高层建筑结构的设计特点（推荐10篇）
来源：《建筑第一文库网建材装饰》第04期
摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能愈来愈复杂，结构体系更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。本文是通过分析高层建筑结构体系的功能及受力、变形特性，对以承受力、刚度、延性为主导的结构概念设计进行论述，依据高层建筑结构在结构选型、抗侧刚度等设计的特点， 提出了以承载力、刚度与延性为主导目标的设计理念， 和概念设计需遵守的原则与建议。
关键词：高层建筑；结构；特点；概念设计
前言
1. 高层建筑结构设计的特点分析
1.1 结构设计的主要因素
在高层建筑工程项目中, 建筑结构的设计主要取决于结构自重所产生的水平荷载。究其原因, 主要是由于建筑的自重对竖向构件施加荷载所产生的弯矩数值、轴力数值, 将随着建筑层高的增加而呈小倍数同步增长;而建筑自重所产生的水平荷载, 对竖向构件施加作用力所引起的轴力、对结构体系施加的倾覆力矩, 将随着建筑层高的增加而呈多倍数同步增长。此外, 一般情况下, 高层建筑的竖向荷载通常是不变的, 而当建筑结构的动力特性发生改变时, 作为水平荷载的地震作用、风荷载的具体数值将不同程度的发生变化。
1.2 主要控制指标
相较于普通建筑、多层建筑, 高层建筑结构设计的控制, 其关键在于建筑结构的位移, 而随着现代高层建筑的层数的不断加大、水平荷载的持续增加, 其主体结构的侧向位移、变形幅度也将同步加大。在实际进行高层建筑的设计时, 不仅需要考虑到建筑结构的强度要求, 同时还要保证其具有足够的抗推刚度, 从而在水平荷载下, 将结构的位移控制在安全范围之内。
1.3 轴向变形问题
由于现代高层建筑的层数不断增加, 其竖向荷载所施加的作用力也将同步提高, 从而往往会造成柱体内部出现大幅度的轴向变形, 以至于影响到连续梁弯矩, 最终势必会降低连续梁中部支座区域的负弯矩数值, 而端支座的负弯矩数值、梁跨中正弯矩数值将有所增加。此外, 轴向变形还会影响到建筑预制构件的下料长度。在实际进行构件的预制时, 应根据轴向变形的具体情况进行全面、系统的计算, 将其结果作为主要依据, 及时调整下料长度。
1.4 关键设计指标
在由地震所产生的作用力之下, 相较于普通房屋、多层建筑, 高层建筑结构延展度、允许变形幅度较大。究其原因, 主要是由于高层建筑的高度过大, 在外在作用力之下, 为避免发生倒塌, 需要在建筑的构造上采取特殊处理, 以此保证建筑的主体结构在进入塑性变形期后, 仍具备一定的变形能力, 提高其延展性, 保证变形范围的最大化。
2. 高层建筑结构设计方案的对比
以某在建12层的高综合写字间为例, 该建筑的长、高、宽分别为48m、36m、18m, 两侧共设有9根纵向间距设定在6m、横向间距设定为18m的柱体。此外, 建筑的内部设有6×12m的管道井筒、电梯。
结构设计方案1:该方案是利用建筑的框架结构来承担所有水平力, 在方向不变的风载作用下, 框架两侧的柱体各自处于受压、受拉状态, 按照有关公式经过计算得出67.2×36×18/18=2418.2KN, 即总压力、拉力。在此基础上, 通过计算公式2419.2/9=268, 8KN/柱<7×3×9×10=1890KN可得9根柱体的平均受力小于恒载, 建筑的基础相对稳定、安全。
结构设计方案2:经过详细计算6×36× (6+12) ×2, 可得出建筑井筒墙的重量为7776KN, 而井筒所承受的风力荷载为1.4×6×8=67.2KN/m, 建筑结构的竖向荷载约15120KN左右, 抵抗倾覆弯矩的竖向荷载为22896KN。最后, 通过计算合力偏心距, e=M/G=67.2×36×18/22896=1.9m, 确认其超出安全范围、不符合稳定标准, 必须采取基础加固措施。
综合考虑多种形式的水平荷载, 对两种方案进行对比、分析, 不难发现, 方案1的稳定性、安全性优于方案2。由此可见, 高层建筑结构设计有着多种体系, 在设计前应综合考虑项目的实际需要与情况, 进行严格的筛选, 从中选取最佳方案才能确保建筑的质量安全。
3. 高层建筑的结构设计体系
3.1 剪力墙结构体系
高层建筑的剪力墙体系, 其主要是指全部采用了平面剪力墙构件的主体受力结构。在此种高层建筑结构设计体系中, 所有的水平作用力、垂直荷载均施加在单片剪力墙之上, 该结构设计体系主要采用的是刚性结构, 从而有着较高的刚度、强度, 其位移曲线呈弯曲形态。高层建筑采用剪力墙体系的优点在于, 延展性较强, 传力均匀且性能较强, 有着良好的整体性, 适用高度超出框架、框架——剪力墙体系, 是一种性能良好、状态稳定的结构体系。
3.2 框架结构体系
高层建筑结构的设计, 倘若采用框架结构体系, 其主要是利用柱体、梁架、基础共同组成一个平面框架, 同时将其作为建筑的主要承重结构, 最后通过梁的连结, 使各个平面框架组合形成一个整体的空间结构体系。此种结构体系的优点在于:可灵活布置建筑的内部平面, 可从中设置空间容积较大的餐厅、会议室、教室等;必要时, 可通过隔断的安设与拆除, 将建筑的平面布局为大空间或分割成小居室, 灵活调整以满足使用需求;建筑的外墙通常会选择使用非承重构件, 从而能够自由调整建筑的立面设计。值得注意的是, 此种结构的刚度较小、抗测力能力较差, 在地震所产生的荷载与水平荷载的作用力下, 将发生大幅度位移、破损, 对于超出十五层高度的建筑不宜采纳, 相反则可实现建筑结构经济性、安全性的平衡。
3.3 框架——剪力墙体系
对于选择框架结构体系的高层建筑, 倘若其刚度、强度无法满足安全标准及有关要求时, 通常需要利用质量较大的剪力墙, 来替换建筑平面部分位置的框架结构, 使剪力墙与框架形成一个整体, 即框架——剪力墙结构体系。在水平荷载的作用下, 充分利用了刚度较强的连梁、楼板, 使剪力墙结构体系部分与原有框架结构体系形成一个整体, 协同承受水平力。高层建筑采用框架——剪力墙结构体系, 水平剪力主要由剪力墙部分结构来承受, 而垂直荷载则由原有框架结构承担, 其位移曲线呈弯剪形态。此种结构体系的优点在于:通过剪力墙的增设, 提高了建筑结构体系的侧向刚度, 大幅缩减了建筑的位移数值, 同时也有效降低了原有框架结构所负担的水平剪力并竖向均匀地分散了内力。由此可以看出, 此种结构体系的总体性能优于框架体系。
3.4 筒体结构体系
筒体结构体系, 其主要是指将筒体作为主要抗侧力构件的建筑结构。高层建筑所采用的筒体受力构件, 可大致将其分为空腹筒、实腹筒两种。其中, 空腹筒受力构件, 主要是由开孔钢筋混凝土外墙、密排柱、窗裙梁以几种组合方式构成的构件;实腹筒受力构件, 主要是由曲面墙、平面墙共同围组而成的立体竖向结构单体。此种体系的优点在于:强度、刚度较大;各个构件的受力均匀、合理;有着良好的抗震性能、抗风能力。对于空间、跨度较大的超高层建筑, 采用此种结构体系较为适宜。
4. 结束语
摘要：当前我国大部分高层建筑工程的结构设计均为钢筋混凝土剪力墙体系、剪力墙—筒体结构体系，此外较常用的还有框架结构体系、筒体体系等。本文就高层建筑结构设计的特点进行简要的分析、探讨，并对国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构进行简要阐述。
关键词：高层建筑；结构特点；结构体系
改革开放以来，我国建筑业有了突飞猛进的发展。近年来我国建筑面积已达到2亿平方米，建成高层建筑万栋。随着城市化进程的加速发展，全国各地的高层建筑不断涌现。作为土建工作设计人员，只有充分了解了高层建筑结构设计的特点及其结构体系，才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。
一、高层建筑结构设计特点
1.1 水平荷载成为决定因素
在低层和多层建筑结构中，大部分是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而对于高层建筑来讲，尽管竖向荷载仍对结构设计有着重要的影响，但水平荷载却起决定性作用。主要是由于一方面来讲，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
1.2 轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架—剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1.3 侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷載下结构的侧移变形迅速增大，与建筑高度 H的 4 次方成正比（△= qH4/8EI）。另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度。因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。否则会产生以下情况：1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。2.使居住人员感到不适或惊慌。3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行4.使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。
1.4 结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有
1.5抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
1.6减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。
二、高层建筑的结构设计体系
2.1剪力墙结构体系
高层建筑的剪力墙体系，其主要是指全部采用了平面剪力墙构件的主体受力结构。在此种高层建筑结构设计体系中，所有的水平作用力、垂直荷载均施加在单片剪力墙之上，该结构设计体系主要采用的是刚性结构，从而有着较高的刚度、强度，其位移曲线呈弯曲形态。高层建筑采用剪力墙体系的优点在于，延展性较强，传力均匀且性能较强，有着良好的整体性适用高度超出框架、框架——剪力墙体系，是一种性能良好、状态稳定的结构体系。
2.2框架结构体系
高层建筑结构的设计，倘若采用框架结构体系，其主要是利用柱体、梁架、基础共同组成一个平面框架，同时将其作为建筑的主要承重结构，最后通过梁的连结，使各个平面框架组合形成一个整体的空间结构体系。此种结构体系的优点在于：可灵活布置建筑的内部平面，可从中设置空间容积较大的餐厅、会议室、教室等；必要时，可通过隔断的安设与拆除，将建筑的平面布局为大空间或分割成小居室，灵活调整以满足使用需求；建筑的外墙通常会选择使用非承重构件，从而能够自由调整建筑的立面设计。值得注意的是，此种结构的刚度较小、抗测力能力较差，在地震所产生的荷载与水平荷载的作用力下，将发生大幅度位移、破损，对于超出十五层高度的建筑不宜采纳，相反则可实现建筑结构经济性、安全性的平衡。
2.3框架—剪力墙体系
对于选择框架结构体系的高层建筑，倘若其刚度、强度无法满足安全标准及有关要求时，通常需要利用质量较大的剪力墙，来替换建筑平面部分位置的框架结构，使剪力墙与框架形成一个整体，即框架—剪力墙结构体系。在水平荷载的作用下，充分利用了刚度较强的连梁、楼板，使剪力墙结构体系部分与原有框架结构体系形成一个整体，协同承受水平力。高层建筑采用框架—剪力墙结构体系，水平剪力主要由剪力墙的部分结构来承受，而垂直荷载则由原有框架结构承担，其位移曲线呈弯剪形态。此种结构体系的优点在于：通过剪力墙的增设，提高了建筑结构体系的侧向刚度，大幅缩减了建筑的位移数值，同时也有效降低了原有框架结构所负担的水平剪力并竖向均匀地分散了内力。由此可以看出，此种结构体系的总体性能优于框架体系。
三、结束语
我国的高层建筑逐渐随着经济的高速发展而越来越多，这就对高层建筑的施工质量要求也提出了相当高的标准。高层建筑有一个好的基础是整个高层建筑工程质量的关键支撑。然而在高层建筑的基础建设中，一些看似对整个工程质量没有什么影响的违规操作，却可以给整个建筑的施工质量埋下巨大的安全隐患，所以，在高层建筑的施工工程中，一定要严格的按照规定的施工标准来进行，不要有违规操作，确实保障高层建筑的安全可靠性。
参考文献：
[1]卢明.大底盘多塔高层建筑结构分析.河北工程大学.2008.
