高層建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃的方法探討

張雯靜

摘要：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，給建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了較大壓力。在此背景下，應(yīng)優(yōu)化建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理利用各種資源，全面做好建筑設(shè)計(jì)工作，著重優(yōu)化高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃方案，確保高層建筑的安全質(zhì)量。文章將分析高層建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃方法，為建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展管理工作提供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑;設(shè)計(jì);規(guī)劃方法

高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃工作是建筑工程項(xiàng)目安全施工建設(shè)的基礎(chǔ)保障，在當(dāng)代高層建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃過程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)結(jié)合城市環(huán)境與時(shí)代發(fā)展趨勢，促進(jìn)高層建筑與城市形象的有機(jī)融合，減少高層建筑對城市空間環(huán)境的破壞，全面優(yōu)化高層建筑造型與風(fēng)格，使高層建筑群體能充分融入城市體系。本文將簡單介紹高層建筑的概念，分層探討高層建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃方法。

1 高層建筑的基本概念

《民用建筑設(shè)計(jì)通則》指出超過100 m的建筑均為高層建筑。進(jìn)入21世紀(jì)后，高層建筑群體已成為城市化建設(shè)的重要標(biāo)志，高層建筑對建筑產(chǎn)業(yè)與城市化建設(shè)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用，高層建筑本身擁有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為市民居住、辦公和各行業(yè)的發(fā)展提供了充足的空間。

首先，多數(shù)公司辦公室以及重要辦公場所均位于高層建筑內(nèi)，對促進(jìn)相關(guān)的行業(yè)發(fā)展有持續(xù)性推動(dòng)作用。

其次，高層建筑能夠緩解用地緊缺問題，有效提高了土地資源利用率，可改善城市環(huán)境，使建筑群體與城市空間更和諧。

最后，高層建筑集合了多種功能，能夠?yàn)槭忻裉峁┲T多便利。當(dāng)代城市建設(shè)在改造舊城區(qū)的過程中會(huì)拆除危房與舊建筑，興建高層建筑群體，以改善市民生活環(huán)境，賦予城市新風(fēng)貌，加快城市化建設(shè)的進(jìn)程。

高層建筑群體已成為象征城市文化風(fēng)貌、景觀結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟(jì)繁榮的重要標(biāo)志，城市建筑景觀優(yōu)美、極具藝術(shù)性，建筑內(nèi)部有各種服務(wù)功能，尤其是位于商業(yè)圈的綜合型高層建筑，內(nèi)部水景觀、植物景觀優(yōu)美，外形結(jié)構(gòu)和諧，可為市民提供各種優(yōu)質(zhì)服務(wù)，展示城市文化，對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了重要的推動(dòng)作用。隨著高層建筑數(shù)量的增加，城市人口密度不斷增長，使城市擁有更多高素質(zhì)勞動(dòng)力。

2 高層建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃方法

2.1 深度融入高層建筑設(shè)計(jì)理念

優(yōu)化高層建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃方法，首先應(yīng)深度融入高層建筑設(shè)計(jì)理念。目前，我國已經(jīng)在中西結(jié)合的基礎(chǔ)上成功設(shè)計(jì)了大量高層建筑，如銀泰中心、賽格國際中心、中央電視臺(tái)辦公樓、天然商廈、華聯(lián)商廈、上海精品商廈、上海第一百貨商店等大型建筑工程項(xiàng)目。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)高層建筑項(xiàng)目的同時(shí)注重保護(hù)城市文脈與原有的特色文化風(fēng)貌，旨在做好古城保護(hù)工作。設(shè)計(jì)人員應(yīng)兼顧城市熱島效應(yīng)、聲環(huán)境、光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境、人口壓力與建筑成本問題，以改善高層建筑散熱效果，控制噪聲污染與光污染，保持良好的通風(fēng)條件，緩解人口壓力，節(jié)約建筑成本。

設(shè)計(jì)人員融入了美國康奈爾大學(xué)特蘭西克教授總結(jié)的三種理論，即“圖-底”空間理論、“鄰接”理論、“場所”理論。

“圖-底”空間理論主要研究城市內(nèi)部建筑群體與所處城市開放空間的關(guān)系，有效處理城市虛實(shí)關(guān)系，使建筑群體能夠與周邊空間和諧相處。

“鄰接”理論是研究城市建筑與其他形體元素的聯(lián)系規(guī)律，保持城市建筑與周邊群體的有機(jī)聯(lián)系，構(gòu)建合理的城市建筑組織系統(tǒng)，使城市空間網(wǎng)絡(luò)更完整。

“場所”理論研究城市建筑形體環(huán)境、建筑文化、城市文化內(nèi)涵與市民生活特征的理論，旨在將城市建筑、城市文化、社會(huì)文化與市民生活元素融入城市建筑形體中，不斷增強(qiáng)建筑的城市文化內(nèi)涵。

設(shè)計(jì)人員融入了建筑環(huán)境心理學(xué)、城市社會(huì)學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、人本主義心理學(xué)等理念，通過改善城市建筑環(huán)境激發(fā)市民的積極心理因素，充分體現(xiàn)建筑的人本主義色彩，為市民提供舒適的辦公環(huán)境與生活環(huán)境，使城市建筑設(shè)計(jì)更具人文性、綠色性。

