绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇高层建筑的建筑设计范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A文章编号:
1.前言
高层建筑形式在古代就已有了,早在公元前五百多年的古巴比伦曾经建造了现在号称世界七大奇迹之一的“空中花园”。近代随着科学技术的发展,尤其是钢铁、电梯的出现以及后来钢筋混凝土的应用,为高层建筑发展创造了前所未有的机遇,高层建筑也成为城市空间中一道独特的风景。近年来我国的高层建筑发展迅速。随着结构理论和技术的发展,高层建筑结构形式趋于多样化,高层建筑的表现形式也多种多样,但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来,在成为城市风景的同时如何恰当的融入城市空间成为高层建筑设计的一个重要任务,也是使高层建筑设计趋于完善所追求的一种理念。
2.高层建筑设计体系
2.1框架-剪力墙体系
当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
2.2剪力墙体系
当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。
2.3筒体体系
凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系,包括单筒体、筒体-框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体,空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
3.高层建筑外部尺度的设计原则
3.1建筑与城市环境在尺度上的统一
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:
(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏;
(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体;
(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。
3.2同一高层建筑形象中,尺度要有序
高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
3.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性
高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。
4.高层建筑设计分析
4.1高层建筑设计必须合理、科学
近年来,高层建筑呈现出以下的发展趋势:
(1)层数增多,高度增加。我国设计有80层以上的高层建筑,有的处于领先地位。
(2)新材料的开发应用,新结构形式的应用。高性能混凝土材料在不断发展,对高层建筑的发展产生重大影响。
(3)平面布置与竖向体形更加复杂。现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面,主要是结构分析技术和计算手段的提高为它创造了条件,需要结构设计更加提高。四是耗能减震技术的应用与发展。
4.2高层建筑的尺度设计
(1)整体尺度。整体尺度的均衡非常重要,设计时要注意以下几点,一个造型美的高层建筑是建立要很好地处理裙房、主体和顶部的尺度关系;高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。
(2)城市和街道尺度。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,是城市的重要景点,不当的尺度会对城市产生不良的影响;街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感。
(3)细部尺度。设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。
4.3高层建筑的“生态性”
高层建筑的生态设计要求应该受到迫切的关注,因为这些地方资源消耗和环境污染相对严重,对全球自然资源和生态系统产生威胁。其主要内容为高层建筑营运系统的生态性设计。建筑平面与体型系数影响建筑采暖能量的需求,它不仅仅是一个热工性能参数,这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本,在常见的平面形式中,圆形平面可以拥有最小的面积,其次是方形。每个建筑基址都有其特殊性,因此,高层建筑的设计毫不例外也与基址相关,通过建筑形式、植被和遮避带最大限度地开发基址剩余区域的潜能。我们可以利用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风和更有效的制冷,以减少对空调系统的依赖。因此,高层建筑的“生态性”具有实现的意义,我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面进行综合考虑,实现建筑与现代城市未来的可持续发展。
4.4高层建筑的节能考虑
高层建筑体形庞大,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大,高层建筑的节能首先应为设计者重视,从以下三个方面进行考虑:
4.4.1优化建筑位置及朝向设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
4.4.2优化围护结构墙体设计
目前,在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等,合适的建筑材料能够提高建筑维护结构的保温隔热性能。
4.4.3影响建筑节能的其他因素
高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
4.5确立绿色建筑发展观念
绿色建筑即环保化、无污染、可循环、能源节省,应贯彻的理念包括以下方面:
(1)强调因地制宜,不能照搬盲从,气候、地理条件、文化传统不同,所作出的设计也应该不同;
二、绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用优势
绿色建筑设计在高层建筑设计中具有便于调节、可以充分利用自然体系和舒适化的特点。在进行高层建筑设计的时候,应该把建筑看作一个独立的生命体,尽量把建筑中每个部分的特点展现出来,所以高层建筑应该具有一定的自我调节能力,可以对废气、污水和其他的污染源进行净化,对温度、湿度和采光等进行自我调节。也可以对自然体系进行充分、合理的利用。目前高层建筑都是依靠人工通风,这不仅会造成能源上的浪费,还没办法让人们感受到自然的光和风,对人体的健康造成一定的威胁,所以把绿色建筑设计应用到高层建筑设计中可以充分的对自然体系进行利用,让人们感受到真正的自然环境。在未来,高层建筑会作为人们主要的生活场所,所以应该具备舒适性的特点。在高层建筑设计中应用绿色建筑设计可以提高建筑物的舒适度和整体性能,尽量不要使用会对人体造成危害的材料,多使用一些舒适、环保、节能的建筑材料,尽可能的提高建筑物的舒适度。
三、绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用
通过对高层建筑设计的研究可以发现,绿色建筑设计在高层建筑设计中有着重要的作用。将其应用在高层建筑设计中是建筑企业的领导和设计师首要考虑的问题,下面对绿色建筑设计的应用进行研究和分析。
(1)绿色建筑设计在高层建筑设计层面上的应用