[2]张同亿，李从林，许菊萍.高层框支剪力墙结构地震反应分析的超元法[J].地震工程与工程振动；2002（02）.
[3]王崇昌，马克俭等.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构分析[M].贵州人民出版社.1989.
2.1.1混凝土的配比技术
高层建筑实施混凝土施工之前，需根据实际进行混泥土配比实验，并采取一定的保护措施，严格监管及控制混凝土质量和数量，对强度不同的混凝土采取强度配置试验。获得混泥土的实验结果之后，可控制高层建筑施工的混凝土比例，让混凝土配比符合高层建筑中规定的施工标准。
2.1.2混凝土养护技术
高层建筑中的混凝土运输大多数是采取高压力泵开展的，从而达到提高混凝土自身的施工性能和减少施工的时间的双重目的。而实际施工中，会出现混凝土的强度不足这一问题，造成此种问题根本的原因是养护工作不到位或时间不足。因此，在大体积的混凝土养护工作中，需有专门的人员监控和记录混凝土的养护情况、养护时间等，并采取保护控温等措施来预防恶劣天气。
2.1.3混凝土的强度评定
根据混凝土的强度检验评定类相关的标准，需对混凝土的强度进行检验评定。从而使混凝土的管理有一定的规范性，了解混凝土的强度。对于制作的试块需随机抽取浇筑地点处的混凝土，从而保证测定数据的真实性。
2.2裂缝控制技术
2.2.1设计措施
(1)“放”：需设置出永久性的.伸缩缝；外墙面的位置需适当地留置分隔缝等。
(2)“抗”：避免由于结构断面的突变导致的应力集中，加强对构造钢筋类的配置；在混凝土的小型空心砌块的等轻质墙体处，增设间距低于3m构造柱；加强预留门窗洞口，可用钢筋混凝土框进行；2种不同基体的交接处，可直接用钢丝网来处理；合理设置屋面的保温层和隔气层等。
2.2.2施工措施
在裂缝控制的施工中，可将“放”和“抗’两种措施相结合，同时对新浇的混凝土进行早期养护也比较重要。在早起混凝土中减少收缩的措施就是控制构件湿润的养护，减少表面水分的蒸发，从而避免在出现较大的收缩时，导致的开裂。大体积的混凝土需控制其温升情况，延缓其降温的速率，减少其收缩，提高其极限的拉伸值，具体可选择中低水化热类型的水泥；掺加有减水剂粉的煤灰；控制混凝土出机的和浇筑的温度；埋设桶水排热和散热孔等。还可在养护中监测表面、中间和底部等处的温度，并将混凝土浇筑之后，内部的最高温度和气温温差均控制在低于25℃，避免由于温差过大产生的混凝土裂缝[3]。
2.3钢结构控制技术
(1)在钢结构施工的过程中，需按照高层建筑的设计特点，采取适合的施工措施及手段。对于钢结构施工中的吊装、焊接和安装等技术都要进行严格的监控。高层建筑会用全钢结构进行建筑外框框架的建造，并通过核心墙、斜撑、钢梁连接等确保高层建筑的稳定，之后通过钢板铺设、混凝土浇筑等工作，对高层建筑进行加固；(2)钢结构焊接技术：高层建筑中的钢结构焊接技术要求较高，而较好的焊接技术可巩固建筑的建设质量，目前建筑钢的结构大部分均采取二氧化碳的气体保护焊，具体有斜立焊和立焊等方法；(3)高层建筑的核心墙内用钢结构柱为支撑的力量，一旦高层建筑的整体高度到达一定的比例时，建筑钢结构柱的数量就需超过24根。
2.4地基与测量技术
(1)由于各地区的地质环境不同，因此，对于高层建筑建设就会存在差异性。如高层建筑的地基土质比较复杂，持力层较深、地下室埋置的深度不深时，一般可用桩基础对施工建筑进行稳定。选择桩时，在地下水位较高处，可使用预制的桩。最理想的是采取现浇桩，这是因为其具备造价低、适应性强和噪音小等优势；(2)高层建筑的工程施工前，需对施工测量方案进行制定和实施，并准备好测量仪器，在高层建筑的施工中建立科学的控制网。另外，还要按照各地方的实际情况，采取比较科学的施工方法，从而确保施工测量中的正确性[4]。
3结语
随着我国经济建设的飞速发展，而土地资源也日益紧缺，高层建筑的出现和不断发展，已经成为新趋势。而施工技术的不断发展和新技术、新设备等的不断涌现，也为高层建筑的进一步发展提供有利的条件。
因此，建筑施工单位不但要做好高层建筑的技术研究，在全面掌握高层建筑的施工特点的同时，还要更新施工技术，从而为高层建筑整体的施工质量提供坚实的保障。
参考文献
[1]吕大海,祝立锋,陈伟.对高层建筑施工技术的探讨[J].建筑·建材·装饰,(11):72-73.
[2]刘凡.浅析高层建筑施工技术[J].价值工程,2013(23):108.
[3]孙德华.如何加强高层建筑施工技术[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(23):145.
[4]曹艳彬.高层建筑施工技术综述[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(23):103.
在建筑的设计和施工中运用生态学，进而达到建筑物与环境、人类活动和谐发展的目标就是绿色建筑设计的理论内涵。绿色建筑设计所建设出的建筑物更加符合人类日益增长的物质需要，乃至精神需要，是应时代发展而生，还能有效地降低建筑物对自然环境的破坏作用，实现可持续发展的战略。绿色建筑设计采用的是科学的方式方法对自然环境进行改造，倡导因地制宜、以人为本，充分地将施工条件和整体设计有机统一起来，从而降低了对环境的破坏。除此之外，其还会应用先进的科学技术和新材料来达到节能减排的效果。
1.2绿色建筑设计的特点
高层建筑结构选型决定高层建筑的整体安全性和可靠性。常见的几种结构可类型为分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等。①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成，根据建筑功能的需求，完成对平面框架的布置。框架结构造价低，但在水平荷载影响下变形较大，抗震效果不佳;②框架-剪力墙结构，高层建筑中，剪力墙主要布置在电梯间，通过核心筒承担水平荷载，抵抗地震力，整体稳定性高。但是框架剪力墙结构容易受到平面布局限制，出现质心和钢心不重合的现象，结构扭转过大，可能会出现的安全隐患;③剪力墙结构，具有较好强竖向和水平向的承载能力，对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果，重点在于剪力墙的布置及自重的控制;④筒体结构，在电梯间及建筑外围布置剪力墙，形成筒体，该结构具有更高的刚度。
1.2高层建筑结构选型的影响因素
高层建筑结构选型，除了受建筑需求影响外，其主要因素可归纳为：①环境条件。主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等;②建筑方案特征。主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比以及建筑体型,其中建筑体型包括平面体型和立体体型。平面体型是由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成,立体体型是由结构高宽比、立面收进体型、塔楼和层间刚度等组成;③建筑使用功能要求。高层建筑的使用功能大体上可分为住宅、办公楼、旅馆和综合楼等。某种功能的建筑可能只有某几种结构型式和它相匹配。比如高层住宅,由于其使用空间较小,分隔墙体较多,且各层的平面布置基本相同,因此这种功能的建筑就比较适合采用剪力墙或框架剪力墙结构;④结构抗灾水平及现场施工、后期使用、运营维护等。
1.3结构选型实施案例
随着社会经济的高速发展, 建筑、人口越来越集中, 火灾呈不断上升的趋势, 危害也越来越大。高层建筑规模庞大, 功能繁杂, 聚集人员众多, 交通组织复杂, 中庭形式多样, 使得很多大型高层建筑的防火分隔设计遇到许多新的难题。高层建筑火灾不仅会造成巨大的人员伤亡和财产损失, 同样还直接威胁到消防员的人身安全, 因此将现代设计手段与火灾安全有机地结合起来, 为建筑提供可靠的防火安全, 目前仍然是重点研究的方向。
1高层建筑火灾的特点
高层建筑的火灾有如下特点:①可燃物多, 内部空间大, 燃烧猛烈, 扑救难度大;②人员集中, 疏散困难;③火灾蔓延途径多、燃烧速度快;④起火原因复杂多样;⑤火灾探测难度大。
2高层建筑防火系统可靠性结构模型的建立
根据城市高层建筑防火过程的实际情况, 建立高层建筑防火系统原理框图, 见图1。由原理图从可靠性的角度来研究系统与部件之间的逻辑关系, 建立高层建筑防火系统可靠性框图, 见图2。其建立的原则为:① 防止火灾的发生;②火灾发生后进行初期灭火;③一旦发生火灾应确保建筑物内人员的安全疏散, 进行消防灭火减少火灾损失。
2.1 火灾初期灭火子系统
火灾初期灭火子系统各部件重要度的可靠性框图见图3。其中, A1为建筑未安装自动喷水灭火系统或安装后被拆除, C1为值班人员未及时巡查, B1为建筑未安装火灾自动报警系统或安装后被拆除, B2为火灾自动报警系统被关闭。这4项对火灾初期灭火失败的概率影响最大, 其关键重要度的数量级均为10-1。
加强火灾自动喷水灭火系统的维护是防止商业建筑特大火灾发生的重点, 同时需完善火灾自动报警系统, 提高人员的防火意识和灭火能力, 建立防火责任制, 才能提高火灾初期灭火成功的概率。
2.2 控制火灾蔓延子系统
