高層建筑設計中安全設計問題思考

1、高層建筑設計中安全設計問題思考 摘要：伴隨著社會經(jīng)濟的快速進步與發(fā)展，城市人口規(guī)模不斷擴大，使得居住條件日益緊張，由此城市居民對高層建筑要求也隨之提高，為了進一步滿足城市居民的多元化住房需求，高層建筑的重要作用越來越突出。而在高層建筑設計過程中，首先要考慮的就是安全，以及維護和管理等，高層建筑在不斷演化過程中，形成了其自身的獨特風格，高層建筑所需考慮的安全問題主要就是消防通道、配套設施、安全疏散等。據(jù)此，本文主要對高層建筑設計中的安全設計問題進行了詳細分析。 關(guān)鍵詞：高層建筑；安全設計；安全措施 1高層建筑設計中安全設計的現(xiàn)實意義 （1）在高層建筑工程造價中，合適的安全設施設備所占比例相對較小

2、，甚至不會對建筑工程造價造成影響，但是，安全設施設備的購買與安全性考慮，可以在很大程度上保證建筑工程綜合質(zhì)量。因此，提高建筑工程設計的安全性，是確?，F(xiàn)代化建筑需求的重要措施，同時也是現(xiàn)代化建筑發(fā)展的必然趨勢。 （2）現(xiàn)階段大部分建筑工程在提高結(jié)構(gòu)耐久性上的投入明顯不足，但是，保證建筑工程設計的安全性，適當增加安全設計投入力度，可以有效延長建筑工程的使用壽命，大大降低工程整體工作量。 （3）充分考慮高層建筑設計的安全性，直接影響著我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過進一步優(yōu)化現(xiàn)代化建筑設計，加強對建筑材料和施工工藝水平的嚴格控制，都可以明顯提高建筑的安全性。 （4）高層建筑設計的安全性與風險控制、施工

3、安全控制息息相關(guān)，而且都會直接導致工程額外成本明顯增加。所以，高層建筑設計的安全性對工程造價和質(zhì)量控制有著直接性影響。 2高層建筑設計中的安全設計問題 2.1缺乏避難層 高層建筑造價成本比較高，其結(jié)構(gòu)設計與住宅面積都需要充分考慮，但是，在建筑中避難層的設置卻并不完善，這樣一來，很容易導致在高層發(fā)生火災的時候，由于缺乏避難所，導致居民的生命安全備受威脅。這主要是由于高層建筑在遇到突發(fā)火災的時候，救援的消防云梯車根本不能達到其樓層高度，從而使得在發(fā)生火災時，高層建筑在外施救難度相對較大。在此形勢下，居民只能依靠自身能力進行自救。而在高層建筑合理設置避難層便可以有效解決這一難題，為居民自救提供有力幫

4、助。然而現(xiàn)階段我國部分高層建筑的避難層中防煙系統(tǒng)設計嚴重缺乏合理性，主要是因為風口位置不合理，導致煙氣經(jīng)過風口流進避難層。 2.2消防通道不健全 大多數(shù)高層建筑開發(fā)商為了獲得最大利益，在商用高層建筑建設時，存在密度大、空地少等不良現(xiàn)象，這樣一來就會導致無法合理設置消防通道，這一現(xiàn)象不只是商用建筑，高層住宅建筑中也比較突出。其中一些高層建筑中消防通道主要是以環(huán)形車道為主，部分車道不平坦，也未合理設置回車場，少數(shù)高層住宅建筑還設置了擋車柱，從而直接影響了安全疏散與火災撲滅等工作，導致發(fā)生火災時消防車無法順利通過，進而還會阻礙居民安全疏散，造成火災搶救工作備受影響。 2.3裝修及配套設施不全面 高層

