时间：2023-08-18 17:26:08
序论：在您撰写高层建筑设计标准时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：标准层；原则；平面形状；构成手法
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
中图分类号TU2 文献标识码：A文章编号：2095-2104
《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)中规定：10 层及 10 层以上的民用建筑和总高度超过 24m 的公共建筑及综合性建筑为高层建筑。建筑高度超过 100m 的建筑均为超高层建筑。在建筑水平与垂直系统中,有由大多数相同的楼层重叠起来的空间,这些空间的建筑、结构、设备等性质均相同,称之为标准层。
1 标准层的相关概念
在建筑水平与垂直系统中,有由大多数相同的楼层重叠起来的空间,这些空间的建筑、结构、设备等性质均相同,称之为标准层。
在高层中,建筑除了受竖向荷载作用外,还要考虑风力或地震力引起的水平荷载,这在很大程度上限制了标准层设计的自由度。高层建筑的竖向交通系统以电梯为主,楼梯只是一个消防疏散和短距离运输的辅助手段,这点对标准层平面布局的灵活性构成了极大影响。
2 标准层设计的基本原则
2.1 重复性原则
标准层的竖向积层,向空中发展是含有标准层建筑的固有属性。有效水平重叠与合理垂直贯穿是建筑标准层设计的基本精髓,揭示出高层建筑的实质构成。为此,重复性是标准层设计要遵守的最为基本原则。这种重复可从以下两方面来考虑:完全重复和部分重复。完全重复是最为常见和最简单的重复原则,即标准层平面的各项要素都完全一致,随着建筑的日新月异,完全机械式的重复所带来的空间单调、形式乏味被人们所重视,而部分重复原则在标准层的设计中表现了更为强大的优势。
2.2 高效性原则
高效、集约是现代社会发展的大趋势,针对标准层这样一个容纳丰富社会活动的场所来说,更加具有现实性,提高标准层空间的高效利用率、使用率等关系到整栋建筑的综合效益,充分发挥标准层高效性原则是现在以至将来标准层所必须遵守和充分重视的基本设计原则。
2.3 安全性原则
标准层的安全性原则主要指交通组织、消防疏散的安全性以及结
构材料的坚固性。
2.3.1 交通疏散的安全性由于标准层建筑面积一般都较大, 使用功能复杂,各种设备管线繁多,人员密度大,人和各种物品的流动量大,引起火灾的潜在因素颇多。发生火灾时,将被火情围困人员迅速安全地疏散到地面安全地带是防火疏散设计的重要环节。疏散设计的原则是路线简单明了,便于人们在紧急时进行判断,同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。
2.3.2 结构材料的坚固性不同性质的建筑等级都有规定的使用年限,这种划分主要就是从建筑的结构、材料的耐久性来确定的。在合理的
结构选型基础上,要保证建筑材料的可靠性,保证标准层的使用寿命。由于我国经济条件的制约,很多建筑不能完全按照规范的使用年限进行维修和拆除,所以,在标准层的结构选取、材料配比上要放宽限度,尽量为延长建筑的使用周期做出富余,这也是保障标准层安全性的重要一点。
2.4 经济性原则
标准层的经济性长期以来一直是设计者和投资者最为关心的问题,标准层形状的经济效益主要从长宽比予以考虑。相对来说,随着建筑层数、规模的增大,办公、商务等需要有较大进深的建筑更适合用点形的塔式;旅馆、住宅、医院等更适合用条形的板式,由于在大规模时进深受限,如果要采取塔式不得不采用内天井,而损失使用效率。在这种情况下,标准层长宽比较小(≤2)的宽板式高层得到了广泛的采用,如果利用得当常能有效地利用塔式和板式的长处,避开短处。
2.5 人本性原则
“以人为本”的设计理念已经成为当代建筑师创作的基本原则,是以人的基本生活、心理、行为和文化物质为出发点的设计。
2.5.1 人性化建筑的目的就是为人服务,人性化是建筑的生命,在今天智能化水平不断提高的背景下,强调人性化设计更有必要。标准层人本性设计就是要有利于人的身心健康。新一代建筑标准层空间布局更为灵活,空间设计的侧重点应向营造宽松舒适的工作、生活环境转变。在设计中“中庭空间”“、景观空间”“、交往空间”“、共享空间”的概念不断被采纳,并与功能空间相结合,为标准层人性化设计铺开道路。
2.5.2 可持续性对自然的渴望是人的本性, 注重标准层生态化设计是人本性的重要体现。要保持生态必然要做到节能,两者互为因果关系。可持续性建筑标准层设计是一项复杂系统工程,设计中要紧紧把握“注重效益、崇尚自然、尊重科学”三个生态建筑基本点。“注重效益”就是“建造房屋少用资源,使用房屋节约能源”“,崇尚自然”就是通过建筑设计和构造的处理手法,实现建筑标准层平面高效自然通风、自然采光、隔热和遮阳。“尊重科学”就是在可持续发展的框架下,采用现代科技手段,使建筑标准层的设计达到生态建筑的要求。
3 标准层的平面构成手法
3.1 组合连接
组合连接简称组接,可分为硬连接和软连接,都是将相同或不同的若干个形状有序连成一体的构成方式。
3.2 复合叠加