绿色建筑设计在高层建筑设计层面上的应用包含以下几个方面:①应用在高层建筑的朝向设计上高层建筑的朝向和绿色建筑设计有着很密切的关系,会受到太阳辐射和经纬度的影响。所以在设计建筑物的朝向时,设计师一定要对施工周围的实际情况进行调查,结合调查资料确定建筑物的朝向。如果在温度比较低的地区,高层建筑的设计一定要满足采光的要求,增大南向开窗的面积,减小北向和东向的开窗面积。②高层建筑的形状和平面的设计布置在高层建筑形状的设计中,设计师需要对建筑物的体型系数和散热比值进行研究。对于一个建筑物来说,建筑物的体型越大,散失的热量就越多。所以,设计师在进行高层建筑的外观设计时,一定要对建筑的结构和设施进行合理的设计。例如,把电梯、管道、机房等设施设计在建筑物的南向或西向位置,这样可以有效的阻挡日射。也可以通过设置空中庭院的方式增加自然通风。这些方式都可以在一定程度上起到节能环保的作用。③合理的设计高层建筑周围的绿化对于高层建筑周边的绿化也要进行合理的设计,这样不仅可以提高空气质量,还可以对气温和水分进行调节。
(2)绿色建筑设计在高层建筑围护结构墙上的应用
①高层建筑的外墙起到围护结构的作用,是维护结构基础的主要部位。围护结构和砖石结构的外墙是不同的,砖石结构的外墙主要是混凝土结构和剪力墙结构。但是高层建筑的外墙结构是填充材料的。所以设计师可以把绿色建筑设计应用到高层建筑的外墙结构设计中,使用较轻的、保温效果好的材料。例如,在温度比较低的地区,高层建筑的外墙体可以用混凝土和其他材料进行配比,形成空心砌块的复合墙,也可以使用其他种类的混凝土保温复合墙。对施工的材料和位置进行仔细的挑选和设计,保证保温的效果。②高层建筑的围墙外侧不要选用较轻的保温材料,例如,泡沫板和岩棉板等。一般来说,高层建筑的使用寿命比较长,质地轻的材料会降低墙体的抗震能力,也不能进行外挂或者是动作比较大的装修,墙体还容易出现裂缝。所以,设计在进行设计的时候一定要结合工程的实际情况,选择最合适的保温材料,对建筑的结构进行合理的设计,不要出现冷桥的现象。
(3)绿色建筑设计在高层建筑结构上的应用
关键词:
建筑设计;生态建筑学;高层建筑
1前言
当前,随着经济社会发展的脚步不断加快,土地资源短缺的问题是作为建筑行业从业者关注的重点领域之一,从建筑设计的角度而言,高层建筑无疑是解决土地资源稀缺性和人类经济发展矛盾的重要渠道之一。因此,学界提出在生态建筑学视角下,对于城市高层建筑设计进行研究。下文将从生态建筑学概述入手,进而从理论和实践两个角度对于生态建筑学视角下城市高层建筑设计进行研究。
2生态建筑学在高层建筑中的应用概述
生态建筑学,就是在当前建筑能耗提升的背景下,高层建筑在整体建造过程中具有大量的能源和资源消耗筑在整体建造过程中具有大量的能源和资源消耗,同时在运行的过程中也可能导致废弃物的大量排放行的过程中也可能导致废弃物的大量排放,从建筑设计学角度上看,生态建筑学设计师立足于建筑设计实践,充分利用当地的环境以及资源等条件地的环境以及资源等条件,将生态的思想与理论融合到建筑设计以及建筑实践过程中,利用合理的建筑技术以及措施手段,实现符合生态环保要求的建筑形态,进而打造出富有生气的健康建筑环境设计模式。总而言之,在高层建筑设计的实践当中,生态建筑学的应用主要目的就是减少能源的损耗程度、提升建筑材料循环和再利用水平、对于有毒有害物质控制排放,同时通过多种技术手段对于高层建筑设计以及施工中可能出现的污染降到最低可能出现的污染降到最低,实现生态环境的保护以及人类的可持续发展,使其能够创设出一个良好健康的生存环境,令建筑的功能性和高质量性相统一,推动高层建筑的经济效益和环境效益相平衡。
3生态建筑学在高层建筑设计中的理念与实践
3.1生态建筑学在高层建筑设计中的设计理念
基于生态建筑学的高层建筑设计基于生态建筑学的高层建筑设计,首先应当确定建筑设计目标,为人类提供功能完善、环境宜居以及体验舒适的建筑生存环境,在高层建筑设计实践过程中,有如下几种设计理念较为通用和便于实践较为通用和便于实践。
3.1.1高层建筑舒适性设计理念
在实际的设计过程中,应当尽可能地选择对于人类身体健康有利的材料,对于挥发性的材料化合物进行减少利用,同时,对于具有较高辐射以及电波的材料进行严格把控,保持空间内的自然空气流动间内的自然空气流动,实现高层建筑空间内部温度湿度的合理控制,对于桌面的照度以及建筑隔间的对视和通视进行标准化设计,防止建筑噪声干扰过程中也应当采取吸声材料参与到城市高层建筑的设计过程中。
3.1.2利用自然体系进行高层建筑设计
所谓的自然体系所谓的自然体系,顾名思义,就是外界的自然因素,例如土壤资源土壤资源、绿化水平、自然地下水以及空气等,自然因素与建筑相结合,能够为建筑设计提供更多的可能,一方面能够创设出良好舒适的建筑小环境出良好舒适的建筑小环境,另一方面也能够通过减少能源消耗设备的数量实现整体大环境的资源合理利用耗设备的数量实现整体大环境的资源合理利用。对于高层建筑设计实践中筑设计实践中,对于自然体系的利用可以用太阳能等可再生资源,能够实现污染的减少和建筑费用的节约,因此,高层建筑设计中,利用自然体系中的自然光、自然通风和新的信息技术相结合,为人们创设出更加低碳环保的高层建筑设计。
3.2生态建筑学在高层建筑设计实践策略
在整体生态建筑理念的背景下在整体生态建筑理念的背景下,高层建筑设计一方面应当考虑到建筑能源的节约当考虑到建筑能源的节约,另一方面也应当着力于打造完整的区域生态系统的区域生态系统,注重高层建筑与自然系统的平衡,具体实践策略有以下几点策略有以下几点:(1)探索生态高层建筑空间组合模式探索生态高层建筑空间组合模式。在进行高层建筑设计研究的过程中计研究的过程中,应当综合考虑到高层建筑的空间组合模式问题,生态设计空间分布应当进一步认识和考量节能与舒适度的平衡度的平衡。因此,需要就高层建筑设计的实践而言,根据功能分区以及舒适度等的区分进行描绘分区以及舒适度等的区分进行描绘,在进行核心交通位置,需要从经济结构的稳定和热力环境的稳定性两个方面出发要从经济结构的稳定和热力环境的稳定性两个方面出发,进行立体空间的合理高效利用行立体空间的合理高效利用。与此同时,需要保障总体的空间生态模型具有良好的生态性间生态模型具有良好的生态性,保障阳光、通风以及其他辅助空间设施都有生态性的空间组合模式空间设施都有生态性的空间组合模式。(2)高层建筑物体系的生态化实践高层建筑物体系的生态化实践。生态系统中的高层建筑物体系实践筑物体系实践,主要是利用生态系统中的能量与物质的循环机制机制,为人类提供必要且环保的资源,高层建筑物的生态系统建设也离不开自然环境和生态环境的具体实践建设也离不开自然环境和生态环境的具体实践,在实际高层建筑设计实践中建筑设计实践中,应当重点强调建筑物结构的生态化思想融合,尊重其进行当地适应性分析,考虑到当地的土地资源、环境资源以及植被特征境资源以及植被特征,整体认识到区域内与整个生态系统的关系关系,实现人与环境的协调发展。(3)重视“高层建筑表皮”的生态化设计实践。“高层建筑表皮”是指具备建筑要求的室内外综合环境功能的建筑表皮保护围护机制护围护机制,其中包括建筑的外墙以及屋内的墙面等,同时也包括共同作用在建筑室内外物理环境的综合性附属构件中包括共同作用在建筑室内外物理环境的综合性附属构件中。对于传统的建筑设计对于传统的建筑设计,更多的关注点在建筑表皮的装饰以及表面视觉元素的叠加上能以及表面视觉元素的叠加上,而高层建筑表皮的生态化设计实践,则更为深入的将生态建筑学融入到高层建筑的表皮控制和多维功能设计等控制和多维功能设计等,例如关注太阳能辐射对于建筑表皮的适应程度的适应程度,化学物质以及雾霾等对于通风表皮因素的负面影响等等影响等等,从更为全面的角度江高层建筑的表皮进行更好地生态化设计实践。(4)高层建筑形态设计中融入生态化实践高层建筑形态设计中融入生态化实践。在进行高层建筑整体形态设计的过程中筑整体形态设计的过程中,应当本着和谐、绿色的原则,将生态建筑学的思想融入到高层建筑形态设计的实践当中态建筑学的思想融入到高层建筑形态设计的实践当中,本着废物处理最大化废物处理最大化、能源利用最小化以及绿色循环最优化的原则进行绿色生态建筑的设计则进行绿色生态建筑的设计。在以上几点的基础上,继续法学生态系统的多种可能性学生态系统的多种可能性,利用诸如VR等新技术,将其合理地应用到高层建筑形态设计的实践中地应用到高层建筑形态设计的实践中,将会对于自然环境以及人们居住的体验舒适度有所提升,使其整体的高层建筑居住体验得到提升住体验得到提升。
4小结
综上所述,随着人类对生活环境要求和生活质量要求不断提升,将城市高层建筑设计放在生态建筑学视角下势在必行。将生态建筑学应用到城市高层建筑设计的构想与实践中,对于经济和社会的可持续发展都有长远意义,也能为建筑与生态之间构筑良性循环系统,为建筑设计发展提供新方向。