5、建筑建設要求相對較高，其中集中供應空調(diào)與冷熱水都會造成建筑自身壓力明顯增大，而且部分建筑中的消火栓箱為了進一步滿足建筑要求，追求美觀，將消火栓箱嵌入墻體內(nèi)部，導致墻體的耐火極值明顯下降。2.4安全疏散問題相對突出在高層建筑安全疏散方面主要包含兩大部分：疏散人員自身素質(zhì)較差，其在面對火場環(huán)境的時候，應對反應明顯不同，其中大多數(shù)疏散人員此時都會發(fā)生容易混亂的現(xiàn)象；開發(fā)商為了追求更多利益，在安全設計中存在一些不足，即疏散出口較少，總寬度與要求不符，樓梯間面積不足，自然通風條件未充分考慮等等。 3高層建筑設計中安全設計建議 3.1堅持三項原則，落實安全設計理念 在高層建筑設計中，為了進一步落實安全設計

6、理念，在安全設計過程中，應嚴格遵守三項原則，也就是計算簡圖的適當性，設計基礎方案的科學性，高層建筑方案的合理性。對此，在設計過程中，應全面做好各項工作。遵守安全設計的計算簡圖適當性原則，需要嚴格控制計算中的誤差，盡量縮減計算誤差比重。在計算完成之后，還需要有序開展驗算與審核，有效避免出現(xiàn)計算誤差。遵守安全設計的基礎方案科學性原則，在制定方案的時候，設計人員應充分全面了解相關(guān)內(nèi)容，其中主要涉及整體設計方案中相鄰建筑施工條件與環(huán)境，建筑所在地區(qū)土體特性以及設計中地基的最大潛力對地基承載力的影響等等，通過詳細分析并深入探究相關(guān)因素，據(jù)此制定安全設計基礎方案才更加科學合理。遵守高層建筑方案的合理性，設

7、計人員應提前分析方案的可行性與實用性，避免方案在建筑施工中遇到相關(guān)問題，導致難以順利實施，從而直接影響高層建筑的安全施工。 3.2完善基礎結(jié)構(gòu)設計方式，強化地基承載力 就高層建筑安全相關(guān)影響因素來講，建筑地基承載力的作用十分關(guān)鍵。只有做好相關(guān)各項工作，才能夠確保地基承載力的科學性與合理性。做好天然地基加固設計。目前在高層建筑施工過程中，大多數(shù)地基利用的都是天然地基。在此形勢下，設計人員需要對天然地基的實際情況進行綜合考察，并充分合理利用設計方式方法，強化地基承載力。其中可以在設計過程中通過深埋地基設計手段，增強地基穩(wěn)定性與堅固性，或者通過人工修正完善地基，滿足建筑對地基承載力的相關(guān)要求。合理設

8、計鋼筋混凝土墻。為了保證高層建筑地基承載力，在地下室設計中，外墻大多數(shù)會設計成鋼筋混凝土墻結(jié)構(gòu)。在此環(huán)節(jié)設計過程中，利用鋼筋混凝土墻結(jié)構(gòu)，不僅能夠確保地基外側(cè)層間剛度良好，而且還可以從基礎結(jié)構(gòu)上，有效提高建筑地基的穩(wěn)固性。保證地下室設置的合理性。在高層建筑地下室設計過程中，合理設置地下室的承重與高度等相關(guān)因素，能夠在很大程度上提高建筑地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，而且科學設置地下室還能夠進一步協(xié)調(diào)高層建筑的整體結(jié)構(gòu)，從而促使建筑安全結(jié)構(gòu)得以順利實現(xiàn)。 3.3充分利用剪力墻開洞方法，優(yōu)化建筑安全設計 我國相關(guān)部門在建筑規(guī)范中，明確規(guī)定長剪力墻最好開設洞口，并以高層建筑建設具體情況為依據(jù)，嚴格規(guī)定洞口

