对高层建筑设计的分析研究

李同义

摘要：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。本文主要是对高层的建筑设计综合方面进行探讨分析。

关键词：高层建筑；建筑设计；规划设计

Abstract: As landscape in the city at the same time, high-rise building is faced with how to do a good job in high-rise building design problem, how to achieve the perfect design of high-rise building is a high-rise building design by the pursuit of the main idea. This paper is mainly analyzes the high-rise building design integrated aspect carries.

Key words: high-rise building; architecture design; planning and design

中图分类号：TU972文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

一、高层建筑的出现及其对城市的影响

世界各城市的生产和消费发展达到一定程度后，莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明，高层建筑可以带来明显的社会经济效益：首先，使人口集中。可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离，从而提高效率；其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小，有可能在城市中心地段选址；其次可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。高层建筑出现可以被认为社会发展的必然产物。高层建筑在形式是一个不大的底层上叠加许多层。在功能上是多种使用空间的竖向堆积。再次从商业上，它能使其所有者从土地上获利更多，并且可以放置更多货物、更多的人，和收更多租金。它在经济上的存在是土地高价的结果，土地高价与城市交通便利性密切相关，也是完善的城市配套基础设施和土地资源充分利用的必然结果。高层建筑的开发能充分利用有限的土地资源，能增加城市的就业、促进生产力的发展。同时由于它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、城市配套基础设施等的发展，进而影响到整个城市的发展。但是高层建筑对于城市发展也有相对不利的一方面。由于其体量和高度的巨大，高层建筑对城市已有的周围环境及景观影响甚大。不论是独立的或成组布置在城市里，建筑物的体量越大，影响也就越大。不断增大尺度的高层建筑的空前激增已引起环境条件不断的恶化，因而引起城市生活质量的下降。高层建筑竖立在城市环境中，对城市居民的采光、日照、和自然通风，对城市街区及其周围小气候环境的造成很大影响。对城市道路的交通压力也增大诸如在阳光照射有效的几个小时以内，高层建筑投下的阴影较大影响范围较广。这些阴影可能极大地改变着该区域的生活质量，影响着小气候以及遮挡景观视线。塔楼也可能在底部造成强力的下行风和旋风，对局部环境造成极大的影响。还有这些大型建筑项目的能耗过大，如空调、取暖和照明等需要较大的能量供应，从而产生大量的热量，改变了城市原有的热平衡关系，加剧了城市的热岛现象，恶化了市民的生存环境。所以高层建筑设计时要充分考虑其对城市的影响，利用其优点，把其对城市的不利影响降到最低。

二、高层建筑的建筑设计 第一，随着高层建筑的发展，决定了其结构的合理性和科学性。高层建筑呈现出以下发展趋势：一是层数增多，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。二是新材料的开发应用，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。三是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。 第二，高层建筑的尺度设计，主要包括：一是整体尺度。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。二是城市和街道尺度。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。三是细部尺度。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。 第三，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。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。 第四，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。从以下两个方面进行考虑：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、高层建筑的节能设计

建筑节能包含两部分内容，一部分是加强围护结构的保温隔热能力，另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里， 30%的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃，中间再充上惰性气体，就可在一定程度上阻断热量散发。35%热量从墙体散发，如采用隔热材料，增加保温层，节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度，其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上，智能化建筑不一定就是豪华的，但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15%，因为它们追求合理的结构，讲究实用功能和外观的简洁，利用了可回收材料，而不追求豪华装饰。还可以充分利用地热泵技术，如冰岛等国家，建筑房子时先在地上打两个洞，通过电泵将地下水循环起来，为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国，由于地处海边，太阳能和风能的利用条件得天独厚，使用热泵技术时结合风能与太阳能，用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。所以建筑节能不仅是建筑本身的节能，且由城市的综合环境、气候条件、总体布局；建筑物的形体变化、朝向;外围护结构保温、隔热的性能；门窗质量等许多综合性因素构成，因此，高层建筑的节能设计者应尤为重视。

四、结束语

高层建筑是城市空间的元素，优秀的高层建筑是一个创造人性的场所，又融入文脉的关系，不去破坏城市空间的和谐。优秀的高层建筑要考虑使用者的需要，以城市的公众利益为追求的目标。我们必须在高层和城市的发展中取得平衡，才能创造出更好的城市景观和适合人们生活的环境，才能沿着可持续发展的道路健康地发展下去。

参考文献:  [1] 曹丽新，王雪萍.高层建筑设计过程中应该注意的问题[J].中国新技术新产品， 2010，(05):180 [2]李峰.高层建筑结构概念设计[J].山西建筑，2009，(23) .  [3]陶任重，秦海福.基于城市空间的高层建筑设计理论研究[J].黑龙江科技信息， 2009，(06).  [4]刘勇，马腾飞，宓学民.高层建筑设计与城市空间[J].科技致富向导，2009， (10).