控制火灾蔓延子系统各部件重要度的可靠性框图见图4。其中, A1为商业建筑未安装自动喷水灭火系统, N1为防火、防烟分区未划分或划分不当, 使火灾蔓延失败的概率最大, 其关键重要度的数量级为10-1, 而N13为室内装修采用可燃材料, 其关键重要度为9.595×10-2, 仅次于前两项。
综上所述, 针对高层建筑火灾荷载大、燃烧猛烈、发展速度快的特点, 必须要安装自动喷水灭火系统, 并保证其在火灾发生时能有效地运行, 同时, 建筑物内部要适当划分防火分区, 采用封闭楼梯间, 阻隔火灾的发展, 才能积极有效地降低火灾的发展速度。
2.3 消防灭火子系统
因篇幅所限, 消防灭火子系统各部件重要度的可靠性框图从略。在消防灭火子系统的各部件中, C1为值班人员未及时巡查, B1为未安装火灾自动报警系统或安装后被拆除, 这两项对消防灭火成败影响最大, 关键重要度的数量级为10-1, 其次是L3为发现火灾后未及时报警, L2为扑灭火灾无效后才报警, L4为发现火灾后不报警, 其关键重要度分别为9.888×10-2, 9.091×10-2, 9.091×10-2, 仅次于排在前面的两项。
根据以上分析, 重点应加强值班人员的巡查工作以及火灾自动报警系统的安装与维护工作, 提高商业高层建筑的预警能力, 增加消防人员防护装备的配备, 解决消火栓的供水与维护问题, 从而提高消防灭火系统灭火成功的概率。
2.4 人员疏散子系统
人员疏散子系统各部件重要度的可靠性框图见图5。其中, C1为值班人员未及时巡查, B1为商业建筑未安装火灾自动报警系统或安装后被拆除, 导致人员疏散失败的可能性最大, 其关键重要度的数量级为10-1。这说明人员疏散的失败与人员疏散开始时间延迟有很大关系。因此, 高层商业建筑应重点加强值班人员的巡查工作, 安装火灾自动报警系统, 并保证其正常运行, 做到发生火灾时及早发现, 同时应保证疏散楼梯间的防火防烟功能和疏散通道的畅通, 发挥疏散标志、应急广播的疏导功能, 对火灾发生的情况及早预知, 从而确保人员疏散的安全。
3总结
本文提出了城市高层建筑防火系统可靠性结构模型的框架, 建立了高层建筑防火系统可靠性框图和各子系统可靠性框图, 根据城市商业建筑防火系统各部件重要度的排序, 从各子系统到总系统分析出提高城市商业建筑防火系统可靠程度的方法与措施。
但随着建筑物形式的多样化和人们对安全要求的提高, 分析各部件触发子系统故障程度的大小性难度较大, 同时由于对国家规范的理解和认识的深度差异较大, 商业高层建筑的防火设计还存在许多亟待解决的问题。所以结合必要的简化和假设, 建立完整的火灾发展蔓延模型, 研究不确定性建筑火灾模型, 就将成为这一领域未来的发展趋势。
摘要：根据城市高层建筑防火过程中的实际情况和现行防火设计规范, 建立了高层建筑防火系统原理框图、可靠性框图和各子系统可靠性框图。为高层建筑的防火安全设计提供了一种新的方法和理念, 使得建筑设计更加合理、科学、经济, 达到预防火灾、减少火灾损失的目的。
关键词：高层建筑,防火系统,可靠度
参考文献
[1]朱霏平, 孙志敞.基于GIS的城市火灾扑救调度空间决策支持系统[J].中国公共安全, 2004 (3) :117-119.
[2]王秋衡.湖南衡阳特大建筑火灾事故的剖析[J].建筑安全, 2004 (4) :38-39.
[3]吴启鸿.世纪之交对火灾形势和拓展消防安全技术领域的思考[J].消防技术与产品信息, 2000 (3) :23-26.
【关键词】高层建筑；结构特点；体系；抗震设计；轴向变形
0.前言
由于高层建筑与多层建筑相比，最显著的一个特点就是“高”。因此，在进行高层建筑设计的时候，就需要在抗震以及自重等方面进行重点设计。本文主要论述了高层建筑结构的特点。由于高层建筑的特殊性，我们全面分析了高层建筑结构的特点，从而为对高层建筑设计的准确定位奠定良好的基础。另外，本文还分析了高层建筑结构体系，通过系统的了解高层建筑结构体系，在进行高层建筑结构设计中，把握其体系，促进高层建筑结构设计工作的顺利进行。
1.高层建筑结构特点
1.1抗震设计要求更高
在进行高层建筑结构设计的时候，有一项重要的设计就是抗震的设计。由于高层建筑结构的特点，本身高度就是非常的高[1]。因此，在抗震设计方面比多层建筑抗震设计要求要更高。由于我国是出现地震比较多的国家，因而在进行建筑物设计的时候，都要对其进行抗震设计，尤其是本文所谈到的高层建筑，更是要注重对其进行抗震设计。在实际的高层建筑结构的抗震设计中，除了要充分的考虑竖向荷载以及风荷载等因素外，还必须使高层建筑的结构具有良好的抗震的性能，具体实现的目标应该做到小震不坏，大震不倒。
1.2尽量减轻高层建筑的自重
在高层建筑结构设计中，需要对其建筑物自身的自重应该做到尽量的减轻，在一定的程度上来讲，减轻高层建筑的自重比多层建筑减轻的意义要更高。之所以这么说主要是从地基的承载力以及桩基的承载力方面进行考虑的，如果高层建筑物与多层建筑物在同样的地基或者桩基的条件下，减轻建筑物的自重就意味着不会增加基础的造价及其相关的处理措施。并且能够增加层数[3]。尤其是在软土土层具有非常明显的经济上的效益[2]。另外，尽量的减轻建筑物的自重能够提高高层建筑的抗震能力。如果高层建筑物的重量过大的话，那么作用在建筑物结构上的地震剪力就会增大，并且如果高层建筑物的重力过大的话还会造成重心高震作用倾覆力矩大，对建筑物竖向构件会产生很大的附加的轴力，进而造成附加弯矩会更大。
1.3 对水平力的设计
在以往的低层建筑及其多层建筑中，主要的建筑特点是对重力进行重点的设计，然而在高层建筑中，主要的设计上的一个要点是对其水平力进行相关的设计。由于在高层建筑结构中，高层建筑物本身的自重以及楼面使用的荷载在竖向构件中引起的轴力和弯矩的数值与建筑高度的一次方是成正比的；而高层建筑物水平的荷载对结构产生的倾覆力矩而引起的轴力，与建筑物的高度两次方是成正比的[3]。因此，在对高层建筑进行结构设计的时候，需要对水平力方面的具体数值进行准确的计算，将水平力的设计在高层建筑结构设计中作为一项重点的设计进行实施。
1.4 重视概念设计以及理论计算
在高层建筑结构设计中的抗震设计主要分为两部分，一是，计算设计，二是，概念设计。对于高层建筑结构的计算设计一般是在假定的条件下进行性，不论分析手段多么高，分析原则多么完善，但是由于地震的不确定性及其复杂性，以及地基土影响复杂性和结构体系本身的复杂性，容易出现对于高层建筑的计算设计与实际的数值有很大的偏差，特别是当高层建筑的结构进入弹塑性的阶段，往往会出现构件局部的开裂甚至是破坏，这时的结构已经很难采用常规的计算原理进行具体的分析。因此，在进行计算设计的同时把握好概念设计是非常有必要的。
1.5 轴向变形问题
高层建筑自身的一个特点就是比较高，因此，建筑自身的竖向荷载施加的作用力也比较高。进而常常会造成柱体内部轴向变形，甚至会影响到连续梁弯矩。另外，轴向变形还能够影响到整个高层建筑建筑预制构件下料的长度[4]。在进行构件的预制的时候，应该根据轴向变形的情况，进行系统和全面的计算，并且将结果作为下料的依据，对下料的长度进行及时的调整。
2.高层建筑结构体系分析
在我国的高层建筑结构设计中，对于建筑结构的体系上的选择，一般是选择采用钢筋混凝土的结构类型。结构体系主要分为，框架结构体系，剪力墙结构体系等。高层建筑的框架结构体系主要是由楼板，梁，柱，基础等构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，是高层建筑的主要的承重结构，各个平面框的架由连系梁进行连接，从而构成了一个空间的结构体系。
2.1框架结构体系
应用框架结构体系主要有以下几方面的优势：一是，建筑平面的布置比较灵活，从而能够获得大的空间。二是，建筑的立面比较容易处理，结构的自重也比较轻，在其计算理论的理论上也较为的成熟。框架结构也有其自身的缺点，主要是框架结构的柔性比较大，从而导致抗侧力的能力较差，容易产生较大的水平位移。但是，由于采用框架结构能够提供较大的建筑空间，在平面布置方面也较为的灵活，从而可以适合多种工艺使用的要求，在高层建筑结构中已经得到了广泛的应用。
2.2剪力墙结构体系
剪力墙结构体系是指，在高层建筑结构中为了能够提高建筑结构整体的抗侧力刚度，从而设置的钢筋混凝土墙体，称为“剪力墙”，剪力墙在高层建筑结构中主要的作用是能够提高整个高层建筑的抗剪强度以及刚度。高层建筑采用剪力墙的结构体系，从历史的抗争能力上分析，剪力墙结构表现出非常好的抗震性能，从而大大的减少地震破坏的严重程度。高层建筑采用剪力墙结构主要适用于墙体较多并且房间面积不大的情况，从而可以使房间不露梁柱[5]。剪力墙结构的墙体较多，因而不太容易布置较大的房间，为了满足需要大空间的要求，可以在部分底层以及部分层取消剪力墙代之以框架，从而形成框支剪力墙结构。
3.结束语
本文对高层建筑的结构特点极其体系进行了相关方面的探讨与分析，通过本文的研究，我们了解到，在进行高层建筑结构设计时，应该全面的了解高层建筑的结构特点及体系，才能够在具体的设计中，把握相关的重点，规避不利的因素，在设计中将各个方面都能够考虑的充分，从而使高层建筑结构设计合理，促进高层建筑结构设计工作的顺利进行，同时也为高层建筑的顺利施工打下良好的基础。
【参考文献】
[1]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].中国新技术新产品，2009，（24）.