复合叠加是将相同或不同的几何平面采用“交集”相叠形成新的平面形式。如方形的叠加、圆形的叠加、方与圆的叠加等。采用这种方法,可在基本几何形体的基础上以复合方式衍生出多样化的建筑体形。
3.3 网格旋转
这种组合方式往往是利用单一的几何形平面单元在平面构成网格上进行圆周式转动,以简单元素做平面进行立体构成的变形处理,可以打破简单形体重复的单调、乏味,获得非同一般的效果。也可将不同的形以几何中心为圆心进行多角度旋转。此种构成方式虽然平面形式简单,但逻辑性很强,对构件尺寸设计及施工的精度要求很高。这些处理都能产生光怪陆离的平面及立体形态。
3.4 边角切割
边角切割是在完整基本几何形上做局部的简单剪切,是标准层构成及建筑造型上最为常用的手法之一,是在简单几何形平面基础上,用直线或曲线为“刀”对其进行切削,构成新的平面形式。
3.5 多向扭曲
扭曲是将基础几何形标准层平面隔层按着某种规律进行不同角度的扭曲变异或在“力”的作用下整体变化,如矩形弯成弧形,扭成 S 形等,这些均可产生奇妙的新型平面空间关系和赋有雕塑感的建筑形象。
3.6 自由成形
自由成形就是适形的平面形式,是依据场地环境条件和造型上的需要,充分利用钢筋混凝土的可塑性,创造出与众不同的平面形式。复杂的基地形状,不规则的边缘条件,采用不规则图形设计的方式布置建筑,使建筑的体型与基地相呼应,是建筑师设计的基本手法。这种构成方式虽然不能有明显章法可循,但一定是有机的、整体的、符合形式美物质运动规律的。
4 各类建筑标准层设计
4.1 居住类建筑以居住为使用主体的建筑标准层平面多以单元(住宅单元、客房单元)形式出现,各单元空间划分方式基本相同,规模大小差别不大,基本表现均质空间效果。建筑外观也呈均匀变化趋势,很少出现大面积体快及材质的对比处理。
4.2 办公类建筑
关键词：建筑设计财产
1、加强报警系统和灭火装置
(1)加强智能报警系统应用。随着科学技术和通讯技术的不断发展和应用，自动控制技术已经被广泛地应用在高层建筑上。同时，为了有效保证居民的生命和财产安全，在高层住宅小区内引入了智能化火灾自动报警及联动控制系统，已经尤显重要。首先，要设置自动报警装置和自动灭火装置。要设置的自动报警设备消防控制室，并装备有感温、感烟和感光的探测器，自动喷水设备。以便对报警、灭火、疏散、排烟、广播等进行控制和指挥，其次，在公众场所布置手动报警器、感烟探测器、紧急广播等报警设施；在位于高层建筑中的商场、娱乐场所、银行等处设感烟探测器、手动报警器，并设置扬声器用于平时背景音乐。
(2)加强灭火装置设置。首先，高层建筑灭火装置重点就是消防栓设置。消火栓应设在走道、楼梯附近等明显易于取用的地点，消火栓的间距应保证同层任何部位有两个消火栓的水枪充实水柱同时到达；室内消火栓的设置在消防电梯前室或与防烟楼梯间的合用前室内,方便消防队员尽快利用消火栓灭火；同时，室内消火栓箱内应设消防卷盘,用于非消防专业人员扑救初起火灾。其次，合理设置屋顶水箱。为了保证初起火灾时消防用水量和消防水压的要求，超高层建筑屋顶水箱设置高度应满足最不利点消火栓静水压力0.15Mpa。如是并联给水方式，其分区消防水箱的容量应与高位消防水箱的容量相同，发生火灾时，消防水泵供给的消防用水应进入高位水箱，而串联给水方式中是允许的。第三，合理设置自动喷水灭火系统的设置。针对超高层建筑的火灾危险性、疏散和扑救等综合因素。
2、强化防火设计思维
(1)合理布置高层建筑总平面。高层建筑物的总平面布置应服从城市的总体规划和城市消防规划要求，根据建筑物的面积、长度、高度、使用性质以及耐火等级等，合理确定其位置、防火间距、消防车道和消防水源等。同时，高层民用建筑在进行总平面布置时，要求其底边至少有一个长边或周边长度的1／4且不小于一个长边长度，不应布置高度大于5m、进深大于4m的裙房。另外，严格按规范要求设置防火间距、灭火设施、消防道路位置，消防车通道与高层建筑之间，不应布置放置妨碍登高消防车操作的树木、架空管线等。
(2)合理布置安全疏散路线。高层建筑的特点，一是楼层多，垂直疏散距离长，人员需要较长时间才能疏散到安全场所；其二是发生火灾时，烟气和火势竖向蔓延快，增加了安全疏散的困难。因此，对高层建筑进行防火设计，应从其建筑及使用特点出发，充分考虑建筑功能与消防安全的合理关系。同时，在布置疏散路线时，既要力求简捷明了，便于寻找、辨别；又要不致因受某种阻碍反向而行，并要特别注意疏散楼梯的位置。对于民用建筑的安全出口应分散布置，每个防火分区、一个防火分区的每个楼层，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5米。一般地说，疏散楼梯靠近电梯布置是恰当的，因为发生火灾时，人们往往首先考虑并经常使用的路线和火灾时紧急使用的路线有机地结合起来，有利于迅速而安全的疏散人员。同时，要防止疏散楼梯与消防电梯合用一个凹廊作前室。
