小議現(xiàn)代高層建筑設(shè)計

姜世明

【摘 要】高層建筑已成為每個城市不可或缺的元素之一，城市在發(fā)展過程中，更注重城市空間的和諧統(tǒng)一。一個優(yōu)秀的高層建筑設(shè)計不僅要考慮城市空間的和諧性，還要充分考慮使用者的需求，從而達(dá)到建筑、人、空間環(huán)境三者之間的和諧統(tǒng)一。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；原則；設(shè)計

前言

建筑發(fā)展是一個高效化、集約化的綜合系統(tǒng)工程，建筑設(shè)計者必須從當(dāng)今經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢出發(fā)，建立一個宏觀的、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，合理確定建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)性措施和原則，這樣不僅滿足設(shè)計各類需求，同時改善人類的居住環(huán)境。

一、設(shè)計原則

1 實(shí)用性原則

高層建筑具有樓層高、居民多的特點(diǎn)，因此在進(jìn)行建筑高層設(shè)計時應(yīng)充分考慮實(shí)用性的問題，比如高層建筑物的穩(wěn)定性、抗震性、防火性以及各種電氣設(shè)備安裝位置、樓梯間空間安排、建筑物整體劃分的合理程度，只有本著實(shí)用科學(xué)的原理才能發(fā)揮高層建筑的整體優(yōu)勢。

2 協(xié)調(diào)性原則

高層建筑應(yīng)注意與建筑整體尺度方面的考量。建筑整體尺度，包括高層建筑的各個組成部分，如樓層主體、頂部結(jié)構(gòu)等各部門的比例協(xié)調(diào)統(tǒng)一等注意相對尺度，而且要注意高層建筑中細(xì)節(jié)部分的層次要求。

3 節(jié)能性原則

高層建筑設(shè)計規(guī)劃中，對節(jié)能環(huán)保元素的應(yīng)用也應(yīng)予以重視。一方面，選擇自然環(huán)境和地理環(huán)境都較為優(yōu)秀的位置建設(shè)，例如考慮交通便捷性、空氣環(huán)境質(zhì)量好、采光照明好等條件來規(guī)劃。另一方面建筑節(jié)能設(shè)計要貫穿建筑規(guī)劃設(shè)計，合理應(yīng)用環(huán)保技術(shù)，如太陽能電池板、地?zé)嵩O(shè)計、雨水回收系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，以便形成系統(tǒng)的高層建筑節(jié)能體系，營造能耗低、環(huán)境舒適的居住環(huán)境。對空間的利用也要把握節(jié)能環(huán)保，從分考慮高層建筑的空間占用科學(xué)合理的進(jìn)行利用。

4 整體性原則

注重高層建筑與城市環(huán)境的整體性考量，因此要注意環(huán)境尺度的合理把握。環(huán)境尺度，包括考慮高層建筑所處城市地理位置、城市大小、周圍街道尺度環(huán)境、建筑物的輪廓設(shè)計要求等，要根據(jù)具體的環(huán)境比例要安排高層的建設(shè)。

二、設(shè)計要點(diǎn)

1、高層建筑的主體設(shè)計

在高層建筑物的主體中，主要包括塔樓部分設(shè)計、裙房設(shè)計、底層設(shè)計以及建筑頂部設(shè)計等環(huán)節(jié)。高層建筑在結(jié)構(gòu)和功能上的限制要求使其造型靈活性受限，所以塔樓的造型對整體形狀具有決定性作用，而塔樓具有美感的形狀和線條體現(xiàn)出高層建筑的藝術(shù)內(nèi)涵和色彩繽紛的城市建筑。這些多彩多樣的建筑群落形成城市的名片和形象，在建筑中，裙房的設(shè)計盡管不會較大的影響城市的立體空間，但是卻對人們感受和街道有很大影響，建筑設(shè)計者應(yīng)該考慮到公眾的視覺感受，進(jìn)行更加人性化的建設(shè)。底部的設(shè)計可以通過入口縮進(jìn)或者是底層架空的方式，為現(xiàn)代建筑增加特點(diǎn)。將高層建筑底部設(shè)計為透明開放的形式，同時使其與街道和廣場等其他建筑物和諧相連，讓人們不會感覺到密度太大，也可以豐富城市的空間層次。另外，頂部的獨(dú)特設(shè)計整體提升高層建筑的形象，從而成為城市空間的

