筑平面布局形態(tài)
前言:街道在社會(huì)發(fā)展的過程中,受歷史背景、人們行為習(xí)慣等影響,在長期的積淀中逐漸形成生活場景、空間序列、形態(tài)肌理、功能關(guān)聯(lián)等內(nèi)在秩序,人們對這一空間進(jìn)行感知的時(shí)候會(huì)形成敏感的視覺秩序,但由于建筑平面布局的豐富多樣,使街道的空間形態(tài)的尺度、空間閉合、空間劃分等受到破壞,街道的視覺秩序也因此受到影響,因此,需要加強(qiáng)對其研究力度,提高街道的視覺秩序。
1建筑平面布局形態(tài)與街道人文特色
1.1延續(xù)城市肌理
材料表面的細(xì)微的結(jié)構(gòu)就是肌理,肌理的色彩和變化會(huì)賦予空間一種物質(zhì)知覺。城市的肌理的構(gòu)成通常是包含城市的建筑等實(shí)體的結(jié)構(gòu)組織、方位、格局、大小。例如北京的城市肌理,從微觀尺度、宏觀尺度來看,可以發(fā)現(xiàn)城市具有一定的規(guī)律,從而形成古城城市特有的肌理和格局,但是當(dāng)代的街道設(shè)計(jì),則淡化和毀滅了古城原有的城市特征。因此,在進(jìn)行街道建筑平面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)在保證原有的城市肌理不被破壞的前提下進(jìn)行,對建筑物臨街處的組合方式、面寬、體量等進(jìn)行有效的控制。如在更新改造中華門東地區(qū)時(shí),保持了城市原有的肌理,采用量體裁衣的方式,保證建筑體量上不被破壞,使當(dāng)?shù)氐奈幕靡匝永m(xù)[1]。
1.2保持地域特色
在進(jìn)行街道建筑空間的設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)來源的重要源泉之一就是城市代表性的特征符號,加強(qiáng)對延續(xù)地域文化的重視,有利于在街道平面設(shè)計(jì)時(shí)創(chuàng)造出更加鮮明的街道形象。例如在設(shè)計(jì)昌都昌慶街時(shí),以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)民居柱網(wǎng)為建筑柱網(wǎng)的基本參考模型,同時(shí)保留當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)民居的柱廊、三合院、天井等建筑特色進(jìn)行平面空間設(shè)計(jì),另外采用曼陀羅的平面形狀,以幾個(gè)重要的生活廣場為中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行街道建筑空間設(shè)計(jì),然后根據(jù)廣場的形狀對建筑平面形狀進(jìn)行削切處理,從而形成具有地域特色的街道空間。
2建筑平面布局形態(tài)與街道視覺美學(xué)規(guī)律
2.1節(jié)點(diǎn)空間
在面對一條長度相對較長的街道時(shí),如果在設(shè)計(jì)中沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)劃分,就會(huì)給人帶來視覺上的乏味。街道空間如果缺乏明晰的層次,就會(huì)使街道變得平淡。利用建筑平面布局等要素,對街道空間進(jìn)行恰當(dāng)?shù)某叨葎澐?,可以增加街道的趣味性。根?jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示,在親切的城市空間布局中,街道的寬度通常小于24.38米,文雅的空間布局中,街道寬度通常小于137米。因此,相關(guān)學(xué)者提出,可以在街道每隔30米處設(shè)置一個(gè)節(jié)點(diǎn),構(gòu)建成一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)空間,有利于序列創(chuàng)造街道空間。另外設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)空間還可以根據(jù)街道地勢地貌變化、街道轉(zhuǎn)折處和交叉處、綠化廣場、標(biāo)志性建筑、歷史性建筑等特點(diǎn)。例如根據(jù)標(biāo)志性建筑物設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)空間,節(jié)點(diǎn)之外的建筑平面設(shè)計(jì)采用整齊的布局方式,節(jié)點(diǎn)處的建筑平面布局可以在平面形態(tài)、體量、距離、方向、組合方式等方面突出設(shè)計(jì)彼此間的差異性,形成強(qiáng)烈的主要空間、次要空間,塑造出具有特色的街道空間的整體形象[2]。
