论述高层建筑设计与城市环境

摘要：本文论述了高层建筑与城市环境协调及城市空间营造的关系,提出高层建筑设计要与城市环境融洽。为此，高层建筑在设计时必须综合考虑城市的相关因素，做好高层建筑与城市总体及高层建筑本身的和谐。

关键词：高层建筑设计；城市环境

Abstract: this article discusses the high-rise building and city environment harmonious and the relationship between the city space construction, and puts forward the design to high-rise building and city environment harmonious. Therefore, in the design of high-rise building must be comprehensive consideration of the city of related factors, completes the high-rise building and the overall urban and high building itself harmony.

Keywords: high building design; Urban environment

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

前言

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,我国的高层建筑也得到迅速发展。高层建筑是城市发展的必然产物。高层只有在城市的滋润下才能较快地蓬勃发展,而城市的发展也依赖高层的支持。摩天楼或高层建筑物都已成为我们城市生活的既定景观,一幢高层可以是一个城市的特写,高层建筑已变成城市的本体部分,并对城市的社会、经济及物质环境的充分影响也正变得日益明显。

1高层建筑设计与城市环境共生

为了达到高层建筑与城市环境的和谐共生，需要我们在设计的时候从如下三个环节去控制：城市整体环境、街道环境、高层建筑本身。这三个层次实际是整体与部分所构成的系统，相互作用，相辅相成。

1.1城市整体环境控制

这要求从城市规划以及城市空间整体的角度来研究高层建筑对城市轮廓线的影响，以形成良好的城市环境及清晰的城市结构。从这个角度出发，高层建筑设计从技术上必须考虑这三个要素：城市轮廓线、建筑高度分区、景观视线走廊。城市轮廓线是人们感知城市的视觉方式，这其中，起最大作用的是高层建筑，其布置应有机统一。首先，为避免高层建筑相互干扰，从城市规划的角度来说，应统筹规划，采用不同的高度，彼此间保持适当的距离，组成相关的构图，而从单个高层建筑设计的角度来说，应以统筹规划所得出的构图作为参照依据和蓝本；其次，顶部的设计不应雷同或减少雷同。高度区分要从城市的横切面来设计，设计的原则就是要使得高层建筑物错落有致，避免高层建筑密集，产生拥堵感和紧迫感。另外，每个城市都有代表其形象的独特景观视线走廊，对此，高层建筑应当避免、防止对其遮挡和破坏。如果高层建筑有利于城市环境，那么在设计的时候便要充分研究原有的景观特色，在设计的时候加入原有的景观要素，达到相似、对比或者渐次和谐。

1.2高层建筑单体的控制

高层建筑可以反应城市的经济水平和发展程度，因此，造型的选择尤为重要。从高层建筑的结构来看，高层建筑主要由底部裙房、主体和顶部组成。因此，从造型的选择上，首先要运用数学关系严格控制这三个部分之间的比例关系，只有这三部分之间的比例恰当，建筑物在总体的外观上才有美感和和谐感。其次，对高层建筑造型起决定作用的是塔楼，因为塔楼是高层建筑的主体，因此，对塔楼的表现形式需要进行严密的设计。第三，从整个城市的角度来说，裙房的影响几乎可以忽略不计，但从街道的角度来说，它对于街道空间创造方面起着非常重要的影响，因此对于它的造型及色彩需要进行细致的设计。第四，顶部虽然较少影响到生态环境，但其能够强化建筑形象的个性，丰富城市的天际线，因此，应根据建筑的裙房、塔楼以及整个城市的环境慎重设计。具体在设计方法上，为了与城市环境相融合，可以采取如下策略：首先，在建筑风格上，为了满足有习惯和传承而来的文化需求，有必要从传统和地方性的建筑当中抽取其核心构造，或者对传统和地方性的建筑进行符号化处理，并运用现代的技术手段突出其文化特色，运用到高层建筑设计当中。具体的表现形式有建筑外部造型上的模仿或者局部运用古典建筑的视觉模式符号或者放大传统的空间设计。

