對高層建筑未來設(shè)計趨勢的探討

【摘 要】目前城市建設(shè)不斷擴張，城市的土地資源日益稀缺，高層建筑的建造和發(fā)展成為人們生活中一種重要的建筑類型，高層建筑體量巨大，視覺沖擊力強，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑技術(shù)、美學(xué)、文化等魅力，對城市形態(tài)也有重要的影響。高層建筑為群眾帶來了更多的工作生活的使用空間，帶來了更多的綠地，也帶來了高雅豐富的城市規(guī)劃，使得城市越來越美。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；防火設(shè)計；規(guī)劃設(shè)計

高層建筑設(shè)計正向著環(huán)保、科技、人性化的方向快速發(fā)展，以環(huán)保、以人為本的設(shè)計成為高層建筑設(shè)計發(fā)展的一大趨勢，同時面臨消防安全的挑戰(zhàn)，高層建筑火災(zāi)具有人員多、疏散困難等特點，在防火設(shè)計方面具有無法忽視的弊端和難題，保證高層建筑的消防安全成為了一項擺在我們面前的迫切任務(wù)。

一、高層建筑的建筑設(shè)計

1.隨著高層建筑的發(fā)展，決定了其結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性。高層建筑呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：一是層數(shù)增多，高度增加。我國設(shè)計有80層以上的高層建筑，有的處于領(lǐng)先地位。二是新材料的開發(fā)應(yīng)用，新結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用。高性能混凝土材料在不斷發(fā)展，對高層建筑的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。三是平面布置與豎向體形更加復(fù)雜?，F(xiàn)代高層出現(xiàn)了不規(guī)則、不對稱和曲線形的平面，主要是結(jié)構(gòu)分析技術(shù)和計算手段的提高為它創(chuàng)造了條件，需要結(jié)構(gòu)設(shè)計更加提高。四是耗能減震技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

2.高層建筑的尺度設(shè)計，主要包括：一是整體尺度。整體尺度的均衡非常重要，設(shè)計時要注意以下幾點，一個造型美的高層建筑是建立要很好地處理裙房、主體和頂部的尺度關(guān)系；高層建筑各部分細部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎(chǔ)上的，各個主要部分應(yīng)有更細的劃分，尺度具有等級性，才能使各個部分造型構(gòu)成豐富。二是城市和街道尺度。高層建筑對城市各構(gòu)成要素也產(chǎn)生重大的影響，是城市的重要景點，不當?shù)某叨葧Τ鞘挟a(chǎn)生不良的影響；街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。高層建筑主體因為尺度過大，易向后退，使底層的裙房置于沿街部分，減少了高層建筑對街道的壓迫感。三是細部尺度。設(shè)計師在設(shè)計高層建筑中充分地把握各種尺度，結(jié)合人的尺度，滿足人的使用、觀賞的要求，必定能創(chuàng)造出優(yōu)美的高層建筑外部造型。

3.高層建筑的生態(tài)設(shè)計要求應(yīng)該受到迫切的關(guān)注，因為這些地方資源消耗和環(huán)境污染相對嚴重，對全球自然資源和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅。其主要內(nèi)容為：高層建筑營運系統(tǒng)的生態(tài)性設(shè)計。建筑平面與體型系數(shù)影響建筑采暖能量的需求，它不僅僅是一個熱工性能參數(shù)，這意味著減少體型系數(shù)可以降低舒適空間的平均成本，在常見的平面形式中，圓形平面可以擁有最小的外圍面積，其次是方形。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)，通過建筑形式、植被和遮避帶最大限度地開發(fā)基址剩余區(qū)域的潛能。我們可以利用規(guī)劃建筑的平面形態(tài)和外墻以達到自然通風(fēng)和更有效的制冷，以減少對空調(diào)系統(tǒng)的依賴。因此，高層建筑的“生態(tài)性”具有實現(xiàn)的意義，我們應(yīng)該從城市的宏觀層面、建筑本身的營運系統(tǒng)的中觀層面、建筑室內(nèi)環(huán)境的微觀層面進行綜合考慮，實現(xiàn)建筑與現(xiàn)代城市未來的可持續(xù)發(fā)展。

