摘要：随着城市的快速发展，为了有效利用土地资源及人口居住压力，越来越多的超高层建筑出现在建筑工程中。超高层建筑具有一定的复杂性，对其进行设计时有很多需要注意的问题。特别是目前的建筑设计中，很多的设计师会从节约成本的角度出发进行建筑结构设计，却会导致所设计的建筑难以充分地发挥其应有的性能。本论文针对复杂高层建筑与超高层建筑结构设计要点进行研究。
关键词：超高层；建筑设计；设计问题
引言
近年来，随着劳动人口大量涌入城市从事生产与生活，我国的城市化与城镇化水平不断提高，一大批特大型、大型城市如雨后春笋般涌现出来。城市中庞大的劳动人口基数对有限的城市范围带来了极大的负担与压力，城市现有的占地面积已经无法满足城市中居民的生产与生活用地，立体空间的理念应运而生，通过充分利用城市的立体空间，借助立体建筑可以有效增加城市的实际用地面积与容积率，节约城市的建筑面积，缓解城市，尤其是特大型城市用地紧张的压力，是提高社会和谐程度与人民生活满意度的重要手段。
1超高层建筑设计概述
1.1超高层建筑设计概述
超高层建筑主要是指整个建筑高度超过 100m 的民用建筑，随着城市化进程的加快，城市人口越来越多，这种建筑方式非常适合城市用地紧张的局面，同时较多的超高层建筑设计在城市中拔地而起，也彰显了该地发展势头强劲和发达的城市形象。在超高层建筑发展过程中，融入了较多的科学设计理念，其中的电气设计就是一项最基本的设计要求，这一设计对人们的生产生活影响十分重大，超高层建筑不仅体现了我国科技的进步，同时也象征着我国综合国力的提升和城市竞争力的提高。但是超高层建筑需要大量的资金来进行设计和维护，对人力、物力、财力消耗较大，与建筑在设计时节约的原则相违背。
1.2超高层建筑设计特点
随着我国建设水平的提高与现代化建设进程的不断推进，越来越多的高层、超高层建筑开始在城市中出现，以满足城市居民强大的房屋租赁与购买需求。超高层建筑的设计理念是通过充分利用城市的立体空间，增加城市的实际容积率，超高层建筑在设计阶段除了关注建筑本身的功能，为住户提供与低层建筑住户无差异的便捷、安全的生活方式外，随着城市经济的快速发展与城市居民生活水平的提高，城市居民对居住小区生态环境的要求也逐渐提高，良好的绿化环境与自然化的生态环境会提升住户居住的舒适度与幸福指数。因此现阶段规模性的超高层建筑在设计阶段会格外关注小区的规划与设计、小区的绿化程度、室外的自然生态环境等要素，以提高居民居住的舒适度。
2超高层建筑电气设计基本要求
2.1 超高层建筑电气设计的安全性要求
任何建筑设计首先必须考虑安全性，尤其是超高层建筑电气设计更是不可例外，实际设计人员在有效确保安全性的同时，还需考虑电气系统的稳定可靠性，一般综合考虑。由于楼层较高，可以将负责整个楼层的电气系统变配房设置在位于楼层的中央位置，这样的操作方式可以实现能够有效降低低压配电时的电压损失；同时可以考虑在建筑物的地下层设置柴油发电机，以确保任何时候下高层建筑可以实现持续供电的可能。整个建筑在进行电气系统的设置时，一定要结合楼层的实际高度，控制电缆与电线的实际长度。
2.2 超高层建筑的电气设计尽可能的满足其节能性设计要求
现代社会的发展，越来越关注节能与环保了，低碳节能环保已经成为社会发展的主流趋势，超高层建筑在实现节能上，可以借助采用市场上较为流行的T5 节能荧光管，其次在水泵或者是空调风机的设置过程中，可以通过采用我国设计的比较主流的变频控制实现，这种设计的优势主要在于能够根据系统地实际操作需求，自动调整实现马达的用电量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样就可以实现避免传统的由于马达运转时间过长而带来的对用电量的消耗浪费的情况。
3超高层抗震设计
3.1结构平面设计
