時間：2023-08-18 17:26:08
序論：在您撰寫高層建筑設計標準時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：標準層；原則；平面形狀；構成手法
Abstract: This paper introduces the standard layer concept, elaborates basic principle of standard layer design and graphic forms, and finally analyzes the design method of various types of building standard.
Key words: standard layer; principle; plane shape; composition method
中圖分類號TU2 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104
《民用建筑設計通則》(JGJ37-87)中規定：10 層及 10 層以上的民用建筑和總高度超過 24m 的公共建筑及綜合性建筑為高層建筑。建筑高度超過 100m 的建筑均為超高層建筑。在建筑水平與垂直系統中,有由大多數相同的樓層重疊起來的空間,這些空間的建筑、結構、設備等性質均相同,稱之為標準層。
1 標準層的相關概念
在建筑水平與垂直系統中,有由大多數相同的樓層重疊起來的空間,這些空間的建筑、結構、設備等性質均相同,稱之為標準層。
在高層中,建筑除了受豎向荷載作用外,還要考慮風力或地震力引起的水平荷載,這在很大程度上限制了標準層設計的自由度。高層建筑的豎向交通系統以電梯為主,樓梯只是一個消防疏散和短距離運輸的輔助手段,這點對標準層平面布局的靈活性構成了極大影響。
2 標準層設計的基本原則
2.1 重復性原則
標準層的豎向積層,向空中發展是含有標準層建筑的固有屬性。有效水平重疊與合理垂直貫穿是建筑標準層設計的基本精髓,揭示出高層建筑的實質構成。為此,重復性是標準層設計要遵守的最為基本原則。這種重復可從以下兩方面來考慮:完全重復和部分重復。完全重復是最為常見和最簡單的重復原則,即標準層平面的各項要素都完全一致,隨著建筑的日新月異,完全機械式的重復所帶來的空間單調、形式乏味被人們所重視,而部分重復原則在標準層的設計中表現了更為強大的優勢。
2.2 高效性原則
高效、集約是現代社會發展的大趨勢,針對標準層這樣一個容納豐富社會活動的場所來說,更加具有現實性,提高標準層空間的高效利用率、使用率等關系到整棟建筑的綜合效益,充分發揮標準層高效性原則是現在以至將來標準層所必須遵守和充分重視的基本設計原則。
2.3 安全性原則
標準層的安全性原則主要指交通組織、消防疏散的安全性以及結
構材料的堅固性。
2.3.1 交通疏散的安全性由于標準層建筑面積一般都較大, 使用功能復雜,各種設備管線繁多,人員密度大,人和各種物品的流動量大,引起火災的潛在因素頗多。發生火災時,將被火情圍困人員迅速安全地疏散到地面安全地帶是防火疏散設計的重要環節。疏散設計的原則是路線簡單明了,便于人們在緊急時進行判斷,同時提供從室內任何位置向兩個方向疏散的可能性。
2.3.2 結構材料的堅固性不同性質的建筑等級都有規定的使用年限,這種劃分主要就是從建筑的結構、材料的耐久性來確定的。在合理的
結構選型基礎上,要保證建筑材料的可靠性,保證標準層的使用壽命。由于我國經濟條件的制約,很多建筑不能完全按照規范的使用年限進行維修和拆除,所以,在標準層的結構選取、材料配比上要放寬限度,盡量為延長建筑的使用周期做出富余,這也是保障標準層安全性的重要一點。
2.4 經濟性原則
標準層的經濟性長期以來一直是設計者和投資者最為關心的問題,標準層形狀的經濟效益主要從長寬比予以考慮。相對來說,隨著建筑層數、規模的增大,辦公、商務等需要有較大進深的建筑更適合用點形的塔式;旅館、住宅、醫院等更適合用條形的板式,由于在大規模時進深受限,如果要采取塔式不得不采用內天井,而損失使用效率。在這種情況下,標準層長寬比較小(≤2)的寬板式高層得到了廣泛的采用,如果利用得當常能有效地利用塔式和板式的長處,避開短處。
2.5 人本性原則
“以人為本”的設計理念已經成為當代建筑師創作的基本原則,是以人的基本生活、心理、行為和文化物質為出發點的設計。
2.5.1 人性化建筑的目的就是為人服務,人性化是建筑的生命,在今天智能化水平不斷提高的背景下,強調人性化設計更有必要。標準層人本性設計就是要有利于人的身心健康。新一代建筑標準層空間布局更為靈活,空間設計的側重點應向營造寬松舒適的工作、生活環境轉變。在設計中“中庭空間”“、景觀空間”“、交往空間”“、共享空間”的概念不斷被采納,并與功能空間相結合,為標準層人性化設計鋪開道路。
