【摘要】高層建筑自出現至今,已經走過了一個多世紀的漫長歷程,高層建筑往往以自身的高度,給人們帶來強烈的視覺震撼與沖擊,并作為城市經濟建設發展的重要標志,比如說上海的“東方明珠”、迪拜“哈利法塔”等,無不代表著城市經濟的發展。因此,國內外一直致力于高層建筑設計的改進與完善,確保其構造與風格能夠滿足時代發展需求,以更好地服務于經濟與社會發展。本文將分別從高層建筑的尺度設計、能耗控制、環保設計以及安全設計等方面就高產建筑的設計與規劃展開詳細論述。
【關鍵詞】高層建筑;規劃與設計;環保設計;安全設計
1、高層建筑設計與規劃
1.1 高層建筑尺度設計
一是建筑整體尺度。在對建筑整體尺度進行設計時,應從建筑物均衡性方面進行考慮,以更好地呈現建筑外觀。整體尺度處理得當,能夠確保細部處理得到合理處理,使得建筑物各構成部分造型更加具有豐富性和創造性。二是城市街道尺度。街道尺度對城市美觀效應有較大的促進作用,如果城市街道尺度設計不合理,將會直接對城市美觀性產生影響。由于高層建筑自身尺度較大,因而在設計上往往傾向于靠后,并沿街面設置裙房部分,從而降低視覺上高層建筑對于街道所產生的壓迫感,讓人不會在視覺上產生不適感,進而影響建筑整體美感。三是細部尺度。在高層建筑設計過程中,建筑設計師應當能夠準確把握各種尺度大小,充分考慮人的生理與心理尺度,并盡可能地以滿足人的使用及觀賞需求為目標,設計出優美且觀賞性較強的建筑外觀。
1.2 嚴格控制能源消耗量
要控制能源消耗。首先,在空調設計使用過程中,高層建筑平面與體型系數直接會影響建筑的暖能量,如果能夠有效降低該系統,就能減少空調使用。要實現這一目標,就需要在設計過程中通過一定的設計手法使體型系數大大降低,比如說可通過降低建筑開槽的方式來控制外表面積。其次,在節水設計方面,可通過安裝節水型衛生潔具或循環用水手段控制水的運用。當然,也可以加強廢水收集,并對其進行中水處理,從而實現對水資源的二次利用。最后,在用電方面,盡量選用LED等節能燈具或者直接利用太陽能發電補充電源,以控制電能的消耗。
1.3 強化環保設計
在高層建筑設計過程中,環保問題的重要性一直被忽略,設計師往往過于追求建筑形式的美觀與外觀,導致建筑運行能耗和工程成本過高的問題。因此,第一,合理選擇選址與朝向問題,在選址過程中,必須充分考慮城市環境因素,而朝向則需要考慮采光與節能因素,南方地區溫度往往較高,那么選址時就要在植被比較豐富的地區。朝向的話則需要考慮采光需求,南面窗口面積適當減小,北面及東面的話可適當加大,保證光照充足,最大限度地降低熱量損失,將室內溫度維持在合理水平上。第二,加強圍護結構墻體優化。比如說,建筑墻體主要是起到保溫和隔熱作用,那么在設計過程中應選用空心砌塊、空心磚巖棉夾心或者自保溫砌塊,盡可能地選擇保溫效果良好、能夠循環利用的環保材料。高層建筑外墻耗能能夠占到整棟建筑能耗的25%作用,同時建筑形體對建筑外露面積能夠產生直接應用,形體復雜度越高,就意味著外墻外露面積越大,所產生的能耗也就越大。因此在設計過程中,除了特殊需要外,應遵循簡潔明快的設計方針,而不要將建筑形體設計的復雜多變,秉著科學合理的建筑設計原則,并嚴格挑選建筑材料。第三,注重光污染控制。近年來,隨著玻璃幕墻的廣泛應用,導致光污染問題越來越嚴重,因此,在設計過程中,若擬采用玻璃幕墻材料,那么應當注意朝向設計,以免產生光污染,進而影響周邊居民正常生活。