4.高層建筑體形龐大，設(shè)計者往往貪大求高，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生態(tài)環(huán)境的保護、建筑設(shè)計節(jié)能意識淡薄，造成高能耗、低效益，影響常年使用，浪費巨大，高層建筑的節(jié)能首先應(yīng)為設(shè)計者重視，從以下三個方面進行考慮：一是優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計。高層建筑的定位首先應(yīng)考慮對城市環(huán)境的影響容積率過高很難滿足日照要求，陽光有著巨大輻射能量，寒冷地區(qū)的人們十分珍惜陽光帶來的溫暖，因此，建筑的方位與節(jié)能有著直接關(guān)系，建筑南向開窗面積盡可能大些，在滿足采光條件下，北向、東向窗盡可能小些，從而獲得更多的太陽光線，減少熱損失，保持室內(nèi)舒適的溫度環(huán)境。二是優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計。目前，在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有：頁巖陶?；炷量招钠鰤K；粘土空心磚與實心磚復(fù)合墻體；粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等，合適的建筑材料能夠提高建筑維護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能。三是影響建筑節(jié)能的其他因素。高層建筑外圍護墻體耗能量較大，占整個建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數(shù)越大耗能越多，高層建筑的形體變化不宜過多、復(fù)雜，建筑保溫材料的選用，建筑構(gòu)造的合理性應(yīng)建立在科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)上。

5.確立綠色建筑發(fā)展觀念，綠色建筑即環(huán)?；o污染、可循環(huán)、能源節(jié)省，應(yīng)貫徹的理念包括以下方面：一是強調(diào)因地制宜，二是強調(diào)以人為本，綠色建筑的確立是全民的、全社會的。

二、對高層建筑的防火設(shè)計

1、做好防火分隔與安全通道設(shè)計

高層建筑中，因有毒煙氣窒息死亡的人員占死亡人數(shù)的70%左右，煙氣是火災(zāi)中的隱形殺手。所以，要充分考慮在建筑內(nèi)設(shè)置防排煙系統(tǒng)的重要性。煙氣的水平流動速度為0.3、0.8m/s，垂直方向擴散速度為3.4m/s，當煙氣無阻攔時，只需1min左右就可以擴散到幾十層高的大樓。煙氣的流動速度大大超過了人的疏散速度。樓梯間、電梯井及各種豎向管井是高層建筑火災(zāi)垂直方向蔓延的重要途徑，易形成“煙囪效應(yīng)”。而樓梯間及其前室或合用前室是火災(zāi)時人員臨時避難、疏散的場所，消防電梯間及其前室是消防隊員進入高層建筑滅火的主要通道。

2.防火間距:為防止火勢通過輻射熱等方式蔓延，建筑物之間應(yīng)保持一定間距。一、二級耐火等級民用建筑物之間的防火間距不得小于6米，它們同三、四級耐火等級民用建筑物的防火距離分別為7米和9米。高層建筑因火災(zāi)時疏散困難，云梯車需要較大工作半徑，所以高層主體同一、二級耐火等級建筑物的防火距離不得小于13米。

3.防火分區(qū):建筑中為阻止煙火蔓延必須進行防火分區(qū)，即采用防火墻等把建筑劃為若干區(qū)域。

4.安全疏散通道出口:為減少火災(zāi)傷亡，建筑設(shè)計要考慮安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于兩個。

5、強化報警系統(tǒng)和滅火裝置

設(shè)置自動報警裝置和自動滅火裝置。前者的探測器有感溫、感煙和感光等多種類型;后者主要為自動噴水設(shè)備，不宜用水滅火的部位可采用二氧化碳、干粉或鹵化烷等自動滅火設(shè)備。設(shè)有自動報警裝置和自動滅火裝置的建筑應(yīng)設(shè)消防控制中心，對報警、疏散、滅火、排煙及防火門窗、消防電梯、緊急照明等進行控制和指揮。

三、高層建筑的規(guī)劃設(shè)計

1.避免高層建筑密集。高層建筑的密集雖然對于城市辦公等條件方便有利，卻給城市空間帶來很多壓力，造成城市空間和城市交通的擁擠，如一些高層建筑玻璃幕墻的大面積使用造成以前未出現(xiàn)過的光污染。

2.控制超高層建筑數(shù)量。一些已建成的超高層建筑投入使用后表明收益并不樂觀，可以說僅僅是體現(xiàn)城市形象，提高城市知名度。

3.高層建筑與城市街道。高層建筑一般分布在城市中商業(yè)發(fā)達的地段，這些地段的街道本身交通荷載就較大，在規(guī)劃設(shè)計時要對這些街道進行擴展，加大其通行能力。

結(jié)束語

總之，高層建筑設(shè)計與城市空間的協(xié)調(diào)及營造是通過兩方面的共同作用來完成的，即建筑設(shè)計和規(guī)劃，同時要更加重視消防安全，高層建筑設(shè)計與城市空間的融合也正不斷的完善發(fā)展。