2.5.2 可持續性對自然的渴望是人的本性, 注重標準層生態化設計是人本性的重要體現。要保持生態必然要做到節能,兩者互為因果關系?？沙掷m性建筑標準層設計是一項復雜系統工程,設計中要緊緊把握“注重效益、崇尚自然、尊重科學”三個生態建筑基本點?！白⒅匦б妗本褪恰敖ㄔ旆课萆儆觅Y源,使用房屋節約能源”“,崇尚自然”就是通過建筑設計和構造的處理手法,實現建筑標準層平面高效自然通風、自然采光、隔熱和遮陽?！白鹬乜茖W”就是在可持續發展的框架下,采用現代科技手段,使建筑標準層的設計達到生態建筑的要求。
3 標準層的平面構成手法
3.1 組合連接
組合連接簡稱組接,可分為硬連接和軟連接,都是將相同或不同的若干個形狀有序連成一體的構成方式。
3.2 復合疊加
復合疊加是將相同或不同的幾何平面采用“交集”相疊形成新的平面形式。如方形的疊加、圓形的疊加、方與圓的疊加等。采用這種方法,可在基本幾何形體的基礎上以復合方式衍生出多樣化的建筑體形。
3.3 網格旋轉
這種組合方式往往是利用單一的幾何形平面單元在平面構成網格上進行圓周式轉動,以簡單元素做平面進行立體構成的變形處理,可以打破簡單形體重復的單調、乏味,獲得非同一般的效果。也可將不同的形以幾何中心為圓心進行多角度旋轉。此種構成方式雖然平面形式簡單,但邏輯性很強,對構件尺寸設計及施工的精度要求很高。這些處理都能產生光怪陸離的平面及立體形態。
3.4 邊角切割
邊角切割是在完整基本幾何形上做局部的簡單剪切,是標準層構成及建筑造型上最為常用的手法之一,是在簡單幾何形平面基礎上,用直線或曲線為“刀”對其進行切削,構成新的平面形式。
3.5 多向扭曲
扭曲是將基礎幾何形標準層平面隔層按著某種規律進行不同角度的扭曲變異或在“力”的作用下整體變化,如矩形彎成弧形,扭成 S 形等,這些均可產生奇妙的新型平面空間關系和賦有雕塑感的建筑形象。
3.6 自由成形
自由成形就是適形的平面形式,是依據場地環境條件和造型上的需要,充分利用鋼筋混凝土的可塑性,創造出與眾不同的平面形式。復雜的基地形狀,不規則的邊緣條件,采用不規則圖形設計的方式布置建筑,使建筑的體型與基地相呼應,是建筑師設計的基本手法。這種構成方式雖然不能有明顯章法可循,但一定是有機的、整體的、符合形式美物質運動規律的。
4 各類建筑標準層設計
4.1 居住類建筑以居住為使用主體的建筑標準層平面多以單元(住宅單元、客房單元)形式出現,各單元空間劃分方式基本相同,規模大小差別不大,基本表現均質空間效果。建筑外觀也呈均勻變化趨勢,很少出現大面積體快及材質的對比處理。
4.2 辦公類建筑
關鍵詞：建筑設計財產
1、加強報警系統和滅火裝置
(1)加強智能報警系統應用。隨著科學技術和通訊技術的不斷發展和應用，自動控制技術已經被廣泛地應用在高層建筑上。同時，為了有效保證居民的生命和財產安全，在高層住宅小區內引入了智能化火災自動報警及聯動控制系統，已經尤顯重要。首先，要設置自動報警裝置和自動滅火裝置。要設置的自動報警設備消防控制室，并裝備有感溫、感煙和感光的探測器，自動噴水設備。以便對報警、滅火、疏散、排煙、廣播等進行控制和指揮，其次，在公眾場所布置手動報警器、感煙探測器、緊急廣播等報警設施；在位于高層建筑中的商場、娛樂場所、銀行等處設感煙探測器、手動報警器，并設置揚聲器用于平時背景音樂。
(2)加強滅火裝置設置。首先，高層建筑滅火裝置重點就是消防栓設置。消火栓應設在走道、樓梯附近等明顯易于取用的地點，消火栓的間距應保證同層任何部位有兩個消火栓的水槍充實水柱同時到達；室內消火栓的設置在消防電梯前室或與防煙樓梯間的合用前室內,方便消防隊員盡快利用消火栓滅火；同時，室內消火栓箱內應設消防卷盤,用于非消防專業人員撲救初起火災。其次，合理設置屋頂水箱。為了保證初起火災時消防用水量和消防水壓的要求，超高層建筑屋頂水箱設置高度應滿足最不利點消火栓靜水壓力0.15Mpa。如是并聯給水方式，其分區消防水箱的容量應與高位消防水箱的容量相同，發生火災時，消防水泵供給的消防用水應進入高位水箱，而串聯給水方式中是允許的。第三，合理設置自動噴水滅火系統的設置。針對超高層建筑的火災危險性、疏散和撲救等綜合因素。
2、強化防火設計思維