超高层建筑设计时结构平面设计常存在外形不规则、上下不对称、形心、质心偏心大、凹凸变化尺度大、结构平面刚度与现状不均匀、长度长等一系列问题。
3.2抗震构造柱
抗震构造柱在设计中通常存在大厅的四角、外墙的转角缺乏构造柱，即使有构造柱但不是成对存在，在一些纵墙和山墙的交接处也缺乏抗震构造柱，甚至在一些建筑中构造柱代替砖墙承重等问题。
3.3设计采取基础隔震相关措施
传统的设计抗震方法依靠结构的承载力和变形能力来消减地震破坏能量，来保护建筑物，却存在许多短板。地震对建筑的破坏，发生的破坏能量多出自于地面，通过建筑物基础向上部层层传递。在对地震经验总结归纳后得出：发生地震时，建筑物结构底部相对越小的滑动，较大幅度减轻高层结构的破坏烈度。基于可动这一概念的基础隔震方案多种多样，主要方式有：软垫式隔震、滑移式隔震、摆动式隔震、悬吊式隔震。例如软垫式隔震就是是在建筑物基础上设置一定带铅芯的钢板橡胶这样的隔震装置，使整个房屋坐落在软垫层上，遭遇地震时，底面与地面相对水平位移小，建筑物自振周期加长，致使主要的变形都集中在软垫块处，建筑物上部间侧移却变得很小，这样做就保护结构一定程度免遭破坏。
4超高层建筑结构设计的技术要点
4.1 钢筋混凝土核心筒
核心筒结构是高层建筑不断向高空发展的最基本体系。为提高超高层建筑结构的载荷能力，应对恶劣的自然环境，如大风与地震对超高层建筑带来的影响，在超高层建筑结构设计时，一般使用钢筋混凝土核心筒结构，以承担 85%以上的水平载荷以及约 50%的竖向载荷。此外，钢筋混凝土核心筒的外墙为多个钢柱，可以有效减少筒体与钢筋混凝土外框柱之间的竖向变形差异，钢柱的设置也极大地提高了建筑物墙体的抗震抗风能力，当风力强劲或地震作用下剪力过大时，钢筋混凝土核心筒结构可以提高超高层建筑物的刚度，进而提高建筑物的安全系数与稳定系数。
4.2 桩基设计
桩基设计是超高层建筑结构设计中的基础环节，在进行桩基设计时，需要充分考虑建筑物所需承受的水平载荷与竖向载荷大小，用以确定桩基的埋置深度，满足基地变形与稳定的相关要求，减少超高层建筑的倾斜程度与位移量。在桩基设计之前，应预先在超高泥岩承载力不超高层建筑物的附近设置地下连续墙作为挡土支护，同时，超高层建筑的楼层中心范围应该采用桩基深埋的方法，使得超高层建筑物的中筒和相邻的墙体直伸到基础内，而对于外墙等结构则可以采用人工挖孔桩。
4.3 平面设计
平面设计是超高层建筑结构设计中的重要内容，在对超高层建筑的平面进行布局时，应当尽可能地增加建筑物之间的防火间距，针对人流量较大的区域，应当保证区域内具备良好的疏散条件，具有停放与通过车辆的空地，为聚集人群提供及疏散撤离的环境条件。在超高层建筑物满足基本功能要求前提下，可以统一对多层重复的建筑平面布局进行规范化设计，以满足超高层建筑的主体结构、设备管线、电气配线分区、防火疏散等竖向设计技术的一系列要求。此外，在对超高层建筑进行平面设计阶段，需要合理规划建筑物内的交通路线，合理化安排楼梯、电梯的数量与设置位置，确保基础设施的使用效率最大化以及安全系数的最大化，以应对由于风力、地震等外在因素带来的安全隐患。
结语
总而言之，一旦超高层建筑发生火灾、地震等灾害，将会对人员、财产造成很大的威胁和损失，因此，为了尽量减小损失，在超高层建筑的设计需要注意很多方面的问题，注意一些普通楼层一般但对超高层建筑较危险的影响因素及重大火灾等安全隐患问题，提高超高层建筑的安全性，减少经济损失。
参考文献
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论文作者:孟雪红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/17
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