[2]Lu Min-rise building structural design features and precautions[J].The China new technologies and products，2011，（14）.
[3]Zhao Minghua，Zhao Xiaohui design and analysis of the high-rise building structure in China[J].Private Science and Technology，2010，（05）.
[4]柳浩杰.某高层办公综合楼结构方案的设计[J].四川建材，2009，（02）.
自原始社会巢穴居以及在北美的印第安人的帐篷屋的住屋形式，到奴隶社会中古代的埃及人们利用石材建造神庙和陵墓等梁柱体系为主的结构形式，再到欧洲中世纪以教堂为主的神学统治的社会的建筑类型，直到如今以先进科技技术为“构件系统”方式表现的现代数字化信息时代建筑形式的迅猛发展。在现代比较经典的建筑作品中，不少也是新技术、新材料的使用产生的具有实用美观和审美价值的建筑形式，并且从运用的材料、构造方式、纹案、色彩等方面可以让人们获取与建筑相关的文化信息。就先拿采用玻璃墙的西柏林新国家美术馆来说，它是与帕提农神庙等古典庙堂截然不同的是它所使用的材料是钢材而非石料，由此看出建筑以相似的形式给人却是完全不同的审美感受。另外还有采用光电幕墙技术的英国利物浦基础物理研究院和德国哈姆尔城市大厦就满足了恶劣天气对幕墙的所有要求，同时也满足了建筑本身的物理需求，比如阻燃、保暖、隔热等性能，并且还可以把光能转换成电能。由此推测在某种建筑材料集中了多种功能，建筑的结构形式也将发生相应的变化。与此同时，建筑本身的构造组成与细节特征在传递建筑文化底蕴时起着重要作用，成为建筑不可或缺的重要部分。例如新德里的美国驻印度大使馆这座现代建筑，它运用传统的美学法则，并利用现代的建筑金属材料和工业技术，对其外墙和柱廊的细部构造加以精心处理，融合了东方和西方的建筑神韵，整座建筑表现出端庄典雅，轻盈，高贵，奕奕生辉的形象，把印度文化和现代技术完美的结合在一起。另外再看波特兰大厦，它一直被称作是蕴涵着比拟和隐喻的文化连续性的一座“隐喻的建筑”，既非现代又非复古主义的隐喻意义给人们提供了或多或少的亲切感以及平缓、稳定的情绪，也体现出一种肯定社会发展的社会观念。纵观近现代建筑产业的发展势头，随着建筑行业科技进步和技术创新能力的不断加强，以及建筑节能工作不断深入，建筑结构体系的发展形式也多种多样。特别是节能与结构一体化不仅丰富了建筑节能结构体系，还较好地解决了保温体系与建筑的同寿命问题，而且在抗震、安全等性能方面也得到了加强。就如汶川地震灾民安置中，轻型钢结构房屋就发挥了很大作用，也为新型建筑结构体系的广泛应用提出了新的要求。从这一角度出发就不难发现，现如今的建筑市场上新材料层出不穷、新技术应用广泛，建筑构造水平也在不断发展和进步。可以说建筑构造的发展是一个动态的过程，和相关专业的发展密不可分。如高分子防水卷材的出现，带来了防水构造的发展，要完成这一构造就必须了解高分子防水卷材的材料性能，在特定气候条件下的受力特征，施工中要采取的构造处理，任何没有考虑到的失误都有可能导致构造设计的失败。因此，及时正确掌握构造理论知识在实际操作中的技术能力是在以后提高建筑构造水平的有坚实基础。进而使我国后现代主义建筑思潮在建筑文化上表现出双重性，这不仅反映了现代建筑领域中新技术的时代性，而且还反映了建筑本身的大众化、历史化、地方化等特征。
在人类社会文明发展的各个历史时期，结构技术影响了建筑发展的历史文化价值。运用在建筑中的技术的发展与技术本身的发展并非同步的，而且在建筑中各类技术相互结合的程度也不同，在对建筑的形式的决定作用中所占比例也不尽相同。目前，数字化技术正在向建筑领域渗透，建筑形式所涉及到的技术内容将变得比以前任何一个时期更加丰富，更新的速度也更加迅速。就如同最新的科学技术和最先进的生产力结合起来，这是建筑发展的大方向。当人们深刻认识到建筑形式和文化的意义的时候，现代主义建筑强调建筑随时代而发展变化，现代建筑要同工业化社会的条件与需要相适应，强调重视建筑物的实用功能，主张突出现代材料、结构的特质并发挥新建筑的特点等等，这些新型的建筑观带给人一种强烈的时代感。但同时也能让人们看到，现代主义建筑主张坚决抛开历史上的建筑风格和式样的束缚，按照今日的建筑逻辑灵活自由地进行创造性的设计与创作。与此同时在建筑发展的趋势上，很多建筑行业人士决定抛开其积极的一面，这样就使得现代主义建筑在社会发展的道路中产生了一系列的问题，许多人批评它割裂历史，过分的重视技术而忽视人的情感需要，忽视了新建筑与原有环境文脉的联系，因而又产生了很多新的流派和新的创作倾向。通过这样不断“割舍”又“获得”的改革创新思路，加上新时代建筑设计理念和更完善的技术水平，使得建筑本身在各行业领域中具有重要的推动价值。
如今，建筑不光是人类社会文明的产物，还是人类物质生产活动的一个重要组成部分。其本身其实就是一个供人们居住、工作、娱乐、社交等活动的环境，因此不仅内部各组成部分要考虑配合与协调，而且要特别注意与周围大自然环境的协调。它的构造与形式可以反映出一个民族和时代的文化内涵，也凝聚了广大劳动者的智慧和情感，积淀了深厚的历史发展文化和丰富的社会及人文意识形态。它不仅具有多样性、丰富性、地区性的特征，而且还成为人们理解现代建筑的物语，欣赏现代建筑的视角，同时也成为了我们评价现代化建筑的一个重要标准。
1H型钢在各种工业建筑和民用结构中的应用
1.1热轧H型钢在各种工业大型厂房建筑中的应用
根据资料显示，在用于建造工业厂房建筑时，在相同的规模和模式下同比采用铆接工艺相对来说金属10%，也比采用焊接工艺相对节约金属3%，比采用铆接工艺可节约金属10%。H型钢具有结构自重轻、截面模数相对大的优势，广泛应用于火力发电站重型锅炉的承重结构的断面最理想的型钢。在日本，26.5万kW以上的火力发电站，多采用H型钢作承重骨架。我国山东石横电厂钢结构厂房H型钢用量占总用钢量的70%。我厂附近在建的漳三电厂和王曲电厂也都采用H型钢制作锅炉的承重骨架。石油精炼厂及石油化工厂中的厂房结构等，也多采用H型钢冶金工厂的厂房也大多采用H型钢。炼钢厂厂房、轧钢主跨厂房等多采用400x400系列柱型H型钢，也有相当数量采用高600~1000mm的H型钢。如宝钢一期炼钢厂房，H型钢的用量占总用钢量的50%以上。在我公司的第二条生产主线的建设中，转炉车间厂房和H型钢厂房建设中也将大量采用H型钢。这些H型钢主要用在：1跨度大于6米的檩条一般采用高100~300mm的HM(中翼缘和HN(窄翼缘H型钢;2梁一般采用高300~900mm的HN(窄翼缘H型钢;另外H型钢可用作20吨以下的行车的吊车梁;3主厂房柱可采用两根高300~900mm的HM(中翼缘和HW(宽翼缘H型钢组合成格构式柱，荷载相对小的抗风柱、墙皮柱可直接选用高200~500mmH型钢。
1.2H型钢在地下安全支护和构架支撑工程中的应用
H型钢被广泛使用，在与其截面的安全性和经济优势，建设地下工程，如地下铁路，矿山巷井，海底隧道的建设。在日本新干线铁路和名古屋-神户之间的公路隧道施工使用H型钢为防止土体坍塌的墙。使用H型钢在地下铁路的建设，可以减少水泥墙厚度，并改善地下开采进度，特别是地质构造复杂，大量的建筑，但也显示出H型钢，安全，可靠，易于更换的优势。
1.3H型钢在桥梁工程中的应用
城市高架多层公路及其桥梁、公路和高速公路及铁路桥梁工程大量使用H型钢。大跨度桁架式钢桥，其桁架的杆件及桥面系梁与支撑也常采用H型钢作为基本构件，但由于其杆件多要求更宽的翼缘，因而在应用轧制系列的H型钢方面受到一定的限制。
2热轧H型钢在民用建筑中的应用
在H型钢用于各种工业建筑的同时，它也被用于高层、多层及别墅等民用建筑中。
2.1H型钢在多高层及高层建筑中的应用
在多高层建筑的钢结构，H型钢型材占有不可替代的地位在高层建筑结构采用钢筋混凝土结构，钢-混凝土组合结构和钢的结构，包括三种类型，这些类型的结构都具有应用H型钢的可能性。这些高层建筑地基多采用H型钢或钢管作桩，打入地下几十米深。其底部结构可由H型钢外包钢筋混凝土而形成的型钢混凝土结构。其上部结构多采用由轻型H型钢柱或蜂窝H型钢梁组成的钢结构或钢筋混凝土组合结构。近年来随着经济的飞速发展，我国各地相继建成许多高层建筑。
2.2H型钢在多层建筑中的应用
由于钢材是一种环保型建筑材料以及钢结构建筑具有技术含量高、生产效率高的特点，因此随着经济的发展钢结构建筑在多层民用建筑中的竞争优势更加明显。在国外由H型钢建成的多层民用住宅、多层写字楼等早已不鲜见。国内由马鞍山钢铁公司生产的H型钢建成、由马鞍山钢铁设计院设计的H型钢示范工程———马钢光明小区也已建成，并取得良好的性能价格比。近年来，随着我国H型钢产量的不断增加及其市场的不断推广，在各地已有大量的H型钢用于多层建筑中。
3热轧H型钢的应用问题
目前，中国已经建成了一批万能轧机生产线，已经初步具有了中小型H型钢系列的生产能力，但在其应用中存在以下问题：1一般设计师在对热轧H型钢的性能特性的知识不足情况下，习惯于使用传统的普通钢。H型钢，而不是I型梁在使用中，因此，H型钢主要规格范围，规范和更具有优势并未被利用，但不能反映H型钢弯曲性能和节约钢材这一重要功能。2在我国钢材销售方式还是采用的传统的销售方式与H型钢的多规格之间存在矛盾。H型钢的品种规格多是H型钢的一个突出特点同时也是其优点所在。由于全世界各地H型钢标准以及规格的标准多达达一、二百个，在中国热轧H型钢国家标准(GB/T11263-中的规格为74个，其数量是其它型钢的几倍、十几倍。在我国的结构设计中在使用中，工程使用的型钢数量一般几个、更多在几十个规格标准中搭配使用。所以，工程中涉及到的型钢的规格具体的订货量都相对很小，有时甚至几吨有时甚至更少都是有可能发生的现象。但是，H型钢的生产是现代化的大规模的生产，H型钢的生产规模和生产成本计划都应达到一定的数量标准才进行组织和相对集中生产，所以对于订货数量少的和规格数量少的就和生产H型钢的部门存在相当大的矛盾。因此在借鉴发达国家销售经验的同时应找出一条适合H型钢的销售方法。