(1)合理布置高層建筑總平面。高層建筑物的總平面布置應服從城市的總體規劃和城市消防規劃要求，根據建筑物的面積、長度、高度、使用性質以及耐火等級等，合理確定其位置、防火間距、消防車道和消防水源等。同時，高層民用建筑在進行總平面布置時，要求其底邊至少有一個長邊或周邊長度的1／4且不小于一個長邊長度，不應布置高度大于5m、進深大于4m的裙房。另外，嚴格按規范要求設置防火間距、滅火設施、消防道路位置，消防車通道與高層建筑之間，不應布置放置妨礙登高消防車操作的樹木、架空管線等。
(2)合理布置安全疏散路線。高層建筑的特點，一是樓層多，垂直疏散距離長，人員需要較長時間才能疏散到安全場所；其二是發生火災時，煙氣和火勢豎向蔓延快，增加了安全疏散的困難。因此，對高層建筑進行防火設計，應從其建筑及使用特點出發，充分考慮建筑功能與消防安全的合理關系。同時，在布置疏散路線時，既要力求簡捷明了，便于尋找、辨別；又要不致因受某種阻礙反向而行，并要特別注意疏散樓梯的位置。對于民用建筑的安全出口應分散布置，每個防火分區、一個防火分區的每個樓層，其相鄰2個安全出口最近邊緣之間的水平距離不應小于5米。一般地說，疏散樓梯靠近電梯布置是恰當的，因為發生火災時，人們往往首先考慮并經常使用的路線和火災時緊急使用的路線有機地結合起來，有利于迅速而安全的疏散人員。同時，要防止疏散樓梯與消防電梯合用一個凹廊作前室。
(3)強化消防車道設計。首先，高層建筑的周圍，應設環形消防車道。當設環形車道有困難時，可沿高層建筑的兩個長邊設置消防車道，當建筑的沿街長度超過150m或總長度超過220m時，應在適中位置設置穿過建筑的消防車道。有封閉內院或天井的高層建筑沿街時，應設置連通街道和內院的人行通道（可利用樓梯間），其距離不宜超過80m。其次，盡頭式消防車道應設有回車道或回車場，回車場不宜小于15m×15m。大型消防車的回車場不宜小于18m×18m。第三，高層建筑的內院或天井，當其短邊長度超過24m時，宜設有進入內院或天井的消防車道。第四，供消防車取水的天然水源和消防水池，應設消防車道。同時，消防車道的寬度不應小于4.00m。消防車道距高層建筑外墻宜大于5.00m，消防車道上空4.00m以下范圍內不應有障礙物。
(4)從設計上切斷煙、火蔓延途徑。高層建筑中，因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數的750%左右，因此，煙氣成為高層建筑火災中的隱形殺手。《高層民用建筑設計防火規范》規定：目前，高層建筑中玻璃幕墻和豎向管道常常成為火勢蔓延的途徑，造成火勢跳躍防火分區，擴大火災損失。因此，要保證火災時人員的安全疏散，在設計中應重視到煙氣的水平流動速度和垂直方向擴散速度為。同時，要保證防排煙設施合理有效。由于樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災垂直方向蔓延的重要途徑，易形成“煙囪效應”。 因此，高層建筑在上述部位設置機械加壓送風系統，能夠達到疏散和撲救通道上無煙的目的。在高層建筑封閉避難層內設置機械加壓送風設施，除滿足避難層內一定的正壓值，能夠防止煙氣入侵。
3、充分強調滅火、報警、給水系統的協調統一
(1)合理的報警系統設計對盡早發現火災，采取及時有效的滅火手段，降低火災損失有著極大的意義；滅火系統是保證建筑物在火災中不受重大損失的最重要設施，目前，在高層建筑消防系統設計中存在的普遍問題是消防聯動不合理，常常有因不能聯動造成重大火災損失的案例出現，第三，消防給水壓力不足、水量不夠，是導致火災損失擴大的一個重要原因，如新疆的奎屯市商貿大廈火災就是一個由于缺乏水源，導致火災損失擴大的典型例子。總之，報警、滅火、水源在高層建筑消防系統中缺一不可，應多采用先進的設計理念、科學的設計手段、前沿的消防產品，保證三個系統的合理有效運行。
(2)對高層建筑的住戶進行消防安全教育，定期進行防火演習。例如，可在樓宇視頻媒體中插播消防知識，發放宣傳畫冊，使人們了解消防知識、了解火災發生時的逃生和自救辦法以及防毒面罩、滅火器的使用方法等。
關鍵詞： 高層建筑； 改造設計
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?；鶎痈鶕煌ㄖw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。
參考文獻:
關鍵詞：現狀；問題；解決措施
Abstract: This paper analyzed and discussed the difficulties encountered in the transformation project of high-rise buildings, point out some suggestions to improve the level of high-rise residential buildings.Key words: status quo; solutions;
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
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.高層建筑改造設計過程中遇到的主要問題及解決措施
目前，我國高層建筑改造設計中需要解決的主要問題有：設備改造、結構加固、建筑消防、建筑節能等。
2.1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。
2.2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。
2.2.1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。
2.2.2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。
2.2.3整體結構?？紤]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。
2.3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：
2.3.1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。
2.3.2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。
2.3.3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。
2.4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?；鶎痈鶕煌ㄖw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。
關鍵詞：高層建筑；改造設計；
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
通過對某些高層項目改造設計的具體分析，解決一些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。
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?？紤]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。
【關鍵詞】建筑給水排水；設計標準；體系優化；效益；途徑
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：
[1]李雄華. BIM技術在給水排水工程設計中的應用研究[D].華南理工大學，2009.
關鍵詞：高層建筑；節能；設計應用
Abstract: in our country, the energy conservation of the building has become one of the important architectural design of the index requirements, especially in the urbanization construction process, a lot of high-level and tall building constantly emerging, completes the high-rise building energy-saving design, not only can greatly promote the construction of energy-saving design code extension of the concept, but also promote the whole society to building energy efficiency attention, and then give sufficient attention, which drive the national environmental protection building energy efficiency low carbon the development of the career.
