試析高層建筑對城市環(huán)境的影響

沈莉 李旺

(沈陽華新國際工程設(shè)計顧問有限公司，遼寧 沈陽 110000)

我國人口基數(shù)大，人均自然資源緊張，高層建筑對集聚城市人口、集約城市經(jīng)濟，最大限度地利用城市土地資源都起到積極的作用，人們已普遍認(rèn)識到高層建筑發(fā)展已成為必然。

近年，我市城市建設(shè)已步入高速發(fā)展期，金廊銀帶，大渾南，沈北新區(qū)等等，已描繪出一幅宏偉的藍(lán)圖，特別是青年大街沿線，大體量、高層、超高層的建筑或拔地而起，或準(zhǔn)備動工。然而，任何事物都有其兩面性，密集的高層建筑群在發(fā)揮其有利因素的同時，也應(yīng)看到在各個方面存在著不同程度的負(fù)面影響。以下分三點闡述高層建筑對城市環(huán)境的正面影響、負(fù)面影響及應(yīng)對措施。

一、高層建筑對城市環(huán)境的正面影響

1、利用高層建筑可以擴大生存空間，有效的緩解了城市用地的緊張。

高層建筑占地面積小，使人們居住、生活的空間朝空中發(fā)展。節(jié)約出來的土地對社會生活環(huán)境具有著重要的意義：可以提高綠地率，凈化空氣，降低城市噪音，調(diào)節(jié)地段的密度，降低風(fēng)速，美化環(huán)境，適宜人們生活、居住。

2、高層建筑可以使地上、地下的各種管道相對集中，縮短道路的長度，從而降低市級工程的投資，同時地價昂貴的城市建設(shè)高層建筑，單位建筑面積造價可有較大幅度降低。

3、高層建筑具有空間疊加的特點，電梯使豎向交通便捷，工作生活在內(nèi)的人們聯(lián)系與交往非常方便。

二、高層建筑對城市環(huán)境的負(fù)面影響

1、對人的視覺感受的影響

首先是高層建筑的體量與外觀問題。高層建筑巨大的體量改變了過去城市街道的肌理與尺度。以前，街道尺度親切宜人，體現(xiàn)了人的尺度，讓人感到建筑與人的親近，而現(xiàn)在高層建筑的巨大尺度完全打破了過去的人本尺度，使街道顯得狹小。所以高層建筑設(shè)計時，不能只單單重視建筑本身的立面造型，而應(yīng)以人的尺度為參考系數(shù)，充分考慮人觀察視點、視距、視角，和高層建筑使用親近度，從宏觀的城市環(huán)境到微觀的材料質(zhì)感的設(shè)計都要創(chuàng)造良好的尺度感。

2、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工作環(huán)境，社會因素等多方面的影響，過于密集的高層建筑給城市物理環(huán)境帶來了很多負(fù)面的影響。

對光環(huán)境的影響：①陽光被遮擋。高層建筑巨大的體量往往遮住了周圍較低建筑的陽光，已有越來越多的居民表不了不滿。盡管有"日照規(guī)范"的要求，但因高層建筑"侵犯了采光權(quán)"而對簿公堂的事情也屢屢發(fā)生。從這個角度來說，高層建筑的擋光問題已嚴(yán)重?fù)p害了人們的身心健康。與遮擋陽光相對應(yīng)，高層建筑在日照下產(chǎn)生較大的陰影區(qū)。陰影對本區(qū)域內(nèi)的建筑、場、道路都有著重大的影響，尤其是對人的心理和地塊小氣候產(chǎn)生較大的影響；②玻璃幕墻的反射。有些高層建筑為追求自身的經(jīng)濟，造型等效果，采用了較大面積的反射幕墻，這些反射幕墻的反光對周邊環(huán)境造成不同程度的光污染。尤其是青年大街沿線，幾乎沒有不采用玻璃幕墻的。這些反射幕墻不僅干擾周圍居民的生活，而且造成對汽車駕駛員視覺的干擾，增大了交通事故發(fā)生的可能性。