参考文献:
高层建筑的出现对于缓解城市土地压力来说有着重要作用,从现代城市的发展情况来看,高层建筑有着比较广泛的应用空间。但是,需要注意,高层建筑在在建筑过程中,会消耗大量的材料与能源,并且会排放出大量的废弃物,基于此,人们能提出了生态建筑概念,并将其应用在高层建筑中。
1生态建筑学
生态建筑学以生态学作为基础,是生态学和建筑学两者结合的产物,将自然系统作为根本,构建一个建筑人工生态系统,该系统要能够满足人们的生活要求。具体来说,就是依据当地的具体环境情况,对建筑学、生态学进行合理应用,从而将环境与建筑两者构成一个合理的结合体,使其具有良好的调节能力,为人们提供一个舒适的环境,并且使建筑、人、自然生态环境都可以构成一个优秀的循环系统[1]。生态高层建筑设计,就是将在自然环境中设计高层建筑,充分考虑,建筑物对自然环境造成的影响。
2生态建筑学的基本原则
生态建筑最初追求是对环境能够起到一定的改善作用,合理的对能源进行应用,避免资源浪费,从而创造出符合人们生存与发展生态环境。生态建筑的设计原则如下:(1)较高的环境友好度,在高层建筑设计过程中,要想使生态建筑学的作用能够得到充分发挥,必须要通过合理的措施对建筑周围的生态环境进行保护,通过合理保护措施,避免其周围环境遭受破坏,对生态环境造成不良影响。(2)节能,为了改善生态环境,要尽量减少对生态资源的浪费,能不用尽量不用,能少用则少用,做好节能减排工作。发展建筑行业要以可持续发展作为发展基础,不断对能源的利用方式进行合理优化,从而使能源的利用率能够得到进一步提升。(3)以人为本,神态建筑的本质还是对生态环境改善,从而营造出符合人们发展与生存的生态环境,因此在生态建筑过程中,必须要将人放在首位,要坚持以人为本,满足人们的需求,创造出良好的生态环境。
3高层建筑设计中对生态建筑学的合理应用
3.1建筑与生态环境节能相一致
在进行高层建筑设计时,要对高层建筑周围的产地、生态环境、资源等多项内容进行详细考察,对各项因素都有一个充分的了解,认识到存在的不足与优点,在不会对周围环境造成破坏的基础下,对生态环境中的资源和要素进行充分吸收与合理应用[2]。例如,高层建筑采光,其是高层建筑在具体设计过程中重要的一项内容,因此在该项内容设计中,应当尽量对多种不同的方案进行对比分析,从诸多方案中选择出一种合理的方案,从而使高层建筑可以获取到更多的光照,在一定程度上摆脱对灯光照明系统的依赖,达到节能目的。
3.2生态表皮设计
高层建筑在具体设计过程中,对其表皮进行合理设计,可以使建筑外形的美观性和保护功能得到提升。需要相关工作人员注意的是,建筑物的表皮指的是能够使建筑物的内外物理环境产生变化的外部互为结构,其主要包含底层楼板、屋面、外墙等多项内容。在对高层建筑的表皮进行设计过程中,一方面需要注重表皮对高层建筑起到的装饰作用,另一方面还需要注意“表皮”本身能够起到的支撑作用,两者必须要同时重视,只有这样才能保证高层建筑最终的合理性。例如,在设计过程中,需要将自然环境中存在的风、光照等人体可以感受到的天然光热、舒适度等内容考虑在高层建筑的表皮的设计范围内,通过合理的设计,为居住者提供舒适的环境。同时还需要注意,建筑表皮设计要避免对周围其它建筑造成不良影响。
3.3突出生态化
高层建筑是随着科技的不断发展,以及人们需求的不断提高而诞生的,其是人类智慧的结晶,充分体现了人们对自然进行应用与改造的能力。从该角度进行分析,在设计高层建筑过程中,要与生态环境协同推进,在高层建筑设计过程中将,应当不断为设计出一个完美的环境系统而努力。这也就对高层建筑结构设计提出了更高的要求,在进行高层建筑设计过程中,需要对高层建筑所在城市的植被覆盖情况、气候、土壤、水文等各项自然环境因素进行充分考虑,并且在对各项内容进行全面细致分析的基础上,打造一个与周边外部环境相协调的结构样式,其不仅能够满足人们的使用需求,而且可以对改善生态环境也有着巨大好处,推动了高层建筑发展,设计出与大自然永续共存的“产品,”,满足人们对高层建筑的需求。此外,在高层建筑设计过程中,还需要加强对建筑材料的选择,要选择无毒无害的材料,尽量避免使用具有挥发性质的有机化合物,对不良气体辐射和电波进行严格控制,对建筑的湿度和温度进行自动调节,从而为人们提供一个舒适的居住环境。与此同时,在建筑材料的选择上,还需要注重隔音效果,避免高分的噪音对人们的休息和生活造成影响。
4结语
高层建筑能够减少对土地的使用,但是其在建设与应用中会消耗大量的能源,为了确保人与自然的协调发展,在高层建筑设计过程中应当对生态建筑学进行合理应用。从长远角度来看,将生态建筑学应用在高层建筑设计中,可以减少建筑能源消耗,并且能够实现与自然环境的协调发展。
作者:王刚 单位:易筑设计有限公司
前言
高层建筑已走过百年的发展历程,其风格是不断变化的,任何风格 的建立和兴起, 都有它存在的道理和意义,也有它的局限性和负面效果。探究高层建筑风格的发展变化的深层原因,可以看到高层建筑设 计理念的更新是推动建筑风格变化的重要因素。因此, 重视对高层建筑设计理念的探讨,进一步完善高层建筑设计理念是推动高层建筑设计健康发展的有效途径。
1 高层建筑设计所必需要注意的安全问题
1.1防火的问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。
合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。
1.2电气的问题
(1)消防电源与配电
高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。
(2)应急照明
应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。
(3)电梯
电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
1.2防雷击的问题
高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。
2 高层建筑中的分类建筑设计
2.1底层入口
首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。
2.2建筑围护
由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。
2.3服务设施
高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。
3 高层建筑的节能设计
高层建筑体形庞大,设计者往往贪大求高,大部分精力放在追求立面形式和使用功能上,而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄,造成高能耗、低效益,影响常年使用,浪费巨大,高层建筑的节能首先应为设计者重视,从以下三个方面进行考虑:
3.1优化建筑位置及朝向设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
3.2优化围护结构墙体设计
目前,在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等,合适的建筑材料能够提高建筑维护结构的保温隔热性能。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
4 高层建筑外部尺度设计的原则
4.1建筑与城市环境在尺度上的统一
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应遵行有机统一的原则进行布置:(1)高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道路转弯处,以丰富行人的视觉观赏;(2)若高层建筑彼此间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满意的和谐整体;(3)高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响轮廓线的优美感。
4.2同一高层建筑形象中,尺度要有序
