關(guān)于高層建筑設(shè)計的探討

彭春橋

【摘要】高層建筑的體積很大，從外觀上來看給人以非常強烈的視覺沖擊，讓人過目不忘。高層建筑充分融合了現(xiàn)代建筑的科技與人文要素，在外觀表現(xiàn)上展示給人們以最好的美學享受。現(xiàn)代城市的發(fā)展帶動了高層建筑的發(fā)展，高層建筑的發(fā)展反過來助推了現(xiàn)代城市化進程。所以說，在高層建筑的建造技術(shù)日趨完善的今天，高層建筑的建造風格以及表現(xiàn)技巧一直是人們研究和探討的焦點，經(jīng)久不衰。本文就高層建筑設(shè)計進行探討分析。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；發(fā)展；建筑設(shè)計

引言

隨著人們生活水平的日益提高，高層建筑設(shè)計及建造也已不斷發(fā)展及創(chuàng)新。高層建筑體積龐大，造型千變?nèi)f化，視覺沖擊力強，不僅是當代社會力學、美學、建筑學、文化學等魅力的結(jié)合，也反映了當代社會的技術(shù)發(fā)展成就，同時給城市帶來了活力及全新的形象，對城市形態(tài)的影響也是深遠的。所以，高層建筑的設(shè)計風格及趨勢也是專家、學者們所探討的核心部分，因此探討設(shè)計風格變化與設(shè)計理念有怎樣的相互關(guān)系，也必將更加促進當代社會高層建筑的發(fā)展。

一、高層建筑形象設(shè)計

在高層建筑的功能布局中，強調(diào)土地的綜合利用是十分重要的一個環(huán)節(jié)。亦即在建筑功能布局時，把工作、居住、交通和其他服務(wù)設(shè)施結(jié)合起來綜合予以考慮，把人們能夠就近入學、就近工作、就近享用各種服務(wù)設(shè)施，縮短人們每天的出行距離，減少能耗。建設(shè)生態(tài)化城市人居環(huán)境，需要在滿足人們適度舒適的前提下，適當提高人口密度，以達到節(jié)約能源的目的。與此同時，亦有助于城市中心的復興，提高城市中心的活力。但是另一方面，又要避免局部地區(qū)過分密集。

一個十分均衡勻稱的建筑體，就是要通過理解和運用有數(shù)學關(guān)系的比例系統(tǒng)并征對實際被感受到的各種條件要求加以調(diào)節(jié)，營造出一種自然而然的愉悅、和諧的比例感受的效果。如果一座建筑的各部分比例合理且相協(xié)調(diào)，同時能夠滿足正常人的心里要求，那么它就很容易被人們接受，也可稱之為成功的建筑。因此，建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的，在設(shè)計時要注意下面的兩點：

（一）高層建筑中立面細部尺度應(yīng)有層次性。立面設(shè)計的結(jié)構(gòu)構(gòu)成必須明確劃分為水平因素和垂直因素。一般都要使各要素的比例與整體的關(guān)系相配，以達成令人愉悅的觀感效果。因此很自然的，較低矮而橫向舒展的建筑物，其窗戶開間之類，其比例必定使寬闊狀為主導，而高層建筑則以修長的因素更有利于綜合微型和巨型因素，使大中有小，小中有大。這一原則使高層建筑產(chǎn)生強烈的統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。

（二）高層建筑頂部造型處理。造型獨特的頂部設(shè)計對高層建筑的整體形象起著畫龍點睛的作用，并成為林立在建筑群中區(qū)別于其他建筑的一個重要標志，也是城市的標志。在十分重視城市空間設(shè)計的今天，高層建筑頂部造型在保護傳統(tǒng)街道空間特色和維護城市空間形態(tài)方面發(fā)揮著重要的作用。

二、建筑朝向設(shè)計

建筑朝向的被動設(shè)計與建筑的平面形態(tài)、基址上的位置及對太陽光路徑的朝向和當?shù)氐娘L向有關(guān)。例如，根據(jù)熱帶地區(qū)的太陽路徑，建筑形態(tài)應(yīng)該是以東西向為軸線的矩形，以減少建筑開闊面的太陽輻射。這是因為獲得熱量最大的來源是通過窗戶的太陽輻射。當然，熱量獲得隨著時間和角度的不同而不同。建筑朝向的決定將影響后續(xù)的每個設(shè)計決策。每個建筑基址都有其特殊性，因此高層建筑的設(shè)計毫不例外也與基址相關(guān)。在決定如何使基址內(nèi)的新建筑有利于環(huán)境時，必須考慮兩個主要的基址因素：當?shù)貧夂蚝突穬?nèi)建筑的環(huán)境影響。當?shù)貧夂虻挠绊懣梢允钦娴囊部梢允秦撁娴慕ㄖ蚩梢酝ㄟ^遮陽帶植物或滲透性墻體加以緩和。

