高层建筑结构优化设计分析

2023-02-22

随着城市化水平不断提升, 社会经济发展水平不断提升, 在进行高层建筑结构设计过程中, 设计人员要不断引进先进的设计理念, 明确设计目标, 坚持优化设计的原则, 提高设计效率, 保证设计质量, 为高层建筑工程施工提供重要的参考标准, 保证建筑设计的稳定性和安全性。因此, 文本针对高层建筑结构的特点, 就如何做好高层建筑结构优化设计展开论述。

1. 高层建筑结构优化设计的原则

1.1提升舒适度的原则

在进行高层建筑结构设计过程中, 结构设计人员需要从整体上进行把握, 重点做好建筑结构的平面设计, 合理利用高层建筑空间, 重点结合建筑物的高度, 做好整体结构设计, 从而为建筑工程施工提供重要的参考依据。

1.2保证建筑安全的原则

设计人员在进行高层建筑结构设计过程中, 要严格按照国家设计的标准和要求, 保证高层建筑结构的稳定性, 满足安全性的标准。设计人员要坚持全面优化的原则, 由于高层建筑工程工程量很大, 包括很多内容, 需要设计人员要结合建筑物实际情况, 分析潜在影响因素, 针对建筑结构的不同部位, 采用不同的设计安全系数, 保证整个建筑结构的稳定性。在进行钢筋混凝土楼板约束设计过程中, 如果采用传统的设计方式, 就会增加安全隐患和工程造价。在实际安全事故调查过程中, 很逗由于设计原因导致工程出现结构破坏和建筑倒塌。在发生地震后, 很多安全事故都建筑物的墙和柱遭到破坏, 从而影响到建筑物的稳定性和安全性。

1.3坚持节能环保的原则

建筑外围保护结构主要就是墙体, 一般分为建筑内保温墙和建筑外保温墙两种。建筑内保温墙就是在内壁加有保温材料, 然后再刷上涂料等装饰物。其优点就是构造简单而保暖效果好, 并且不用加强防水层, 又可以避免保温层受到室外雨水的影响。外保温是在墙外表明做的保温材料, 再加以防水层防止保温层收室外雨水的影响。优点就是保温层设在外墙可以减少太阳对墙体的辐射。

隔热方面屋顶受到太阳辐射影响最大, 因此最先要进行隔热设计。隔热层材料有填充类、板块类和热反射类。现在多为采用的一种隔热方式叫空气隔热层, 造价低廉, 将“空气”作为隔热材料的特殊用法, 并且隔热性能很好, 所以在现代节能设计中广泛应用。

2. 高层建筑结构优化设计的措施

为了做好高层建筑的设计, 设计人员要根据相关的技术资料, 明确设计标准, 提升设计水平, 满足当前设计的需要。下面就针对高层建筑优化设计问题展开论述。

2.1高层建筑物的形态设计

在建筑设计中节能设计手法不仅对建筑的体型系数要求小, 同时对夏季日照辐射还得少, 对冬季的寒风也要有利。但是根据实际的建筑环境, 这三点很难完美的全部做到, 因此考虑具体的制约因素, 比如当地的夏季温差、日照长短、建筑群落走向和朝向以及保温布局等因素, 都要进行权衡才能总结出最优化的设计方案。如果仅从夏季建筑物得热的角度考虑, 建筑物没加大进深8m-14m, 就会造成建筑物的耗热指标有所降低, 幅度在11%-33%之间, 因此对减低夏季制冷的能源消耗是有利的。

2.2高层建筑物间距的设计

采光度不仅仅在人类的健康方面有很大的影响, 对于人类的精神健康也有很大的影响, 因此阳光不仅仅是热源, 保证建筑物的采光度非常重要。因此设计楼间距的时候, 要考虑楼层的日照量进而设计建筑物的最小间距为多少, 然后结合实际建筑场地的具体情况进行楼群的整体布置。建筑设计也会采用倾斜房顶在无法实现楼间距的时候尽量满足采光时间。

(三) 高层建筑物的朝向设计

在朝向的设计中, 主要考虑的因素有:冬季时能有适量的日照进入室内;夏季是尽量避免太阳直射室内与外墙照射时间;夏季可以保证通风, 冬季能够避免冷风的吹袭导致楼体散热过快。总而言之要结合建筑地形和节约用地的情况下, 照顾居民的最大感受而设计。

2.3高层建筑结构方案的优化设计

设计人员对高层建筑设计方案进行全面优化, 科学合理的准则结构体系, 在充分考虑建筑功能、经济利益等方面基础上, 选择最优的结构体系。在进行结构形体设计过程中, 要重点抗震设计, 保证整体结构的安全, 采用规则设计方式, 保证构件布置科学合理, 控制好截面尺寸, 提高建筑构的抗震防裂能力, 满足实际施工的技术标准和要求。