對聲環(huán)境的影響:目前高層建筑不僅自身的聲環(huán)境條件較差，而且還對其所在區(qū)域的聲環(huán)境造成不良影響，尤其是在市中心密集區(qū)。市中心密集區(qū)高層建筑使街道形成狹窄的"峽谷"。這樣，城市交通噪聲和人們的生活噪聲，不僅因為有高聳的摩天大樓的阻擋不易迅速消失，還因為高層建筑上的玻璃及輕質(zhì)金屬外裝修材料對聲音的大量反射形成回聲，延長了干擾時間。當(dāng)高層建筑面向十字路口時，能把交通噪聲反射到其他建筑上，從向造成對其他環(huán)境的干擾。

對風(fēng)環(huán)境的影響:流體力學(xué)原理告訴我們，流速快壓力??；流速慢則壓力大。當(dāng)風(fēng)吹過大樓的頂部時，由于阻力較小，風(fēng)速較快，壓力就??；而在大樓的底部，由于體量大，阻力較大，風(fēng)速則較慢，壓力也就大。這樣在大樓的上下之間形成壓力差，氣流自下而上形成旋風(fēng)。這種旋風(fēng)的風(fēng)速一般可以達(dá)到大樓上部風(fēng)速的4倍，對行走的人則會造成一定傷害。在紐約、波士頓、多倫多等大城市都發(fā)生過摩天大樓附近行人被大風(fēng)吹倒、摔傷、骨折的事故，并發(fā)生多起民事訴訟。同時，高層建筑上部的迎風(fēng)面與背風(fēng)面的結(jié)合部也會形成壓力差，這個壓力差在結(jié)合部產(chǎn)生的頂推力可以使一些外墻裝飾面松動、脫落，造成人員傷害。如在一些城市也發(fā)生過大樓的玻璃墻幕被風(fēng)吹落的現(xiàn)象。

對熱環(huán)境的影響:大體量的鋼筋水泥建筑，吸收太陽的熱量后，一般不易散發(fā)。 同時，大型建筑項目的耗能過大，如空調(diào)、取曖和照明等需要較大的能量供應(yīng)，從而產(chǎn)生大量的熱量。加上高樓密集區(qū)，一般也是小汽車的云集地帶，每臺汽車發(fā)動機，就如一臺臺行進中的火爐，也能散發(fā)出大量的熱能。因此，諸多方面的熱量產(chǎn)生，改變了城市原有的熱平衡關(guān)系，加劇了城市的熱島現(xiàn)象，惡化市民的生存環(huán)境。目前，大城市的氣溫一般都高于其周圍的市郊。

在城市景觀環(huán)境方面，過密的成塊狀、帶狀高層建筑群也影響城市的天際輪廓線。城市的天際輪廓線，是城市的體形。這個體形應(yīng)該是適度的，過高、過胖、過瘦都是不行的。心理學(xué)中有這么一個實驗數(shù)據(jù)，人的一次性記憶，一般為7組數(shù)字或7個單詞左右。專家們按這個數(shù)據(jù)原理推測，人們在觀賞以制高點為主而形成的天際輪廓線，最佳的正面視覺效果，應(yīng)該是由7個制高點成梯度為一組而形成的天際線。否則，錯落而沒有致，就會產(chǎn)生亂和煩的感覺。如上海東浦陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)的天際輪廓線，從外灘方向往東看，這個天際線是由東方明珠塔、金茂大廈、上海國際金融中心等7個左右的制高點組成。與此同時，密集的高層建筑群，對人們的心理環(huán)境也會造成一定的影響。生活在城市中的人們，在家里是一個封閉的小天地；來到大街上，兩邊連續(xù)林立的高樓，尤如一條高墻形成的大弄堂，給人又是一種密不透風(fēng)的郁悶感和壓抑感。如果長期處于這么一種人工物質(zhì)環(huán)境下，對于始終處于充滿著競爭和高節(jié)奏工作生活狀態(tài)的現(xiàn)代人來說，要調(diào)節(jié)和保持良好的心理狀態(tài)是不利的。