高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机统一。
4.3高层建筑形象在尺度上须有可识别性
高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的体量。
5 结语
高层建筑影响一座城市环境的平衡,集中注意高层建筑对环境质量的责任,对城市及周围的影响,这和建筑本身的功能方案一样,对设计者都是根本的问题。高层建筑的外部尺度影响因素很多,设计师在设计高层建筑中充分地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。
参考文献:
前言
对于绿色建筑设计来说,其主要就是指在具体的建筑设计过程中,充分的考虑周围环境的因素,并且尽可能的减少建筑物的能耗,提升其节能水平,并且还应该降低对周围环境的不良影响,保障高层建筑及其周围环境的生态平衡,该设计是当前我国建筑设计中比较突出的一个发展方向,也是我国可持续发展战略的一个基本要求。
一、绿色建筑设计的应用原则
(1)首先,节能原则是绿色建筑设计的一个本质要求和基本应用原则,也是其价值体现的一个重要方面;(2)其次,以人为本的原则也是当前绿色建筑设计的一个根本追求,只有满足了人的基本需求,在较大程度上确保建筑设计能够提升后期使用的舒适性,便能够保障其应用价值的实现;(3)再次,系统性原则也是当前绿色建筑设计的一个根本原则所在,这一原则的要求主要是指在具体的绿色建筑设计中,应该充分考虑整个建筑的设计问题,避免其整体性受损;(4)最后,绿色建筑设计还应该充分考虑周围环境的影响,这种影响是双方面的,既要考虑周围环境可能会给建筑物带来的影响,充分应用这种影响为建筑物服务,还应该考虑建筑设计是否会给周围环境带来一些不良影响,避免出现环境污染和破坏。
二、高层建筑中绿色建筑设计的要点
1.建筑选址
对于高层建筑设计工作来说,选址是极为关键的一个环节,也是设计的首要因素,针对这种高层民用建设的选址来说,不仅仅要切实关注到高层建筑后期使用人员的舒适度问题,更应该加强对于绿色建筑设计的关注,保障其绿色节能环保效果。具体来说,为了实现这种绿色理念的渗透,在具体的高层建筑选址中,应该重点考虑以下几个方面的内容: 首先,重点加强对于周围环境的调查,考虑周边环境中的绿化程度,尤其是要针对其绿化程度对于今后高层建筑能耗的影响进行详细分析;其次,充分考虑当地的气候条件和地质资料,针对这些条件和影响因素来恰当准确的选择最佳的高层建筑位置,保障其能耗最优化;最后,还应该重点针对高层建筑自身的朝向、 规格以及角度、 高度等进行严格的设计,根据当地的光照以及常见风向等进行最佳的设计,确保高层建筑能够在最大程度上利用太阳能以及风能,进而降低高层建筑自身的能耗。
2针对具体的节能技术应用进行设计
1)充分应用保温技术。从高层建筑的能耗方面来看,建筑物自身的散热损失是比较大的,这种散热也就成为了绿色建筑设计的一个重点控制目标,基于此,在今后的高层建筑设计中,就应该充分针对其外墙以及屋面采取恰当的手段来提升其保温性能,当前最为有效的一种手段就是构建恰当的保温层结构,通过合理的运用各种保温材料来逐层在外墙和屋面上布设,进而最大程度上减少能量的散失,发挥较好的保温节能效果。
2)针对阳台进行合理的绿色节能设计。对于整个的高层建筑来说,阳台是必不可少的一个关键方面,对于阳台的合理设计也就能够在一定程度上提升其绿色环保节能水平,具体来说,针对阳台进行设计不仅仅要充分的考虑到遮阳的效果,还应该重点针对阳台的面积进行全面利用,提升其应用效率,比如可以再阳台栽植一些有价值的绿色植物来提升建筑物的绿化水平,这也是高层建筑绿色设计的一个主要手段。
3)提高各类资源以及能源的利用效率。对于高层建筑的绿色建筑设计来说,资源以及能源的利用效率提升也是极为关键的一个方面,并且还是其绿色理念深化的一个重要目标,对于能源利用效率的提升来说,除了通过合理的规划降低能量的损失,确保能源利用的最大化之外,还应该充分引入一些新型的能源应用技术,比如提升太阳能的利用水平也是比较关键的一种举措;对于资源利用效率的提升来说,其主要是加强循环利用效果,比如对于水资源的利用来说,就应该通过提高中水的回收效率,加大雨水的回收利用以及提升循环利用水平等多种举措来提高水资源的利用率。
三、 绿色建筑实例分析
以某绿色住宅小区为例,该小区共占地约 18.2万m2,总建筑面积为 21.8万m2,其中住宅建筑面积为18.3万m2,公共建筑面积为3.5万m2,容积率为1.2,共开发了900余套住宅。其三面环山,一面望江,地势呈北高南低,是一块难得的“风水宝地”。
1.节能设计。(1)该绿色住宅小区除了在建筑的外墙、屋面、外窗以及入户门等处采用隔热保温的技术手段外,还在地面、楼梯间墙以及分户隔墙等处同样进行了隔热保温处理,从而创造出一个封闭的保温体系。(2)采用低温辐射地板采暖体系来替代传统的暖气片采暖方式,由于低温辐射地板具有散热均匀和采暖蓄能效率高等优点,使得达到室内正常温度要求只需要40℃~45℃的供水温度和30℃~35℃的回水温度,比传统暖气片采暖方式90℃的供水温度以及70℃的回水温度节能20%以上。(3)通过采用科学合理的节能降耗措施,小区热源系统的锅炉热效率达到了84.23%,热能传输系统的综合热效率达到了92%以上,而受热本体则实现了住宅采暖低耗能量12.7 W/m2。(4)该小区给每户居民都安装了150 L的太阳能热水器,相比于电热水器,太阳能热水器每年能够节约95%的电能,使得整个小区每年至少节约用电250万度,成效显著。(5)小区的建筑结构采用异型框架体系,全部应用新型墙体替代传统的粘土实心砖和粘土空心砖作为围护结构和内隔断结构,不仅有效增强了保温隔热效果,使整个小区的整体节能性能达到新的高度;还大大减轻了荷载,减少了建筑材料的使用量,有效节约了用材。
2.节地设计。该绿色住宅小区选址位于山坡上,没有造成耕地的占用。此外,在设计过程中,还利用山坡的地形特点错台建造了半地下的车库,在不改变容积率的条件下,增加了大量车位,就此一项就提高了约21.7%的土地利用率;通过向地下要空间,建造了一个挖深超过4m的地下室和车库,增加了约1.5m2的地下面积;重视对土壤资源的收集和利用,将收集的约3.5万m2的土壤资源用于小区的绿化,节约了资金150万元。
3.节水设计。该绿色住宅小区的节水体系包含了三个系统,分别为地表水半自然循环利用系统、地下水自然循环利用系统和中水人工循环利用系统。其中,中水人工循环利用系统主要是一个设计日处理污水为1000t的污水再生处理站,目前已经投入运行,并拥有日处理600 t污水的能力。小区的污水经过处理后达到中水使用标准,再循环回送至小区用作绿化用水以及居民冲厕用水,剩余的中水将进入地表循环系统。通过该节水体系,小区每年可节约自来水约45%,其中绿化用水占15%,居民冲厕用水占30%。
结语
伴随着全球人口的每年都在快速的增加,使得人类对自然生态环境的破坏程度和各项能源的损耗逐步提升,从而对人类的生存和发展造成了严重的威胁。因此,在21世纪,应当对传统建筑方式进行创新和改善,加快推进绿色建筑和绿色建筑设计发展进程,从而人们能够在安全、健康、舒适的环境当中进行工作和生活,这同时也是实现人类以及全社会的可持续稳定发展的必然趋势。
Abstract: With the development of high-rise buildings, the people are also getting on architectural design of high-rise buildings of the higher requirements. Firstly, the overall design of the high-rise building in the overview of the high-rise building design, classification analysis, three aspects at the same time from the building fire, electrical and lightning strike and other content, on safety protection design of high-rise buildings.