9、開設的相關(guān)要求。在建筑安全設計中，根據(jù)剪力墻洞口沿著豎向水平排列布置要求，以及洞口分布和大小因素等，對剪力墻進行劃分，主要分為五大類，即實體剪力墻、聯(lián)肢剪力墻、框支剪力墻、整體小開口剪力墻、多聯(lián)單獨剪力墻。在開洞設計環(huán)節(jié)，為了確保剪力墻的實際承載力與安全性、可靠性，在確保建筑質(zhì)量與實現(xiàn)設計要求的基礎上，應嚴格遵循相關(guān)規(guī)定，即盡量縮減剪力墻洞口數(shù)量和面積，最好采取單排開洞方式作業(yè)，剪力墻開洞的位置應該放置在墻體中間。以上設計要求主要目的是避免由于剪力墻洞口數(shù)量、面積、位置等相關(guān)因素對高層建筑的安全性造成威脅。 3.4在安全設計中，科學合理選定建筑梁的具體高度 在高層建筑安全設計過程中，懸挑梁的重

10、要作用不可替代。因此，在高層建筑安全設計過程中，科學合理設計懸挑梁具有十分關(guān)鍵的現(xiàn)實意義。在懸挑梁設計中，科學計算并選擇建筑梁的具體高度，是確保建筑安全設計的重要因素。在安全設計過程中：在計算梁高度時，應充分考慮梁繞度的影響作用，適當增加梁高指數(shù)，避免在建筑使用過程中掛梁由于繞度影響，造成變形，生成裂縫，從而影響高層建筑的安全性與穩(wěn)定性。在計算時，應最大程度上降低誤差，并在計算結(jié)束之后，針對結(jié)果進行驗算，有效防止在整個計算過程中由于誤差太大，直接影響懸挑梁的安全性。在計算過程中，還需要對非水平地震在懸挑梁中的影響進行全面考慮，這主要是由于非水平地震對懸挑梁的安全性有著直接性影響，因此在計算和設

11、計梁高時，設計師應切實依據(jù)建筑物所在區(qū)域的地質(zhì)狀況，對地震在懸挑梁安全中的影響作用進行綜合考慮。 3.5進一步加強抗震性能設計，確保高層建筑設計的安全性 在高層建筑設計中，想要保證建筑具備良好的抗震性能，必須全面考慮滿足國家對高層建筑的抗震要求。在進行安全設計時，設計師則應做好全過程工作。在設計分析的時候，進一步確定結(jié)構(gòu)設計指數(shù)與國家建筑物抗震規(guī)定要求是否相符，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時采取措施加以修正。在設計之前，全面做好施工區(qū)域場地地質(zhì)條件和環(huán)境的調(diào)研工作，科學設置建筑物抗震設防類別與地震動參數(shù)等等。在設計過程中，還需要詳細分析建筑的彈性與彈塑性計算工作，并采取有效的計算、審核途徑，對計算結(jié)果進行

12、判斷，確保其與相關(guān)建筑規(guī)定的安全性要求相符。在建筑安全設計中，明確建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，以及在建設過程中所需強化的重要部分，通過采取多元化設計方式，制定抗震性能設計對策。想要對設計結(jié)構(gòu)與建筑抗震要求的符合程度做進一步判定論證，在必要的時候，設計人員需要對建筑構(gòu)件、模型、節(jié)點等做抗震試驗，從而為設計方案的有序?qū)嵤┑於▓詫嵉幕A。 4結(jié)語 總而言之，在現(xiàn)代化建筑行業(yè)的發(fā)展影響下，對高層建筑的安全設計進行全面控制，直接影響著建筑工程質(zhì)量與造價等整個過程。所以，高層建筑安全設計人員需要具備較好的安全責任意識，根據(jù)工程施工特性，在需要的時候，選擇高標準的規(guī)范要求，并充分考慮建筑的堅固性與耐久性需求，在保證建筑工程安全與質(zhì)量的基礎上，為建設企業(yè)帶來良好的綜合效益。同時，還需從建筑體系、材料選擇、構(gòu)造、施工等各個階段，全方位確保建筑的安全性，以保證居民人身財產(chǎn)安全為根本。 參考文獻 1王泰康.關(guān)于目前高層建筑結(jié)構(gòu)安全設計的若干問題探討J.科技創(chuàng)新與應用，2015（14）：233. 2戚路濤.