點式高層建筑節(jié)能設(shè)計的應(yīng)用策略研究

林少杰　王璞

摘要：高層建筑使城市空間在高度上不斷集中，城市功能在垂直方向上的分區(qū)和城市交通在立體上的組織，使城市空間高度集約化、立體化和綜合化，提高了城市空間的綜合利用率。建筑設(shè)計需要綜合考慮其對城市規(guī)劃及生態(tài)環(huán)境的影響，不斷修正得出高層建筑空間分布模型和整體目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；節(jié)能技術(shù)；經(jīng)濟型；建筑能耗

1.高層建筑特征

高層建筑最顯著的特征是“高”?！案摺辈粌H僅是視覺尺度意義上的“高”，更說明了高層建筑規(guī)模大，功能綜合性強，體量大，能耗大，人口容量大且交通流線復(fù)雜。這些決定了高層建筑對城市規(guī)劃，社會群體和個人的心理行為等方面產(chǎn)生較大的影響。具體而言，高層具有以下四個方面的基本特征。

1.1效率特征

高層建筑適應(yīng)了現(xiàn)代城市要求的緊湊性和高速運轉(zhuǎn)效率。最些年來，高層建筑的集群化設(shè)計成為人們關(guān)注的焦點。高層建筑使得城市空間在高度上不斷集中，同時也出現(xiàn)了城市功能在垂直方向上的分區(qū)和城市交通在立體上的組織，從而使得城市空間高度集約化、立體化和綜合化，提高了城市空間的綜合利用率。

1.2功能與空間組合特征

一般高層建筑在豎向空間上通過將功能和尺度都相近相似的單元格不斷的重疊，如標(biāo)準(zhǔn)層的客房與辦公空間等，從而形成高聳且有韻律的體量感。而在酒店裙房部分的服務(wù)用房和商場等面積相差較大的公共空間，一般聚集在底層，形成豐富的空間和尺度變化。豎向?qū)盈B和功能聚集是高層建筑功能與空間組合的基本特征。

1.3象征性與識別性

高層建筑作為城市空間的主角，具有較為突出的地標(biāo)性和可識別性。高層建筑影響城市輪廓、起伏節(jié)奏和城市天際線，對城市的藝術(shù)形象具有決定作用。它作為城市主要的硬質(zhì)景觀，反映著城市不同區(qū)域特征，并影響了城市邊緣形態(tài)。有代表性的高層建筑既象征了城市科學(xué)技術(shù)水平和綜合經(jīng)濟實力，同時也從反映著城市的美學(xué)性質(zhì)。

1.4環(huán)境特征

對于多層建筑，高層建筑的環(huán)境反應(yīng)多為負(fù)面特征。和多層建筑相比，高層建筑具有更多的安全隱患。巨大的建筑體量，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)功能，互相牽制的內(nèi)部系統(tǒng)，在這樣復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)中，一個小意外都會帶來災(zāi)難性后果，并且隨著“高度”增加，問題發(fā)生危險的可能性也在增加，更容易造成傷亡和損失。

高層建筑主要為城市環(huán)境帶來三方面污染：一是高層建筑施工帶來的各種垃圾污染給城市衛(wèi)生造成極大的壓力；二是玻璃幕墻造成的眩光等現(xiàn)象影響交通安全，同時對周圍產(chǎn)生輻射形成城市熱島效應(yīng)；三是高度密集的高層建筑擠占城市綠地，加劇城市熱島效應(yīng)，也加速了大氣污染物等在高空向城市中心區(qū)聚集，物理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境越來越差。

隨著建筑高度的增加，風(fēng)速對建筑產(chǎn)生更大的影響。尊重氣候條件的前提下，建筑避免一些外來因素的影響而增加冷（熱）負(fù)荷，并通過設(shè)計改造以降低建筑對能量的需求。基地周圍（外圍）的建筑組群不當(dāng)會造成局部范圍內(nèi)冬季寒流加速，給建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成較大風(fēng)壓，增加窗和墻的冷風(fēng)滲透，使室內(nèi)環(huán)境采暖負(fù)荷加大。

2.高層設(shè)計要點

面對上述特征及其產(chǎn)生的問題，我們需要確定各影響因子的權(quán)重，綜合考慮高層建筑對城市總體規(guī)劃的影響，對生態(tài)環(huán)境的影響，從而不斷修正，進(jìn)而得出高層建筑空間分布模型和整體目標(biāo)。

2.1形體與能耗

高層建筑對于氣候比多層建筑敏感，導(dǎo)致其從規(guī)劃模式到建筑形式均有很大不同。北方建筑重視日照，為了保證保溫節(jié)能的效果，要求體形系數(shù)小，避免出現(xiàn)冷山墻，一般平面多方正、平直、集中。在平面布局中，寒冷地區(qū)的高層建筑為強調(diào)保溫，主要為南北向，要求標(biāo)準(zhǔn)層平面方正、簡潔、集中、體形系數(shù)小，多為塔式和短板式標(biāo)準(zhǔn)層，很少有圍合式和長板式的標(biāo)準(zhǔn)層。

2.2平面與節(jié)能

利用熱壓的能量（即煙囪效應(yīng)）組織室內(nèi)的自然通風(fēng)也是一項更能發(fā)揮建筑設(shè)計創(chuàng)意的工作。北方地區(qū)應(yīng)防止片面追求自然通風(fēng)效果而對建筑保溫不利，并應(yīng)該謹(jǐn)慎對待煙囪效應(yīng)，防止冷風(fēng)和寒流對建筑的直接滲透和對建筑保溫效果的影響。在自然通風(fēng)與保溫防寒的沖突下，謹(jǐn)慎選擇既能自然組織建筑內(nèi)部通風(fēng)又能夠降低建筑能耗的解決方案。

2.3立面與尺度

比例與尺度概念是高層建筑立面與造型設(shè)計的基礎(chǔ)。由于高層的特殊性，高層建筑具有雙重的視覺尺度特性：一是城市尺度，而是近人尺度。高層建筑存在著連續(xù)的各種尺度層級關(guān)聯(lián)。對于高層大體量建筑來講，玻璃幕墻是一種通過透視、借景、和擴大空間的建筑處理手法，使人很自然地聯(lián)想到高貴華麗與高技術(shù)，又可以消除建筑自身的沉重感。高層建筑立面構(gòu)成中，明確的線條劃分給人以尺度分明的秩序感和強烈的韻律感。