建筑设计研究分析篇（1）

现如今，我国建筑业蓬勃发展，各种高楼大厦拔地而起，在给城市带来现代化气息的同时，也带来了一定的环境破坏，比如光污染等。为了使建筑更加环保，使建筑在使用周期内节约更多的能源，就必须优化建筑的设计，充分考虑节能的重要性。笔者根据多年的建筑设计工作经验，对建筑节能有一些粗浅的看法，下面就来谈一谈建筑在设计过程中，如何运用节能的方法，提高建筑的总体性能。

一、建筑整体与周边环境的节能设计

在建筑建设之前，要合理考虑其附近地理环境的状况，在了解建设的基本因素后，从整体上对周边环境进行节能设计。可以从选址、气候条件、规划以及朝向等方面进行设计，为建筑创造一个稳定的外部环境，有利于实现更好的节能。

（一）选址要科学

节能型建筑的选址很重要，要看实际的土质、天气、水文、地形等自然环境的情况，合理选择地址。建筑设计的首要工作就是对位置的选择，好的地理位置会给节能工作创造得天独厚的便利条件。因此，建筑设计必须在良好的环境下才能提高全周期内的质量、性能，为以后的节能工作打下了一定的基础，使各种建筑资源得到优化配置，维护了城市生态平衡。

（二）对外部环境的节能设计

建筑在定好位置后，要优先考虑其周围的小气候特征。在一定程度上，建筑物会有各种功能的需求，此时就要优化外部的环境，进行合理设计，从而改善附近的小气候，使节能更有效果。具体内容有：首先，要在建筑物的四周适当的种植一些植被，比如大型的乔木、灌木丛等等，使建筑物得到一定的保护。植被是建筑物天然的屏障，具有防沙挡风、吸收噪声、遮阳避雨以及调节空气、涵养水源等功能，体现了较强的环保节能效益。其次，合理利用人工的方式，模拟自然环境。这种方法类似于人工降雨，通过人为的改变，对建筑物周围的气候进行调节。比如建造人工湖面，可以增加空气中的水分、平衡气候与温度，还可以减少灰尘、收集雨水等。

（三）进行科学的规划与体形设计

众所周知，对建筑物进行合理的规划必不可少，它可以保证体形的优良设计，使整体性能更加节能。具有稳定的质量与性能可以抵御恶劣的气候条件，规划要对建筑物的体形、体量、组合方式以及日照朝向等进行全方面的考虑。举一个例子，蒙古包顶部的圆形面就是一个很好的体形，其圆锥形的房顶与大草原气候很适应，既有散热的功能，还可以防风防沙，使整个结构稳固；在沿海地区的很多小镇，气候比较湿热，就需要用自然通风的方式调节建筑物周边的小气候，对节能也有很明显的效果。在布局方面，利用建筑物的朝阳面和阴面使周围的气压不尽相同，这样即使在没有风的情况下也可构成通风的条件，使建筑的体形在节能设计当中构成较强的风洞，让更多的自然风储存于其中，不断回旋。可见，这也是建筑设计当中，对通风的一个节能设计，不再过多的使用空调，减少了电能的消耗，起到节能的效果。

二、建筑内部单体的设计与节能

所谓单体设计，指的就是对建筑物内部各组织结构的设计。各构件也要注重节能的因素，从而使内部空间得到合理分隔，减少占地面积。主要考虑一些新型的可再生原材料，加强设备的节能选择与设计，从而更好地利用建筑周围的小气候条件，使室内的建筑性能得到彻底的改善与优化。

建筑物的各部分要进行全方位的构造节能设计，要在符合建筑物基本的组合性能外，对各部分的选材、造型、结构等进行深加工设计，比如墙体、门窗、楼板以及顶棚等，在保证外部自然条件良好的情况下，对室内的节能进行更为合理的设计。

（一）房顶、顶棚的节能设计

房顶是一个建筑物的顶端，它和外界环境直接接触，与大气环境的关系最为密切，因此，要对屋顶进行节能设计。房顶的节能设计策略主要有加强屋面的保温效果、运用坡屋顶的方式以及根据实际需要，架设隔热性能较好的保温层面，如蓄水屋面、隔空散热屋面以及种植屋面等等，都可以起到良好的节能效果。

（二）楼板的节能设计

要根据其结构的余出空间，对楼板的造型加以精心设计，像吊顶的节能设计。可以把循环的水管架设到其内部，天气炎热的时候，可以使用冷水系统循环使室内的温度有所降低；天气严寒的时候，就可以运用热水系统循环进行采暖，提高室内的温度。这一方法对能源的需求极低，同时调节效果又很高，是一种不错的建筑节能技术。

（三）门窗的节能设计

建筑的门窗如果设计不合理，就会大量流失能源，有数据显示，有超过30%的能源都是通过门窗而损耗的。对此，要合理设计门窗，做好门窗的节能工作。可以从以下几点进行考虑：首先，控制好门窗的朝向面积比例，阳面的门窗面积要大，以保证充足的阳光照射进来；其次，安设必要的遮阳设备，我国大部分地区都普遍使用大的玻璃幕墙，会造成一定的光污染，应该在外部采取一定的遮阳措施；再次，要保证通风的良好性能，使换气可以随时进行，尽量使用自然通风的方式，而不是借助空调；最后，寒冷地区的建筑要使用门斗，减少外门流进过多的冷风，还要采取一定的聚热保温措施，保证建筑在冬季时符合供暖的标准。另外，要运用高性能的幕墙以及门窗，充分使用可再生、无污染的新型清洁能源，比如地热能、风能、太阳能等，使这些节能的新产品替代传统的产品。

三、节能材料的选择

科学选择建筑的节能材料，体现了建筑节能设计的另一大主要工作。节能材料的选取，必须依照环保、安全、节能以及经济的要求。一方面，在我国科学技术迅猛发展的同时，很多创新型的节能材料被广泛开发出来，运用到实际的建设中去，起到了较好的节能效果。比如当前流行的新式防水、保温材料，它们广泛使用于墙体和屋顶当中，可以防潮，调节室内的湿度；新式的透光隔热玻璃应用在门窗上，具有超级好的透光、隔热能力；使用灵活性较强的铝制遮阳板，使遮阳效果更加可靠有效。另一方面，建筑设计要根据实际的施工情况，使用带有地方特色的节能材料，多加使用乡土材料，使其贴合建筑的需要。

总结

总而言之，我国建筑行业的发展规模正在日益扩大，但建筑的能耗也在逐年提高。有数据显示，建筑所产生的能耗超过了城市总能耗的三成，给社会经济的发展带来了不利影响。因此，建筑的设计必须充分考虑其节能的方面，从而发挥出巨大经济效益与环境效益。这样做，可以充分认清我国建筑的发展水平，提高人们的工作与居住环境，实现各方面能源的节约。相信在建筑人的不断努力之下，建筑节能工作一定会取得更好的发展。

参考文献：

[1]蒋官杰.浅谈如何在建筑规划设计中实现建筑节能[J].现代物业（上旬刊），2012（08）.

[2]陈晓晨.浅谈在建筑规划设计中实现建筑节能[J].中国新技术新产品，2012（03）.

[3]孔凡.浅谈建筑电气的节能设计措施[J].黑龙江科技信息，2012（05）.