三、高層建筑的外界面設(shè)計

高層建筑的外界面設(shè)計與一般建筑相比有其特殊性。首先高層建筑擁有得天獨厚的通風優(yōu)勢，而且隨著高度的不斷增加，上面的風速和風壓越來越大，會導致建筑與外界熱交換迅速增加，不利于建筑中的能量保存，熱工能耗增多。此外高層建筑較少受到臨近的建筑遮擋，所以投射在其上的日照包括直射的、漫射的或被低層建筑屋頂反射的輻射，要比照射在多層建筑上的日照輻射強度高，這在冬季是有利的，但在夏季卻是不利的。

另外，氣候是由多重對立要素綜合決定的，各種氣候要素總是在舒適要求的兩極之間擺動變化， 建筑隨著氣候的變化， 要面臨采暖與制冷、通風與防風等相互矛盾的要求， 因此建筑外墻應(yīng)該結(jié)合被動系統(tǒng)、混合模式和主動系統(tǒng)的優(yōu)化來加以設(shè)計。因此，理想的外墻應(yīng)該是對氣候“用”和“防”的辨證統(tǒng)一，是有利于環(huán)境的過濾器。

四、高層建筑采光設(shè)計

高層建筑在生態(tài)設(shè)計中的目標之一，是優(yōu)化日光的使用，減少人工照明的耗能需求。大部分被動日光技術(shù)都是控制進入的直射光線，減少其對視覺舒適度的潛在負面影響，如眩光；以及通過減少熱量獲取來減少建筑制冷的負擔。當太陽光有效地分布到建筑各處而沒有眩光的時候，就可以認為是很好的室內(nèi)照明了。先進的日光采集系統(tǒng)設(shè)計有以下方法：

（一）通過將陽光反射至屋頂平面，日光可以到達比那些靠傳統(tǒng)窗戶或天窗采光更深的工作區(qū)域，但不增加窗戶附近的日光強度；

（二）通過利用相對小的進光區(qū)域有效傳統(tǒng)日光，可以不對陽光輻射產(chǎn)生嚴重的制冷負荷，從而達到節(jié)省能耗的目的；

（三）仔細設(shè)計阻擋陽光直射的系統(tǒng)，可以減少陽光直射導致的眩光和溫度不適。設(shè)計的難度在于每天和全年陽光位置及獲得的不斷變化。自然采光的建筑無論設(shè)計得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情況下才能節(jié)約能源。當然，進行采光設(shè)計時，可以在人工照明節(jié)能和少量增加陽光熱量獲得之間尋求平衡。研究表明，太陽光的適當獲得和開闊視野可以提供一種舒適感。然而，為保證一個安全、舒適的工作環(huán)境，使用者應(yīng)該可以控制光線的數(shù)量和質(zhì)量。

五、高層建筑消防設(shè)計

5.1建筑煙氣控制設(shè)計要科學合理，符合消防理念和實際需要。適當增加高層建筑防煙樓梯和消防電梯數(shù)量，與主要防火防煙區(qū)的距離不易過遠；根據(jù)建筑圖式、工程規(guī)模、性質(zhì)和用途，確定防煙控制的方式；當走廊、前室及防煙樓梯間都不便采用自然通風時，則可以采用加壓送風的防煙方式，并在建筑平面上規(guī)劃出通風機房和通風豎井的位置、面積以及送風口（或排煙口）的位置、大小和標高；建筑物共用排風通道設(shè)置必要的煙、火凈化措施，特別是先進的消防設(shè)施。

5.2建筑消防給水設(shè)計要立足實際防火需要。高層建筑要建足夠的布局合理的室外消防栓、消防水池；高層建筑物的室內(nèi)外消防給水管（包括消防豎管）應(yīng)形成環(huán)狀水管網(wǎng)；消防豎管的布置應(yīng)保證相鄰消火栓的水槍充實水柱同時到達室內(nèi)任何部位；室內(nèi)消防給水管道應(yīng)用閥門分成若干獨立段，閥門的布置應(yīng)保證檢修管道時關(guān)閉的豎管數(shù)量不超過一條，且閥門應(yīng)有明顯的啟閉標志；室內(nèi)消火栓的靜水壓力超過80米水柱時，應(yīng)采用分區(qū)給水；建筑物內(nèi)消火栓處設(shè)置遠距離啟動消防水泵的按鈕；消防水泵接合器與室內(nèi)管網(wǎng)的連接點，應(yīng)遠離固定消防泵出水管與室內(nèi)管網(wǎng)的連接點，以利充分發(fā)揮消防水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)補水的效能。

六、結(jié)束語

我國的高層建筑雖然相對發(fā)達國家起步較晚，但是已經(jīng)取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高層建筑可以說代表了中國高層建筑的發(fā)展史，高層建筑設(shè)計與城市空間的融合也正不斷地完善發(fā)展。

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