對現(xiàn)代高層建筑設(shè)計的探討

【摘要】高層建筑的建造和發(fā)展已有百余年的歷史，是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。因此，人們倍加關(guān)注高層建筑的發(fā)展。本文是作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，對現(xiàn)代高層建筑設(shè)計進行了相關(guān)的探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代；高層建筑；設(shè)計；環(huán)境

一、高層建筑與城市的發(fā)展

當前經(jīng)濟快速發(fā)展，使得許多進城打工人員涌入城市，同時導(dǎo)致了城市的居住環(huán)境緊張，樓市價格上漲，使得建筑物不斷向高層空間發(fā)展，以求得用相對較少的土地建造出更多的建筑空間供人們使用。高層建筑在改變?nèi)藗兩罘绞降耐瑫r，也上改變了原有的城市空間。城市空間既是指城市內(nèi)的建筑物、道路、綠地、廣場、公共服務(wù)設(shè)施等實體所構(gòu)成的立體空間，也是指人處在其中能真實、直觀感受到的空間。近年來，無數(shù)高層建筑拔地而起，使城市的傳統(tǒng)空間尺度逐漸喪失，城市天際的輪廓線也已經(jīng)被高聳、聚變式的高層建筑輪廓線取代，城市建筑容積的變化也改變了人們的生活軌跡，交通線路及其他的基礎(chǔ)設(shè)施隨之改變，最終徹底打破了城市空間的原有格局。

高層建筑熱潮的興起給城市空間的發(fā)展帶來了一系列的問題，主要體現(xiàn)在：一些建筑重視在高度和外觀搶眼度等方面的攀比，忽視了規(guī)劃中容積率、綠化率、建筑密度等的控制，以及地域性及本土文化的研究，環(huán)境與交通安全等方面的因素均難以令人滿意，人們慢慢失去了對城市空間的識別感與歸屬感，給城市的發(fā)展造成了影響。要解決這一問題，必須從城市管理和建筑規(guī)劃的初期開始，對高層建筑的設(shè)計給予科學(xué)的合理化控制。

一、高層建筑設(shè)計的基本原則

原則問題可以分為兩類：職業(yè)規(guī)范及國家規(guī)范；以人為本的原則。職業(yè)規(guī)范就是建筑學(xué)教育中所學(xué)到的空間組織劃分、色彩、功能、形式美的基本規(guī)律等基本原則。雖然絕大多數(shù)建筑師具有較高的素養(yǎng)，但是建筑師往往會在一些基本問題上欠考慮。如色彩、空間關(guān)系等問題。建筑在一個國家安全和國民經(jīng)濟中占有十分重要的作用。從安全合理、經(jīng)濟適用、可控性、標準化等方面出發(fā)，國家出臺并頒布了一系列的法規(guī)、法律。建筑師在從業(yè)過程中，時時刻刻受規(guī)范和標準的約束。這些規(guī)范的制訂，保證了建筑設(shè)計的基本質(zhì)量，代表了國家保障絕大多數(shù)人民的合法權(quán)益。以人為本的原則；以人為本的原則在建筑設(shè)計中應(yīng)考慮三種人的利益。首先，甲方，即建設(shè)單位的利益。建筑設(shè)計中應(yīng)充分考慮甲方對項目功能及經(jīng)濟性的要求。其次，使用者的利益。使用者有時候是甲方，絕大多數(shù)情況下不是。使用者的職業(yè)各不相同，數(shù)量也不同。滿足每個使用者的生理及心理需求的建筑師不可推卸責(zé)任。

二、現(xiàn)代高層建筑設(shè)計的新理念

1、高層建筑主體設(shè)計

高層建筑承擔(dān)著城市的高級偶像的作用。高層建筑有提供天際線視覺趣味的獨特的城市設(shè)計機會，能夠創(chuàng)造壯麗的天際線，而在街道層上卻以人的尺度行事。建筑物的頂部一般服務(wù)于天際線，襯在天空上的形狀是高層建筑“聯(lián)系于無限”之點，是塔樓的一個特色。沒有天際線的摩天樓大概就像空間里一大堆不引人注目的體快。像高度發(fā)達的紐約和彈丸之地的香港都是由高樓大廈堆砌起來的，且看這兩大城市的天際線，錯落有致的城市建筑，間中穿插的塔樓，為城市的天空勾畫了優(yōu)美的輪廓，線條生動活潑、色彩繽紛多變。城市的天際線只是一維的立面邊線為主的輪廓線，可正如一幅藝術(shù)攝影，照片是單向面的，可它反映的是三維的城市空間，以及整個城市風(fēng)貌的特點。