建筑设计研究分析篇（2）

引言：高层建筑是伴随近几年社会生产的变化而出现，并随着人们生产生活对此类建筑需求性的加强而不断的发展起来的，属于社会工业化、商业化和城市化共同发展的产物。伴随科学技术的进步、各项质地较轻且强度较高的材料的出现以及电气化、机械化与计算机技术等在我国建筑工程行业的拓展性应用，使得我国高层建筑的发展拥有了充足的技术和物质条件。世界上第一栋高层建筑是芝加哥的保险公司大楼，共十一层，高五十五米，随着此栋楼的出现，高层建筑业逐渐的世界上发展起来。目前，我国已经建设完成的，高度在一百零四米以上的高层建筑已经超过了一百栋，其中，在上世纪九十年代末建设完成的上海金茂大厦是截止到目前为止我国最高的一栋高层建筑。

1.高层建筑的结构类型体系

1.1框架―剪力墙类型体系

当建筑物的框架体系整体的强度和硬度无法满足设计和应用的要求时，往往会在建筑物平面部分找一个适当的位置，然后在该位置上设置一个体积比较大的剪力墙，用它来代替部分的建筑物框架，这也是框架―剪力墙这一建筑结构类型形成的原因。当建筑物在承受来自水平方向的一个力时，该结构类型可以通过具有足够硬度的建筑物的楼板与连梁形成一个能够协同工作的建筑结构体系。在这一体系中，框架承受的是垂直荷载，剪力墙承受的是水平荷载，该结构承载荷载的形式，使得其形成了弯剪型的位移曲线[1]。剪力墙这一结构体系的设置，使得结构的侧向硬度被增强、水平位移被减小、框架结构应该承受的水平剪力下降且内力主要沿竖向的方向进行均匀的分布，这就使得该结构体系建筑物的能建高度要远远的高于由普通框架体系构建的建筑物。

1.2剪力墙类型体系

当建筑物的主体受力结构全部都是由建筑物的平面剪力墙结构建构完成时，便会形成剪力墙结构体系。在该结构体系中，单片的剪力墙承受的是全部的垂直方向的荷载与水平力。并且，由于该结构体系属于刚性的建筑结构，所以，其主要呈现出弯曲型的位移曲线。与此同时，由于该结构体系的刚度和强度都处于一个相对较高硬度值上，所以其具有一定程度的延性、传递受力十分的均匀、具有良好的整体性和抗倒塌的能力[2]。所以，在大部分的高层建筑中，设计者都比较倾向于使用此种结构体系。总体来看，该结构体系属于一种性质较为良好的结构类型，能够建立出比框架―剪力墙结构类型还高的高层建筑。

1.3简体类型体系

在高层建筑中，只要是使用筒体带有抗侧力建筑构件的结构类型体都被称为筒体类型体系。该体系主要包括：单筒体体系、筒中筒体系、筒体―框架体系以及多束筒体系等各种类型[3]。从本质上来看，筒体属于一种空间性的建筑受力构件，主要分为实腹和空腹两种筒体类型。其中，实腹筒属于由曲面强或者是平面强围城的一种三维竖向单体结构；空腹筒属于由窗裙梁、密排柱或者是开孔的钢筋混凝土的建筑外墙组合构成的空间性的受力构件。因为该体系的这一构成使得其具有极大的强度和刚度，并且该体系内的各个受力也比较合理，抗震抗风的能力比较强，所以该结构体系常常会被应用于一些跨度比较大、空间比较大或者是一些超高层的高层建筑中。

2.各结构类型的设计方案

目前，我国的高层建筑结构都是有带有竖向抗侧力放入建筑构件，通过与水平楼板的连接而构成的大型的空间结构体系。由于该结构体系的复杂性，如果完全依照三维空间的结构进行分析时无法达到较高精确度的，所以，其设计方法种类也比较多。

2.1弹性假定

目前，在我国的建筑中比较实用的、对高层建筑的结构体系能够进行精确分析的方法是弹性的计算方式。由于受到垂直荷载或者是受到了一般风力的作用，高层建筑的结构则通常会处于一种弹性的工作阶段当中，从建筑结构体系的实际受到了罕见的台风或者是地震的作用时，其内部结构常常会产生比较大幅度的位移，这时，建筑物的主体便会出现裂缝，该结构便进入到了弹塑性的工作阶段之中。在此时，如果仍然使用弹性的方式来计算结构的位移与内力时，则无法真实、准确的反映出该结构体系此时真实的工作状态。如果想要将结构此时真实的工作状态反映出来，则需要以弹塑性的动力计算方法对结构进行设计。

2.2小变形假定

在高层建筑中，小变形假定法是一种被各种设计方法普遍使用的一种基本形式的假定方式。但是，目前我国由不少的专家学者与相关的研究人员开始对几何中的非线性问题，即P―效应进行了一些相关性的研究。经过了一段时间的研究和总结，专家学者与研究员中的大部分人都认为：当建筑顶点部分的水平位移同高层建筑物的高度H二者之间的比值为/H>五百分之一时，P―效应的影响则不能够被忽视，需要计算到高层建筑结构的设计当中去。

2.3刚性楼板假定

目前，我国大部分的高层建筑结构体系的分析方法大部分都是以建筑物的楼板在其自身这一平面内的刚度是无线大的为假定，对于建筑物自身平面外带有的刚度则是忽略不计。由此可以看出，该设计方法在极大程度上减少了高层建筑结构体系的自由度，在一定程度上使得计算方法被简化。并且，假定方式还为那些在空间上采用了薄壁杆件的理论在对筒体体系的结构进行计算时提供了较大的便利[4]。通常来讲，受其自身计算方式和计算时相关的因素的影响，使得该方式比较适用于高层建筑中的框架和剪力墙两大体系。但是，对于那些竖向的刚度会出现突变情况的高层建筑结构体系，楼板的刚度相对较小，且主要的抗侧力的构件之间的间距过大或者是楼层数比较少的高层建筑，楼板出现变形时会产生较大的影响。

结论

总而言之，伴随高层建筑在我国建筑工程行业的不断发展，使得其将成为我国未来建筑行业的重要建筑类型之一。并且，由于各项能够全面的满足高层建筑的科学技术、建筑施工材料、形式与力学分析模式的逐渐发展与日益的复杂多元化，使得未来高层建筑的结构类型也将不断的增多，其设计方式也会随之不断的增加。因此，为了能够在未来的社会发展中不被淘汰，继续的受到人们的欢迎，创新高层建筑的结构类型，追求更具有合理性的力学模型，将成为高层建筑设计师必须要研究和学习的问题。

参考文献

[1]赵丽清.浅谈高层建筑结构分析与设计[J].山西建筑，2007，14：68-70.

建筑设计研究分析篇（3）

Abstract: with the increasing urbanization construction, social development of rapid advance, buy a house for ordinary people to become a indispensable thing, this makes the real estate trade is more and more active on the trend. But in the real estate industry progresses day by day, the construction quality safety and so on also receiving more and more attention. For the design requirements of building structure more and more is also high, this paper based on this, the first introduced the general structure of the high-rise building system, and then analyzes the defects existing in the architectural design, and finally the optimization measures related to perform some of the research and analysis, so as to provide some reference for many designers direction.

Keywords: building structure; Optimization design; Analysis; research

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

一般而言，在建筑结构的设计方案产生之初，建筑的结构从各个方面就存在一定的优劣问题，然后再利用建筑的后续设计以及相关工序的计算研究设计等等，选择合适的材料可以对设计的结构进行一定的优化。本文重点谈论了对于建筑结构优化的相关措施，指出平常设计中存在的一些缺陷，作为专业的结构设计师，应把握结构设计中的原则特点，重视质量，设计出符合规定的建筑。以下种种，仅当各位借鉴参考之用。

一、高层建筑的一般结构体系

1、 框架――剪力墙体系

何谓框架――剪力墙体系，即在有些框架体系的硬度和强度达不到预期的要求，需借助外力来维持其正常形态时，可以在建筑平面的相关地方设计能承受相当力量的剪力墙以替代一部分的框架，这样的建筑体系即为框架――剪力墙体系。一般而言，体系中的剪力墙需要承受建筑的水平方向的剪力，而框架则需承受垂直方向。该墙的设计，在某方面而言大大的加强了结构在侧向方面的刚度，减少建筑水平位移，使得建筑在各个平面上的受力更为均匀，因此在结构设计中来说，这种体系要优于框架体系。