1.4 注重安全設計
在高層建筑設計過程中,防火問題一直是安全問題的突出點。由于高層建筑的特殊性,一旦發生火災,無論是人員撤離還是火災撲救都存在較大難度,這就要求,設計師在對建筑物內部空間布局進行設計,要確保通暢性,對于安全通道的布局,要保證合理且指示明確,以便于火災發生順利逃生。同時,消防器械應當準備充足,并置于合理的位置上,并做好防火分區的規劃管理,這樣在火災發生也能順利逃生和自救。此外,還應重視建筑自身的防火,注意自動噴淋系統的設置。另外,還應注意防雷擊,高層建筑受到雷擊的可能性,因此,必須在高層建筑物頂端或其他易受雷擊部位安裝避雷針、避雷帶等裝置,并通過樓體柱鋼筋采取接地處理。
2、高層建筑規劃與設計案例分析
麗江雙創建設項目位于麗江市金山高新技術產業經濟區新團片區(見圖1)。項目采用適度分離和相對集中的平面布局方式,并通過合理運用生態理念、環境意識實現了的各功能區的有機聯系,主要由雙創培訓中心(如圖2所示)、展示中心(如圖3所示)、商務辦公等建筑主體和外部空間環境兩部分構成。其中雙創培訓中心和展示中心主朝向為北向81o,規劃區為全開放性質,三面臨街。
在節能設計方面,該項目主要根據太陽高度角和方位角變化規律以及建筑間距、相對位置,整體布局主朝向呈南北向,以滿足日照要求。同時建筑單體主要采用自然通風方式,并充分利用可開啟部位加速通風,建筑外窗配合立面設計,在采用玻璃自遮陽的同時采取可調內遮陽措施,外墻和屋頂采用淺色飾面,能夠使夏季室內熱環境得到明顯改善,工程整體還采用了太陽能和雨水收集等有效措施。在節水方面,地下室1-2層主要利用市政管道系統供水,選用節水型衛生潔具,通過雨水導排、入滲和調蓄等設施的設置,大大提高了雨水利用率。同時,熱源方面主要采用太陽能和空氣源熱泵等新型環保能源,此外,通過中水處理系統以及中水回收系統的設置,有效降低了城市自來水的耗用量。
在綠色建筑設計方面,首先在項目定位上,在項目壽命周期內,盡可能地節能、節地、節水以及節材,保護環境的同時降低污染,打造與自然和諧共生的建筑。其次,在結構設計上,本工程結構在經過設計分區后各棟屬于形體規則,在地基基礎、結構體系及相關部件上采取了節材優化設計策略。工程材料選取的是高強度抗震鋼筋和高標號混凝土。同時,填充墻均采用非粘土磚。最后,在節水與水資源利用方面,對地表和屋面雨水徑流進行合理規劃,并通過建設下凹綠地、設置植草溝或滲透池等技術措施實現徑流控制目標,同時對于人行道、停車場等道路均采用透水性路面,加速雨水下滲。另外,室外綠化灌溉、道路澆灑以及景觀補水等都采用的是再生水,并采用滴灌、微灌以及滲灌等節水灌溉措施,大大降低了綠化用水量。
結語:
當前,高層建筑已成為現代城市建筑的主體,能夠對城市建設發展起到巨大的推動作用,它們大多規模和體積都比較龐大,僅外觀就能帶來巨大的視覺沖擊,讓人印象深刻。因此,在對高層建筑進行規劃設計,應把握好整體尺度、街道尺度以及細部尺度,注意能源消耗控制,突出環保設計理念,加強安全設計,努力設計出綠色建設,為人們營造良好地工作與生活環境。
參考文獻:
[1]穆靜文.超高層建筑中的建筑設計[J].城市建設理論研究:電子版,2015,5(26).
[2]何瑋瑋.高層建筑設計規劃設計要點探究[J].城市建設理論研究:電子版,2013(19).
[3]張盛.城市高層建筑設計[J].建筑工程技術與設計,2015(8).