2 高层建筑对城市环境的物理性影响及其对策

由于经济的发展，城市内寸土寸金之地成为投资的热点和房地产开发的主要目标。这在客观上促进了高层建筑在局部区域的集中化，对城市环境造成了极大的影响。由于其相对的体量与高度，高层建筑对城市已有的周围环境及尺度影响甚大，建筑物的体量越大，影响也就越大。高层建筑插入城市环境影响到光线、日照、阴影，甚至于空气流动，造成倒灌风和突然阵风。建筑物体量的形式是决定其干扰性及干扰性大小的最主要因素。高层建筑的设计必须用协调其形式的方法以尝试保持最少的环境干扰性。

2.1噪声的影响

高层建筑本身有一些不可避免的特有噪声，如电梯、空调机组和冷却塔等工作时发出的声音。这随着设备的改进，将会有明显改善。随着高度的增加，风速加大，风的呼啸声及碰到建筑上的撞击声也越大，要消除这种噪声和声源是不可能的。只有通过改善幕墙构造、采用多层不共振玻璃、加强窗经密闭性、提高围护结构隔声性能、简化建筑外形等途径来解决。另外还有城市环境噪声的影响，包括城市交通噪声和人们的生活噪声。尤其在市中心街道两边密集排列高层建筑的地区，噪声由于高耸摩天楼的阻挡而不易迅速消失，还常常由于高层建筑上的玻璃及铝板等金属外装饰材料对声音的大量反射形成回声，延长了噪声的干扰时间。解决办法就是减弱声源，如修环城公路，将穿城而过的车辆引到市郊，修建地下铁路以缓解地面交通，将大城市市中心繁华地区辟为“步行街”等，以减少城市交通噪声。

2.2日照及阴影

高层建筑高耸于空中，大多无遮挡，白天日照时间长，辐射热量大，不同高度和不同方位的房间其室内温度各不相同，时刻在敏感地变化着，造成空调负荷变化剧烈，冷暖气的调节比较困难。为了避免过多的阳光进入室内，引起眩光和增加室内温度，除采用室内外的一些遮阳装置外，还用吸热玻璃、热反射玻璃等作为保温隔热的防护材。但高反射玻璃能反射掉$#)的辐射长波，把热量散发到邻近建筑和人身上，影响周围小环境。高层办公综合建筑日照下的落影很大，对落影区内的建筑、广场和道路等都有影响，影响到周围人们的生活和工作环境，因此要对建筑高度及体量进行限制，以控制落影而保证其周围环境的日照。这些都在一些城市或地区的地方性规划法规中有所体现。此外，玻璃幕墙对阳光的高反射及对周围街景的反映，造成对汽车驾驶员视觉的干扰，也已被人们所重视。

2.3风的影响

风声是有刺激性的，而高层建筑带来的风声往往更大。风速是随着高度的增加而增大。处于风流场中的高层建筑，由于风速、风向和周围气流的变化，各个面都受到不同的压力，使高层建筑产生一定的运动，产生缓慢的偏移和围绕偏移位置的振动。这种振动能使主体结构开裂，围护结构遭到损坏，还使得居住者和工作者感到不适。风除对高层建筑本身产生影响以外，还对周围环境有一定影响。风碰到高层建筑，分别在它的上下左右穿过，经过上面及左右两侧的风，因气流的收缩而产生负压，随之出现涡流。还有一部分风向下带到地面，再强行分向左右两侧穿过建筑物。这种高层建筑周围的地面风流，除影响到附近的低层建筑外，还会给附近的行人造成不舒适，使大楼出入口处产生强大风流。建筑之间的空隙处，风速增大，拐角处出现旋风。建筑越高，这种现象越明显。在若干高层建筑之间的地带，对风力环境的控制更加困难，影响亦更复杂。如果说人们对于风的控制无能为力，至少应适当地选择窗户、覆盖层等建筑细部处理方式和良好的设计与规划。因此在进行高层办公综合建筑的规划设计时，应对建筑的高度及其周围建筑的关系，有全面的考虑，最好预先制作包含周围大楼在内的模型，利用风洞实验装置吹送风流，测出建造前与建造后的风向以及速度的变化，进行预测。在强风区，建筑物不得采取阻挡风之主导风向的形状，严格控制高宽比同时还要考虑采用种植树木、设置防风网之类将风减弱的方法，或利用长廊等防风之方法。