2、 剪力墙体系

剪力墙体系的主要特点是建筑的受力主体基本上全部为剪力墙构成，其中，单片剪力墙需要承受建筑的所有垂直方向的负载。该体系在结构的刚度等方面要优于框架体系和框架――剪力墙体系，它的位移曲线一般是弯曲的，这使得它具有很好的延伸能力，建筑各面受力更为均匀直接。同时也具有很好的整体性，能够抵抗相当的倒塌力，是一项相当不错的结构体系。

3、筒体体系

筒体体系是指建筑的筒体的结构体系为抗测力构件组成的体系。其中包含了很多建筑型式，主要是单筒体、多束筒或是筒中筒等等。筒体属于空间构件之一，一般分为实腹筒和空腹筒。其中前一种一般是用相关的结构单体在建筑的平面或者曲面方向围成三维竖向结构体，而后一种则是指一定的空间受力构件，这些构件主要由密排柱或开孔的钢筋等组成。这种体系的构件受力合理，建筑的抗风、震能力突出，结构刚度强度较大，一般用于高层建筑。

二、现代高层建筑结构设计存在的缺陷

其实对于大部分建筑来说，基本在横向和侧向方面的设计原理没有什么差别的，不管该建筑是高层低层或是多层。但是，高度越高，侧向方面需要考虑的设计因素要求更多，究其原因有二，一是因为楼层越高，建筑在竖向需要承受的压力越大，这就要求设计更大的柱、筒、墙等等。二是在建筑中一般的侧向力比横向力产生的倾覆与变形压力要大很多，对于竖向负载而言，压力的变化不是线型增加而是急剧增加，这使得建筑在抗压抗震等方面的效果更为明显。而在现代具有较高楼层建筑，存在的问题绝不仅仅只体现在结构的抗剪中，更为重要明显的问题出在建筑整体的抗弯曲和变形上。在低层建筑与高层建筑的结构受力方面一直存在很大的差异，设计中尤其需要注意这一问题，其中的共振、水平侧向位移或是剪重等等也是不可忽视的问题之一，设计师在设计时应综合考虑并研究其受力分析。

三、优化建筑结构设计的措施

1、重视建筑的概念设计

概念形成是人们从感性到理性的升华，反映了人们对事物的客观认识。而结构设计师在必须掌握基本的概念设计，因为只有正确的概念设计才能设计出结构合理、构件平衡、安全经济的建筑，这一概念是工程设计的基本思想并被贯穿于设计的整个过程。设计师运用自己深厚的设计理论及自身积累的经验，形成自己的设计概念，并运用这一概念完成高水平的设计工程。是以概念设计是设计师应具备的水平之一。

2、加强抗震设计的理念

总所周知，对于高层建筑而言，除了需要承受建筑物本身的垂直负荷之外，还需要承受相当的侧向风负载以及地震的冲击，显然后一种更为重要。而在高层建筑中不同高度在抗侧力方面的强度也不尽相同，这就导致了薄弱层面的出现，这在设计中应要尽量避免或是减弱。目前，在我国的建筑抗震设计规范中，对于抗震有着两个阶段的设计方式，以求提高建筑的抗震能力。在第一个阶段中，设计师在设计时要充分运用地震参数对建筑结构在弹性的状况下产生的地震效应等进行相应的计算。而在第二个设计阶段中，则采用相应的地震参数计算建筑的薄弱楼层，然后对薄弱环节进行侧向位移或者是转角处理，但得使设计要小于规定的限值，这样才能在不影响建筑本身的情况下尽量减弱薄弱层的影响。

3、综合考虑优化结构设计

设计师在设计建筑时要考虑结构设计中的几种优化方案，并同时综合考虑各方面的外界和内部因素。内部因素包括各个构件的可能承受的受力负载，特别是高层建筑需要重点考虑其竖向方面的受力承受，采取那种结构体系更为合理，但也要遵循经济的原则，而水平受力方面则要考虑建筑的抗倒塌等能力，外界因素则要考虑建筑所在地方的平常风力，抗震以及温度应力等等，综合各个方面进行设计。在设计地基时，应理论结合自己的实践经验综合设计，同时预测可能出现的各种问题，并分析提出一定的解决措施。在对建筑的受力等进行计算时要记住“强柱弱粱、强剪弱弯、强压弱拉”的这一原则,切不能凭自己的想象随意增加建筑的配筋量，而要仔细考虑构件本身的各项性能，对于建筑的薄弱环节重点关注，尽量减少危害发生的可能。同时也要对建筑的组成材料考虑温度应力的问题，对于钢筋等材料而言，温度具有一定的影响。总而言之，在设计过程中，从建筑结构选型、设计布置以及相关的计算过程，都要综合考虑每个可能出现的因素及问题，最好进行一下建筑受力极限验算，这样才能保证该设计方案的可行性与安全性。

总而言之，高层建筑的结构设计是一项相当繁重的任务，设计师在设计时在设计时应考虑的问题很多，需充分应用自己的理论知识，结合自己多年丰富的经验，按照需求，科学的计算设计出符合的建筑，并对其进行一定优化完善，保证建筑的安全与经济。

参考文献：

建筑设计研究分析篇（4）

1 结构分析与设计的基本特点

1.1 水平载荷成为决定因素任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力。在较低楼房中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计，水平荷载产生的内力和位移很小，对结构的影响也就较小；但在较高楼房中尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响，水平荷载却起着决定性的作用。

1.2 轴向变形不容忽视

通常在低层建筑结构分析中，只考虑弯矩项，因为轴力项影响很小，而剪切项一般可不考虑。但对于高层建筑结构，情况就不同了。由于层数多，高度大，轴力值很大，再加上沿高

度积累的轴向变形显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。

1.3 侧移成为控制指标

与低层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素，随着楼层的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大。设计高层结构时，不仅要求结构具有足够的强度，能够可靠地承受风荷载作用产生的内力；还要求具有足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，保证良好的居住和工作条件。

2 高层建筑结构体系类型

2.1 框架―剪力墙体系

当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架―剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。框架―剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架―剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。

2.2 剪力墙体系

当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架- 剪力墙体系。

2.3 筒体体系

凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体- 框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。

3 结构分析中常用的基本假定

高层建筑结构是由竖向抗侧力构件（框架、剪力墙、筒体等）通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种

实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定。

3.1 弹性假定

目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是在遭受罕遇害地震或强台风作用时，高层建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝，结构进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。

3.2 小变形假定

小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少学者与研究人员对几何非线性问题（P -Δ效应）进行了一些研究。一般认为，当顶点水平位移Δ与建筑物高度H 的比值Δ /H> 1 /500 时，P -Δ效应的影响就不能忽视了。

3.3 刚性楼板假定

许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。

3.4 计算图形的假定

高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种。

（1）一维协同分析；（2）二维协同分析；（3）三维空间分析。

4 各类结构体系采用的分析方法

4.1 框架―剪力墙体系

框架―剪力墙结构内力与位移计算的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解答的具体形式亦不相同。框架- 剪力墙的机算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。

4.2 剪力墙体系

剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的机算方法是平面有限单元法。此法较为精确，而且对各类剪力墙都能适用。但因其自由度较多，计算机资源耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框支剪力墙的转换层等应力分布复杂的情况。

4.3 筒体结构

筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。一种是只作几何分布上的连续化，以便用连续函数描述其内力；另一种是作几何和物理上的连续处理，将离散杆件代换为等效的正交异性弹性薄板，以便应用分析弹性薄板的各种有效方法。具体应用有连续化微分方程解法、框筒近似解法、拟壳法、能量法、有限单元法、有限条法等。等效离散化方法是将连续的墙体离散为等效的杆件，以便应用适合杆系结构的方法来分析。这一类方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子结构法等。具体应用包括等代角柱法、展开平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子结构法。