Key words: architectural design; design; design; safety problems
中图分类号:TU2
前言: 随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。
1.建筑设计的意义 建筑与人是密不可分,相互关联的。人类生活及意识形态决定了建筑的意义。建筑设计反映着人类对自然的认知和人类社会的发展的形态。简单的讲,建筑设计的好坏将直接影响着每个人的生活质量。作为从事建筑设计的人员来说,人性化的、不断完善的、优秀的建筑设计将直接作用于人民生活,从而带动整个社会的发展。设计不是盲目的,任何工作都有它的方法和理论来引导。建筑设计也脱离不了这一前提。我们现有的建筑设计形式都是从前人那里继承和发展起来的。研究建筑设计方法是为了我们能从专业的角度对待建筑设计,在这一点上,要与非专业人员有所区分。作为一个建筑设计师来说,工程设计项目真正变为建筑物,是会让人感到激动和欣慰的,建筑师的自豪感也因此而生。建筑设计不应该是盲目组织和不加思考的砌筑,建筑师们应当在形成作品前充分考虑社会环境、经济、政治、人文以及美学各方面的因素,依据建筑设计原理及方法,从而对作品进行系统分析,使建筑不仅能够满足现阶段人们的使用要求,而且能够丰富我们所赖以生活的社会与环境。
1 高层建筑整体设计
1.1 主体设计 高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
1.2 处理手法上的巧妙运用 在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。
2 高层建筑中的分类建筑设计
2.1 底层入口 首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。
2.2 建筑围护 由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。
2.3 服务设施 高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。
4 建筑设计的方法 建筑设计方法的产生在某种意义上是对人类生活与思想的总结。运用它能使我们科学严谨的对待建筑设计。建筑设计的最基本的过程是一个“由简至繁,由繁至简”的推敲过程。我们可以拿极少主义的建筑设计例子来看,“极少”并不是不经过设计,而是在建筑设计过程中对繁琐内容进行科学合理的取舍。下面笔者就建筑设计的六种方法逐一进行分析:
4.1平面功能(流线)法 建筑平面设计是解决绝大部分建筑功能的一个重要环节。在对建筑物的功能分析时就会对所构想的建筑设计进行具体的分析。虽然建筑是一个三维向量的产物,不应该也不可能单一谈论一个局部,但是对于建筑的今后使用,平面分析还是有必要单独提出和研究的。平面处理的好坏直接作用于建筑的使用功能。我们所要研究的是怎样通过使用流线的分析,设计出合理的建筑功能来。比如我们对公共建筑进行设计的时候,常常要从使用人员的使用流线之间的关系、密集人群的安全设计、个体私密性等问题进行平面功能的组合;应该提供一个开放、安全、稳定、有亲和力的公共空间。而这些处理在大多数情况下建筑师在分析平面功能关系时必须全面考虑。平面功能(流线)法是目前建筑设计人员大量采用的一种设计方法,其主要概念是,先分析用地关系,通过了解建筑物的使用性质,从功能出发进行平面功能的合理组合,同时考虑建筑的空间设计等环节。
4.2构图法 现代建筑的基本体量、空间或其它要素,都可以归纳为简单的几何形体,如矩形、正方形等。建筑设计通过构图要素来分析几何形体之间的关系,从中分析出形体之间的比例、尺度、对比、主从、韵律、均衡、重点等形式美的规律。使用构图法进行建筑设计的一个前提是:建筑师是怎样对其所设计的建筑进行定位的。关于探讨几何关系与构图也并不是到现在才有的,早在希腊和罗马时期,研究几何关系就已经相当深入了。构图法的一个典型实例是巴西国会大厦。 4.3结构法 结构法亦称为结构主义的建筑设计方法,其主旨是通过建筑的结构形式来表达建筑设计。结构与建筑空间是密不可分的,可以通过结构设计的表达来演绎建筑物的性质,现代建筑大师也曾经把建筑结构要素当作装饰要素来处理。但那些结构要素本身依然起着不可替代的作用。结构外露,就像要告诉人们建筑内容是如此的丰富,以至于人们看到此类建筑有时甚至会有点不知所措。
4.4符号象征法 我们把特定的或约定成俗的符号,使用在建筑表面或建筑内部的特定装饰部位;或者,用这些符号来演绎建筑平面以及空间体量。比如国内经常能看到运用传统大屋顶这一特定符号来说明历史文脉的呼应和延续。虽然部分建筑设计生硬的照搬这一特定的符号并不一定能很好的体现建筑文化的传承,但是纵观国内外的很多建筑作品,符号象征法在建筑设计中还是不断的采用。该方法大量运用在一些对建筑形象有特殊要求的建筑设计中,如企业可能试图通过建筑设计与企业符号的结合来展示企业的形象等。 4.5建筑沿革法 建筑沿革法,就是要对以往的建筑设计进行系统的分析,从中提炼自然法则、历史、文化和人们的生活习惯、情趣以及人们的思想,作为建筑设计的出发点,从而进行建筑设计,力求通过建筑设计来改变人们的生活习惯及行为习惯。 4.6综合法 我们在建筑设计的过程中并不是只针对一个简单建筑而言。大量的群体建筑的建筑设计中,将不同的个体建筑分析为不同的几何形体作为总体的设计方向和研究。使之对于每个单体建筑之间有着一种相互依存的关系。这种关系是清晰地、明辨的。我们运用这种手法设计出了大型的、综合的建筑和城市来。这种方法是以上几种方法的综合。
5 结束语 设计师和建筑师要不断地研究人们的居住生活行为和不同人群的居住需求。“设计住宅首先要设计生活”,这也从某一方面代表着未来住宅设计的趋势。
参考文献:
[1]梅洪元,付本臣.中国高层建筑创作理论发展研究[R].高层建筑与智能建筑国际学术研讨会,2002.
中图分类号:TU2 文献标识码:A
随着人们生活水平的日益提高,高层建筑设计及建造也已不断发展及创新。高层建筑体积庞大,造型千变万化,视觉冲击力强,不仅是当代社会力学、美学、建筑学、文化学等魅力的结合,也反映了当代社会的技术发展成就,同时给城市带来了活力及全新的形象,对城市形态的影响也是深远的。所以,高层建筑的设计风格及趋势也是专家、学者们所探讨的核心部分,因此探讨设计风格变化与设计理念有怎样的相互关系,也必将更加促进当代社会高层建筑的发展。
1 高层建筑的建筑设计
第一,当今社会在不断发展,这也带动了高层建筑的不断发展,当前高层建筑呈现出以下发展趋势:一是新结构形式的应用,竖向体形与平面形态布置的搭配更加繁复。现代高层建筑中曲线面、不规则、不对称的平面,且进入21世纪之后,出现频率很高,这主要是因为当代社会计算机手段及结构分析技术的快速发展为它创造了条件。二是耗能减震技术的发展及应用。三是高性能新材料的开发应用,加气混凝土、STP外保温板,高性能混凝土等材料均在被广泛应用,对高层建筑的发展也产生重大影响。四是当代高层建筑层数及高度在不断增加,在我国,楼层在80-100层的高层建筑,在世界上排名前列。
