高層建筑設(shè)計研究

田伊沙+王海亮

【摘要】高層建筑是高科技發(fā)展的產(chǎn)物，它作為一種非歷史傳承的建筑形式，缺少其他建筑形式常有的地域性特征，同時也沒有悠久的文化傳統(tǒng)沉淀下來的痕跡，這樣使得它更加不容易與周圍的場地環(huán)境共生等問題，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。本文對高層建筑設(shè)計理念進行分析，并對高層建筑的重要部位設(shè)計進行概述，最后分析了高層建筑設(shè)計需注意的問題。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；設(shè)計問題；理念

【Abstract】High-rise building is a product of high-tech development. As a non-historical architectural form， it lacks the usual regional characteristics of other architectural forms and also has no trace of long-standing cultural traditions， making it even more difficult to work with Surrounding venues such as the environment symbiosis and other issues， mainly reflected in： Some buildings attach importance to the height and appearance of eye-catching degree of competition， ignoring the planning volume ratio， greening rate， building density and other control， as well as regional and local culture studies ， Environment and traffic safety are all unsatisfactory. People gradually lose their sense of belonging and belonging to the urban space， which has an impact on the development of the city. This article analyzes the design concept of high-rise buildings， and summarizes the design of important parts of high-rise buildings. Finally， the problems that should be paid attention to in the design of high-rise buildings are analyzed.

【Key words】High-rise building；Design problem；Idea

1. 高層建筑設(shè)計理念

（1）高層建筑的建造和發(fā)展已有一百余年的歷史，是現(xiàn)代城市中。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。高層建筑風(fēng)格的轉(zhuǎn)變一直是人們研究、探討的焦點，其中西薩·佩里和阿達·路易斯·赫克斯泰布針對高層建筑風(fēng)格演進的特點，提出四個“摩天樓時期”，清晰地概括了百余年高層建筑美學(xué)發(fā)展歷程，是有關(guān)高層建筑風(fēng)格演進的極有價值的論著。高層建筑設(shè)計理念的更新可以促進不同風(fēng)格的高層建筑的出現(xiàn)，這一傾向在20世紀(jì)60年代以后的高層建筑發(fā)展中體現(xiàn)得最為顯著。

（2）高層建筑設(shè)計理念主要有兩種：工業(yè)主義建筑設(shè)計理念和工業(yè)主義建筑人文化設(shè)計理念。工業(yè)主義建筑設(shè)計理念主要表現(xiàn)為以適應(yīng)大工業(yè)生產(chǎn)為基本出發(fā)點，講究建筑功能，在建筑設(shè)計中注重對材料和結(jié)構(gòu)的率真表達。工業(yè)主義建筑人文化設(shè)計理念，是工業(yè)主義建筑設(shè)計理念的補充與完善，建筑形體在強調(diào)對材料和結(jié)構(gòu)的率真表達的同時，也重視建筑的語義表達；不單單關(guān)注建筑本身的純粹形式或理想的秩序，更強調(diào)建筑與周圍環(huán)境和城市文脈的整合。

（3）在最初的探索階段，由于高層建筑剛剛出現(xiàn)，人們對高層建筑的理解和認(rèn)識還需進一步深入和完善，設(shè)計上也缺乏經(jīng)驗，因此，借撩歷史傳統(tǒng)和美學(xué)理論成為當(dāng)時時尚，以學(xué)院派為代表的復(fù)古主義占上風(fēng)。但是，歐洲和美國的少數(shù)建筑師，堅決反對抄襲歷史形式，堅信工業(yè)主義建筑設(shè)計理念，認(rèn)為一幢新建筑應(yīng)符合新功能、新材料、新社會制度和新技術(shù)的要求，并對高層建筑設(shè)計進行了積極探索。至今，高層建筑已走過了百年的發(fā)展歷程，其風(fēng)格是不斷的變化，任何風(fēng)格的建立與興起，都有它存在的道理和意義，也有它的局限性和負(fù)面效果。探究高層建筑風(fēng)格變化的深層原因，可以看到高層建筑設(shè)計理念的更新是推動建筑風(fēng)格變化的重要因素。