参考文献：

[1]于江.浅谈高层建筑结构分析与设计[J].中小企业管理与科技.2010

[2]赵海凌.高层建筑结构设计与分析[J].中国高新技术企业.2008

[3]吴晓琳.浅析高层建筑结构设计与特点[J].中国高新技术企业.2009

建筑设计研究分析篇（5）

一、绿色建筑材料相关概念

绿色建筑材料是绿色建筑设计中不可缺少的重要组成部分之一，要想对绿色建筑设计管理进行详细的分析与研究，首先就要对绿色建筑材料的相关概念有所认识。本文主要介绍了绿色建筑材料的含义与发展绿色建材的必要性，具体内容为：

1.1绿色建筑材料的含义

绿色建材是指在原材料的利用、生产过程、施工过程、使用过程、废弃物处理等过程中，对环境基本不产生污染，对人类生存环境和健康无害的建筑材料。其特点主要表现在以下几方面：第一、能够节省资源与能源，新型绿色建材大多是由工业以及城市废品进行加工而成的，不仅节能而且无毒无污染，是非常环保的；第二、不会对环境产生再次污染，绿色建材在加工生产的过程中不会像其他传统建材一样给环境造成新的污染；第三、具有更加优越的使用性能，这种绿色建材的材料性能更加优越，能够在很大程度上提高使用效率。

1.2发展绿色建材的必要性

在进行建筑施工的过程中，需要使用大量建材，而传统建材不仅会消耗掉大量能源资资源，还会给环境造成严重影响，这与我国坚持走可持续发展道路不相吻合，严重制约着建筑行业的进一步发展。所以，为了能够有效利用资源、节约能源、保护生态环境，给人们营造一份更加舒适健康的居住环境，就要积极发展绿色建材。

二、绿色建筑的设计原则

在进行绿色建筑设计管理的过程中，应该充分考虑建设项目的实际状况，将先进的管理经验与科学、合理的设计方法相结合，这样才能有效提高绿色建筑的设计水平，具体内容为：

2.1应充分考虑建设项目的实际状况

近年来，我国的建筑水平虽然得到了明显提高，但与国外发达国家相比，在资源的合理运用、能源的消耗、设计理念方面仍存在一定不足。所以，在进行绿色建筑设计管理的过程中应该充分结合我国现阶段的实际状况，对建筑项目进行具体分析，从而制定科学、合理的设计方案。我们国家土地辽阔，地理条件差异很大，各地经济发展水平也不平衡，绿色建筑更需要考虑节约能源、节约资源、回归自然、舒适和健康的生活环境，地理环境。包括绿化的节约用水，绿色建筑要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。

2.2应该充分考虑节能环保作用

随着我国可持续发展理念的不断深入，人们越来越重视绿色健康的居住环境。在进行建筑设计管理的过程中应该充分考虑到节能环保的作用，这样才能给人们营造一个舒适、健康、绿色的生活环境。所谓绿色建筑就是指能够与自然环境和谐相处的可持续循环系统，在进行设计的过程中充分利用了太阳能、风能等可再生资源，积极采用节能环保材料。而要想使建筑达到以上要求，在进行外层建筑的过程中就要进行科学、合理的设计，具体应该充分考虑以下几方面因素：第一、要具有转化、吸收自然资源的作用，这样才能够将自然资源进行合理利用；第二、要具有调节气候、改善室内温度的作用，这样才能够达到良好的保温、隔热效果，使室内气候保持在舒适的温度。

2.3应不断进行科技创新

随着社会经济的不断发展与进步、科技水平得到了明显提高。但创新是促进社会不断进步的最重要因素，所以在进行绿色建筑设计的过程中应不断进行科技创新，并逐步实现精细化目标。绿色建筑的核心理念就是坚持走可持续发展道路，将生态环保技术应用于建筑设计中，而建筑师作为绿色建筑的主要设计人员，不仅要具备良好的专业水平与丰富的设计经验，还应该具有不断探索、大胆创新的精神，能够充分掌握各种绿色材料以及绿色设计理念。现代绿色建筑虽然在很大程度上降低了对环境所造成的影响，但仍存在一定不足。

三、实施绿色建筑设计管理的相应措施

在实施绿色建筑设计的过程中，应该根据建筑项目的实际情况采取相应措施，将各项资源进行合理配置、采用先进的设计管理技术、科学优化设计模式等，具体内容为：

3.1合理配置绿色建筑设计管理中的各项资源

绿色建筑设计是专业工种的合理配合，绿色建筑设计是对整体环境的追求，而设计人员的思考也因该是全方位的，建筑工程师都在设计方案初期讨论中，也有这各自的见解。建筑是代表这一个城市的形象，因此建筑师也被人们定位一座城市形象的灵魂塑造者。建筑师设计不仅要技术与艺术相结合，而且还要与生产的全过程进行整体控制和把握，让人们几乎形成一种共识，那就是个性鲜明，既有设计师的思想，又要用工艺的手段来展现设计师自我思想。

3.2采用先进的设计管理技术

传统的建筑设计管理方法已经无法适应当今社会发展需求，应该积极采用先进管理技术，这样才能保证绿色建筑设计管理的可持续发展。在对绿色建筑进行设计管理的过程中应该注意的内容包括以下几方面：第一、改进传统落后的设计管理技术，采用现代化的先进技术。随着人们生活水平的不断提高，对居住条件的要求也越来越高，传统的建筑设计技术虽然无法满足人们不断提高的居住需求，但也存在一定的优势。所以，在采用现代化先进技术进行绿色建筑设计的同时，也应该充分吸收传统建筑设计的精髓，在结合实际情况的基础上将其进行积极改进；第二、就是注重运用生态设计手法。生态环境中，绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源节能，节地，节水，节材，保护环境和减少污染，为人们提供健康，适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的基本内涵可归纳为：节约能源及资源，减轻建筑对环境的负荷，提供安全、健康、舒适性良好的生活空间，与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、持续发展。

3.3 科学优化设计模式

传统的建筑设计模式过于单一、落后，已经无法适应当今社会发展需求。所以在进行绿色建筑设计管理的过程中应该科学优化设计模式，具体包括以下两方面内容：第一、设计工作应该向着更加多样化的方向发展，绿色建筑设计管理所涉及的内容众多，主要包括项目规划、设计、施工以及验收等内容，应该为客户提供专业的建筑节能咨询和设计管理，综合应用各种建筑环境模拟设计软件，力求项目决策和实施各阶段、各环节的设计工作具有可持续性，提供最优的节能设计解决方案，从而实现真正意义上的绿色建筑设计；第二、就是进行集成化设计。绿色建筑涉及的面很广，是多学科、多门类、多工种的交叉，是一门综合系统工程。其最根本的价值在于，通过认证搭建一个整合设计的平台，将规划、设计人员、工程人员各个环节的人聚到一起，根据实际情况对所有的节能设计指标进行完整量化，降低投入，降低维护费用，真正实现绿色建筑的价值。

四、结束语

综上所述，绿色建筑已经成为现阶段的比较流行的一种设计理念，在对其进行设计管理的过程中不仅要对其概念与设计原则进行充分了解，还要将各项资源进行合理配置，充分运用现代化的先进理念对其进行科学管理。这样才能有效促进建筑行业的绿色、可持续发展，从而给人们提供更加舒适、绿色、健康的生活环境。

参考文献：

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[2] 周玲，刘永强.我国绿色建筑理论的几点研究[J].中小企业管理与科技.2011.02：18-20

建筑设计研究分析篇（6）

针对以上问题，本文将着重对高层建筑核心筒设计进行研究和分析，并给出相应的研究方法和解决方案。

【关键字】超高层建筑；核心筒；得房率；竖向交通；消防疏散

1 超高层建筑现状概述

高层建筑发展至今，已经有一个多世纪的丰富发展史。作为建筑设计发展过程中一个重要的里程碑，高层建筑被城市建筑师们誉为“城市的天际线”这一美称，突显出高层建筑及超高层建筑为衡量城市发展的一个必要要素。