Keywords: high building; Energy saving; Design application
中圖分類號： TU97文獻標識碼：A文章編號：
隨著城市化發展進程的進一步提高，高層建筑在提升城市形象、節約土地資源等方面具有較大優勢，而隨著近年來我國房地產的進一步發展，眾多的高層建筑如雨后春筍般拔地而起。特別是采用鋼結構玻璃幕墻設計的地標性建筑，在城市規劃建設中占了較大一部分比重。但是隨之而來也衍生了一系列問題，諸如的光污染、高耗能等等，因此針對高層建筑設計的節能應用成為最新的研究課題。
一、高層建筑的節能規劃要求
在《公共建筑節能設計標準》中明確表述，公共建筑的總體規劃應與單體建筑相協調，充分考慮各種宏觀因素對單體布局的影響，充分利用所在地區的天然熱源、風源等來實現每一棟住宅建筑單體夏季都有充足的迎風面，冬季都有充足的日照，以滿足采暖、通風與采光的要求。這一要求作為建筑節能設計的基本原則，原則上不允許逾越。但是在我國的城市規劃中，大部分并沒有留有充足的樓間距，特別是在一些舊房改造項目中，新建高層建筑與原有舊危房間的樓間距及設計標準遠未能達到節能要求。而且在諸如地區、朝向、方位、建筑布局、地形地勢等考量上，無法得出一個最優化設計方案。因此只能以減少自然通風為手段進行彌補。
再者，單體之間的組合對氣流的形成具有直接的影響，特別是高層建筑群內部易受到回旋渦流的作用，容易出現死角，不利于室內的自然通風，從而形成不利的小區微氣候。因此，為了營造綠色舒適的小區微環境，必須調整好單體之間的組合，使每棟建筑物處于周圍建筑物的氣流旋渦區之外，避免出現滯流區。但是在小區的總體設計中，很難達到同步的設計總平規劃，特別是在一些改造型社區和新建大型住宅小區，往往由于市政規劃的變化而導致總體布局的一改再改，無法達到原有節能規劃的要求。
另外，綠化和水體可以改善小區的微氣候。目前一些單體高層建筑設計在中間加建綠化平臺或通風平臺，并適宜的布置水體及綠化，甚至在屋頂和建筑墻面進行立體綠化設計，以此進一步改善室內外的物理環境，減少熱島效應，改善局部氣候，保證高層建筑物內的空氣溫度、空氣濕度、氣流速度和熱島強度等各項指標符合健康舒適和節能要求。但是隨之而來的，也有建筑物綠化養護和維護問題，畢竟綠化設施并不是剛性維護設施簡單的建筑體，而有自我生長空間和變化因素，隨著時間的推移都需要更換植物和變更立體綠化設計方案。因此，對于高層建筑而言，最為首要的是加強建筑結構本身的節能措施，其效果遠比增加不必要的維護措施要好。
二、目前高層建筑節能設計存在問題及原因分析
1、高層建筑節能設計意識淡薄。
我國的高層建筑設計目前仍處在一個不太成熟的階段，高層建筑節能設計不被重視，導致建筑物設計貪大求高，容積率過高、綠化率偏低，相鄰的建筑物互相遮擋，無論是采光和通風條件都缺乏互補的規劃設計措施。高層建筑設計都將重點放在追求外立面形式的新穎獨特、使用功能的創新優化及安全性能的穩定高效上，卻往往忽視了對周圍環境的保護及建筑耗能的降低，導致大部分高層建筑落成使用之后，需要常年開燈、高耗使用，造成巨大的浪費。而且目前的高層建筑設計片面追求地標性，缺乏意識上的主導，忽視節能環保的傾向。
2、高層建筑的建筑節能優化設計技術與事實不相適應。
3、建筑節能設計標準所能約束的節能技術并未細化至高層甚至超高層建筑，缺失評價方法。
4、高層建筑的節能設計生搬硬套歐美體系及標準，缺乏地區適應性。
大量的外國咨詢公司介入國內的重大項目的節能咨詢，但是卻中國建筑節能標準把握不夠，而且不了解地區性的氣候資源、技術能力、經濟水平等，屢屢導致圍護結構選型上出現了不切實際的不合國情的錯誤設計，例如在我國南方地區高層建筑設計時片面推介歐、美等高緯度寒冷地區所流行的雙層通風玻璃幕墻系統、外墻外保溫系統、智能化內遮陽系統等，造成大量建成后的隱患。