题 目 可持续设计理念下的高层建筑设计
教 学 点 侨大教学点
年 级 2019级
专 业 建筑设计
学 号 ***
学生姓名 李志豪
指导老师 汪静
评审日期 2021 年 01 月 30 日
成 绩
评审教师（签名）
广东工业大学继续教育学院制
可持续设计理念下的高层建筑设计
摘 要：建筑设计是当今社会建筑发展过程中不可缺失的一个重要的环节，他是社会发展的基础，是让人民生活的一个基本保障，是提供人民舒适生活的基石，本研究主要分析建筑设计领域下高层建筑设计的可持续发展理念。
引言
我国目前处于发展中国家，根据国家出台的一些相关发展政策，使得社会经济有一个飞跃性的提高，在这种飞快加速发展的社会背景下，建筑行业作为国家及人民的发展基石来讲也相应的提高到了一定的程度，在这种情况下建筑设计理念及其技术需要拥有更加高超的设计理念及技术含量，因为随着社会不断发展，人民基本素质不断的提高，原普通的住宅人数容量到达一定的瓶颈，这时候就要深入研究并处理当今社会的建筑容积率问题，从而提出了高层建筑设计理念，确保能够满足当今社会发展需求。
（一）可持续设计理念下的高层建筑设计中“高层建筑的定义”
超过一定建筑高度和层数的多层建筑为高层建筑，在我国自2005年起出台规定超过10层的住宅性建筑和超过24米的其它民用性建筑为高层建筑。1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4个类型：第一类型为9~16层（其最高高度为50米），第二类型为17~25层（其最高高度为75米），第三类型为26~40层（其最高高度为100米），第四类型为40层以上（其最高高度大于100米以上）。公元前280年古埃及人建造了高度为100多米的亚历山大港灯塔建筑，523年在中国河南登封县建成高度为40米的嵩岳寺塔，而现代高层建筑兴起于美国，1883年在芝加哥建起了第一幢高11层的保险公司大楼，1931年在纽约建成高101层的帝国大厦。第二次世界大战以后，出现了世界范围的高层建筑热潮。1970~1974年建成的美国芝加哥西尔斯大厦，建筑高度约443米高。
在我国，相关旧规规定：8层以上的建筑都被称为高层建筑，而目前接近20层的称为中高层建筑，30层左右接近100米称为高层建筑，而50层左右200米以上称为超高层建筑。在新规《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定：10层及10层以上或高度超过28米的钢筋混凝土结构称为高层建筑结果。当建筑高度超过100米时，称之为超高层建筑。因此我国的《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）及《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）将10层及10层以上的住宅性建筑和超度超过24米的公共性建筑和综合性建筑划分为高层建筑类型。（国外定义：在美国，24.6米或者7层以上的建筑视为高层建筑；在日本，31米或8层及其以上视为高层建筑；在英国，大于或者等于24.3米的建筑视为高层建筑。）
（二）可持续设计理念下的高层建筑设计中“高层建筑结构总图布置原则”
高层建筑在初步设计阶段时，应综合考虑使用要求、建筑美观、结构合理及施工方便等因素。高层建筑承受的竖向荷载较大，同时还承受控制作用水平力，因此，高层建筑结构设计应注重概念设计、重视结构选型与建筑平面、立面布置的规律性，选择最佳结构体系，加强构造措施以保证建筑结构的整体性，使整个结构具有必要的承载力、刚度和变形能力。因此，高层建筑结构总布置工作用应遵循以下的原则：
一、选择有利的场地
高层建筑的基础设计，应综合分析考虑建筑场地的地质状况、上部结构的类型、施工条件、使用要求，确保建筑物不致发生过量沉降或倾斜，满足建筑物正常使用要求，尽量避开不利地形，同时确保施工安全。高层建筑首先应选择有利（稳定基岩、坚硬土、开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等）的场地，避开对抗震不利的地段,当条件不允许避开不利的地段时，应采取可靠措施，使建筑物在地震时不致由于地基失稳而被破坏，或者产生过量下沉或者倾斜。
二、选择合理的基础形式
高层建筑应采用整体性好、能够满足地基的沉载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。宜采用筏形基础，必要时可采用选用箱型基础。当地质条件好、荷载较小且能满足地基承载力和变形要求时，也可采用交叉梁基础或其他基础形式。当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可采用桩基础或复合地基。一般情况下，高层框架结构多采用条形基础、筏板基础或柱下独立承台基础。高层框剪结构多采用筏板基础或柱下独立承台基础、剪力墙部位采用条形承台基础。高层剪力墙结构优先采用墙下布桩并设置承台梁或采用桩筏基础。高层筒体结构多采用桩筏基础。
高层建筑的基础应有一定的埋置深度。基础埋深采用天然地基或复合地基时，可取房屋高度的1/15,采用桩基时，可取房屋高度1/18（桩长不计在内）。高层建筑基础的混凝土强度等级不宜低于C30。当有防水要求时，混凝土抗渗等级应根据地下水最大水头与防水混凝土厚度的比值采用。必要时可设置架空排水层。高层建筑具有层数多而总高度高、荷载大和自重重、所需要基础底面积大、基础埋置深度较深的特点，因此，高层建筑的基础不但要求基础和地基能提供足够承载能力，以承担上部建筑的重力，同时，要求高层建筑的基础可以承受在风荷载和地震荷载等水平荷载引起得到倾覆力矩，保证高层建筑具有足够的稳定性和刚度，使沉降和倾斜控制在允许的范围内。
高层建筑基础工程设计与施工的情况更复杂，难度更大，技术要求更高，更严格，责任更重大，且高层建筑基础所占的工程量大、消耗的材料多，对建筑物施工工期影响大。一般9~16层民用高层住宅的地基所需工期占总工期的1/3左右，造价也占总造价的1/3左右，因此，基础设计对高层建筑的经济技术指标有较大的影响。
三、合理设置结构变形缝
在结构总体布置中，要考虑沉降、温度收缩和体形复杂对房屋结构的不利影响，往往用变形缝将房屋分成若干个独立的结构单元，以消除或减少这种不利影响。在高层建筑布置时，一般情况一采取调整平面形状与尺寸和结构布置，加强构造措施，设置后浇带等方法，尽量不设缝、少设缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，则需合理的设置变形缝。设缝时，必须保证有足够的缝宽。
1.设置伸缩缝时，框架结构伸缩缝的最大间距是：55/m；剪力墙结构伸缩缝的最大间距是：45/m。
2.沉降缝的设置应符合国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）的有关要求。但现在高层建筑一般带有裙房，高层主楼与裙房的荷载及刚度相差悬殊，且建筑平面往往是相互偏心布置形成高层结构刚度差异，设变形缝可减少不利影响。
3.设置防震缝时，最小宽度应符合下列规定。框架结构房屋，高不超过15m的部分，可取100mm；超过15m的部分，抗震设防烈度6度、7度、8度和9度、相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm，框架剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的70%采用，剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的50%采用，但二者均不宜小于70mm。防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按不利的结构类型确定；防震缝两侧的房屋高度不同时，防震缝宽度应按较低的房屋高度确定。当相邻结构的基础存在较大沉降差时，宜增大防震缝的宽度。抗震设计时，伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝最小宽度的要求。当采用构造措施和施工措施减少温度和混凝土收缩对结构的影响时，可适当放宽伸缩缝的间距。防震缝宜沿房屋全高设置，地下室、基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造。
建筑高层结构总体设计原则应从安全、受理合理、节约投资、方便施工等方面提出种种限制与要求，建筑师应妥善协调使用功能、造型效果、结构体系、结构构造之间的矛盾，使结构和建筑达到和谐统一。
（三）可持续设计理念下的高层建筑设计中“总平面设计的要求和方法”
在建筑设计之初，最先规划和设计项目整体布局及环境等相关因素分析平形成总平面图，这是建筑设计中的指路灯，是不可缺失的一部分。
一、交通分析
1、车行道：注意从主干道进出小区路线是否顺畅，地下车库出入口与小区路、城市道路间的关系。
（1）小区通路出入口应距大中城市主干道交叉口的距离自道路红线交点量起，不应小于80米，次干道不小于70米。
（2）小区内道路至少应有两个出入口，住宅区内主要道路至少应有两个方向与外围道路相连接，机动车对外出入口数量应控制其出入口间距不应小于150米。人行出入口间距不宜超过80米，当建筑物长度超过80米时，应在底层加设人形通道。
（3）住宅区内尽端式道路的长度不宜大于120米，并应设不小于12mX12m的回车场地。