(3)强化消防车道设计。首先，高层建筑的周围，应设环形消防车道。当设环形车道有困难时，可沿高层建筑的两个长边设置消防车道，当建筑的沿街长度超过150m或总长度超过220m时，应在适中位置设置穿过建筑的消防车道。有封闭内院或天井的高层建筑沿街时，应设置连通街道和内院的人行通道（可利用楼梯间），其距离不宜超过80m。其次，尽头式消防车道应设有回车道或回车场，回车场不宜小于15m×15m。大型消防车的回车场不宜小于18m×18m。第三，高层建筑的内院或天井，当其短边长度超过24m时，宜设有进入内院或天井的消防车道。第四，供消防车取水的天然水源和消防水池，应设消防车道。同时，消防车道的宽度不应小于4.00m。消防车道距高层建筑外墙宜大于5.00m，消防车道上空4.00m以下范围内不应有障碍物。
(4)从设计上切断烟、火蔓延途径。高层建筑中，因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的750%左右，因此，烟气成为高层建筑火灾中的隐形杀手。《高层民用建筑设计防火规范》规定：目前，高层建筑中玻璃幕墙和竖向管道常常成为火势蔓延的途径，造成火势跳跃防火分区，扩大火灾损失。因此，要保证火灾时人员的安全疏散，在设计中应重视到烟气的水平流动速度和垂直方向扩散速度为。同时，要保证防排烟设施合理有效。由于楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径，易形成“烟囱效应”。 因此，高层建筑在上述部位设置机械加压送风系统，能够达到疏散和扑救通道上无烟的目的。在高层建筑封闭避难层内设置机械加压送风设施，除满足避难层内一定的正压值，能够防止烟气入侵。
3、充分强调灭火、报警、给水系统的协调统一
(1)合理的报警系统设计对尽早发现火灾，采取及时有效的灭火手段，降低火灾损失有着极大的意义；灭火系统是保证建筑物在火灾中不受重大损失的最重要设施，目前，在高层建筑消防系统设计中存在的普遍问题是消防联动不合理，常常有因不能联动造成重大火灾损失的案例出现，第三，消防给水压力不足、水量不够，是导致火灾损失扩大的一个重要原因，如新疆的奎屯市商贸大厦火灾就是一个由于缺乏水源，导致火灾损失扩大的典型例子。总之，报警、灭火、水源在高层建筑消防系统中缺一不可，应多采用先进的设计理念、科学的设计手段、前沿的消防产品，保证三个系统的合理有效运行。
(2)对高层建筑的住户进行消防安全教育，定期进行防火演习。例如，可在楼宇视频媒体中插播消防知识，发放宣传画册，使人们了解消防知识、了解火灾发生时的逃生和自救办法以及防毒面罩、灭火器的使用方法等。
关键词： 高层建筑； 改造设计
1、 国内外现状
随着社会经济的发展和繁荣,建筑单体的使用时间较长,许多高
层建筑已逐渐不满足业主的使用要求,需要进行改造才能投入使用。在对高层建筑的改造设计中, 需要对原有建筑的建筑功能、结构性能、 设备进行彻底改造。随着国家建筑规范的修改完善,在改造过程中诸如高层建筑消防、 结构加固、 设备更新都涉及满足新旧规范的要求问题,建筑改造设计一直以来都是一个难以解决的课题。
2、 改造设计中主要问题及解决措施
高层建筑改造设计中需要解决的主要问题有:建筑消防、 建筑节能、 结构加固、 设备改造等。
2.1建筑消防:
为了防止和减少高层民用建筑火灾的危害, 保护人身和财产的
安全,高层建筑的设计,一直遵循 “预防为主,防消结合” 的消防工作方针,针对高层建筑发生火灾的特点,立足自防自救,采取可靠的防火措施。随着国家对高层建筑设计规范的逐步完善,高层民用建筑设计防火规范目前已采用 2005 年版本,对应 05 年以前的高层建筑,进行改造设计必须符合现有规范要求,因此存在诸多问题需要解决:
2.1.1防火通道。 随着防火分区面积的变化,很多以前的建筑防火
通道数量不足, 必须通过增加防火通道宽度或数量来满足改造设计的要求。增加通道就无可避免涉及到结构等专业,因此在增加通道过程中,必须结合现有使用功能的变化,对原有建筑的建筑布局进行调整,尽量做到合理、 经济。
2.1.2火灾探测器。
根据监测的火灾特性不同,火灾探测器分为感
烟、 感温、 感光、 复合和可燃气体类型,每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。不同种类火灾探测器,其响应原理,结构特点,适用场所均不同。在火灾自动报警系统的设计中,选择火灾探测器的种类要根据探测区域内可能发生的初期火灾的形成和发展特点, 房间高度,环境条件以及可能引起误报的原因等因素综合确定。探测器的布置即要考虑探测区域的面积,同时,要考虑房间的高度、 屋顶坡度和探测器自身灵敏度的影响,也要考虑到梁突出顶棚的高度,内部走道的宽度,至端墙的距离,至墙壁距离以及房间间隔情况的影响。
2.1.3防火材料。
目前,许多新型材料在建筑生产中得到应用。在高层建筑的改造设计中,防火板材、 防火门窗、 防火卷帘、 防火涂料等诸多防火材料得到普遍应用, 但设计中必须根据建筑单体的防火等级选用适合的防火材料。
2.2建筑节能:
目前,全世界都在倡导低碳生活,建筑设计首当其冲,在设计规范