2.2 運(yùn)用BIM技術(shù)做好高層建筑施工模擬設(shè)計(jì)工作

BIM技術(shù)指建筑信息模型，應(yīng)用期間需要建筑工程施工單位對本次建設(shè)工程的全部信息資料進(jìn)行收集整理，再利用信息資料與計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行建筑信息模型解釋，達(dá)到建設(shè)管理建筑工程全生命周期的目的，使建筑工程項(xiàng)目施工過程中的各項(xiàng)資源得到科學(xué)合理利用，降低建設(shè)成本。發(fā)現(xiàn)施工期間存在的施工問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解決，能夠有效提升工程項(xiàng)目的節(jié)能效果。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、模擬性等特點(diǎn)，在現(xiàn)階段城市高層建筑工程設(shè)計(jì)工作中，可輔助設(shè)計(jì)人員依據(jù)準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型直觀分析本次建設(shè)工程存在的設(shè)計(jì)問題，及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化完善，可以對工程項(xiàng)目建筑工程質(zhì)量進(jìn)行提前評估分析。

在設(shè)計(jì)階段客觀分析影響建筑工程施工建設(shè)質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)因素并盡快處理，全面優(yōu)化建筑工程施工流程，保障建筑工程每一個(gè)環(huán)節(jié)的施工建設(shè)質(zhì)量。BIM技術(shù)可利用三維化模型指導(dǎo)建筑工程施工建設(shè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中存在問題，并進(jìn)行調(diào)整、處理，以降低施工風(fēng)險(xiǎn)，不斷提升城市高層建筑工程建設(shè)價(jià)值。

高層建筑設(shè)計(jì)運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)工作，確保高層建筑工程施工項(xiàng)目的順利開展，設(shè)計(jì)人員應(yīng)提前對建筑工程全體規(guī)模、投資額、立項(xiàng)書等內(nèi)容進(jìn)行分析。

深入施工建設(shè)場所，對相應(yīng)功能區(qū)域的地理地貌、水文活動(dòng)、氣候、地質(zhì)災(zāi)害等情況進(jìn)行有效調(diào)查分析，依次完成建筑工程項(xiàng)目施工方案的編制、圖紙繪制與施工模型設(shè)計(jì)等工作。將收集的信息輸入計(jì)算機(jī)程序中，可全方位研究建筑工程的項(xiàng)目方案，客觀評價(jià)建筑工程施工設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用可行性。

在當(dāng)代城市高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃工作中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)設(shè)計(jì)多個(gè)施工方案，對所有施工方案進(jìn)行可行性的分析，研究各方案的設(shè)計(jì)缺陷，制定改進(jìn)策略，對比選擇最佳的施工方案，確保施工方案在施工期間具有質(zhì)量好、成本低、進(jìn)度快、安全事故發(fā)生率低等特性，保障工程項(xiàng)目能夠順利通過驗(yàn)收。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)正確運(yùn)用BIM技術(shù)的三維建模功能、圖紙整合功能，精確設(shè)計(jì)三維施工圖紙，不斷增強(qiáng)圖紙的可視性效果，將直觀化圖紙呈現(xiàn)給施工技術(shù)人員。設(shè)計(jì)人員應(yīng)將高層建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要的材料，直接標(biāo)注在直觀化圖紙、模型中，以便施工技術(shù)人才、采購人員、供料管理人員了解用料狀況。初步完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)作業(yè)后，須及時(shí)開展詳細(xì)的技術(shù)交底，審核通過后，圖紙方能在高層建筑工程項(xiàng)目施工建設(shè)中使用。

2.3 實(shí)現(xiàn)建筑空間立體化與多樣化

城市高層建筑已具備立體化、多樣化特色，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在此基礎(chǔ)上優(yōu)化，進(jìn)一步融合建筑空間、城市交通、市民活動(dòng)空間。高層建筑通常按照標(biāo)準(zhǔn)層次進(jìn)行疊加，從地面沿豎直方向利用空間資源，將多種功能集中于空間實(shí)體中，改善城市建筑服務(wù)質(zhì)量。

城市高層建筑尺寸、結(jié)構(gòu)存在差異，使城市空間類型更為豐富，建筑群體具有高低錯(cuò)落的美感，空中走廊可實(shí)現(xiàn)各建筑的相互連接。

當(dāng)代高層建筑并非完全獨(dú)立的個(gè)體，而是整座城市體系的重要組合部分。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑工程項(xiàng)目的過程中應(yīng)兼顧城市風(fēng)貌、建筑群體、周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)性，促進(jìn)高層建筑群體與周邊道路、交通、綠化工程的有機(jī)融合，使高層建筑更便利化、綠色化。

2.4 把握高層建筑安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)或遇到水災(zāi)、地震、坍塌等突發(fā)事件，會(huì)造成重大損失。如高層建筑大多在100 m以上，消防云梯只能達(dá)到50 m，直接消防供水可達(dá)150 m，如果高層建筑高度超出此范圍，會(huì)給消防救援工作帶來較大困難。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)著重把握高層建筑安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)，在設(shè)計(jì)施工方案的過程中使用高質(zhì)量不燃材料與防水防滲、防震材料，科學(xué)設(shè)計(jì)安全逃生通道，適當(dāng)擴(kuò)大逃生樓梯的空間結(jié)構(gòu)，為市民提供便于疏散的安全路線。

3 結(jié)語

綜上所述，全面做好城市高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃工作，須深度融合新理念，充分利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)精確的建筑模型、施工圖紙與施工方案，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高層建筑的功能多樣化與結(jié)構(gòu)立體化。

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