（4）当住宅区内道路纵坡在10%以上且坡超过30米时，应设步行梯道，每段梯步不得少于3级，每15级左右应设置高度不小于1.5米的缓冲平台，并在坡道旁附设推自行车的坡道。
（5）住宅区内道路最小转弯半径，视道路等级而不同，除满足消防车通行的规定外，宜采用9米~20米，最小可采用5米，会车最小视距为30米，停车视距为15米~20米；机动车、非机动车和人行道的横坡宜采用1%~2%。
（6）住宅区内各级道路宽度宜为：小区路路面宽度为5~8米，建筑控制线宽度不宜小于10米；组团路路面宽度为3~5米，建筑控制线宽度不宜小于8米，宅间小路路面宽度不宜小于2.5米。
2、人行道：研究人的活动模式；人车分流设计概念。
（1）城市中人行交通系统规划应以行人流量的大小和流向为依据，并结合建筑功能的需要，组成空中、地下和地面的人行交通系统。
（2）住宅区内人流量：115~150人/分，人行道宽3.5米；75~115人/分，人行道宽度3.0米；小于75/分，人行道宽度2.0米；很少人流量，人行道宽度1.5米。
3、消防车道：坡度、建筑物间距、回车场、地下室顶板对路面的降板处理、排水、荷载等（参见防火设计规范）。
（1）低规6.0.1条：街区内的道路应考虑消防车的通行，其道路中心线间距不宜超过160米，当建筑物沿街部分长度超过150米或总长度超过220米时，均应设置穿过建筑物的消防车道。
（2）6.0.7条：建筑物的封闭内院，如其短边长度超过24米时，宜设有进入内院的消防车道。
（3）高规4.3.1条：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。当高层建筑的沿街长度超过150米或总长度超过220米时，应在适中位置设置穿过高层建筑的消防车道，高层建筑应设有连通街道和内院的人行道，通道之间的距离不宜超过80米。
（4）高规4.3.2条：高层建筑的内院或天井，当其短边长度超过24米时，宜设有进入内院或天井的消防车道。
（5）高规4.3.5条：尽头式消防车道应设有回车道和回车场，回车场不宜小于15mX15m。大型消防车的回车场不宜小于18mX18m。
（6）高规4.3.6条：穿过高层建筑的消防车道，其净宽和净空高度均不应小于4.0米（深圳要求净空高度不应小于4.5米）。
（7）消防车道的转弯半径不应小于9米，对于高层建筑不应小于12米。
（8）消防车道的宽度：登高面处不应小于6米，其余处不应小于4米。
（9）消防车道的坡度：登高面处不应大于1%，其余处应为不大于7%。
（10）消防车道距建筑物距离：登高面处应为5~10米，其余处不宜小于2米。
（11）登高面宜在用地红线内解决，条件限制确有困难时，可利用绿化带作登高面，但绿化带下应铺设硬地。并按消防车总重300KN计算。
（12）当建筑物凹入处进深不超过4米时，该凹入范围可计入1/4周边长度算作登高面。入凹槽宽度不大于2.5米，该凹槽长度可不计入建边总长度。
（13）登高面总宽度可累加计算，但累加计算次数不应超过两次。
（14）高规4.1.7条：高层建筑的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5.00m、进深大于4.00m的裙房，且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口。
4、竖向设计
（1）竖向设计原则：竖向设计是按照总体规划要求，考虑项目的建筑功能布局，结合场地地貌条件特征，施工与技术条件，为了满足总平面道路交通、场地排水建筑布置的安全和维护、改善景观等多方面的综合性场地的竖向设计与作图工作。竖向设计包括对自然地形进行利用和改造，以确定场地坡度和、控制高程、平衡土石方等主要内容。竖向设计应该考虑生态环境保护措施，尽力做到使雨水就地渗入地下或储存利用。
（2）竖向设计要求：a.首先应确定场地四周的竖向控制点坐标与高程（常由规划部门提供城市规划或既有道路中心标高及坐标当没有控制高程时，就应该依据现状地形图设定）。尔后是合理选择和设计场地的地面形式。场地设计高程要与周围环境的现状高程（如周围的城市道路标高、市政管线接口标高等）、与规划控制高程之间要有合理的衔接；还应利用地形地貌减少土石方改造量，方案的选择过程必须考虑防洪水排涝设防要求。
b.确定场地坡度与控制点高程。建筑物与建筑物之间，建筑物与场地之间，包括建筑散水、硬质和软质场地、建筑物与道路停车场、广场之间要有合理的关系，要考虑工程管线适宜的埋设深度。
c.确定合理利用及排除地面雨水方案，达到雨水能顺畅排出，避免积水。d.合理组织场地的土石方工程和防护工程，设置必要的挡土墙、护坡以减少对场地土壤的冲刷。
e.配合道路设计、环境设计，提出合理的解决方案与要求，满足车行、人行及无障碍设计的技术要求，保护和改善建设场地及周围场地的环境景观。
（3）竖向设计场地坡度：场地设计的地面形式；可有场地的地面坡度不宜小于0.2%，依据不同的自然地形坡度，可分别处理成平坡式、台地式和混合式共三种。分别为：当自然地形坡度小于5%，应采用平坡式；当地面坡度大于8%时，应采用台地式，台地式的高度宜1.5~3m，台地之间应设挡土墙或护坡连接式；采用混合式布置时，台地的划分应与场地的功能和使用性质相协调。
（4）场地竖向设计的技术要求：
1.总平面占地面积较小，且地形平坦时，其场地竖向设计图可只定出建筑物室内地面绝对设计标高、建筑物室外四角及场地内部道路交叉点绝对标高。
2.总平面占地面积较大或地形起伏复杂的场地，应作竖向设计图，首先制定利用与改造地形，再做竖向施工图，绝对标高高程。
a.建筑物室内地坪，标注建筑图中±处标高，对不同高度的地坪，分别标注其标高；
b.建筑物室外散水，标注建筑物四周转角处或对称两角处的室外地坪标高；
c.代表性的构筑物标高；
d.城市道路和周围用地，标注现状及规划标高；
e.道路标注：路中心转折或变坡点标高；
f.挡土墙标注：墙顶和墙角标高，路堤边坡标注坡顶和坡角标高，排水沟标注沟顶和沟底标高等等。
（5）土方平衡：场地标高的升降：
1、土方工程的计算仅包括场地整平部分，因而在平衡填挖方时，尚应包括建筑物、构筑物、道路及管线有关的土方工程量；
2、区内土方工程量除考虑尽量减少外，还应使填挖方接近平衡。在填方工程量或挖方工程量超过10万立方米时，填挖方之差不应超过5%；在填方工程量或挖方工程量在10万立方米以下时，填挖方之差不应超过10%；
3、在建成区地块内有高层建筑、地下室并受四周市政路的影响，一般不做土方平衡，也很难做到土方工程平衡。
5、建筑定位
（1）退红线：1、建筑退红线原则上按建筑外围投影计算。2、地下建筑物的离界距离应不小于地下建筑物深度（自室外地面至地下室建筑底板都得底部距离）的0.7倍，且不得小于5米。
（2）建筑间距：根据不同建筑性质，不同城市的日照按规定外，还应符合消防、卫生、环境、保护、防灾、通风和工程管理埋设等方面的规范和城市设计的要求。
6、日照：必须遵循当地城市规划部门的规定。深圳住宅间距，多层、低层住宅平行布置朝向正南时，其最小间距、新区不得小于南向建筑，北向外墙从地面至女儿墙高度的0.9~1.0倍，旧区不得小于0.8倍。当南向住宅为点式且面宽小于25米时可按不得小于0.8倍控制。其中五层以下建筑间距系数不得小于1.0，当住宅正面不朝向正南方时，其间距应按表中规定的折减系数确定。
（四）可持续设计理念下的高层建筑设计中“高层建筑裙楼设计”
1、一般概念
在高层建筑设计概念中高层建筑分两个大体功能部位，裙楼与塔楼。
裙楼—服务性和辅助性得公共空间；
塔楼—高耸的竖向体量，主要用于办公、住宅和公寓等功能。
这两种功能部位是互相弥补的，对于地产商来讲，裙楼属于巨大的引力源，形成强大的磁场来带动塔楼的租售。
2、裙楼的基本形式
（1）直落式（没有裙边）：此类型整体外形及功能单一，难以满足有大空间的功能要求。适用于用地限制或者造型需要者。
（2）基座式：裙楼“裙边”突出，类似塔楼基座，成为基座式裙楼。优点是裙楼建筑面积可大可小，塔楼和裙楼得到联系便捷，不会浪费基地面积，适用于功能较为单一者。
（3）毗邻式：裙楼单独形成体量与塔楼上下联通、左右贴邻时，成为毗邻式裙楼，优点是在功能上便于划分功能分区，容易组织各种对外，对内的出入口与交通流线，便于火灾扑救，结构上主体与裙房部分的矛盾也大为减弱。
（4）分离式：高层主体建筑与裙房完全分离，只有连接体相联系，称为分离式裙楼，优点是主体建筑与裙楼在功能布置中不受结构与设备等技术因素的干扰，有利于防火，同时两者的结构形式也可根据各自的功能特点来选择。
3、裙楼的功能组合模式
（1）办公裙楼：行政办公楼、行政专用办公楼、租赁大楼、公司专用办公楼。
（2）旅馆裙楼：星级旅馆（旅游旅馆）、经济型旅馆（商务旅馆）。
（3）商住裙楼：指临街高层住宅和公寓用于商业功能的裙楼。
4、裙楼功能分区与流线组织
（1）高层办公楼
a、功能分区：大堂、餐饮、会议、专用大厅、后勤（基本模块）；商业、康乐（附加模块）。
b、流线组织：重点是人的流线组织。某种意义上讲，裙楼模块之间的关系处理，即裙楼的流线组织，在标准层上班的额人群是高层办公建筑的主要人流，办公人流相对集中，有明确的人流高峰期，高层办公综合体对外商业设施人流量大。
（2）高层旅馆
a、功能分区：大堂—服务台、休息区、银行、行李房等；商业—商场、专卖店、商品库等；餐饮—餐厅、咖啡厅、酒吧、相应服务间等；会议商务—大宴会厅、多功能厅等；康乐—健身、桑拿、娱乐、相应更衣室等；管理—办公、财务等；辅助—后勤、工程等。
b、流线组织：前台区域（客人）、后台区域（员工）。
（3）高层住宅除了沿街布置的商住楼，高层住宅一般不设裙楼。面街布置的住宅建筑出入口不能直接开向城市道路或住宅区级道路，住宅出入口与城市道路之间要求有一定的缓冲或分隔。
3、裙楼中庭设计定义与性质