中开始进行三步节能设计,建筑节能是指在建筑物的规划、 设计、 新建(改建、 扩建)、 改造和使用过程中,执行节能标准,采用节能型的技术、 工艺、 设备、 材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、 空调制冷制热系统效率,加强建筑物用能系统的运行管理,利用可再生能源,在保证室内热环境质量的前提下,减少供热、 空调制冷制热、 照明、 热水供应的能耗。 开展建筑节能是国家实施节能战略的重要方面。 必须在住宅外墙保温、 门窗设计、 屋顶保温这三方面下大功夫,努力达到节能住宅的设计标准。原有高层建筑大多未进行建筑节能设计,因此,改造设计中必须增加外墙保温,使用中空玻璃门窗,进行屋顶保温改造。一般情况下,只要建筑物的体形系数或层数、 窗墙面积比、 各部分围护结构传热系数均满足建筑节能设计标准规定的限值, 即可判定该建筑物为符合相应节能设计标准的节能建筑。当建筑物窗墙面积比或围护结构传热系数大于建筑节能设计标准规定的限值时, 要将设计建筑各部分围护结构的传热系数和窗墙比(超过部分的)改为符合节能设计标准的限值,得出建筑物传热耗热量―参照建筑传热耗热量。保温隔热系统结构为基层处理 - 保温隔热层 - 抗裂保护层 -饰面层。基层根据不同建筑基体表面情况分别采用相应的处理方式,包括采用普通水泥砂浆找平、 聚合物水泥灰浆拉毛或者不处理。 以聚苯为主要原材料来生产保温隔热材料比较盛行, 产品形式主要有聚苯板、 聚苯复合材料、 聚苯乙烯颗粒等,其中聚苯板目前使用比较多。国家标准对围护结构保温和隔热性能指标计算方法和计算参数做出了规定;行业标准 《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》 对带有抗震柱、 圈梁等热桥部位的复合墙体的外墙平均传热系数 K 的计
算方法做出了规定: 行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》对夏热冬冷地区节能50%目标时的外墙传热系数和蓄热系数也做了规定。计算外墙隔热保温时必须按照规范规定进行。
2.3结构加固:
原有建筑改造大多改变或部分改变使用其原有功能, 因此建筑布局及使用荷载发生较大变化。加上国家规范的调整,目前规范设计荷载较原有规范有了较大提高,必须谨慎应对。
2.3.1荷载变化。
大多高层建筑兼顾办公及餐饮功能,改造后会有
装修及使用上的变化,因此势必带来荷载变化。结构专业一般的措施是不增加荷载:把原有装修层去掉,改造设计时和建筑专业协商,尽量新的装修荷载不大于原有装修层荷载,保证整体结构荷载不再增加。
2.3.2结构加固。
改造设计中肯定涉及结构开洞、 补漏以及局部变化的问题,这就要求对原有建筑进行局部加固。 一般加固的方法有:粘贴钢板钢、 粘贴纤维、 植筋、 锚栓等方法。 但所有加固设计都要遵循一个原则:保证加固部位符合现有结构规范要求。
2.3.3整体结构。
考虑经济的因素,改造设计一般不对原有整体结
构进行加固。因此改造设计的前提是原有建筑整体结构安全,在改造前应由业主聘请专业部门对整体结构进行安全鉴定并出具合格报告。
2.4建筑设备
建筑设备设计以满足建筑使用功能为前提, 高层建筑中设备专
业主要为:建筑给排水、 暖通、 电气。原有建筑中未按现规范设计的通风、 排烟、 喷淋、 警报等系统都要进行专业设计,由此带来设备管井增设,结构开洞的增加以及实际使用层高的降低,都必须在建筑使用功能承受的范围之内。在建筑、 结构专业进行协调设计的同时,设备专业设备选型时必须考虑经济、 节能和使用安全。 管道铺设设计时必须考虑现有建筑已有设备管道,尽量避免重新开洞,破坏现有结构安全。材料选用以环保、 经济为原则,力争进行绿色节能设计。
3、 结束语
在对高层建筑的改造设计中,通过对原有建筑的建筑功能、 结构
性能、 设备进行彻底分析改造。 总结出以上有关建筑消防、 建筑节能、结构加固、 设备改造等技术难题。当然,各个建筑单体条件不同,改造实施的难度和技术问题也有差异, 建筑改造设计一直以来都是一个难以解决的课题,在满足经济、 安全和使用的条件下对建筑单体进行最有效的设计是广大科技工作者持续探讨的课题, 也是建筑设计者的责任和义务。
参考文献:
关键词：现状；问题；解决措施
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;
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1.国内外现状
随着社会经济的发展和繁荣，建筑单体的使用时间较长，许多高层建筑已逐渐不满足业主的使用要求，需要进行改造才能投入使用。在对高层建筑的改造设计中，需要对原有建筑的建筑功能、结构性能、设备进行彻底改造。随着国家建筑规范的修改完善，在改造过程中诸如高层建筑消防、结构加固、设备更新都涉及满足新旧规范的要求问题，建筑改造设计一直以来都是一个难以解决的课题。
2.高层建筑改造设计过程中遇到的主要问题及解决措施
目前，我国高层建筑改造设计中需要解决的主要问题有：设备改造、结构加固、建筑消防、建筑节能等。
2.1建筑设备
建筑设备设计以满足建筑使用功能为前提，高层建筑中设备专业主要为：建筑给排水、暖通、电气。原有建筑中未按现规范设计的通风、排烟、喷淋、警报等系统都要进行专业设计，由此带来设备管井增设，结构开洞的增加以及实际使用层高的降低，都必须在建筑使用功能承受的范围之内。在建筑、结构专业进行协调设计的同时，设备专业设备选型时必须考虑经济、节能和使用安全。管道铺设设计时必须考虑现有建筑已有设备管道，尽量避免重新开洞，破坏现有结构安全。材料选用以环保、经济为原则，力争进行绿色节能设计。