第二,绿色建筑与生态规划的设计,绿色建筑也称生态建筑,即环保、可循环、无污染、能源节省,作为当代社会节约型城市、生态城市、循环经济城市建设的重要存在条件,影响着城市生态稳定及功能稳定,对提高当地居民系统健康质量起着至关重要的作用。因此,绿色建筑应贯彻以下两方面:一是因地制宜,我国南方和北方气候条件、地理条件、文化系统、人文条件各不相同,高层建筑差异性也会很大,所以决不能照搬盲从。二是以人为本,或许有些高层建筑实施了某一项技术,但这并不能叫绿色建筑,绿色建筑的前期策划投入会很高,但同样的。在后期的使用过程中,绿色建筑也会给居民带来更多的优惠。所以,从可持续发展的角度上讲,绿色建筑应是值得全民推行的。
第三,尺度设计,高层建筑的尺度设计较难把握,究其原因,一是高层建筑不同于人和物体,它体积庞大,二是高层建筑内部结构较为复杂,其单一结构的尺度并不是自身所决定的,而是要与各部分结构协调统一,彼此共同决定。要想把握好尺度设计,主要要处理好以下五种尺度关系:一是城市尺度,高层建筑体积大、高度高,是一座城市的重要组成部分,也是城市中的人们第一印象所能感觉到的,直接影响了城市景观。所以,建筑的尺度不能脱离于城市,要与城市尺度协调统一,自成一派,影响城市的建设。二是整体尺度,即高层建筑的本身尺度,建筑设计师也是十分注重这一点的,整体尺度的核心就是均衡。如能做到均衡,人对建筑的感知便是容易理解的,如若做不到这一点,人对建筑的感知便会毫无缘由的紧张及不安。因此,整体尺度的均衡是很重要的,若想均衡,那么应注意以下两方面:高层建筑是由裙房、主体和顶部组成的,这三部分的尺度比例协调统一了,整个高层建筑造型便会更加生动;整体尺度协调了,各细部尺度要具有等级性及层次性且划分要更细。三是近人尺度,近人尺度更容易被行人仔细观察,因这部分通常是指建筑的出入口,这部分被行人使用次数最多,因此其尺度设计应符合人机工程学,参照行人以的尺度,尺度适中。四是街道尺度,即是指行人对高层建筑临街部分产生的视觉感知,这也是行人对建筑的近距离感知,直观且印象深刻。因此,街道尺度的设计在整个高层建筑设计中较为重要,通过考虑街道行人感官的舒适度来确定其尺度,故高层建筑的临街面应与其它建筑相一致,呼应周围其它临街建筑,行人感觉上也会很舒适,没任何异样。五是细部尺度,即高层建筑中各微小细节的尺度,这部分是指人在高层建筑内部通过肉眼所产生感官影像。因此,设计师要充分结合人的尺度,满足人的需求去设计细部尺度,必能取得人眼睛的亲近感,产生优美的感觉。
第四,高层建筑体型较为庞大,建筑之间彼此遮蔽,部分建筑间甚至形成了较大面积的阴影区,我国发达城市的生态环境更是严重下降。除此之外,在大多数一二级城市建高层建筑已成习俗,设计师往往贪大求高,忽略了对环境的保护,建筑节能意识更是十分淡薄,放在次要考虑的精力上,因此造成了高投入、高能耗、低效益、低回报,浪费巨大。因此,高层建筑的节能应该取代立面形式和使用功能,成为设计时首要考虑因素,为设计师所重视,从以下三部分内容进行考虑:一是优化朝向设计及建筑位置,阳光蕴藏了庞大的能量,我国居住在北方地区的人民相比于居住于南方地区的人民,也更珍惜阳光所带来的温暖,因此为保证高层建筑室内有舒适的温度并尽可能多的采集到光线,高层建筑北向、东向的开窗面积应尽可能小些,南向的开窗面积则要大些。二是增加保温隔热能力及维护结构,一般的房子里,35%的热量从窗户消耗掉了,如若选用双层玻璃,便可以在一定程度上减少热量的散发;30%的热量从墙体消耗掉了,如若墙体表面采用隔热材料:如页岩陶粒混凝土空心砌块、粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等,增加了保护层,节能效果就会很明显;其次才是智能化的建筑,其实只要建筑追求合理化的结构、实用性的功能、简洁化的外观并利用可回收的材料,便会有很好的节能效果,因此智能化的建筑未必是最奢侈豪华的,而应该是最低能耗的。三是从供热、供暖的渠道及实现方式来取得节能效果,丹麦等北欧国家有得天独厚的风能条件,他们便是使用热泵技术结合风能,用风能带动了电泵。因此建筑节能不仅是建筑本身的节能,也是和城市的综合条件,整体布局息息相关的。
2 高层建筑的规划设计
第一,控制超高层建筑数量,由于超高层建筑的相对体积和高度,其对城市周围环境的影响很大,超高层建筑剥夺了部分城市居民的光线,其可能投下的阴影也可能改变区域的性质,另外,就目前的数据来看,大部分已建成的超高层建筑得收益也并不乐观。
第二,高层建筑避免过度密集,高层建筑对于其所在城市街道甚至是街上的行人都有重要影响,所以高层建筑的发展应有规划者通过城市及地方规划加以控制。高层建筑的过度密集虽然对于办公、居住等条件十分有利,但是不断激增的高层建筑也引起了环境条件的不断恶化,也演变成了城市生活质量的祸害,造成了城市交通的过度拥挤。一些高层建筑缺乏足够的日照和住宅绿化面积,甚至玻璃幕墙的大面积使用还造成从未出现过的光污染。
第三,高层建筑与城市街道应该相辅相成、彼此协调统一,大部分高层建筑分布在城市较繁华、较密集地段,为了保持此地段的连续性,在规划设计时,高层建筑应与其它建筑有所呼应,使其与其它建筑以及街道相协调。
高层建筑影响了城市发展,对城市的环境质量好坏也有一定影响,建筑应与城市空间相互协调,与城市营造相互配合,即高层建筑设计通过建筑设计及规划相互作用完成。高层建筑发展至今已有百余年历史,在发达地区,我国高层建筑的设计也已获得不小成功,相信,通过建筑工作者的不懈努力,我国高层建筑设计将不断发展完善,取得更大成功。
参考文献
Abstract: in the high-rise building construction and development has a history of more than 100 years, people life is an important type of building in. High rise building huge volumes, and strong visual impact, fully embodies the modern architectural technology, aesthetics, cultural charm, the shape of the city also has an important effect. Therefore, high-rise building style has always been the focus of research, exploration, design of high-rise building concept replacement and high-rise building design style changes in relation to each other, will be conducive to the development of modern high rise building.
