浅谈高层建筑设计的发展

摘要：高层建筑的建造和发展已有百余年的历史，是人们生活中一种重要的建筑类型。高层建筑体量巨大，视觉冲击力强，充分体现了现代建筑技术、美学、文化等魅力，对城市形态也有重要的影响。因此，高层建筑风格的转变一直是人们研究、探讨的焦点，探讨高层建筑设计理念的更新与高层建筑设计风格变化的相互关系，将有利于现代高层建筑的发展。

关键词： 尺度能耗生态性

中图分类号：TU2文献标识码A

1、高层建筑的设计现状

自世界上第一栋高层住宅—美国家庭保险公司大楼出现在美国芝加哥以后，到20世纪，各国的高层建筑不断涌现。我国的高层建筑始于20世纪50年代。香港在50年代初就建成了当时最高的康乐中心大厦。我国内地的高层建筑始于20世纪60年代建的广州宾馆，以后高层建筑不断涌现，上海金茂大厦就是其中最优秀的代表。

高层建筑呈现出以下发展趋势：一是层数增多，高度增加。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。

2、高层建筑的注意问题

之所以高层建筑发展如此迅猛，原因在于人口快速增长，城镇土地资源紧缺，迫使城市建筑向高空发展。但在高层建筑迅猛发展的同时，我们也需要注意四个方面的问题。

2.1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，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的把握各种尺度，结合人体工程学，满足人的使用、观赏的要求，必定能创造出优美和谐的外部造型。

2.2建筑的生态设计要求。

资源消耗和环境污染严重，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。

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：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。

2.3提高绿色建筑发展观念。

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：一是强调因地制宜，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。二是强调以人为本，建筑设计的整体化，单独某一项技术不能称之为实施了绿色设计，绿色建筑的策划在投入期会提高5-10倍的造价，但会给今后的使用者带来高达30％的节能实惠。

2.4高层建筑结构特点存在安全隐患

按规定高层主体建筑至少留有1/4边不设裙房，由于群房内设有锅炉房、变压器室、配电间、厨房、餐厅等，一旦发生事故，施救困难。二是形式与结构多样，竖井、管道多。高层建筑形式有四方形、塔形、阶梯型、凹形等，结构体系有模型框架、剪力墙、筒体等，竖井有电梯井、电缆井、楼梯井、管理井等，管道有排风管、水管、电线管道等，而竖井、管道是火灾蔓延的重要途径。三是用电设备多。高层建筑因其层数高、空间大，且多数是集写字楼、高档酒店、商场、娱乐为一体的综合性大楼、人员密集度高、用火用电量大、消防供水管路设备复杂、消防疏散通道易被占用，一旦发生火灾扑救难度大，极易引发群体死伤的重特大恶性事件。

3、高层建筑的规划和布置

3.1避免高层建筑密集

高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利，却给城市空间带来很多压力，高容积率和高密度的高层建筑在日照、电磁辐射、风环境等方面都对城市环境及周围建筑产生不利的影响，并干扰电视的接收和影响鸟类及飞机的飞行。在人口、建筑密集的旧城区建高层建筑不仅挤占已经很少的公共绿地，使城市热岛效应日趋强烈，而且加速了大气污染物向城市中心区的聚集，使城市物理环境越来越差。因此在规划设计中要对区域内的高层建筑密度进行限制，避免高层建筑的集中分布。

3.2控制高层建筑层数和扩展城市街道

高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段，这些地段的街道本身交通荷载就较大，高层建筑将大大增加这些街道的交通压力，有关研究表明，一栋10万平方米的办公综合建筑每日吸引的人流可高达5万人次，相当于一个小城镇人口的总和。所以高层建筑要尽量控制其层数和高度，同时在规划设计时要对周围街道进行扩展，加大其通行能力。

4、结束语

高层建筑已走过百年历史，从其出现之日起就成为城市的焦点，其形式和风格也不断的发展变化着，我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的现代史，如今还在不断的完善发展。设计高层建筑中要能够充分的把握各种尺度，掌握人的尺度，满足人的使用、观赏的舒适要求，创造出和谐优美的高层建筑外部造型。

参考文献：

[1]刘顺校 周湘津 高层建筑设计 天津科学技术出版社1997

[2]文小凡 论高层建筑设计与城市空间的整合 东南大学出版 2008