2.2结构加固
原有建筑改造大多改变或部分改变使用其原有功能，因此建筑布局及使用荷载发生较大变化。加上国家规范的调整，目前规范设计荷载较原有规范有了较大提高，必须谨慎应对。
2.2.1荷载变化。大多高层建筑兼顾办公及餐饮功能，改造后会有装修及使用上的变化，因此势必带来荷载变化。结构专业一般的措施是不增加荷载：把原有装修层去掉，改造设计时和建筑专业协商，尽量新的装修荷载不大于原有装修层荷载，保证整体结构荷载不再增加。
2.2.2结构加固。改造设计中肯定涉及结构开洞、补漏以及局部变化的问题，这就要求对原有建筑进行局部加固。一般加固的方法有：粘贴钢板钢、粘贴纤维、植筋、锚栓等方法。但所有加固设计都要遵循一个原则：保证加固部位符合现有结构规范要求。
2.2.3整体结构。考虑经济的因素，改造设计一般不对原有整体结构进行加固。因此改造设计的前提是原有建筑整体结构安全，在改造前应由业主聘请专业部门对整体结构进行安全鉴定并出具合格报告。
2.3建筑消防
为了防止和减少高层民用建筑火灾的危害，保护人身和财产的安全，高层建筑的设计，一直遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对高层建筑发生火灾的特点，立足自防自救，采取可靠的防火措施。随着国家对高层建筑设计规范的逐步完善，高层民用建筑设计防火规范目前已采用2005年版本，对应05年以前的高层建筑，进行改造设计必须符合现有规范要求，因此存在诸多问题需要解决：
2.3.1防火通道。随着防火分区面积的变化，很多以前的建筑防火通道数量不足，必须通过增加防火通道宽度或数量来满足改造设计的要求。增加通道就无可避免涉及到结构等专业，因此在增加通道过程中，必须结合现有使用功能的变化，对原有建筑的建筑布局进行调整，尽量做到合理、经济。
2.3.2火灾探测器。根据监测的火灾特性不同，火灾探测器分为感烟、感温、感光、复合和可燃气体类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。不同种类火灾探测器，其响应原理，结构特点，适用场所均不同。在火灾自动报警系统的设计中，选择火灾探测器的种类要根据探测区域内可能发生的初期火灾的形成和发展特点，房间高度，环境条件以及可能引起误报的原因等因素综合确定。探测器的布置即要考虑探测区域的面积，同时，要考虑房间的高度、屋顶坡度和探测器自身灵敏度的影响，也要考虑到梁突出顶棚的高度，内部走道的宽度，至端墙的距离，至墙壁距离以及房间间隔情况的影响。
2.3.3防火材料。目前，许多新型材料在建筑生产中得到应用。在高层建筑的改造设计中，防火板材、防火门窗、防火卷帘、防火涂料等诸多防火材料得到普遍应用，但设计中必须根据建筑单体的防火等级选用适合的防火材料。
2.4建筑节能：
目前，全世界都在倡导低碳生活，建筑设计首当其冲，在设计规范中开始进行三步节能设计，建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。开展建筑节能是国家实施节能战略的重要方面。必须在住宅外墙保温、门窗设计、屋顶保温这三方面下大功夫，努力达到节能住宅的设计标准。
原有高层建筑大多未进行建筑节能设计，因此，改造设计中必须增加外墙保温，使用中空玻璃门窗，进行屋顶保温改造。一般情况下，只要建筑物的体形系数或层数、窗墙面积比、各部分围护结构传热系数均满足建筑节能设计标准规定的限值，即可判定该建筑物为符合相应节能设计标准的节能建筑。当建筑物窗墙面积比或围护结构传热系数大于建筑节能设计标准规定的限值时，要将设计建筑各部分围护结构的传热系数和窗墙比（超过部分的）改为符合节能设计标准的限值，得出建筑物传热耗热量―参照建筑传热耗热量。
保温隔热系统结构为基层处理-保温隔热层-抗裂保护层-饰面层。基层根据不同建筑基体表面情况分别采用相应的处理方式，包括采用普通水泥砂浆找平、聚合物水泥灰浆拉毛或者不处理。以聚苯为主要原材料来生产保温隔热材料比较盛行，产品形式主要有聚苯板、聚苯复合材料、聚苯乙烯颗粒等，其中聚苯板目前使用比较多。国家标准对围护结构保温和隔热性能指标计算方法和计算参数做出了规定；行业标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》对带有抗震柱、圈梁等热桥部位的复合墙体的外墙平均传热系数K的计算方法做出了规定：行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》对夏热冬冷地区节能50%目标时的外墙传热系数和蓄热系数也做了规定。计算外墙隔热保温时必须按照规范规定进行。
关键词：高层建筑；改造设计；
1、国内外现状