Key words: high-rise building; safety; planning and design;
中图分类号: TU972 文献标识码:A文章编号:
1、高层建筑的建筑设计
1.1随着高层建筑的发展,决定了其结构的合理性和科学性一般而论,高层建筑具有占地面积少、建筑面积大、造型特殊、集中化程度高的特点。正是这一特点,使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展。在现代化大都市中,过度的人口和建筑密度,城市用地日趋紧张,真可谓寸土千金,使得人们不得不向空间发展。高层建筑占地面积少,不仅可以大量的节省土地的投资,而且有较好的日照、采光和通风效果。但是,随着建筑高度的增加,建筑的防火、防灾、热岛效应等已成为人们急待解决的难题。
1.2要重视高层建筑的节能设计
从以下三个方面进行考虑:
一是优化建筑位置及朝向设计。高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求,阳光有着巨大辐射能量,寒冷地区的人们十分珍惜阳光带来的温暖,因此,建筑的方位与节能有着直接关系,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些,从而获,得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
二是优化围护结构墙体设计。目前,在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等,合适的建筑材料能够提高建筑维护结构的保温隔热性能。
三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,体形系数越大耗能越多,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂,建筑保温材料的选用,建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
2、高层建筑设计中的安全问题
2.1防火问题
总体布局要保证畅通安全。在楼道的设计上要保证人员的流动畅通,便于紧急情况时人员的疏散。有采光设施或者照明系统,使居住人员在疏散中能保证安全快速的撤离,从而避免发生踩踏等其他伤害。合理进行防火分区。在高层建筑的楼道内消防器械、疏散通道必须合理的分区,做到在火灾发生时,可以及时的采用灭火措施和进行人员疏散。消火栓的位置应保证同层的任何部分都可以实现两个消防栓的水枪同时到达。
2.2电气问题
(1)消防电源与配电
高层建筑要求供电主要采用了以下三种方案:第一种是供电电源必须是来自于两个不同的发电厂,保证一个要是遇到问题或者突发事件无法正常工作时另一个也可以正常工作,从而确保建筑的正常运行;第二种是供电电源来自于两个不同的区域变电站;第三种是一个电源来自于区域变电所而另一个是自备的发电设备。目前在一般大多数设计中都是采用了第三种方案,经济合理。
(2)应急照明
应急照明就是指当高层发生火灾及其它灾害、故障时,导致正常照明系统中断而启用的照明,也称事故照明。应急照明的安装要体现出人性化的特点,应急照明主要安装在疏散楼梯、消防电梯前室、消防控制室、自备电源室、变配电室、消防水泵房、防排烟机房的墙面上或者顶棚上。当电源断电时,应该能清晰地看到。
(3)电梯
电梯在设计中要保证位置合理,让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整,保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行,便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
3、高层建筑的规划设计
第一,控制超高层建筑数量,由于超高层建筑的相对体积和高度,其对城市周围环境的影响很大,超高层建筑剥夺了部分城市居民的光线,其可能投下的阴影也可能改变区域的性质,另外,就目前的数据来看,大部分已建成的超高层建筑得收益也并不乐观。
第二,高层建筑避免过度密集,高层建筑对于其所在城市街道甚至是街上的行人都有重要影响,所以高层建筑的发展应有规划者通过城市及地方规划加以控制。高层建筑的过度密集虽然对于办公、居住等条件十分有利,但是不断激增的高层建筑也引起了环境条件的不断恶化,也演变成了城市生活质量的祸害,造成了城市交通的过度拥挤。一些高层建筑缺乏足够的日照和住宅绿化面积,甚至玻璃幕墙的大面积使用还造成从未出现过的光污染。
第三,高层建筑与城市街道应该相辅相成、彼此协调统一,大部分高层建筑分布在城市较繁华、较密集地段,为了保持此地段的连续性,在规划设计时,高层建筑应与其它建筑有所呼应,使其与其它建筑以及街道相协调。高层建筑影响了城市发展,对城市的环境质量好坏也有一定影响,建筑应与城市空间相互协调,与城市营造相互配合,即高层建筑设计通过建筑设计及规划相互作用完成。高层建筑发展至今已有百余年历史,在发达地区,我国高层建筑的设计也已获得不小成功,相信,通过建筑工作者的不懈努力,我国高层建
筑设计将不断发展完善,取得更大成功。
4、高层建筑规划设计的要点及注意事项
高层建筑是城市发展的“双刃剑”,它既代表了一种现代化的趋势,对城市生活质量也有一些负面影响,因此,高层建筑在规划设计时要采取一些有效的方法,张扬其优点,同时,尽量减小其负面影响。
首先,建筑的底部必须与街区的城市环境有适宜的联系,并与城市的水平尺度比例相当。其设计应该对周围的现状建筑予以密切关注。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,宜向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少高层建筑对街道的压迫感,但如果退后尺度不当,高层建筑就变得与街道分离了,并可能变得与其环境失去联系,还有高层建筑物之间的地面场地不要仅仅作为行车道路,而应该加入更多的街道生活,使环境丰富生动起来。为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应,但每个建筑都必须拥有各自的特点,这样除了丰富空间外,还可以缓解人的视觉疲劳。位于重点文物保护单位附近的建筑,应与保护建筑相协调,但不能过多的采用保护建筑的元素。
其次,把握好整体尺度(建筑本身及造型方面)。一个十分均衡匀称的建筑体,就是要通过理解和运用有数学关系的比例系统并依据实际被感受到的各种条件要求加以调节,营造出一种自然而然的愉悦、和谐的感受的效果。在设计时要注意下面的两点:1)各部分尺度比例的协调。不难看出一个美的高层建筑是裙房、主体和顶部三者相结合的产物。在此基础上,加入适当的装饰手法,使建筑造型生动化。三部分的比例关系是高层建筑形象设计的重点。2)高层建筑中立面细部尺度应有层次性。一般都要使各要素的比例与整体的关系相配,以达成令人愉悦的观感效果。因此很自然的,较低矮而横向舒展的建筑物,窗户开间之类的比例必定是宽阔状为主导,而高层建筑则以修长的因素为主导,设计中综合细部和整体因素,使整体形象大中有小,小中有大。这一原则使高层建筑产生强烈的统一性和协调性。
引言
建筑是软性和硬性的结合,硬性就是指建筑的功能性,软性即建筑的艺术性。建筑是城市中最重要的美学符号,它首先是一个工程,同时又要兼具艺术性。美国建筑师沙里宁说:让我看一眼你的城市,我就能知道你们在追求什么。建筑和人们的生活息息相关,住在城市里的人们是无法回避建筑的。建筑是石头的史书,浓缩了这个城市的历史与文化,而已有的建筑风格却又反过来潜移默化地熏陶着世世代代城市居民,影响着他们的性格、情趣和审美观。
建筑的核心要素:实用、经济、美观。在不同的时代,这三大要素的重要性排序也不相同。在过去100年里,席卷全球的城市化进程带来了城市建筑的蓬勃发展,我国,近几年随着经济的高速发展,高层建筑已成为各大城市灵魂,物质条件和功能条件基本满足以后,人们更需要艺术,更应该强调艺术,这才是建筑的最高境界。因此,城市建筑中对艺术、文化的体现在现代城市文明城市建设中显得极其必要。
1、古代建筑中的美学体现