据不完全统计，上海现居全球超高层建筑数量之首。其中，上海在1990～1999年10年期间，高度大于150米的超高层建筑为40幢；2000年～2005年仅5年中，上海的超高层建筑已达32幢；至2008年为止，上海目前的高层建筑有8700多幢，超过100米的超高层建筑有400多幢。

2 超高层建筑核心筒设计属性分析

2.1 设计难度分析

超高层建筑之所以被称之为“超高层建筑”，正是因为此类建筑的高度远远超过其他建筑的高度。超高层建筑的建筑高度超过100米，主要竖向交通依靠平面布局当中一个叫“核”的区域完成。此外，超高层建筑的主要结构高宽比区别于其他建筑。电梯运行方式也不同于其他建筑，消防疏散及设备系统也有别于其他种类建筑设计，更加复杂、综合性强，设计难度较大。

2.2 平面布置分析

超高层建筑的核心筒设计是整个超高层项目中最为重要的设计内容。核心筒设计决定着高层建筑的形态构成，在空间设计上决定着功能空间的使用模式。超高层建筑中的核心筒在本平面中作为“心脏”，它承载着主要的设备、辅助使用、竖向交通等重要使用功能。但对高层建筑来讲，单层面积因防火分区2000平米的规范要求，有效减少核心筒的面积而增加平均得房率，将会是考验超高层建筑核心筒合理布置的一个重要方面，也是超高层建筑设计中的一个值得研究和探讨的方面。根据核心筒平面布置位置划分：1)平面中心排布；2)筒体偏向一侧；3)筒体偏向某一端部。

以上三种超高层核心筒布置方式均根据项目功能性质不同而具体设计，均有利弊点。以超高层办公建筑作为例子分析结论得出，最合理的布置方式选择应该是第一种(平面中心排布)方式。平面整体使用空间争取至最为宽敞舒适的尺度，能够利用的空间较集中。辅助空间中的卫生间、设备机房及管井、疏散楼梯间、卫生间及茶水间等均布置在平面中央核心筒内，最大的增加了使用空间面积，提高单层面积得房率。

3 超过高层建筑核心筒设计特点

3.1 得房率

得房率是衡量整栋超高层办公甲级写字楼的一个重要指标之一，行业标准要求，一般甲级写字楼得房率须保证在65%以上，因此核心筒的合理布置非常重要。超高层建筑核心筒肩负着重要垂直竖向交通的重任，同时负责整栋建筑的设备机房、机电管井以及功能使用的卫生间、茶水间也布置其中。根据经验得出，超高层建筑当建筑高度在100～200米之间，核心筒的标准大小一般为标准层面积的40%不到，才能算是合理有效的布置方式。

举例说明天津金融街?融世中心项目的超高层办公楼得房率。本项目中A塔楼为一栋建筑高度177.85米，单层建筑面积2000㎡的超高层甲级办公楼。核心筒内布置17台高速客梯，其中总6台低区、6台中区、5台高区客体；筒内中心位置设置2台消防电梯和2间消防楼梯间；2间空调机房及若干设备管井。标准层核心筒面积约为520㎡，约占标准层面积的74%。

3.2 电梯布置(竖向交通)

超高层建筑核心筒内主要竖向交通由多部高速电梯承担着人的竖向动线运动。由于甲级办公楼行业规定，电梯等候时间和电梯的运输能力(5分钟内运送人员占总人数的比例：HC5)是另一个重要指标，对其产生直接影响的是电梯的速度、数量和载客人数。另外，电梯的数量和大小又直接影响着核芯筒面积的大小。

此外，超高层核心筒内按照《高层民用建筑设计防火规范》规定，还需布置消防电梯，电梯数量按照标准层单层面积决定。除了客运、消防关系着电梯的设计外，整栋建筑中的所有货运流线，也需通过核心筒内的竖向交通解决。因此，超高层建筑核心筒肩负着整栋建筑的客运流线、货运流线、消防疏散三个重要的方面。

举例说明天津金融街?融世广场项目的超高层办公楼电梯的布置形式及竖向分区。本项目电梯布置遵守电梯计算规定，通过计算结果在低、中、高区分别布置了6台、6台、5台高速客体，3台一组集中布置于核心筒内，同时在筒中央布置2台1600kg的消防电梯和2间消防疏散楼梯间。(如下图1)

天津融世中心-垂直交通系统分析图1

本项目因是一项成本控制项目，业主物业形式不同于其他常规物业，因此在A塔楼方案期间针对核心筒的布置，给出了多轮方案。通过合理排布及电梯计算规则的不断完善，得房率自65%直升至74%，核心筒布置方案过程如下：

3.2.1 方案一：核心筒布置如右图(一)

建筑设计研究分析篇（7）

Abstract: the energy and resource shortage problem in the world are facing problems, and people's living cannot leave the building, so this paper of green building in the main points of design are analyzed, and the hope that through designed to achieve true "green building", people and the nature.

Keywords: green architecture; Energy conservation and environmental protection; Design analysis

中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：

一提到“绿色”,人们首先想到的是花草树木等，立体实物绿化。而本文绿色建筑的“绿色”，指的是在建筑设计中充分利用自然资源、采用合理设计、利用对人体无害并低能耗的生产和装修材料。绿色建筑即为节能环保型的生态建筑。

绿色建筑设计的核心设计理念为：设计的建筑应尽可能节约能源，应用可再生资源，减轻对周围环境和人体的危害；设计的建筑应为人们生活、居住和工作学习提供更舒适健康的高品质生活空间；设计的建筑应符合生态环境的可持续发展，考虑到人与自然之间的“取”与“报”的平衡。

1 现状分析

1.1能源现状分析

我国能源消耗一直处于上升趋势，我国采暖和大型钢铁工业等都是以煤炭为主要能源，能源消耗的首位为煤炭消耗量，其次是石油、天然气和水资源。但煤炭和石油是一次能源中的不可再生能源，并不是取之不尽用之不竭的，而是用一些就少一些的能源，一旦用尽，势必影响国家的发展。

虽然在世界能源贮藏量中我国居于前位，但在世界能源消耗中我国也同样名列前茅，如果当今不注重能源的节约利用，那么在能源方面，我们将面临着能源消耗过大，入不敷出的情况，使我们的子孙面临少能源，甚至无能源可用的状况。我们要对子孙负责，节约能源，做到人与自然协调发展。所以在建筑方面采用合理的设计，采用新技术应用到建筑保温、采暖等方面[1]。

1.2建筑能耗分析

从我国能源现状论述知道我国是能源消费大国，不难发现消费量大，反应出了浪费量大的问题，建筑――作为人们生活的根本，建筑能耗在国家消耗总能耗中占有较大比例，每年消耗的建筑材料（如水泥、玻璃及钢材等）占世界消耗总量的40%以上；石油消耗3亿吨以上，煤炭消耗高达26亿吨以上。07年被评为“建材消耗量第一”、“污染排放量第一”的国家。

为了提高生活品质，使我们的地球永远是生机勃勃，使我们的家园环境优美，我们必须重视节能，在建筑领域优先采用节能环保的暖通及其他电气设备，采用自动感应的电气设备，达到人走设备关的低碳环保生活。

􀀁

2 理论设计原则

绿色建筑设计秉着节能、健康、自然、经济及适应性高的原则。

绿色建筑以节能为核心，在设计、选材、施工等环节实现低能耗，减少对可再生和不可再生能源的消耗；绿色建住设计应在温度、声、光及室内外环境方面营造一个使人舒适健康的高品质生活空间；绿色建筑设计时应注重对原生态系统的保护，随着科学技术的不断更新，绿色建筑在设计时就应该充分考虑到将来技术的升级，应在设计时就为适应新技术的更新发展预留空间及操作接口[2]。