“中庭”原型来源于传统庭院，现代中庭没有很明确的定义，一般称为“四季厅”、“共享空间”、“内院大厅”或“中厅”。中庭是一种复合空间，小中有大，大中有小，追求的是：运动中的空间感与空间中得到运动感。中庭也是一种联结高层建筑与城市空间的中介空间，是具有室外特征的内部空间，一般情况下内部充满阳光，通过与城市街道或广场结合，为人们提供步行、购物或休息及娱乐的空间。
（五）可持续设计理念下的高层建筑设计中“高层建筑标准层设计”
1、标准层建筑布局与组合设计
（1）概念：高层建筑是在一定场地条件下实行竖向空间拓展，争取获得更多楼层建筑面积和总建筑面积一种建筑途径，这种按竖向空间积层的相同楼层即构成高层建筑的标准层。高层建筑塔楼空间有重叠的水平空间与垂直空间两部分构成，标准吃平面布局和空间组织是高层建筑的设计重点，它不但占有高层建筑主体的大部分乃至绝大部分面积，并决定着高层建筑形体的造型艺术效果，所以标准层是高层建筑的本质载体，它是高层建筑设计的核心问题。
（2）标准层类型:在标准层设计中吗，由于垂直体需要竖向贯通，常将楼梯、电梯、设备辅助用房、管井等集中布置，并与相应的结构形式构成“核心体”，以抵抗巨大的风力和地震力，这部分通常成为核心体。而把用于办公、居住等人们日常使用的部分成为“壳体”。核心布置与高层塔楼功能类型关系不大，而壳体水平空间的形式则取决于塔楼功能类型，就“核心体”与“壳体”相对布置与组织关系而言，反应在标准层中可有集中式、分散式和综合式三种主要形式。
集中式：集中式布置方式是将“核心体”部分集中起来，在标准层平面中独立成区，它与使用部分的“壳体”关系又可分为中心式、对称集中式、偏心集中式和独立集中式等几种。
分散式：对于每层建筑面积较大或有中庭的高层建筑，结合交通、防火分区的具体要求，将楼电梯、设备间、管井等分散地布置在每个分区的合理位置。这样一来，对于防火安全设计和垂直交通组织较容易地得到满足，而且平面布局比较灵活、造型比较丰富。
综合式：“因势利导，因地制宜”是建筑设计的成功之道。如果说前面所归纳的几种方式均具有典型性的话，实际工程中由于建筑不同，环境、场地、规模、层数、使用功能、结构、设备等综合因素影响，平面布局方式更多见得到是前面集中方式的综合。
2、高层办公建筑标准层设计从功能的角度来说，不同功能的高层塔楼，便有不同空间组合的标准层，设计中也必然有各自的规律。目前我国最多的高层建筑功能类型为办公、旅馆、住宅或三者组合形成的综合楼。
（1）高层办公建筑分类-高层办公建筑按使用方式分，可以归纳为：出租办公楼（房地产开发商根据市场需求，投资设计建造，建成后以分层或分区等方式出租给公司、企业使用的高层办公建筑）；专用写字楼（某一大公司、银行或企业，为了开展业务工作，而设计建造的专用高层办公建筑，有时建筑规模较大，其多余的面积供出租给其它公司使用）；高层政府办公楼。
（2）办公建筑标准层空间体系构成-办公空间、交通联系空间、卫生服务空间、设备空间。办公空间类型：办公楼的功能空间一般可以分为办公室、会议室、卫生间、开水间、设备间和交通联系空间。不同使用性质的办公楼具有不同的管理模式和办公类型，且各种办公机构大小规模不一。针对不同的办公组织形式，一般可以分为细胞型空间、小组型空间、开放型空间、景观型空间。
其中办公楼的功能空间中办公室其组合应符合办公组织形式和办公工艺流程，并满足采光、照明、景观等方面的要求。办公室平面的长宽比一般不超过2：1，净高不低于2.4m。
会议室的功能正逐步从纯粹的开会决策等延申出展示、汇报、交流等功能，它应具备各种先进的技术措施，如投影仪、电脑、音像通讯设施。
交通联系空间分垂直联系空间（标准层的楼梯一般同时就是消防楼梯，按照消防规范的要求，每层楼梯总宽度应按其通过人数每100人不小于1米计算。办公楼楼梯最小净宽度不应小于1.2米）。
水平联系空间（联系顺畅便捷，尽可能缩短行走距离，以提高工作效率。双面布置房间走到净宽不小于1.6m，单面布置房间走到净宽不小于1.3m）。
卫生服务空间（卫生间应设前室，内设洗手盆、镜子、红外线烘手器、触滴式肥皂液等，并保证前室和卫生间内通风、排气，各楼层卫生间位置应统一，以便集中安装上下水管道以及排气管道井）。
开水间（内设开水器、洗茶杯及消毒的水池、吊柜、过滤茶叶的器具、垃圾桶及滴漏等，开水间的面积不应小于6平方米）。
设备空间（可分为空调用房、配电房等设备用房和电力、空调、上下水、排烟排气、通讯电缆及网络等垂直管道井及配电箱、消防栓、警报器、监视器、广播等设施）。
细胞型空间：细胞式办公室位于板式高层走到的两侧，或塔式高层核心体周边回廊布置。房间面积较小，约9~40平方米以自然采光为主附以人工照明，私密性较强。
小组型空间：类似于细胞型，只是房间是中等尺寸，面积约40~120平方米，每个房间厨房、卫生间等服务房间。适合于内部有一定数量成员协同工作，但内外联系较少的办公方式，或小公司使用。
开放型空间：即由不到顶的隔断划分空间，形成办公封闭的空间类型，这种空间类型便于管理，有助于加强工作之间的联系，节省交通面积，提高工作效率。
景观型空间：这种也属于开放式空间类型，但布局更为灵活、随机。
3、高层办公建筑标准层平面形式
影响平面形式的因素很复杂，包括审美心理要求、建筑功能要求、管理使用要求、基地状况要求、环境气候要求、技术条件要求等，须在综合以上多方面要求后经过建筑师的创作构思方能确定高层办公建筑标准层平面形式。总的来说，其平面形式是以下三种类型或其变形。
（1）塔型平面
当标准层平面长、宽相等或相差并不悬殊时，即形成塔形平面。这种平面形式进深与面宽没有明显差异，便于布置进深较大的办公空间，且空间流动性较大，适用于需要大空间、对私密性要求不高、工作联系密切的办公机构。办公空间围绕垂直核心体布置，其使用、联系、管理、安全疏散均较方便。当建筑高度越高，比板式楼更能发挥抗风能力与结构材料的优越性。它所形成的细窄阴影对周围建筑的遮挡影响相对较小。由于以上优点，塔形平面在高层办公建筑中运用最为广泛。
（2）板型平面
板型平面是相对塔形平面而言，指标准层平面的纵轴向尺度比横轴向进深尺度大得多。板型平面适宜建于狭长地段内。平面进深较浅，采光通风较好，适合与分隔成中小型的独立办公空间。这种布置有可能争取到明楼梯、明电梯厅、明厕所和明走到，天然光利用率高，通风好，节省能源，适合于行政或企事业单位管理办公。
板型平面也存在着一定的缺陷。从平面看，狭长形态势必增加走到的长度，楼、电梯也将分散布置，从而增加了交通面积。所以与塔型平面相比，板型平面的平面利用率不高。从体形看，因其受风面积很大，结构体系所能达到的高度有限，而且板式楼的阴影，将长时间遮挡周围建筑的阳光，这些都是在设计中选择塔型、板型方案时应予考虑的因素。
（3）交叉型平面
交叉型平面在某种程度上可以说是介于板型平面和塔型平面之间。它比塔型平面争取了更多的靠窗位置，获得了更好的自然采光条件，且在任何一平面上形成分区明确的自然单元，便于向相互没有联系的办公机构提供独立的使用空间，特别适合于出租办公楼。由于几个空间单元围绕公共服务核心位置，不会出现类似板型平面那样长长的走道，布局较为紧凑。
上述三种平面形式，仅仅是高层办公建筑最基本的三种形式，由于办公空间类型（特别是大空间办公与景观式办公）对平面形状的约束较小，这为创造别具一格、式样新颖、独有个性的平面形式提供了可能。建筑师可在地理环境、文化背景、气候条件等因素的基础上，充分发挥创造力。在上述三种基本形式可组合或衍生出变化多端、造型各异的平面形式。
4、高层办公建筑标准层平面规模的确定
平面规模即标准层面积大小。它将对高层建筑内环境、效益、效率、功能合理性、经济性等方面的优劣产生重要影响，设计中应参照以下因素考虑：
（1）采光要求
现代高层办公建筑虽然主要采用人工照明，但从舒适度与节能的角度出发，天然采光无疑成为影响办公环境好坏的重要因素。就小空间办公室而言，采用单面采光其进深不应大于7m；大空间办公室、单面采光其进深不大于12m，双面采光的办公室相对两面的窗间距不应大于24m。这是对标准层平面规模制约因素之一。
（2）市场需求
标准层平面规模应考虑业主或市场的需求，特别对于出租办公楼，因租用公司有大有小。诺进深过大，小公司租用就很难布置，如进深大于12m时，一家小公司若想租用50~100平方米的面积，则合理布置就非常困难；但若进深国小，则使平面使用率偏低。因此办公空间的进深应考虑市场需求，在经济欠发达地区，宜采用较小的进深；经济发达地区，宜采用较大的进深。增加标准层面积以适应大、中型公司需求，又可提高有效使用面积系数。
（3）防火要求
必须满足我国《高层民用建筑防火规范》（BG50045-95）中相关规定。
（4）结构要求
高层建筑主体结构具有多样性，迄今为止主要有：框架、框架剪力墙、剪力墙、筒体、筒中筒、束筒、框筒等等。不同的结构体系所能达到的层数或高度有所不同。因此，当总建筑面积确定后，标准层平面规模将受到层数限制的影响，结构体系对平面规模虽属间接影响，但在设计中必须考虑两者的互动性，理想的平面规模需要合理的结构体系做保证。
（5）人均面积要求
办公室内每一个办公人员需要确定某种标准的办公面积（该面积指有效使用面积）包括家具所占的面积，工作活动需要的面积，额外的私密性要求的面积，有关的档案资料贮藏面积以及内部交通面积，并不包括休息、卫生服务、公共设施等面积。每一个工作面积所占的面积因工作人员的工作内容，性质不同而有不同的面积指标。
（6）标准层平面利用率要求
标准层平面利用率即指有效使用面积与标准层面积的比率。标准层的有效使用面积指办公室的净面积。标准层面积包括有效使用面积和核心体面积之和。核心体面积如前所述包括交通设施（楼梯、电梯面积）、设备占用面积及辅助服务面积。平面利用率越高，说明相同的标准中有效使用面积越大，标准层的经济性越强。