历史上,从早期文明的遗迹就可以推断出:在艺术和建筑中,从来就有一种对于美的热望。从最开始的希腊人在哲学的高度上讨论的美学问题到伊斯兰的几何学原理在建筑中的应用。我们不断的感受到几何学的比例分配要素是与高层建筑艺术分不开的。浩瀚大漠中的吉萨尔金字塔无疑是四面体或四棱锥的最纯粹的表现,罗马的斗兽场充分体现了椭圆形的魅力,古罗马的水道桥充分地表现了直线的力量,中国的长城则表现了曲线的美感。在建筑空间艺术中,有限的空间必然表现为各种不同的几何形式,建筑的构成是离不开几何形体的。 因此,不妨说几何性是建筑的一种天然属性,任何一个建筑师也不能使他的作品脱离这种属性. 建筑师们在很早以前就已经意识到这一点并开始运用它. 到了现代,建筑中的这种美更是被体现的淋漓尽致。
2、现代城市建筑中的现代艺术
现代城市建筑是建筑艺术的一部分,同时也是现代艺术不可分割的一部分。现代城市建筑是现代艺术史中重要的一部分。19世纪下半叶,在西方现代艺术发端之时,已出现采用现代技术的大胆建筑设计(如伦敦“水晶宫”可算作现代建筑的萌芽),距印象派不久的“钢铁怪物”埃菲尔铁塔便奏响了现代建筑的号角,它展示了视觉元素本身的魅力,揭开了现代审美观念的新篇章,不仅是现代建筑的起点,而且也是现代美学和现代艺术新纪元的伟大起点之一。以“新艺术”运动为端倪20 世纪初,几乎所有的现代艺术风格都粉墨登场,而建筑界的新思潮差不多和美术上的各种先锋运动同时产生,以现代艺术观念为指导的建筑新风格名目众多,如表现主义建筑、风格派建筑和构成派建筑风格等,这是现代建筑的发展时期。之后,功能主义以及国际式风格摩天大楼的耸立,是现代建筑的发展和阶段。现代建筑同现代艺术一样面临着与传统的分离。像艺术家一样,作为艺术家的建筑师以人性与创新为出发点对现代生活乃至全人类不断进行着艺术上的心灵探索与解读,探索和解读的结果是前仆后继的艺术风格的革新,革新都是对前一阶段的否定,而所有的革新都建立在对传统艺术标准的反叛上。反叛的彻底性导致了在艺术层面(建筑的艺术性相关于建筑的精神性因素,是指建筑语言所体现出来的精神层面)上与传统的根本分离。
现代高层建筑很显然也部分地承担着现代艺术的功能。艺术史经历了传统美术向现代艺术的革命之后,在功能上发生了现代艺术同传统美术的分离:现代艺术所做的事情只不过是对意念表达功能的恢复和完善,即上升到艺术的精神与自在层面。而建筑艺术作为现代艺术的一分子它也是关于人性追求精神自由和自我自在的一条道路,寄寓着一种更深的对人内心世界的思考,这在现代建筑(尤其世纪末)的造型解构、体量破碎、形式突破、空间动荡等特征上可以体会出。
所以,对人的存在、对价值的重估、对人的尊严与自由的重建的呼声里,在多元化的越演越烈的今天,中国现代城市建筑作为现代艺术的一部分,在艺术层面上依然承担着现代艺术的使命。那么,我国未来城市建筑也必然伴随中国的现代性的方向而承担其相应的使命。
3、高层建筑中体现出的城市景观
如果你是一片云,静静的从空中飘落,来感受人世间的繁华,最先接触的是什么呢?你会依次拥抱吉隆坡双塔,西尔斯大厦,世贸中心……这一个个耳熟能详的摩天大厦,这一个个高耸入云的高层建筑,是人类智慧与力量的结晶。
如今高层建筑的发展已成为现代建筑技术和美学形式的顶峰。其发展体现着结构、材料、分区法和规范的要求、能源、美学以及社会和文化魅力的综合。从这个意义上说,高层建筑是真正“整体论”的建筑类型。最终,高层建筑仍然是一种艺术形式,而寻求“摩天楼风格”则是每一位激进的促进派与保守的简约派的耗尽精力的目标。
到过上海的人基本上都知道金茂大厦这座世界上第三高的建筑,它给予大众的印象是现代化的城市景观。
这座庞然大物在其建造之初,它的建筑设计采取了国际招投标的形式,最终中标者为美国的设计公司。据说美国人接手这个项目的投标任务后,所着手解决的第一个问题不是去研究该项目的技术问题,而是力求寻找一种现代超高层建筑与中国历史建筑文脉相沿袭的结合模式。他们在中国的大江南北寻找了几乎所有古代高层建筑的图片,最终他们选定了西安的大雁塔作为构思上海金茂大厦的原型。另一方面,美国人又研究了中国另一个最著名的古建筑群―北京紫禁城的平面布局,将金水玉带的吉祥格局巧妙的引申到金茂大厦的形体设计中。现在这座大厦已经建成耸立在浦东,它修长稳健的体形确实让我们联想到古老的大雁塔的身影,它接近基座部分的最下几层的跌水处理,也确实体现出中国古代平面布局中曲水环绕的建筑规划方法。
a.高层建筑的顶部应该具有自身的独特性,杜绝出现雷同或者相似的现象,因为这样能够提高城市轮廓线的优美感。
b.高层建筑物聚集在一个区域时,可以形成城市的“王冠”位置,同时应该防止出现建筑物互相干扰的现象。因此,对于单栋高层建筑物我们可以通过将其布置在街道的拐弯处,以提升路人的视觉感受,增加他们的印象。或者对高层建筑群采用一系列有序但是不同的高度,同时保持建筑之间的适当距离,以此构成良好的高层建筑构图。
c.应该保持各个高层建筑彼此之间一定程度的相似感,这样可以提高建筑群的整体性和和谐性。
2高层建筑设计中的外部尺度问题
1)整体尺度。整体尺度是指高层建筑各个主体之间的相互关系和形成的视觉感受,是设计师做建筑设计时十分注重的部分。建筑的整体尺度主要是强调了整体性对于建筑的重要性,目前相关的整体尺度均衡理论有很多种,这里就不做相关介绍了。在设计建筑群的整体尺度时,要注意以下两点:
a.“主体、裙房和顶部”是高层建筑三个主要的组成部分,有时为了增加建筑造型的活泼生动性,也会在建筑设计过程中添入一些活跃元素。处理好这几个部分之间的尺度关系对是否能建造出一个层次鲜明,外观优美的高层建筑具有不可替代的重要作用。在确定这三个部分的尺度时,应该避免每一个部分独立成块,各自采用不同的尺度参考体系,而应该遵循一个统一的尺度参考系,这样才能保证建筑的整体性。
b.在采用统一的整体尺度基础上,高层建筑各主要部分的细部尺度划分应该具有差异性和极差性,使各个部分造型丰富而新颖。高层建筑尺度等级最高的部分是顶部、主体和裙房,层高、窗户、阳台和开间的尺寸等这些众所周知的尺寸通常被应用在最低部分,因为这部分的尺度大小人们在观察建筑物时能很容易的把握到。一般情况下,最低尺度和最高尺度间的尺度等级差不能太少,太少会使整个建筑看上去单调乏味;也不能太多,太多容易造成整个建筑造型过于复杂而难以理解,通常在这两者之间的等级差以1个~2个最为适宜。
2)街道尺度。作为高层建筑设计中十分重要的环节,街道尺度就是指靠近街道的高层建筑对道路上行人的视觉感受,是人对高层建筑距离感的感觉。街道行人的舒适度取决于临近街道的高层建筑尺度,因为高层建筑主体尺度过大,易向后退,便能使其底层的裙房置于沿街部分,减少对街道的压迫感。就拿上海南京路作为例子,那里的高层建筑在后、裙房在前,形成了建筑高度与街道的宽度为1∶13的黄金比例。高层建筑临街面与沿街的其他建筑相一致才能保持街道空间及视觉的连续性。例如新加坡为了避免导致新区高层和老区底层的截断,在沿新区一侧做了与老区房屋高度相仿的裙房,高低递进,效果非常不错。
3)近人尺度。所谓近人尺度就是指高层建筑的进出口和最底部分的尺寸大小给人的视觉感受。由于这部分是用户每天都要接触且最易被人们细致观察的部分,是形成人们对该建筑直接感受的最基础的环节。建筑入口的柱子、檐口、大门、墙面的尺度分、窗户、装饰的处理以及建筑底层,在进行近人尺度处理过程中要特别注意,这些部分尺度感的划分要比整体尺度部分的划分更加细致。为了营造出一个由街道到建筑内部时的过渡缓冲空间,以达到使人们心理能够逐步适应的目的,我们可以在建筑的周围及入口部分对空间加以适当的限定。由于高层建筑底层部分是人活动最为频繁的区域,所以对于建筑的尺度设计应该以人的尺度作为参考系,不能太小或者太大,过小就会改变人对建筑物的尺度感,给人一种无形的压力感;过大则会使建筑过于宏大而增加了与人们的距离感,缺少亲近感。
4)细部尺度。细部尺度主要是指建筑材料的质感,指高层建筑更细分的尺度大小。这细分尺度的设计思想主要来源于生活体验:平时,我们经常通过触摸来形成对事物的看法,对于喜欢和厌恶的事物,我们分别通过“美好”和“可恶”来形容对于它们的感受,这就形成了人的视觉质感。在建造建筑时,为了能通过质感产生一种视觉上的美好感受或者能使人们愿意用手去触摸而营造出建筑给人的亲近感,建筑设计师就是运用这一原理,采用不同质感的材料来塑造建筑物。
5)城市尺度。高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化。不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原有城市各构成要素之间有机协调的比例关系。