剖析現代高層建筑的設計
時間:2022-04-01 04:13:00
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高層建筑已走過百年的發展歷程,其風格是不斷變化的,任何風格的建立和興起,都有它存在的道理和意義,也有它的局限性和負面效果。探究高層建筑風格的發展變化的深層原因,可以看到高層建筑設計理念的更新是推動建筑風格變化的重要因素。因此,重視對高層建筑設計理念的探討,進一步完善高層建筑設計理念是推動高層建筑設計健康發展的有效途徑。
一、高層建筑設計原理
1.高層建筑設計時,不能只單單重視建筑本身的立面造型的創造,而應以人的尺度為參考系數,充分考慮人觀察視點、視距、視角,和高層建筑使用親近度,從宏觀的城市環境到微觀的材料質感的設計都要創造良好的尺度感,把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度:城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度。
1.1城市尺度。高層建筑是一座城市有機組成部分,因其體量巨大,高度很大,是城市的重要景點,對城市產生重大的影響。從對城市整體影響的角度來看,表現在高層建筑對城市天際輪廓線的影響,城市的天際輪廓線有實、虛之分,實的天際線即是建筑物的輪廓,虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線,高層建筑在城市天際線創造中起著重要的作用,因城市的天際輪廓線從一個城市很遠的地方就可以看見,也是一座城市給一個進入它的人第一印象。因此,高層建筑尺度的確定應與整個城市的尺度相一致,而不能脫離城市,自我夸耀,唯我獨尊,不利于優美、良好天際線的形成,直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產生的影響,是指從市內比較開闊的地方,如:廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線,也直接影響人民的日常生活。因此,城市天際輪廓線不僅影響人從城市外圍所看的景觀,也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞。層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響,高層建筑的位置、高度的確定,也應充分地考慮該城市尺度、傳統文化,不當的尺度會對城市產生不良的影響,改變了城市傳統的歷史文化,也改變了原來城市各構成要素之間有機協調的比例關系,如:上海市,黃浦江可謂是城市一條重要水系,原先具有寬大、雄壯的氣勢。但由于東方明珠塔的建成,又過于靠近黃浦江,其他高層建筑也跟著靠近黃浦江建設,使黃浦江的尺度感變小了,失去了原有的雄壯,而改變了老上海的歷史與文化,從這一角度講,東方明珠塔的建成又是一件憾事。
1.2整體尺度。整體尺度是指高層建筑各構成部分,如:裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關系及給人的感覺。整體尺度是設計師十分注重的,關于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種,但都強調整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時,人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規律,如果得到這一點,就會認為這一建筑物容易理解和掌握,若不能得到這一點,人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此,建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的,在設計時要注意下面的兩點:①各部分尺度比例的協調。高層建筑一般由三個部分組成的--裙房、主體和頂部,也有些建筑在設計中加入了活躍元,以使整棟建筑造型生動活躍起來。一個造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個部分之間的尺度關系,而這三個部分尺度的確定,應有一個統一的尺度參考系(如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系),不能每一部分的尺度參考系都不同,這樣易使整個建筑含糊、難以把握。②高層建筑中各部分細部尺度應有層次性。高層建筑各部分細部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎上的,各個主要部分應有更細的劃分,尺度具有等級性,才能使各個部分造型構成豐富。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分(裙房、主體和頂部),最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸,使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有1~2個尺度等級,也不易過多,太多易使建筑造型復雜而難以把握。
1.3街道尺度。街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。為了保持街道空間及視覺的連續性,高層建筑臨街面應與沿街的其他建筑相一致,宜有所呼應。
1.4近人尺度。近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經常為使用者所接觸,也易被人們仔細觀察,也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設計應以人的尺度為參考系,不宜過大或過小,過大易使建筑缺少親近性,過小則減小了建筑的尺度感,使建筑猶如玩具。在近人尺度處理中,應特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分,檐口、門、窗及裝飾的處理,使其尺度感比以上幾個部分更細。