三、盡管高層建筑對環(huán)境有著諸多的負(fù)面影響，但是其優(yōu)點也是非常顯見的，所以必須采取相應(yīng)的應(yīng)對措施加以規(guī)范限制，使城市的環(huán)境更適合人類生存、生活的需要。

1、在特定的地區(qū)禁止建造高層建筑 。

例如，在建筑環(huán)境非常完美，天際線高度敏感，或歷史名城的保護區(qū)域，這些區(qū)域即使增加棟高層，也會破壞整體的城市景觀。

2、禁放結(jié)合 。

在特定的地區(qū)嚴(yán)加禁止，在郊區(qū)中心附近，大片空地周圍、河濱、高地或主要公共活動中心，則鼓勵修建。

3、限制高層建筑選址 。

高層建筑景觀效果除其單體的設(shè)計質(zhì)量外，很大程度上取決于選址的妥當(dāng)與否。高層建筑的選址更考慮的原則有以下幾點:①盡可能的避免高層建筑密集。高層建筑一旦密集，就會沖淡高層的優(yōu)勢，繼而導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量的惡化及嚴(yán)重的交通擁擠。②應(yīng)將高層建筑布置在城市開闊地段。③應(yīng)把這些在高度、體量上有代表性的高層建筑布置在城市突出的地形或地段，成為標(biāo)志性建筑。④避免高層建筑之間在主要景象方面相互影響，不要相互遮擋。⑤考慮提高綜合效益，選址符合城市建設(shè)的規(guī)律。

4、控制高層建筑的體量及高度 。

有以下幾個方面的建議:①保證城市綠化有良好的日照條件。②保證城市街道，場等人流聚集和停留場所有合理的日照和良好的視覺條件。③保證建筑物之間的空間比例關(guān)系。④通盤考慮一定范圍內(nèi)城市形體環(huán)境的整體構(gòu)思。

5、控制高層建筑的密度 。

因為高層建筑對城市環(huán)境的重大影響，務(wù)必要留出足夠的空地作為人流、公共活動場地，車輛高度集中的補償。

6、積極倡導(dǎo)整體設(shè)計的思想 。

在高層建筑所在的環(huán)境中，高層建筑應(yīng)與其他建筑相協(xié)調(diào)，給人以親切，平易的感覺。這塊空間的小氣候，不能因為高層建筑出現(xiàn)而惡化，應(yīng)使人們樂于在此逗留。應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃和城市設(shè)計的要求，考慮整體環(huán)境設(shè)計。

7、注意與自然環(huán)境的融和。

高層建筑設(shè)計應(yīng)尊重環(huán)境、適應(yīng)環(huán)境，充分利用一切有利因素，保護和利用有價值的林木、植被、水體、山巖和歷史遺產(chǎn)，建筑與自然環(huán)境和諧共處，"雖由人作，宛自天開"。

巨大的城市建筑浪潮中，環(huán)境是根本。人們對居住環(huán)境的需求，乃是出自于人類文明進步發(fā)民的理性追求。高層建筑對城市環(huán)境有著現(xiàn)實的意義和不足，應(yīng)該在理性開發(fā)的基礎(chǔ)上使其走向健康和成熟，從而逐步達(dá)到在發(fā)展城市的同時，不斷提高城市居住者的生活質(zhì)量，創(chuàng)造"以人為本"的和諧城市環(huán)境。

[1]曹緯浚主編.一級注冊建筑師考試輔導(dǎo)教材第三分冊.建筑物理與建筑設(shè)備.中國建筑工業(yè)出版社，2010.