每一个标准层都力求有最多的有效使用面积，而有效使用面积又决定于标准层大小以及结构、交通、服务、设备等配套设施的经济合理性，假如标准层面积设定过小，而结构与配套设施限于条件有一个基本要求，则使用面积就相对减少，平面利用率就较低。因此一定程度上增大标准层面积，就能获得更大比例的有效使用空间。但若标准层面积定得过大，不仅使进深扩大，影响采光，且交通线拉长，使用不便，有可能不符合防火要求，因此平面利用率也应有限度。通常，高层办公建筑标准层平面利用率可控制在70%左右，小空间办公室因其交通面积过多可低于70%，大空间办公室可高于70%。
（六）可持续设计理念下的高层建筑设计中“地下停车库设计”
1、地下停车库的概述
地下停车库按建筑空间分类，有单建式及附建式两种类型。单建式地下车库在地面之上除少量汽车出入口、采光、通风设施外，没有其它建筑物。单建式地下停车库建筑覆土之后，地面仍为开敞空间，对于地面的景观环境几乎没有影响。由于单建式地下停车库结构柱网尺寸的布置仅考虑汽车空间尺寸要求，故技术处理较容易实现。附建式地下停车库是在建筑物下布置地下停车库，建筑物的结构要求及其它设备的要求等诸多因素都将影响附建式地下停车库的设计，使得建筑设计难度增大，尤其对建筑内的地下停车库更是如此。
2、规划布局
机动车辆较少时，汽车停车场可以作为单体建筑，但当车辆达到一定数量后，将停车场纳入建筑整体中去规划是必须的。我国与发达国家的汽车消费观念及状况不同，但从发展的角度去看，两者的差别将会逐步减少，甚至趋于相同。因此借鉴国外的发展经验，将汽车停车场结合整个建筑考虑才能适应经济发展的宏观环境。单建式与附建式地下车库的总平面设计应区别对待。附建式地下停车库由于与地上部分建筑相关联，故在进行总平面布置时要处理好地下停车库出入口与地面建筑周边环境的协调，同时需考虑出入口处的交通视线、地面交通流线及城市道路的路网状况。
3、平面布置
地下停停车库的平面布置涉及到交通组织、柱网布置、停车位布置等多方面的内容。车库的交通组织对整个车库的运营起着关键性的作用，在做到车辆行驶路线便捷明确、避免交叉干扰、有利交通安全的同时，还须做到与停车空间联系紧密、方便车辆进入等。另外，车库内交通的组织同车库出入口的设计有关，两者的关系在很大程度上取决于地下停车库所处的位置以及地下停车库出入口的个数。
在设计停车位时，为提高地下停车库的停车面积利用率，需依照行车道两侧布置停车位的原则进行车位排放，停车方式采用前进停车后退出车垂直式或后退停车前进出车垂直式，停车库车位安排一般不宜采用斜放式停车。
地下停车库的柱网尺寸主要包括停车间柱距尺寸和通车道柱网尺寸等。对于附建式的地下车库其柱网的布置受上部主体结构影响较大，而对于单建的地下停车库其柱网布置相对就较为自由，可以根据停放的标准车型、车辆停放的方式、行车线路等多种因素灵活布置。需要特别予以重视的是停车间柱距尺寸的选择，因为停车间柱距尺寸的大小直接决定了每两柱间可停放汽车的数目，在停车间柱距的选择时可选择单车位柱网，双车位柱网和三车位柱网三种尺寸。一般四车位的尺寸较大，实际中应尽量少使用。三车位的停车在应用中较广泛地采用，按小车停放三辆的净跨为7.5m，这时柱中距一般依柱径尺寸大小可以选择7.8m或8.1m。
4、竖向设计
地下停汽车库垂直方向的设计主要受车库净高要求、上部覆土厚度及坡道设计等多种因素的影响。室内净高主要由停车及行车空间尺寸高度及设备管线尺寸高度等因素决定，依据选定的车型，停放小型汽车层高定为3.6m较为适宜，中型汽车的层高则为3.9m。库顶局部覆土的厚度一方面与绿化有关，如种植灌木要求不小于30cm，若种植大型乔木则要求100cm以上，另一方面还与是否有设备管线穿过有关。在基本确定了汽车库的剖面后，还要注意库顶绿化是否同周围环境相协调，是否影响上部高层建筑的使用，车库的坡道布置能否满足规范关于最大坡度的要求以及同周围的道路能否很好地衔接等问题。附建式地下停车库尤其要注意车库的基础埋深同周边建筑的基础会不会产生冲突。若不符要求，可通过调节车库地坪标高、车库净高、更换结构形式等多种方式加以调整。层高对地下停车库的埋深和经济造价有直接的影响，同时也影响到通风、采光、防火等诸多因素。因此，减小结构构件的尺寸及合理布置设备管线也是设计中应考虑的重要内容，在地下车库设计，尤其是附建式地下停车库设计中应结合设备布置等因素合理地确定层高。
5、地下停库存通风系统设计
（1）地下停停车排风系统单独布置
排风口的位置尽量合理，一般从理论上应该下部排2/3；上部排1/3。但是从设计中使用方便角度看，风口布置在下部会影响汽车的使用空间，而且现在房地产商为了降低造价，往往把地下停车库层高搞的很低。一般汽车库梁底高度大部份在3m以下，而且风管侧面或风管的底表面开孔设置即可。如果梁底表面在2.7m以下，再用排风口就会影响车辆通行，而且风口也容易被车碰坏。
（2）停车停库进行机械排风
地下停车库进行机械排风时，按规定应向室内补风，但目前一般都没设机械送风。因为机械送风系统的设置不仅增大了投资，而且送风机和送风管道要占用建筑空间。有时由于车库梁底比较低，布置送风管很困难。所以当停车库设在地下一层时，可以利用车库进出车道进行补风，因为大部份车道内形成负压，而且车库的进出口大部份是非密闭形成的门，就是在火灾时，防火卷闸门关闭也要以在卷闸门的下部留有缝隙，用以对排烟进行补风。
（3）机械排风兼排烟系统
目前这种机械排风兼作排烟系统方案设计比较多，由于它是用同一台风机和同一管道系统，平时作排风用，火灾时作排烟用，往排风量与排烟量相差很远。如一般车库净高只有3m，按6次/叶换气量计算，每平方米风量只有18（m3/h).而排烟量根据防火远东为60（m3/h.m2），（是指一个排烟系统只负责一个防烟分区）或120（m3/h.m2），（是指一个排烟系统负责一个防烟系统负责两个或两个以上的防烟分区时）。为节省投资，当排风系统兼作排烟系统时，只有采取缩小防烟分区面积的方法，来减小防烟分区的排烟量，使最大的一个防烟分区的排烟量与排风系统的排风量相等或相近，才可能使排风系统兼作排烟系统。
6、地下停车库的停车设计
根据《汽车库建筑设计规范》要求，设计汽车库时柱网尺寸一般为5．4 m～7．8 m(应视柱子断面而定)，地下停车库的层高则可根据地下停车的空间大小，车库安全净高取2．3 m～2．5 m为宜。住宅小区的地下停车库的设计一般采用坡道式汽车库并以垂直式停车为主。坡道式汽车库坡道设计时应使其坡道系统在每层楼面上周转通车道畅通，形成上、下行连续不断的通路，并应防止上、下行车交叉。在满足防火分区的前提下，减少砖墙的空间分隔，使行车者行车视野较为通透，减少压抑感。为保证进车和倒车流畅，减少起步及停车的次数，降低行车过程中汽车尾气污染，车库内行车道不应过多的曲折迂回，行车道宜为环形。行车道及车库出入口处应减少使用减速带和减速槛，地面采用耐磨、防滑混凝 t刚性面层，同时在停车位距墙1.5 m处设地面轮挡，避免行车过程中对车造成损害。
建筑地下停车库的设计应严格遵守新的车库防火规范，设计时还应该从各方面综合考虑，这样设计出的系统才能既安全、经济又便于管理。同时也要结合工程实际情况，合理规范车库布局，优化车库设计。既要着力于提高停车率，又要便于使用，使地下车库同总体环境融为一体，减少车辆进出对周围环境的影响，并充分考虑到车库的经济合理性、实用性和安全性，真正体现以人为本的设计理念。
（七）可持续设计理念下的高层建筑设计中“绿色建筑设计”
高层民用建筑是绿色建筑设计的 重要运用对象，在高层民用建筑中应用绿色建筑设计，符合环境友好型社会建设和可持续发展要求，有利于增强高层民用建筑的环保性能。
1、绿色建筑设计概述
绿色建筑，是指实现环保理念与建筑特征有机结合的建筑，其既符合节能环保方面的要求，又具备一般建筑的共同特征，因此既能够将建筑给环境造成的负担降至最低，又能够切 实有效地发挥建筑的一般功能，对于建筑行业走上可持续发展 道路而言，具有重要价值。绿色建筑设计，即在节能环保理念 指导下所做出地建筑设计，相较于一般建筑设计而言，具备环 境友好特征，有利于降低建筑的能源消耗和给生态环境带来的压力。绿色建筑设计充分反映出人与自然和谐相处的观念，现 阶段已成为高层民用建筑的重要追求方向[2]。
2、绿色建筑设计的主要原则
应用绿色建筑设计最主要的目的，在于追求人与自然关系的和谐、推动人与自然实现协同友好发展。从这一目的出发，应用绿色建筑设计，需要遵循以下几项基本原则：其一，以人为本原则。以人为本是科学发展观的核心内容，绿色建 筑设计同样需要围绕这一核心而进行；其二，节能环保原则。绿色建筑设计应符合资源节约型社会和环境友好型社会要求，通过设计有效地减少建筑本身的能源消耗，最大限度地节约资源；其三，环境适宜原则。应用绿色建筑设计时，建筑设计师 必须充分考虑建筑所在地的地理环境特征，保证绿色建筑设计与气候、地形等地理环境要素相适应，有效推动建筑与自然实现和谐发展；其四，科学规划原则。绿色建筑既应具备环境友好特征，又应具备现代建筑的精细化特征，因此在进行设计时，必须结合建筑学相关理论知识，科学规划设计方案，做好 顶层设计，以此切实保证建筑能够发挥其实际功能。
3、在高层民用建筑中应用绿色建筑设计的具体策略，做好高层民用建筑选址工作绿色建筑设计追求实现人与自然的和谐发展，因此建筑 选址在绿色建筑设计中具备重要的基础性作用。在正式展开 绿色建筑设计之前，建筑设计师应全方位了解目标选址周边的环境状况，充分考虑环境条件对于绿色建筑设计的影响、考虑建筑设计对于环境的影响，全方位整合关于气候、地形地质状 况、水文等各方面信息，并对这些信息进行深入细致的分析和论证，以此有效增强绿色建筑设计的科学性与合理。
建筑物可持续设计理念是未来的设计趋势，也是将来建筑物发展的一大方向，因为只有进行可持续设计，才能确保建筑物生态环保功能和作用的有效发挥，才能实现建筑的长期、可持续利用。
参考文献
[1]覃敏强.建筑高层框架结构布置（J）.《大众科技》，2010
[2] 董智年 鲁大伟，住宅小区的地下车库设计[J]四川建材，2011.06
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