随着社会经济的发展和繁荣，建筑单体的使用时间较长，许多高层建筑已逐渐不满足业主的使用要求，需要进行改造才能投入使用。在对高层建筑的改造设计中，需要对原有建筑的建筑功能、结构性能、设备进行彻底改造。随着国家建筑规范的修改完善，在改造过程中诸如高层建筑消防、结构加固、设备更新都涉及满足新旧规范的要求问题，建筑改造设计一直以来都是一个难以解决的课题。
2、改造设计中主要问题及解决措施
通过对某些高层项目改造设计的具体分析，解决一些高层建筑改造设计中需要解决的主要问题有：建筑消防、建筑节能、结构加固、设备改造等。
2.1建筑消防：
为了防止和减少高层民用建筑火灾的危害，保护人身和财产的安全，高层建筑的设计，一直遵循“预防为主，防消结合”的消防工作方针，针对高层建筑发生火灾的特点，立足自防自救，采取可靠的防火措施。随着国家对高层建筑设计规范的逐步完善，高层民用建筑设计防火规范目前已采用2005年版本，对应05年以前的高层建筑，进行改造设计必须符合现有规范要求，因此存在诸多问题需要解决：
2.1.1防火通道。随着防火分区面积的变化，很多以前的建筑防火通道数量不足，必须通过增加防火通道宽度或数量来满足改造设计的要求。增加通道就无可避免涉及到结构等专业，因此在增加通道过程中，必须结合现有使用功能的变化，对原有建筑的建筑布局进行调整，尽量做到合理、经济。
2.1.2火灾探测器。根据监测的火灾特性不同，火灾探测器分为感烟、感温、感光、复合和可燃气体类型，每个类型又根据其工作原理的不同而分为若干种。不同种类火灾探测器，其响应原理，结构特点，适用场所均不同。
2.1.3防火材料。目前，许多新型材料在建筑生产中得到应用。在高层建筑的改造设计中，防火板材、防火门窗、防火卷帘、防火涂料等诸多防火材料得到普遍应用，但设计中必须根据建筑单体的防火等级选用适合的防火材料。
2.2建筑节能：
目前，全世界都在倡导低碳生活，建筑设计首当其冲，在设计规范中开始进行三步节能设计，建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。开展建筑节能是国家实施节能战略的重要方面。必须在住宅外墙保温、门窗设计、屋顶保温这三方面下大功夫，努力达到节能住宅的设计标准。
原有高层建筑大多未进行建筑节能设计，因此，改造设计中必须增加外墙保温，使用中空玻璃门窗，进行屋顶保温改造。一般情况下，只要建筑物的体形系数或层数、窗墙面积比、各部分围护结构传热系数均满足建筑节能设计标准规定的限值，即可判定该建筑物为符合相应节能设计标准的节能建筑。当建筑物窗墙面积比或围护结构传热系数大于建筑节能设计标准规定的限值时，要将设计建筑各部分围护结构的传热系数和窗墙比（超过部分的）改为符合节能设计标准的限值，得出建筑物传热耗热量―参照建筑传热耗热量。
保温隔热系统结构为基层处理-保温隔热层-抗裂保护层-饰面层。基层根据不同建筑基体表面情况分别采用相应的处理方式，包括采用普通水泥砂浆找平、聚合物水泥灰浆拉毛或者不处理。以聚苯为主要原材料来生产保温隔热材料比较盛行，产品形式主要有聚苯板、聚苯复合材料、聚苯乙烯颗粒等，其中聚苯板目前使用比较多。国家标准对围护结构保温和隔热性能指标计算方法和计算参数做出了规定；行业标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》对带有抗震柱、圈梁等热桥部位的复合墙体的外墙平均传热系数K的计算方法做出了规定：行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》对夏热冬冷地区节能50%目标时的外墙传热系数和蓄热系数也做了规定。计算外墙隔热保温时必须按照规范规定进行。
2.3结构加固：
原有建筑改造大多改变或部分改变使用其原有功能，因此建筑布局及使用荷载发生较大变化。加上国家规范的调整，目前规范设计荷载较原有规范有了较大提高，必须谨慎应对。
2.3.1荷载变化。大多高层建筑兼顾办公及餐饮功能，改造后会有装修及使用上的变化，因此势必带来荷载变化。结构专业一般的措施是不增加荷载：把原有装修层去掉，改造设计时和建筑专业协商，尽量新的装修荷载不大于原有装修层荷载，保证整体结构荷载不再增加。
2.3.2结构加固。改造设计中肯定涉及结构开洞、补漏以及局部变化的问题，这就要求对原有建筑进行局部加固。一般加固的方法有：粘贴钢板钢、粘贴纤维、植筋、锚栓等方法。但所有加固设计都要遵循一个原则：保证加固部位符合现有结构规范要求。
2.3.3整体结构。考虑经济的因素，改造设计一般不对原有整体结构进行加固。因此改造设计的前提是原有建筑整体结构安全，在改造前应由业主聘请专业部门对整体结构进行安全鉴定并出具合格报告。
2.4建筑设备
建筑设备设计以满足建筑使用功能为前提，高层建筑中设备专业主要为：建筑给排水、暖通、电气。原有建筑中未按现规范设计的通风、排烟、喷淋、警报等系统都要进行专业设计，由此带来设备管井增设，结构开洞的增加以及实际使用层高的降低，都必须在建筑使用功能承受的范围之内。在建筑、结构专业进行协调设计的同时，设备专业设备选型时必须考虑经济、节能和使用安全。管道铺设设计时必须考虑现有建筑已有设备管道，尽量避免重新开洞，破坏现有结构安全。材料选用以环保、经济为原则，力争进行绿色节能设计。
【关键词】建筑给水排水；设计标准；体系优化；效益；途径
一、建筑给水排水设计标准体系