3 设计要点

3.1以人为本

科学发展观的核心是以人为本，绿色建筑设计的核心也是以人为本，因为建设建筑的目的是为了服务人类，给人类提供舒适健康的生活和学习空间，所以在设计中要减轻噪音、辐射、有害气体对人体的伤害，在设计中选用低碳环保无毒的材料和装修涂料，合理设计采光、通风口，达到即美观又节能目的[3]。

3.2减低能耗

建筑能耗在国家消耗总能耗中占有较大比例，所以降低建筑能耗是绿色建筑设计中又一设计要点，减少能耗应从两方面入手：一是注意减少建筑材料装车、运输及卸车过程中的能源消耗；二是在建筑建成后注意减少使用过程中的能源消耗。减少建筑能耗对全球能源节约有非常重大的意义。

3.3注重清洁能源与可再生能源利用

在绿色建筑设计中应该充分利用太阳能、风能等这些清洁能源，采用合理的设计利用太阳能转化为建筑内部热能。利用建筑过程中剩下的边角料（如木材、钢筋、保温材料、砖、水泥等）进行加工再利用，即减少了向外界环境排放建筑垃圾又降低了成本。对木材和保温材料等的可再生利用，减少了对大自然树木及其他资源的开采，保护了生态环境，降低了环境的负荷。

3.4注重建筑使用寿命

设计过程中在选用建筑材料时，应该选用能延长建筑使用寿命的耐久性建材，建筑在使用过程中尽量避免材料的维护或更换，每一次的维护或更换都是对建筑的一种损伤。当然也不是选用耐久性越长的建筑材料越好，应该选用耐久性刚好等于建筑使用寿命建材，这样既保证了延长建筑使用寿命，又减少了建筑投资。

3.5注重经济性和适应性

一提到“绿色”，人们就会想到昂贵的建材，绿色蔬菜、绿色化肥、绿色材料等，所有和绿色有关的商品价格都很贵，为以后的改造留有操作接口，大大降低了后续的改造费用，所以绿色建筑在设计时应注重经济性和适应性，从全局考虑减低成本。

4 措施和建议

要想使绿色建筑真正达到节能环保、舒适健康、高性能、高质量、低成本，就必须做到以下几点：

（1） 各专业人员配合一个工程的完成，不是靠某个个人完成的，是靠一个专业的团队。绿色建筑的设计是靠近国家发展的大方向，在设计的初期，就应该组织建设方、建筑设计工程师、建筑结构工程师、预算师、暖通工程师、电气工程师及机械工程师等人员，就建筑设计进行研讨，预设出所有可能遇到的问题，并利用专业加以解决。最后拿出完整的建筑方案[4]。

（2） 选用先进技术 原始传统的设计方法已经落后了，满足不了人们对节能环保的要求，所以在绿色建筑的设计上，应该选用新技术，在工艺设计和设备选型上都选用新工艺和新设备，考虑到环境的负荷，从节约能源和保护环境等理念着手设计。

（3） 制定激励办法 绿色建筑不像普通建筑，建造者不能马上回收全部效益，所以绿色建筑的推广不是很成功，政府部门针对这种情况应该制定相应的补贴政策，如优先审批、减免部分税收等优惠政策，激励绿色建筑建造者的积极性[5]。

5 结语

做好建筑设计很难，要做好绿色建筑设计就难上加难，希望从事建筑设计的工程师，通过本文的论述，能过按照绿色建筑的设计原则，谨遵绿色设计的设计要点，在今后的设计中，真正做到完整的、合理的绿色建筑设计。

参考文献

[1] 黄继红、范文莉.以建筑节能为导向的建筑整合设计策略[J].工业建筑.2008(02)

[2] 吴向阳.绿色建筑设计的两种方式[J].建筑学报.2007(09)

[3] 叶青、卜增文.本土、低耗、精细――中国绿色建筑的设计策略[J].建筑学报.2006(11)

建筑设计研究分析篇（8）

中图分类号：TU208文献标识码： A

对于高层建筑来讲，其高度较高，楼层数较多，施工作业面较小，因此，施工较困难。所以，为确保高层建筑在施工期间不产生塌陷、结构不均匀沉降的问题，就需要严格控制地面基础的设计。以下针对其相关内容进行探讨，供参考。

一、高层建筑基础结构设计的原理

在高层建筑的上部结构，其具备较大的刚性强度，同地基、基础结构三者共同组成作用系统。但是长时间以来，因为民众认知方面的局限，在设计期间经常切断三者的关联，把基础结构与上部结构分别视为单独的个体进行考量，也就是先将基础结构当做上部结构的支座，求取在荷载状况下上部结构的内力及基础结构的作用力，之后计算基础的内力。该方法并没有对地基基础同上部结构共同作用进行考量，忽视了基础受到上部结构约束的情况。进而造成的结果为：其一，计算出的基础弯矩过高，设计基础较保守；其二，没有对基础真实的沉降进行考量，从而导致计算结果失去意义。

（一）基础结构在设计期间受到上部结构作用的影响情况

假如高层建筑上部结构属于绝对刚性，如果地基发生形变，则各纵向构建仅可以发生均匀沉降，假如忽略纵向构件的抗转动性能，则纵向构件的支座可以当做基础梁的不铰动支座。也就是把基础梁视为连续梁，没有形成整体弯曲，但是却在基地外荷载作用下，形成局部弯曲；相反，假如高层建筑上部结构属于绝对柔性，则不会对基础的形变产生约束，那么基础梁在出现局部弯曲的同时也会出现整体弯曲。上述两种情况计算基础内力的结果存在较大的差别，需需要借助专业的软件进行分析计算。

（二）基础结构在设计期间受到地基条件作用的影响情况

对于高层建筑基础结构来讲，其受力也会受到地基土的作用。如果地基土不能够被压缩，则基础结构不但不会发生整体弯曲，甚至连局部弯曲也很微弱，同时上部结构也因为不出现沉降而减小作用力。在具体施工期间，地基土不发生压缩的情况极为少见，经常不均匀压缩情况。从而造成基础的弯矩发生变化。基础同地基的界面经常出现摩擦的特性。因为土体的强度一定，从而形成的摩擦力也受到局限，并不会高于土的抗剪性能。但是地基的压缩会使孔隙水的压力出现变动，从而转变压缩期间的摩擦力分布及大小。另外，基础结构的性质及分布都会受到地基的作用。

（三）上部结构、地基、基础结构三者共同作用

上部结构、地基、基础结构三者存在密切的联系，每个部门的性能都与三者紧密相连。相关工作人员应将三者视为一个整体，在确保接触点及连接点符合相关要求的前提下，对整体系统的内力及形变进行调节。一般采用的方法有：有限条法、有限单元法、解析法等。首先需要选取合适的地基模型。较为常用的模型有：线弹性模型、非线弹性模型、弹塑性模型等。之后创建地基的刚性强度矩阵，然后求取各自的刚度矩阵，将三者耦合在一起看，从而计算地基的沉降与反作用力。需要注意的是，在进行共同分析期间，需要依据真实情况分析三者的共同作用，同时对施工期间的各项影响进行考量，从而提高施工质量。

二、在设计高层建筑基础结构期间需要注意的事项

（一）在设计期间确保荷载能够得到稳定传递

高层建筑的基础结构需要具备较强的刚度及强度，从而确保把建筑上部结构形成的基础顶面水平、纵向力矩及荷载，能够稳定、安全的传达给地基土及桩顶。从而提高高层建筑项目的施工质量。

（二）在设计期间进行形变调节，降低不均匀的沉降

对于高层建筑的基础结构来讲，其位于地基土和上部结构之间，刚性强度的大小和其在水平面的分布情况，对降低局部、整体弯矩、调整不均匀沉降都有着十分关键的作用。例如：在多层、高层建筑项目中，假如施工期间条形基础无法与上部结构对地基的形变要求及承载性能向满足，或者建筑项目基础自身的刚性强度能够对不均匀沉降进行调节时，可以利用筏形基础。对于筏形基础来讲，其平面尺寸当地基土较为均匀时，能够使基底的形心同荷载的重心相重合。如果不重合，则能够基于荷载效应前提下对基底面积进行调整。因此，相关设计人员需要重视基础结构设计内容。