三、高層建筑節能設計應用措施
1、對建筑位置布置及朝向進行優化，不能盲從所謂風水學。
高層建筑的節能設計應順從于建筑城市的風玫瑰特性，按其季風氣候及小環境進行布置設計，而不應盲目聽從業主的要求和所謂風水學的迷信。高層建筑的朝向定位應成分考慮日照時間和日照朝向，比如說在北回歸線以北地區，光照為南射向，這時就應避免過高的容積率毅保障建筑的使用有充足的日照要求。寒冷地區城市規劃應注重應用日照原理，合理的確定建筑位置與朝向，使每幢建筑能接收更多的太陽輻射熱能。如，在北緯40 度～45 度地區，冬天建筑的朝向所得到的輻射能量幾乎比夏天多兩倍，而在夏天東、西向所得到的能量比南向多2.5倍，不同朝向，不同季節，建筑物所得到的太陽輻射熱能量不同，熱損失也不同，尤其是在冬至前后，由于太陽高度角低，房間所接收的太陽光線的面積比夏天多得多。在確定建筑的方位時首先應考慮環境情況，按其太陽高度角做出日影響圖，以確定冬季每天的日照時間，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽光線，減少熱損失，保持室內舒適的溫度環境。
2、外墻結構墻體優化設計，合理采用保溫及隔熱材料。
外墻是圍護結構的主體部分，高層建筑的圍護結構不同于磚石結構房屋，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結構承重，因此，圍護結構屬于填充材料，為了減輕荷載，達到保溫、隔熱要求，采用輕質高效保溫材料。目前在北方地區常用的墻體做法有：頁巖陶?；炷量招钠鰤K；粘土空心磚與實心磚復合墻體；粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復合墻體等。由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同，為防止墻體內產生冷凝水，保溫層設在外側更為妥些。而在南方地區，則應注重隔熱效果，一般而言在進行防滲處理的同步對墻體進行隔熱材料基層處理，完全可以達到隔熱要求。特別是在頂樓和西曬位置，需要在外墻和內墻均設置輕型隔熱層，就能最大限度的降低能耗。
3、采用空心混凝土砌塊進行砌筑，利用空氣最大程度的保障保溫和隔熱效果。
在歐美各國普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護結構保溫，例如美國研制的TB 型保溫隔熱復合砌塊；波蘭的咬合式保溫砌塊，兩塊組合成320 厚墻體，在空心砌塊內填入高效保溫材料，可以有效的降低墻體傳熱系數。在我國，新型的混凝土空心砌塊的研發、生產和應用也越發熱門。由于混凝土空心砌塊保溫效果好，又具有一定強度，避免了輕質復合材料墻體的一些弊端，已經在北京、上海等多地的高層建筑中推廣使用。
4、高層建筑外立面形態宜簡潔流暢，避免復雜構造。
建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數越大耗能越多。因此，基于能量損耗的考慮，高層建筑的形體變化不宜過多、復雜。
四、結束語
高層建筑節能設計是作為建筑節能的重要發展課題，也是能源可持續利用的有效辦法。而作為設計師，應該加強業務學習，多從國外同類項目借鑒先進的設計理念和設計經驗，但是卻不應盲目照搬，應該從不同角度和實際情況出發，以建筑設計規范為準繩，對建筑節能進行優化設計，充分利用型式、結構等各種優化措施來減少能源消耗，完善高層建筑的節能設計指標。
參考文獻:
[1]姜曉明.高層建筑節能設計[J].四川建材,2008年第05期.