建筑给水排水设计标准体系分为基础标准、通用标准、专用标准三个层次[1]。
1. 1基础标准
基础标准是指具有广泛指导意义的术语、计量单位、符号、图形、模数、基本分类、基本原则等的标准[2]。在某一专业范围内普遍使用的标准的基础标准例如《房屋建筑制图统一标准》。
1. 2通用标准
通用标准一般是指为标准化对象制订的共性标准，具有广泛性，涵概率比较高，适用的方面比较广，也可以作为专门使用的标准与依据，比如具体的卫生与环保要求、施工要求管理技术等，通用标准主要有《室外给水设计规范》 、《建筑给水排水设计规范》。
1. 3专用标准
专用标准指的是针对标准化对象的通用标准的补充与延伸的专项标准，覆盖面较小。比如适用于工程的规划、施工等步骤的质量验收要求与方法，关于卫生、环保的要求与规定也属于专用标准的范畴。
二、关于建筑给排水设计工作体系的应用分析
2.1要做好建筑给排水设计工作的协调
建立健全的建筑给排水体系是建筑设计工程的基础，在室内给排水环节，需要遵循我国建筑室内给水排水设计规范，完全落实好建筑给排水设计步骤与应用程序。近年来，我国经过一系列的建筑给排水项目的实践，吸取了丰富的经验，矫正了相关的错误，并紧跟国际的科学技术，借鉴国外的优秀的案例与经验，结合实际进行给排水的具体设计。
我国建筑业的发展一直结合实际的需求，进行科学化的体系构建。我国的建筑由于需求量巨大，对于排水资源的设计就显得尤为重要。在建筑给排水设计工程中，要充分利用实践人员的经验与专业知识建立完备而合理的排水设计体系，加快建筑给排水设计工作体系的完善。
2.2规范设计标准，保证居民生活
随着经济体系日益完善与进步，对于建筑设计水平提出了更高的要求，设计系统的智能化发展使当前发展的趋势。对于高层建筑需要考虑防火设计，避免产生较大的经济损失以及人员伤亡，我们应规范设计标准，提高标准体系的执行力，对于建筑设计的各个环节都要进行协调与兼顾。这就要求相关建筑管理与设计人员遵守建筑给水排水设计的规范，健全高层建筑的管道体系，同时要将防火设计作为设计的重点来抓，保证室内良好的排水性，可以利用防火套管等措施进行防火，保证人们生活的安全性。
常见的民用住宅建筑的建设中要将生活给排水设计作为重点，我国建筑的排水设备地漏装置不合理是比较常见的现象，在设计中应把握用户需求，按照设计规范标准对地漏装置进行合理的设计，尤其是阳台、卫生间等地方的地漏设计。
在建筑空间设计地漏的过程中，设计人员与施工人员应对管线的沉积性进行检验，不能忽视这个重要的环节，以防有害气体的产生，对人体健康造成巨大的影响。
我国的很多建筑设计都忽视了地漏设计，尤其是装修过多次的建筑，容易造成地漏数量的减少[3]，一旦缺少地漏装置的支持，就会水分渗入地板，给人们的生活带来损失与影响。
在建筑给排水设计中，要按照设计的规范标准进行管线的布置，先根据实际情况排水管线位置的确定，利用设计标准体系进行规范，保证管线处于适当的间距。同时要注意普通塑料排水管道的使用，防止因其管壁太薄而发出共振噪音，影响到居民的日常生活。
三、建筑给排水应用方案的更新
在建筑物设计施工中，要遵循以用户的实际需求为基础，保护用户自身的利益，为用户提供便利与人性化的服务，实现建筑给排水施工中所有环节的协调。
对于高层建筑要合理的进行消防系统的设计，按照排水设计规范进行设计与施工，工作，使用合适型号的排水管，有效的对火灾情进行控制。对于塑料排水管要进行管径的控制，还要根据实际需求设立消防水泵，保证居民建筑物内部的消防水栓的安全设计与施工，有效的对火灾蔓延进行防治，提现建筑设计的合理性与经济性。
在建筑物设计过程中要对地漏设计进行优化，按照我国的建筑给排水设计规范进行实施与设计，控制地漏水封的深度，与防涸功能的相适应，摒弃传统的
地漏设计的应用。在在建筑物设计过程中对于特殊地段应采用特殊的地漏设置
比如在淋浴间工作中，可以采用DN75型号地漏，将地漏与存水弯配合使用，不提升了美观性，还对水封深度进行了有效的控制。
给水管设计中需要采用正规化的土建支模，为了防止建筑在浇筑过程中出现渗漏，土建施工过程中就可以采取相关的措施比如预埋套管的方式防止漏水现象的发生。排水管道在材料选择上也应该根据实际情况而定，一般选用特殊的隔音材料，管道在施工中也可以加入减压阀门，从而更好的防止了共振噪声的产生，为人们创造一个宁静舒适的生活环境。
在建筑物设计中还应结合节能性分析，近年来，太阳能环保系统的设置为建筑设计增加了可持续发展性，节水型器具的广泛普及与运用，有效的节约了水资源，并减少了人们生活的经济开支。建筑设计人员应把消费者的切身利益作为根本，严格按照规范设计标准进行建筑给排水系统的设计与应用。
四、结束语
在建筑给排水工程中，应严格遵循规范设计标准，同时要考虑节能设计原则。进行建筑给水排水设计标准的控制有利于保证建筑设计的安全性与稳定性，健全建筑给水排水设计体系，落实好相关的建筑给水排水工作是建筑工程的重中之重。我们应协调建筑给水排水工程的各个环节，以人们实际生活的需要为基础，在实践中逐渐发展与完善建筑给排水工程的设计体系。
参考文献：
[1]李雄华. BIM技术在给水排水工程设计中的应用研究[D].华南理工大学，2009.