（三）在设计期间尽量考虑基础结构、上部结构、地基土三者的共同作用

在对高层建筑的内容进行分析期间，尽量将上部结构、基础结构同地基土三者的共同作用考虑齐全。上部结构、基础结构及地基土三者间的互相作用是客观存在的，自然，在具体项目设计及施工期间，无法保证绝对精确，尤其是在选择地基的参数及模型期间，会对作用结果造成一定的影响。然而在进行配筋及构造期间，对三者的共同作用进行细致考量是极为关键的事情。例如：在相同面积、整体筏形基础上，修建低层建筑及高层建筑时，筒体的下筏板厚度同配筋需要遵照上部结构、地基土及基础结构共同作用进行计算。如果高层建筑带裙房，则计算其整体筏形基础时，整体沉降及各部分沉降差均满足规范要求，并在施工和使用期间加强沉降观测，保证工程安全。总结：

总而言之，伴随着目前经济建设进程的逐步深入，人们生活质量及生活水平得到了显著提高，对设计的合理性及施工质量要求越来越严格。相关工作人员应不断提高自身的专业能力及综合素养，深入对高层建筑基础结构设计进行探究。高效利用上部结构刚度及地基条件，合理选取基础形式，并在项目实施过程中各方紧密配合，保证工程质量。因此，对高层建筑基础结构设计进行分析是十分重要的事情，值得相关工作人员对其进行细致探讨。

参考文献：

[1]王梦恕，贺德新，唐松涛．21世纪的桩基新技术:DX旋挖挤扩灌注桩[J]．中国工程科学，2012（01）．

建筑设计研究分析篇（9）

Abstract: China architecture thought development has a long history, but did not get the we clear understanding and finishing. This article through to architecture and construction design of the general definition, trying to comb China's construction of design thought of general change image.

Keywords: architecture; Architecture design; thought

中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：

1建筑学概论

建筑学，从广义上来说，是研究建筑及其环境的学科。在通常情况下，以及按其作为外来语所对应的词语（由欧洲至日本再至中国）的本义，它更多的是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。因此，建筑学是一门横跨工程技术和人文艺术的学科。建筑学所涉及的建筑艺术和建筑技术、以及作为实用艺术的建筑艺术所包括的美学的一面和实用的一面，它们虽有明确的不同但又密切联系，并且其分量随具体情况和建筑物的不同而大不相同。

艺术的建筑学(Architecture)，从广义上来说，是研究建筑物及其环境的学科。建筑设计往往在建筑地点、建筑类型及建筑造价三者决定之後进行。因此，建筑设计是对於环境、用途和经济上的条件和要求加以运筹调整和具体化的过程。这种过程不但有其实用价值，而且有其精神价值，因为为任何一种社会活动所创造的空间布置将影响到人们在其中活动的方式。建筑学是研究建筑物及其环境的学科，它旨在总结人类建筑活动的经验，以指导建筑设计创作，构造某种体系环境等等。建筑学的内容通常包括技术和艺术两个方面。传统的建筑学的研究对象包括建筑物、建筑群以及室内家具的设计，风景园林和城市村镇的规划设计。随着建筑事业的发展，园林学和城市规划逐步从建筑学中分化出来，成为相对独立的学科。建筑学服务的对象不仅是自然的人，而且也是社会的人；不仅要满足人们物质上的要求，而且要满足他们精神上的要求。因此社会生产力和生产关系的变化，政治、文化、宗教、生活习惯等等的变化，都密切影响着建筑技术和艺术。如上所述，古希腊建筑以端庄、典雅、匀称、秀美见长，既反映了城邦制小国寡民，也反映了当时兴旺的经济以及灿烂的文化艺术和哲学思想；罗马建筑的宏伟壮丽，反映了国力雄厚、财富充足以及统治集团巨大的组织能力、雄心勃勃的气魄和奢华的生活；拜占廷教堂和西欧中世纪教堂在建筑形制上的不同，原因之一是由于基督教东、西两派在教义解释和宗教仪式上有差异；西欧中世纪建筑的发展和哥特式建筑的形成是同封建生产关系有关的。封建社会的劳动力比奴隶社会贵，再加上在封建割据下，关卡林立、捐税繁多，石料价格提高，促使建筑向节俭用料的方向发展。此外，建筑学作为一门艺术，自然受到社会思想潮流的影响。这一切说明建筑学发展的原因、过程和规律的研究绝不能离开社会条件，不能不涉及社会科学的许多问题。建筑学是技术和艺术相结合的学科，建筑的技术和艺术密切相关，相互促进。技艺在建筑学发展史上通常是主导的一方面。在一定条件下，艺术又促进技术的研究。人们总是可能使用当时可资利用的科学技术来创造建筑文化。现代科学的发展，建筑材料、施工机械、结构技术以及空气调节、人工照明、防火、防水技术的进步，使建筑不仅可以向高空、地下、海洋发展，而且为建筑艺术创作开辟了广阔的天地。建筑学在研究人类改造自然的技术方面和其他工程技术学科相似。但是建筑物又是反映一定时代人们的审美观念和社会艺术思潮的艺术品，建筑学有很强的艺术性质，在这一点上和其他工程技术学科又不相同。建筑艺术主要通过视觉给人以美的感受，这是和其他视觉艺术相似之处。建筑可以像音乐那样唤起人们某种情感，例如创造出庄严、雄伟、幽暗、明朗的气氛，使人产生崇敬、自豪、压抑、欢快等等情绪。汉初萧何建造未央宫时说，“天子以四海为家，非壮丽无以重威”，可以说明这样的问题。德国文学家歌德把建筑比喻为“凝固的音乐”，也就是这个意思。但是建筑又不同于其他艺术门类，它需要大量的财富和技术条件，大量的劳动力和集体智慧才能实现。它的物质表现手段规模之大，为任何其他艺术门类所难以比拟。宏伟的建筑建成不易，保留时间也较长，这些条件导致建筑美学的变革相对迟缓。建筑艺术还常常需要应用绘画、雕刻、工艺美术、园林艺术，创造室内外空间艺术环境。因此，建筑艺术是一门综合性很强的艺术。

2何谓建筑设计

建筑设计(Architectural Design )是指建筑物在建造之前，设计者按照建设任务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。便于整个工程得以在预定的投资限额范围内，按照周密考虑的预定方案，统一步调，顺利进行 。并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。

广义的建筑设计是指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作。由于科学技术的发展，在建筑上利用各种科学技术的成果越来越广泛深入，设计工作常涉及建筑学、结构学以及给水、排水，供暖、空气调节、电气、燃气、消防、防火、自动化控制管理、建筑声学、建筑光学、建筑热工学、工程估算，园林绿化等方面的知识，需要各种科学技术人员的密切协作。但通常所说的建筑设计，是指“建筑学”范围内的工作。它所要解决的问题，包括建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式，建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料、更少的劳动力、更少的投资、更少的时间来实现上述各种要求。其最终目的是使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。以建筑学作为专业，擅长建筑设计的专家称为建筑师。建筑师除了精通建筑学专业，做好本专业工作之外，还要善于综合各种有关专业提出的要求，正确地解决设计与各个技术工种之间的矛盾。

3建筑学设计思想一般发展

建筑设计是建筑学的核心，指导建筑设计创作是建筑学的最终目的。建筑设计是一种技艺，古代靠师徒承袭，口传心授，后来虽然开办学校，采取课堂教学方式，但仍须通过 设计实践来学习。有关建筑设计的学科内容大致可分为两类。一类是总结各种建筑的设计经验，按照各种建筑的内容、特性、使用功能等，通过范例，阐述设计时应注意的问题以及解决这些问题的方式方法。另一类是探讨建筑设计的一般规律，包括平面布局、空间组合交通安排，以及有关建筑艺术效果的美学规律等等。后者称为建筑设计原理。室内设计是从建筑设计中分化出来的，它主要研究室内的艺术处理、空间利用、装修技术及家具等问题。