2、高層地下室設(shè)計

（1）抗浮設(shè)計。當?shù)叵率衣癫剌^深或地下水位較高時，地下室設(shè)計中應(yīng)重視抗浮計算，采用樁基時應(yīng)計算樁的抗拔承載力。板、覆土的自重對結(jié)構(gòu)有利，計算強度時荷載分項系數(shù)取1.0，計算抗浮時荷載分項系數(shù)取0.9。地下室抗浮設(shè)計的重要依據(jù)是地下水位及其變幅，實際結(jié)構(gòu)中，地下室面積大，形狀又不規(guī)則，局部上方可能沒有建筑，抗浮問題相對比較難處理，須作細致分析。在設(shè)計允許的情況下，應(yīng)盡可能提高基坑坑底的設(shè)計標高，樓蓋使用寬扁梁或無梁樓蓋。

（2）防水設(shè)計。對于高層建筑地下室，防水設(shè)計必須做得十分可靠，耐久性要與建筑物同步。若防水工程沒有做好，出現(xiàn)了滲漏，修復(fù)起來的難度會較高，且補漏費用將大大增加。所以地下室的防水工程必須保證施工的質(zhì)量，才能避免出線返工補漏的現(xiàn)象。

3、防排煙設(shè)計

（1）避免缺漏。封閉樓梯間當不能直接天然采光和自然通風(fēng)時，應(yīng)按防煙樓梯間規(guī)定設(shè)置，同時規(guī)定了防煙樓梯間的設(shè)計要求，其中防煙樓梯間應(yīng)在樓梯間入口處設(shè)前室、陽臺或凹廊。不具備自然排煙條件的防煙樓梯間應(yīng)設(shè)置機械防煙設(shè)施。除設(shè)有排煙設(shè)施和應(yīng)急照明者外，高層建筑內(nèi)的走道長度超過20m時，應(yīng)設(shè)置直接天然采光和自然通風(fēng)的設(shè)施。自然通風(fēng)主要靠熱壓或者氣壓作為驅(qū)動力力，上述的內(nèi)走道則不具備自然通風(fēng)要求。

（2）注重細節(jié)。若相鄰5層樓梯間開啟外窗總面積不小于2.0m2，樓梯間即可采用自然排煙方式。另外，采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室應(yīng)設(shè)機械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施。實際工程中，會遇到上面樓層的前室具備自然排煙條件，無須正壓送風(fēng)。而下面樓層的前室不具備自然排煙條件，需要正壓送風(fēng)。

（3）注重專業(yè)配合。地下室或半地下室與地上層不應(yīng)共用樓梯間，當必須共用樓梯間時，應(yīng)在首層與地下層或半在下層的出入口處，設(shè)置耐火極限不小于2.0小時的隔墻和乙級防火門隔開，并應(yīng)有明顯標志。由于此條規(guī)定，所有的高層建筑的疏散樓梯間均分成上下兩段。

4、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。先進的日光采集系統(tǒng)設(shè)計有以下方法：

（1）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；

（2）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；

（3）仔細設(shè)計阻擋陽光直射的系統(tǒng)，可以減少陽光直射導(dǎo)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。我們可以完善座位和工作平面規(guī)劃，通過更好的窗戶和立面設(shè)計來減少眩光，獲得自然采光。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；設(shè)計者需綜合考慮能耗、背景光線、屋頂燈和窗戶的自然采光等因素，并為使用者提供最好的視覺環(huán)境。

三、結(jié)束語

綜上所述，高層建筑是城市空間的元素，需要有新的設(shè)計理念。優(yōu)秀的高層建筑并不是排斥城市空間的明星建筑而是能一個創(chuàng)造人性的場所，又融入文脈的關(guān)系，不去破壞城市空間的和諧。優(yōu)秀的高層建筑要考慮使用者的需要，以城市的公眾利益為追求的目標。我們必須在高層和城市的發(fā)展中取得平衡，才能創(chuàng)造出更好的城市景觀和適合人們生活的環(huán)境，才能沿著可持續(xù)發(fā)展的道理健康地發(fā)展下去。