关键词：高层建筑；节能；设计应用
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
中图分类号： TU97文献标识码：A文章编号：
随着城市化发展进程的进一步提高，高层建筑在提升城市形象、节约土地资源等方面具有较大优势，而随着近年来我国房地产的进一步发展，众多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。特别是采用钢结构玻璃幕墙设计的地标性建筑，在城市规划建设中占了较大一部分比重。但是随之而来也衍生了一系列问题，诸如的光污染、高耗能等等，因此针对高层建筑设计的节能应用成为最新的研究课题。
一、高层建筑的节能规划要求
在《公共建筑节能设计标准》中明确表述，公共建筑的总体规划应与单体建筑相协调，充分考虑各种宏观因素对单体布局的影响，充分利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅建筑单体夏季都有充足的迎风面，冬季都有充足的日照，以满足采暖、通风与采光的要求。这一要求作为建筑节能设计的基本原则，原则上不允许逾越。但是在我国的城市规划中，大部分并没有留有充足的楼间距，特别是在一些旧房改造项目中，新建高层建筑与原有旧危房间的楼间距及设计标准远未能达到节能要求。而且在诸如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等考量上，无法得出一个最优化设计方案。因此只能以减少自然通风为手段进行弥补。
再者，单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响，特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用，容易出现死角，不利于室内的自然通风，从而形成不利的小区微气候。因此，为了营造绿色舒适的小区微环境，必须调整好单体之间的组合，使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外，避免出现滞流区。但是在小区的总体设计中，很难达到同步的设计总平规划，特别是在一些改造型社区和新建大型住宅小区，往往由于市政规划的变化而导致总体布局的一改再改，无法达到原有节能规划的要求。
另外，绿化和水体可以改善小区的微气候。目前一些单体高层建筑设计在中间加建绿化平台或通风平台，并适宜的布置水体及绿化，甚至在屋顶和建筑墙面进行立体绿化设计，以此进一步改善室内外的物理环境，减少热岛效应，改善局部气候，保证高层建筑物内的空气温度、空气湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。但是随之而来的，也有建筑物绿化养护和维护问题，毕竟绿化设施并不是刚性维护设施简单的建筑体，而有自我生长空间和变化因素，随着时间的推移都需要更换植物和变更立体绿化设计方案。因此，对于高层建筑而言，最为首要的是加强建筑结构本身的节能措施，其效果远比增加不必要的维护措施要好。
二、目前高层建筑节能设计存在问题及原因分析
1、高层建筑节能设计意识淡薄。
我国的高层建筑设计目前仍处在一个不太成熟的阶段，高层建筑节能设计不被重视，导致建筑物设计贪大求高，容积率过高、绿化率偏低，相邻的建筑物互相遮挡，无论是采光和通风条件都缺乏互补的规划设计措施。高层建筑设计都将重点放在追求外立面形式的新颖独特、使用功能的创新优化及安全性能的稳定高效上，却往往忽视了对周围环境的保护及建筑耗能的降低，导致大部分高层建筑落成使用之后，需要常年开灯、高耗使用，造成巨大的浪费。而且目前的高层建筑设计片面追求地标性，缺乏意识上的主导，忽视节能环保的倾向。
2、高层建筑的建筑节能优化设计技术与事实不相适应。
3、建筑节能设计标准所能约束的节能技术并未细化至高层甚至超高层建筑，缺失评价方法。
4、高层建筑的节能设计生搬硬套欧美体系及标准，缺乏地区适应性。
大量的外国咨询公司介入国内的重大项目的节能咨询，但是却中国建筑节能标准把握不够，而且不了解地区性的气候资源、技术能力、经济水平等，屡屡导致围护结构选型上出现了不切实际的不合国情的错误设计，例如在我国南方地区高层建筑设计时片面推介欧、美等高纬度寒冷地区所流行的双层通风玻璃幕墙系统、外墙外保温系统、智能化内遮阳系统等，造成大量建成后的隐患。
三、高层建筑节能设计应用措施
1、对建筑位置布置及朝向进行优化，不能盲从所谓风水学。
高层建筑的节能设计应顺从于建筑城市的风玫瑰特性，按其季风气候及小环境进行布置设计，而不应盲目听从业主的要求和所谓风水学的迷信。高层建筑的朝向定位应成分考虑日照时间和日照朝向，比如说在北回归线以北地区，光照为南射向，这时就应避免过高的容积率毅保障建筑的使用有充足的日照要求。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理，合理的确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能。如，在北纬40 度～45 度地区，冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍，而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍，不同朝向，不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下，北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失，保持室内舒适的温度环境。
2、外墙结构墙体优化设计，合理采用保温及隔热材料。
外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料。目前在北方地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更为妥些。而在南方地区，则应注重隔热效果，一般而言在进行防渗处理的同步对墙体进行隔热材料基层处理，完全可以达到隔热要求。特别是在顶楼和西晒位置，需要在外墙和内墙均设置轻型隔热层，就能最大限度的降低能耗。
3、采用空心混凝土砌块进行砌筑，利用空气最大程度的保障保温和隔热效果。
在欧美各国普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温，例如美国研制的TB 型保温隔热复合砌块；波兰的咬合式保温砌块，两块组合成320 厚墙体，在空心砌块内填入高效保温材料，可以有效的降低墙体传热系数。在我国，新型的混凝土空心砌块的研发、生产和应用也越发热门。由于混凝土空心砌块保温效果好，又具有一定强度，避免了轻质复合材料墙体的一些弊端，已经在北京、上海等多地的高层建筑中推广使用。
4、高层建筑外立面形态宜简洁流畅，避免复杂构造。
建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一，体形系数越大耗能越多。因此，基于能量损耗的考虑，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。
四、结束语
高层建筑节能设计是作为建筑节能的重要发展课题，也是能源可持续利用的有效办法。而作为设计师，应该加强业务学习，多从国外同类项目借鉴先进的设计理念和设计经验，但是却不应盲目照搬，应该从不同角度和实际情况出发，以建筑设计规范为准绳，对建筑节能进行优化设计，充分利用型式、结构等各种优化措施来减少能源消耗，完善高层建筑的节能设计指标。
参考文献:
[1]姜晓明.高层建筑节能设计[J].四川建材,2008年第05期.