地標(biāo)。

2、建筑總平面方案設(shè)計

我們通常從總平面功能分布和空間形態(tài)、交通流線和停車、綠化景觀及無障礙、節(jié)能等幾方面未考慮和設(shè)計總平面。

（1）建筑功能及體量對確定總平面的整體風(fēng)格至關(guān)重要。

首先根據(jù)設(shè)計要求得出大概的建筑體量和數(shù)量，仔細(xì)推敲景觀、建筑、道路三者的平面和豎向關(guān)系。通過感悟周遭的環(huán)境和設(shè)計要求，構(gòu)思出整個地塊的空間形態(tài)，或圍合、或組團(tuán)、或棋盤，高低、起伏……對住宅小區(qū)而言總平面設(shè)計最大的制約因素是日照和消防間距；商務(wù)園區(qū)則需要在整體統(tǒng)一和個性化之間找到平衡點(diǎn)。

（2）路網(wǎng)盡可能順暢、簡潔；消防和停車要兼顧。

良好的路網(wǎng)設(shè)計應(yīng)該是在滿足交通功能的前提下，盡可能地節(jié)省道路用地、減少岔路口，同時又很好地區(qū)分人流、車流、物流，減少交叉。除了考慮自身及外來車的通行外還要方便消防、救護(hù)、貨運(yùn)、清運(yùn)垃圾等機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)彎和出入。住宅小區(qū)設(shè)計中尤其要注意人車分流，創(chuàng)造安全、寧靜的居住生活環(huán)境。綜合商務(wù)區(qū)中通常涵蓋酒店、會務(wù)中心、辦公樓等公建，客流及通勤人車流與后勤物流一定要分開，互不干擾。

（3）建筑的布局與內(nèi)部道路應(yīng)有密切聯(lián)系，每棟建筑的主入口要順應(yīng)道路的形態(tài)及走向，仔細(xì)營造入口空間，切勿生硬連接了事。

（4）根據(jù)實(shí)際情況確立適合的景觀要素，不要為了背山臨水而刻意挖湖堆坡。

目前綠化環(huán)境設(shè)計已成為民用項(xiàng)目的一大亮點(diǎn)，不論是新建住宅小區(qū)還是綜合商務(wù)區(qū)都以此作為一大特色提出。不同綠化率的景觀效果是不同的，這在設(shè)計初期就要有一個務(wù)實(shí)的綠化目標(biāo)和設(shè)計理念。

（5）總平面設(shè)計中對建筑體型、朝向的考慮將影響建筑自身的節(jié)能效果，總平面布置要利于自然通風(fēng)。

（6）注重?zé)o障礙設(shè)計體現(xiàn)人文精神。居住區(qū)和辦公園區(qū)中要考慮通路、建筑入口和停車位等的無障礙設(shè)計。住宅小區(qū)中因?yàn)橛欣先撕托『?，所以輪椅、推車的出行方便尤其要重視?/p>

3、高層建筑的抗震性

（1） 柔性結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

在高層建筑抗震當(dāng)中，即由傳統(tǒng)的以“硬抗”為主的抗震體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴叭峥埂睘橹鞯慕Y(jié)構(gòu)減震控制體系。建筑采用動力平衡的建筑結(jié)構(gòu)體系防震減震效果會更好，這樣可以以柔克剛、剛?cè)嵯酀?jì)，有效的釋放地震沖擊力。

（2）高延性構(gòu)件的運(yùn)用

我國的高層建筑很多采用延性結(jié)構(gòu)體系來抗震設(shè)防，即適當(dāng)控制結(jié)構(gòu)的剛度，容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時進(jìn)入塑性狀態(tài)，具有較大的延性，以此消耗地震能量，減小地震反應(yīng)，減輕地震給高層建筑帶來的破壞與損失。

（3）設(shè)置多道抗震防線

高層建筑結(jié)構(gòu)需要設(shè)置多道抗震防線。建筑物應(yīng)設(shè)置多道抗震防線，當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的構(gòu)件在強(qiáng)烈地震作用下遭到破壞后，后備的第二道乃至第三道防線能抵擋后續(xù)的地震動的沖擊，使建筑物免于倒塌。

（4）阻尼器的使用

目前，運(yùn)用于高層建筑的結(jié)構(gòu)調(diào)諧振動控制裝置有多種，常用的調(diào)諧液體阻尼器利用固定水箱中的液體在晃動過程中產(chǎn)生的動側(cè)力來提供減振作用。其具有構(gòu)造簡單，安裝容易，自動激活性能好，不需要啟動裝置等優(yōu)點(diǎn)，可兼作供水水箱使用。