建筑构造是研究建筑物的构成，各组成部分的组合原理和构造方法的学科，主要任务是根据建筑物的使用功能、技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案，指导建筑细部设计和施工，作为建筑设计的依据。建筑历史研究建筑、建筑学发展的过程及其演变的规律，研究人类建筑历史上遗留下来有代表性的建筑实例，从中了解前人的有益经验，为建筑设计汲取营养。“建筑理论”探讨建筑与经济、社会、政治、文化等因素的相互关系；探讨建筑实践所应遵循的指导思想以及建筑技术和建筑艺术的基本规律。建筑理论与建筑历史两者之间有密切的关系。建筑物理研究物理学知识在建筑中的应用。建筑设计应用这些知识，为建筑物创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境。建筑设备研究使用现代机电设备来满足建筑功能要求，建筑设计者应具备这些相关学科的知识

参考文献：

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建筑设计研究分析篇（10）

中图分类号： S611文献标识码：A 文章编号：

一、概念设计的定义

建筑结构中的概念设计是指不经数值计算，特别是一些难以作出精确分析或在规范中难以规定的问题，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和思想，从整体角度来确定建筑结构的总体布局以及抗震细部措施的宏观构想。具体是由设计工程师根据设计理论、设计经验以及建设工程项目特点，通过对建筑结构的总体布局和布置抗震结构的措施，在建设工程项目结构设计初期对设计方案进行概念性的分析估算和比较，以实现建筑结构设计的多方面要求的目标。

二、应用概念设计的必要性

（一）弥补计算理论的缺陷

现在结构计算理论存在一些缺陷或不可计算性，按照现行的设计理论得到的结构只存在控制解，不存在精确的解。而采用概念设计却能弥补结构设计理论和计算机理论相互矛盾的缺点和不足。例如在进行混凝土结构设计中，内力计算和截面设计是根据不同的理论计算方法，而得出计算结构与实际受力状态不符的结果。为了弥补这种缺陷，或者实现在对某些难于计算的结构构件的设计，出现了概念设计与结构措施。

（二）提高工程师的设计能力

在方案设计阶段，初步设计过程中是不能借助计算机来实现的，而是需要结构设计工程师以正确的设计理念和原则为基础，综合运用其掌握的结构概念，解决设计过程中存在的问题，选择结构合理、造价最低的结构设计方案。因此建筑设计工程师需要不断的丰富自己的结构概念，了解各种结构的性能与经济性以提高设计水平，能有意识地、灵活地运用，并且利用概念设计判断和分析设计中出现的问题，从根源处解决问题，最终使计算的结果更加准确。

（三）良好的经济学与可靠性

采用概念设计，可以在建筑结构设计的方案阶段，迅速有效的对结构体系进行构思、比较与选择，从而使设计方案概念清晰以及定性正确。同时也避免了在后期设计阶段出现一些不必要的繁琐计算，使最终制定的设计方案具有良好的经济性与可靠性。

（四）体现设计的创新性

目前工程师的设计还处于依赖手册、循规蹈矩和使用计算机程序进行设计的方式，这种设计方式不具备创新和风格特点。采用概念设计，工程师可以根据自己丰富的工作经验及理论知识，结合概念设计中的新思路、新方法创造出具有创新性、合理性的设计。

三、概念设计的过程

（一）全面调查和初步分析

在结构设计前，设计人员要对当地的实际情况进行全面的了解和分析，要认真考虑当地的气象、水文和地质条件；要认真考察当地的民风、民俗和已建的典型建筑风格；要充分调查当地的资源、环境情况，体现就地取材、设备供应和施工技术的可能等。对所取用的设计条件必须符合当地的事情，设计方案还要充分满足未来使用的实际需要。。

（二）综合分析

设计工程师要综合分析发现的问题，将理论知识结合自己的经验，并发挥自己的想象力和创新意识，把建筑的结构、功能、技术、施工和经济统一起来综合考虑，处理好整体与局部的关系。一般先确定建筑物的主体结构和基础选型等，进而考虑一些主要结构类型和连接关系；再将主要构件整合起来，从结构的适用性、安全性、耐久性以及整体稳定性等方面加以修正，最终将工程设计规划落实到工程图纸中。

（三）判断和比较选择方案

设计工程师通过采用功能模型方式运用数据统计计算等其它手段进行判断和比较，要充分考虑建筑的使用与结构布置的结合，建筑的分区与结构的分段相一致；要考虑设备系统的布置和结构的布局相对应，设备线路和结构构件想通，设备构造和结构构造相匹配；结构构件及局部的构造应与施工的可能性和便利性相结合，结构受力元素和受力状态与施工过程的做法相一致，通过综合协调各方面的功能与因素，以获得最具有经济合理性和技术可行性的方案。

四、概念设计的注意事项

（一）建筑场地选择要合理

一个合理的建筑场地对于建筑设计起着基础性和决定性的作用。在场地的选择过程中通常要考虑以下几大因素：建筑退界、防护距离、日照间距等。同时，在建筑结构设计过程当中，要充分考虑抗震的因素，避免在危险地段进行建设。如不能避免，应结合抗震措施消除危险，对于抗震地点的分析和选址、勘测一般在初步设计前进行。

（二）要特别注意设计的经济性

概念设计的最终目的是力求建筑结构设计方案经济、合理以及适用，所以概念设计必须选择一个经济合理、切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应该明确总体布置、抗震细部以及受力等方面，同一结构单元不宜混用不同的结构体系，力求平面和竖向规则。必须对建筑设计要求、结构特点、材料供应以及施工条件等情况进行综合分析，并与施工单位、业主等方面进行充分协商，在此基础上进行比较结构选型，择优选用。

（三）合理的选择建筑主体结构以及刚度

布局合理的建筑结构会降低扭转力，使非结构构件保持稳定的工作状态并降低材料的耗用。通常建筑结构的选择以合理、对称为原则，特别是以抗侧力结构主体为对称，如：剪力墙结构等。此外建筑内结构的对称的实现需通过建筑平面工程按规定进行布置。实现结构对称的方法有：调整结构侧心、建筑物质心、平面形心的距离。合理的建筑刚度可以加长结构基本自振周期，从而降低地震带来的灾害，而且采用合理的建筑刚度不仅可以减少消耗的建筑材料的数量，还可降低结构对空间的占用率，提高整个建筑平面的利用率，达到设计合理的效果，因此必须在设计中选择合理的刚度。

（四）正确分析计算结果

随着科学技术的不断进步，计算机技术已经普遍被建筑设计人员应用在结构设计中。但是由于不同大的计算软件往往会导致最终的计算结果不同，甚至会出现较大的差异。因此，必须要求建筑设计人员全面了解相关计算程序的技术条件和应用范围，同时要充分意识到计算参数的重要性，要凭借自身过硬的专业知识储备以及丰富的实践经验，要正确地输入合理的计算参数，认真分析计算结果，谨慎校核并做出科学的判断，最大限度的避免因计算软件本身的缺陷导致的错误计算结果。

总结：

建筑结构设计中的概念设计拥有概念明确、定性准确、手算方便的优点，具有很好的经济性。怎样合理地采取构造措施，是概念设计在建筑工程设计中的具体应用，其思想正逐渐被越来越多的设计师们接受。设计工程师们应打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥创新能力，积极推广概念设计思想，使其成为结构设计的主导思想，为建筑行业做出更大的贡献。

参考文献

[1]董汝嘉《建筑结构设计中的概念设计与结构分析》 [J].建筑学研究前沿2012（08）

[2]高立人、王跃《结构设计的新思路―概念设计》 [J].工业建筑2004（03）