探讨高层建筑设计

摘要：现代社会高速发展，城市人口高度集中，人口超百万的特大城市越来越多，城市用地日趋紧张，为解决不断减少的用地与使用需求不断增多的需要，高层建筑在城市中越来越普及。相对多层建筑，高层建筑建筑功能，消防要求，结构设计相对复杂。本文就高层建筑设计来进行了探讨。

关键词：高层建筑；建筑设计；理论

Abstract: the modern social development, urban population highly centralized, with a population of super millions of especially big city is more and more, urban increasingly nervous, to solve the diminished demand for use with the increase of need, high-rise buildings in the city is becoming more and more popular. Relative multistory buildings, high building architecture function and fire control requirements, the structure design relatively complicated. This paper to high-rise building design is discussed.

Keywords: high building; Architecture design; theory

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

引言：

1883年在芝加哥建起一幢高11层的保险公司大楼，是现代意义上的第一座高层建筑，后期高层建筑不断完善发展，已成为人们生活中的一种重要的建筑形式。高层建筑体量巨大，视觉冲击力强，充分结合了现代建筑技术、美学、文化等各个方面的优势，对城市形态产生有重要的影响。因此，如何优化高层建筑设计一直是人们研究、探讨的焦点。

1.高层建筑的建筑设计

随着现代社会的发展，高层建筑的形式及功能有了些微变化，取决于其结构的合理性和科学性的前提下，高层建筑呈现出以下发展趋势：

1.1层数增多，高度增加，高度超过100米的高层建筑，现在定义为超高层建筑屡见不鲜，由于我国的国民经济高速发展，各种超高层建筑高度不断突破，最新设计的高度有达到300米之多。

1.2各种新型材料的开发应用，比如高性能混凝土材料使高层结构形式得以更加灵活，还在在不断发展。

1.3高层建筑的平面布置与竖向体形由于业主及功能的要求日趋复杂，现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面，结构分析技术和计算手段更新提高，结构设计人员对高层受力体系的认识不断加强，使各种形式的实现成为可能。

1.4解决高层建筑高能耗的问题，是建筑设计人员一个共有的问题，节能在高层建筑中成为考虑的重要部分，绿色建筑师未来高层建筑的发展方向。

2.高层建筑主体设计

对于一个城市而言，高层建筑往往具有一定的代表性和象征性，它反映一个城市的经济水平和发展程度，高层建筑的设计就显得尤为重要。高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求，在造型上往往追随于建筑的结构形式，而不能有太多的变化，有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。高层建筑的主体部分是它的塔楼，塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用，现今国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形和明显的识别性，对一个城市具有一定的代表性，这也可以说是高层建筑存在的一个原因。高层建筑主体的下部分——裙房虽然对整个城市影响较小，但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的影响。高层建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面，需要进行细致的设计，从而使建筑下部空间丰富多彩而不至于感到苍白；并力求体现人的尺度，因为裙房部分跟公众视觉接触较密切，对街道空间感影响也较大。而高层建筑的最上部分——屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用，虽然它较少影响到生态环境，但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用，因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造。

3.高层建筑设计中的外部尺度

3.1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，也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系，如：上海市，黄浦江可谓是城市一条重要水系，原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成，又过于靠近黄浦江，其他高层建筑也跟着靠近黄浦江建设，使黄浦江的尺度感变小了，失去了原有的雄壮，而改变了老上海的历史与文化，从这一角度讲，东方明珠塔的建成又是一件憾事。

3.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分，如：裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的，关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种，但都强调整体尺度均衡的重要性。因此，建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的，在设计时要注意下面的两点：高层建筑一般由三个部分组成的裙房、主体和顶部，也有些建筑在设计中加入了活跃元，以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系，而这三个部分尺度的确定，应有一个统一的尺度参考系（如把建筑的一层或几层的高度作为参考系），不能每一部分的尺度参考系都不同，这样易使整个建筑含糊、难以把握；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。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分（裙房、主体和顶部），最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸，使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1～2个尺度等级，也不易过多，太多易使建筑造型复杂而难以把握。

3.3街道尺度

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。这是人对高层建筑近距离的感知，也是高层建筑设计中重要的一环。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，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。

4.高层建筑设计与城市规划的结合

4.1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，造成城市空间和城市交通的拥挤，甚至会带来一些始料不及的污染和危害。比如，一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染；还有就是形成高压风带和风口，这些会造成意想不到的后果。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。

4.2高层建筑与城市街道

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，分布在这些街道两侧的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这些街道进行扩展。加大其通行能力。

4.3控制超高层建筑数量

超高层建筑往往以其象征性和代表性而存在，实际上这类建筑既不经济又不合理，一些已建成的超高层建筑投人使用后收益情况并不乐观。可以说仅仅是体现了城市形象，提高了城市知名度，因此我们在城市规划设计中应尽量避免盲目建设超高层建筑。

5.节能设计

所谓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；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，高层建筑的节能首先应为设计者重视。

5.1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，在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。

5.2优化围护结构墙体设计

5.2.1外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料，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。

但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧更稳妥些。

5.2高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年，多则上百年，材料的应用与建筑整体的寿命应同步。

5.3国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温，欧、美各国取得不少先进经验。由于混凝土空心砌块保温效果好，又具有一定强度，避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。

6.结语：

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，其设计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，如北京、上海、广州等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。

参考文献：

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