1.5細部尺度。細部尺度是指高層建筑更細的尺度,它主要是指材料的質感。在生活中,有的事物我們喜歡觸摸,有的事物我們不喜歡觸摸--我們通過說“美妙”或“可怕”來對這些事物做出反應,形成人的視覺質感,建筑設計師在設計過程中要充分運用不同材料的質感,來塑造建筑物,吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感,或者換言之,通過質感產生一種視覺上優美的感覺。勒。柯布西埃在拉托爾提建造的修道院是運用或者確切地說是留下大自然“印下”的質感的優秀典范,這里的質感,也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。
2.高層建筑外部尺度設計的原則。
2.1建筑與城市環境在尺度的統一。注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響,因為在城市輪廓線的組織中,起最大作用的是建筑物,特別是高層建筑,因而它的布置應遵行有機統一的原則進行布置:
2.2同一高層建筑形象中,尺度要有序。高層建筑設計時,應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列,在某一尺度設計中要遵守尺度的統一性,不能把幾種尺度混淆使用,才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統一。
2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性。高層建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整體大小,除此之外,也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。
二、高層建筑設計過程中應該注意的問題
1.防火的問題。總體布局要保證暢通安全。在樓道的設計上要保證人員的流動暢通,便于緊急情況時人員的疏散。有采光設施或者照明系統,讓人員在疏散中能保證安全快速的撤離,已避免發生踩踏等其他傷害。合理進行防火分區。在高層建筑的樓道內消防器械、疏散通道必須合理的分區,做到在火災發生時,可以及時的采用滅火措施和人員疏散。消火栓的位置應保證同層任何部分由兩個消防栓的水槍同時到達。做好建筑物室內、外消防給水系統的設計,保證足夠的消防用水量和最不利點的滅火設備所需的水壓,水箱設置高度不夠而設置增壓系,水箱的消防儲水量單單對直接滅火而言,其意義幾乎為零。當然為了使增壓系統正常工作,水箱的消防儲量仍然是必須的。消防水池容量越大越好、越安全、這種觀點是片面的。超規范設置談不上經濟合理,水質也難以保證。
2.抗風的問題。預測到建筑物附近的氣流情況以及建筑物所發生的性狀。結構不穩定破壞,疲勞破壞,過份變形而發生的屈服,圍護結構的嚴重破壞都可以引起高層建筑的安全隱患。風災損壞的主要形態之一是工程結構的損壞和倒塌,因此,工程抗風設計計算的合理和全面與否是工程安全的重要關鍵,抗風設計也是工程結構中的重要研究課題。
3.電氣的問題。
3.1消防電源與配電。高層建筑要求供電是①供電電源必須是來自于兩個不同的發電廠保證一個要時有遇到問題或者突發事件另一個也可以正常工作,從而確保建筑的正常運行②供電電源來自于2個不同的區域變電站。③一個電源來自于區域變電所而另一個時自備的發電設備。
3.2應急照明。當高層發生火災及其它災害、故障時,導致正常照明系統中斷而啟用的照明,也稱事故照明。應急照明的安裝要合理人性化,應急照明主要安裝在疏散樓梯、消防電梯前室、消防控制室、自備電源室、變配電室、消防水泵房、防排煙機房的墻面上或者頂棚上。應急照明包括疏散指示照明,即標志出口位置的出口標志燈和引導只想出口的指向標志燈,滿足疏散通道的照明要求。
3.3電梯。電梯在設計中要保證位置合理,讓電梯的運行中的噪音不要打擾用戶的正常生活。電梯的最大載荷也要根據居住結構作相應的調整,保證居住者在平時能方便的出行。電梯在遇到緊急情況是要有方便快捷的方法使人迅速撤離。為了保證電梯正常而安全的運行,以利于救人、滅火。對此還要考慮排水設施。消防泵房、變配電站、柴油發電機放常常要設于高層建筑的地下室,如火地下室積水甚至被淹,滅火將從何談起。所以地下室排水與電梯井底排水時同等重要的。電梯的供電系統要有兩套,一套是正常供電系統,另一套時當有緊急情況是自備發電供電以保證電梯的正常運行。
4.排煙的問題。高層的火災事故中,絕大多數的人員傷亡都是因煙氣窒息、中毒,在不具備自然排風條件的封閉樓梯間要設計在樓梯入口處設置陽臺或者凹廊。保證在發生火災時能排除煙,降低人員的傷亡。現在設計中為了提高使用面積,采取消防電梯與居住用電梯合用,消防電梯前室與防煙樓梯前室合用,采用常閉防火門。
5.防雷擊的問題。高層建筑防雷系統應該按照“綜合治理,整體防御,突出重點,多重保護”的原則,充分利用高層建筑物的結構,將防雷措施做好,進行治理。找齊高層建筑物的頂端和其他易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網。利用結構中的主鋼筋作引下線,利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產生火花,建筑物內的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。
三、結語
高層建筑影響一座城市環境的平衡,集中注意高層建筑對環境質量的責任,對城市及周圍的影響,這和建筑本身的功能方案一樣,對設計者都是根本的問題。高層建筑設計必須用協調其形聲的方法以嘗試保持最少的環境干擾性。高層建筑是城市的主要建筑大廈,創造著城市引人注意的輪廓線,它們限定著創造城市活動場所的公共空間,為城市中人們的活動提供布景。高層建筑是城市空間的元素,優秀的高層建筑并不是排斥城市空間的明星建筑而是能一個創造人性的場所,又融入文脈的關系,不去破壞城市空間的和諧。優秀的高層建筑要考慮使用者的需要,以城市的公眾利益為追求的目標。我們必須在高層和城市的發展中取得平衡,才能創造出更好的城市景觀和適合人們生活的環境,才能沿著可持續發展的道理健康地發展下去!
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