2. 高層建筑設(shè)計

2.1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。

2.2地下室設(shè)計。

（1）抗浮設(shè)計。當(dāng)?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(xì)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(biāo)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）防火設(shè)計。從減少火災(zāi)損失的觀點來說，地下建筑的防火分區(qū)面積以小為好。以商業(yè)性地下建筑為例，如果每個店鋪都能形成一個獨立的防火分區(qū)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，關(guān)閉防火門或防火卷簾，防止煙火涌向中間的通道，可以使火災(zāi)損失控制在極小的范圍內(nèi)。然而，建設(shè)投資高，實際建造和使用也有一定困難。因此，還要把若干小空間劃分在一個防火分區(qū)內(nèi)。

2.3防排煙設(shè)計。

（1）避免缺漏。封閉樓梯間當(dāng)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。（2）注重細(xì)節(jié)。（3）注重專業(yè)配合。

2.4采光設(shè)計。

高層建筑在生態(tài)設(shè)計中的目標(biāo)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(yán)重的制冷負(fù)荷，從而達到節(jié)省能耗的目的；（3）仔細(xì)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。

3. 高層建筑設(shè)計所必需要注意的安全問題

3.1防火的問題。

總體布局要保證暢通安全。在樓道的設(shè)計上要保證人員的流動暢通， 便于緊急情況時人員的疏散。有采光設(shè)施或者照明系統(tǒng)， 使居住人員在疏散中能保證安全快速的撤離，從而避免發(fā)生踩踏等其他傷害。合理進行防火分區(qū)。 在高層建筑的樓道內(nèi)消防器械、 疏散通道必須合理的分區(qū)， 做到在火災(zāi)發(fā)生時， 可以及時的采用滅火措施和進行人員疏散。 消火栓的位置應(yīng)保證同層的任何部分都可以實現(xiàn)兩個消防栓的水槍同時到達。

3.2電氣的問題。

（1）消防電源與配電。

高層建筑要求供電主要采用了以下三種方案： 第一種是供電電源必須是來自于兩個不同的發(fā)電廠，保證一個要是遇到問題或者突發(fā)事件無法正常工作時另一個也可以正常工作， 從而確保建筑的正常運行； 第二種是供電電源來自于兩個不同的區(qū)域變電站； 第三種是一個電源來自于區(qū)域變電所而另一個是自備的發(fā)電設(shè)備。 目前在一般大多數(shù)設(shè)計中都是采用了第三種方案，經(jīng)濟合理。

（2）應(yīng)急照明。

應(yīng)急照明就是指當(dāng)高層發(fā)生火災(zāi)及其它災(zāi)害、 故障時， 導(dǎo)致正常照明系統(tǒng)中斷而啟用的照明， 也稱事故照明。 應(yīng)急照明的安裝要體現(xiàn)出人性化的特點， 應(yīng)急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。當(dāng)電源斷電時，應(yīng)該能清晰地看到。

（3）電梯。

電梯在設(shè)計中要保證位置合理， 讓電梯在運行中的噪音不會打擾用戶的正常生活。 電梯的最大載荷也要根據(jù)居住結(jié)構(gòu)作相應(yīng)的調(diào)整， 保證居住者平時出行上的方便和快捷。 電梯在遇到緊急情況時要有方便快捷的方法使人迅速撤離。 為了保證電梯正常而安全的運行， 便于在發(fā)生事故的時候進行救人和滅火。

3.3防雷擊的問題。

高層建筑防雷系統(tǒng)應(yīng)該按照“綜合治理，整體防御，突出重點，多重保護”的原則，充分利用高層建筑物的結(jié)構(gòu)，做好防雷措施，進行防雷擊問題上的治理。 在高層建筑物的頂端以及其他容易受雷擊的部位裝設(shè)避雷針或者避雷帶、避雷網(wǎng)。 利用結(jié)構(gòu)中的主鋼筋作引下線，利用整個鋼筋混凝土基礎(chǔ)作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應(yīng)產(chǎn)生火花，建筑物內(nèi)的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。

參考文獻

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