2.2空間層次
在街道空間層次的設(shè)計(jì)中,可以采用主從法進(jìn)行明晰,主要是突出視覺的中心和街道的重點(diǎn),將街道次要要素進(jìn)行弱化。可以利用形態(tài)變異的基本原理,在進(jìn)行建筑平面布局時(shí)利用對比街道動(dòng)與靜、規(guī)則與特異、繁雜與簡潔、大與小的方式,或者通過位置、方位、構(gòu)圖、軸線等明晰空間的主次。例如在嚴(yán)整的街道建筑空間構(gòu)圖中,在軸線中心位置上的建筑和中軸線位置上的建筑,使整個(gè)建筑布局中的最重要的建筑。而在不對稱的街道建筑空間中,中心位置是最為重要的。如圣馬可廣場上的鐘塔[3]。
3建筑平面布局形態(tài)與街道自然特征
3.1地形特征
在平坦的街道中,通常以交通性來進(jìn)行構(gòu)建街道視覺秩序,重視順應(yīng)街道的實(shí)際走向,同時(shí)削減街道的單調(diào)性,在視覺感知能夠連續(xù)的基礎(chǔ)上,對建筑和街道進(jìn)行有節(jié)律的組合。在街道地形起伏的情況下,就會(huì)增大可見范圍,與街道相組合的建筑藝術(shù)的構(gòu)圖也不存在視野限制的問題。當(dāng)街道兩側(cè)的地形存在高差時(shí),就會(huì)增加街道兩側(cè)建筑的景深層次,從而增加視覺在平坦處的停留視點(diǎn),因此在建筑設(shè)計(jì)時(shí)要注意建筑間的層次關(guān)系,突出地形的特征,根據(jù)地形形態(tài)的風(fēng)格進(jìn)行協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì),達(dá)到豐富街道景觀、強(qiáng)調(diào)街道地形特征的目的。例如某山地海濱城市,利用街道的自然地形,設(shè)計(jì)出垂直等高線的道路,從而形成特色的街道建筑空間。
3.2自然要素
街道的自然要素主要包括植被要素、自然水體要素。植被要素和自然水體要素中的味、影、色、光、形等是城市進(jìn)行街道建設(shè)和建筑設(shè)計(jì)時(shí)不可多得的創(chuàng)作素材。在街道設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)精心設(shè)計(jì)、審慎利用,為街道設(shè)計(jì)增光添彩。當(dāng)面對點(diǎn)狀自然要素時(shí),應(yīng)當(dāng)將其設(shè)計(jì)為視覺秩序中的焦點(diǎn),根據(jù)使用需要和地形特征可將建筑平面設(shè)計(jì)成眾星捧月形或原地退讓,以此來節(jié)省出更多的節(jié)點(diǎn)空間,使街道和建筑平面形成獨(dú)特的標(biāo)志性場所。當(dāng)面對線狀自然要素時(shí),可以根據(jù)建筑平面之間的排列特征,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的街道特征空間,建設(shè)人們休閑的場所。例如香港某街道,該街道總長達(dá)370米,在進(jìn)行設(shè)計(jì)建筑時(shí)使用形式和材料比較的單一,建筑平面整潔,凸顯出街道中心成排的老榕樹,從而形成街道休閑、散步的特色[4]。
結(jié)論:綜上所述,街道視建筑空間覺秩序在構(gòu)建的過程中,有效的結(jié)合建筑要素、非建筑要素、人們生活活動(dòng),充分發(fā)揮他們的作用,才有利于建造生動(dòng)的城市環(huán)境。同時(shí)加大對建筑平面布局形態(tài)的重視,根據(jù)實(shí)際情況做出完善的設(shè)計(jì),有效利用環(huán)境因素,不斷創(chuàng)造出更加和諧優(yōu)美的街道建筑空間,提高人們生活的質(zhì)量。
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