4、高層建筑的消防設(shè)計

（1）合理布置高層建筑總體布局和防火分區(qū)。

總平面布置中的主，附體關(guān)系，該建筑與四周建筑的間距及車道的設(shè)置等等，均屬與防止蔓延和迅速撲救密切相關(guān)的問題，也是進(jìn)行建筑方面設(shè)計方案時須首先考慮的重要因素之一。合理的總平面布置，不但有利于火災(zāi)撲救，而且對防止火勢蔓延有極大幫助。

（2）確保建筑物耐火能力。

在高層建筑防火設(shè)計中應(yīng)保證建筑物的耐火等級，使火災(zāi)發(fā)生時建筑物結(jié)構(gòu)在較短時間內(nèi)不會損壞，為人員疏散贏得時間，同時也減少火災(zāi)損失?？煽康哪突饦?gòu)造能減少起火，蔓延及保護(hù)人和建筑的安全。設(shè)計中除了應(yīng)首先保證主體結(jié)構(gòu)的耐火能力之外，還須對天棚，墻面等裝修部位的耐火性能給予充分的考慮。

（3）加強(qiáng)自然排煙設(shè)計及安全疏散設(shè)施設(shè)置。

目前，高層建筑中玻璃幕墻和豎向管道常常成為火勢蔓延的途徑，造成火勢跳躍防火分區(qū)，擴(kuò)大火災(zāi)損失；其次，大量高層建筑火災(zāi)證明了煙是高層建筑火災(zāi)中最大的殺手。因此，防排煙設(shè)計與安全疏散設(shè)施的設(shè)置是高層建筑防火設(shè)計中十分重要的環(huán)節(jié)。

（4）自動火災(zāi)報警系統(tǒng)

推廣自動火災(zāi)報警系統(tǒng)，可及時發(fā)現(xiàn)高層建筑物內(nèi)的災(zāi)情，啟動其它設(shè)施控制火災(zāi)。

5、節(jié)能設(shè)計

（1）高層小區(qū)規(guī)劃中也應(yīng)注重對節(jié)能問題的研究，適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、氣候和地理?xiàng)l件，從項(xiàng)目選址、交通組織、環(huán)境綠化、空氣質(zhì)量、噪聲、采光與日照、小氣候等方面提出要求，合理選擇住宅建設(shè)用地，避免有害環(huán)境對居住環(huán)境的影響。

（2）在小區(qū)規(guī)劃設(shè)計中要與建筑節(jié)能設(shè)計互相配合，統(tǒng)籌考慮建筑朝向、日照間距、通風(fēng)、景觀綠化，合理應(yīng)用雨水回收系統(tǒng)，透水地面磚等節(jié)能、環(huán)保技術(shù)以及配套設(shè)備（能源供應(yīng)、小高層給水、公共照明、電梯等）采取的節(jié)能措施，大力推廣部分太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，以形成系統(tǒng)的住宅建筑節(jié)能體系，營造能耗低、環(huán)境舒適的居住環(huán)境。

（3）在建筑設(shè)計中，原則上應(yīng)減少建筑物外表面積，適當(dāng)控制建筑體型系數(shù)，減少建筑面寬，加大進(jìn)深或增加組合體，建筑平面宜選用如“一”字型等較為簡潔規(guī)整、能夠獲得較多日照和較少東西的平面型式，以減少夏季熱輻射和冬季冷風(fēng)滲透量，體型復(fù)雜、凹凸面過多的點(diǎn)式低、多層及塔式高層住宅，建筑的外表面積和體型系數(shù)大，對節(jié)能不利。坡屋面建筑與平屋面建筑相比，其坡屋頂增大了屋頂?shù)臒峤粨Q面積，加大了能耗，因此不利于房屋的節(jié)能。

（4）結(jié)合建筑形體空間的處理，可以在建筑物中設(shè)通風(fēng)口，加強(qiáng)氣流組織，改善小區(qū)內(nèi)部的通風(fēng)條件。

結(jié)束語

當(dāng)前，高層建筑已經(jīng)成為應(yīng)用程度最高的建筑類型，因此需要建筑設(shè)計人員在滿足使用需要的同時，充分考慮新型材料和新型建筑模式對于城市以及建筑社區(qū)的影響，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)積累對建筑方案進(jìn)行合理的調(diào)整，結(jié)合設(shè)計計算結(jié)果選擇合理的設(shè)計方案，從而最大限度的保證人民生命及財產(chǎn)安全。

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