高層建筑設(shè)計(jì)的影響因素及設(shè)計(jì)原則

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摘要：本文通過對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)過程中可能的影響因素進(jìn)行分析研究，總結(jié)提出高層建筑的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則。

關(guān)鍵詞：高層建筑設(shè)計(jì) 影響因素  設(shè)計(jì)原則 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的飛速提高，高層建筑數(shù)量越來越多。同時(shí)我國(guó)大中城市土地價(jià)格一路飛漲，出現(xiàn)了不少的所謂地王。這就導(dǎo)致兩種結(jié)果：開發(fā)商千方百計(jì)追求高容積率和房?jī)r(jià)的節(jié)節(jié)攀升。但是一方面開發(fā)商為了提高賣點(diǎn)也要求高品質(zhì)的建筑和周圍環(huán)境，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)利益最大化。在這種情況下，高層建筑特別是高層住宅日益成為開發(fā)商的首選。 高層建筑的出現(xiàn)在保證容積率的基礎(chǔ)上降低了建筑密度，從某種程度上說，高層建筑恰恰符合當(dāng)前的節(jié)能減排的精神，是節(jié)能省地的一項(xiàng)重要的措施。由于高層建筑的平面相似，重復(fù)建筑面積巨大，如果對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的優(yōu)化，一則可節(jié)約土建成本，降低總造價(jià)；再則可節(jié)約資源，帶來良好的社會(huì)效益，符合創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的要求。所以有必要對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)的影響因素和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行探索和總結(jié)，以指導(dǎo)以后的學(xué)習(xí)工作。 一、影響因素 同其他建筑形式一樣，高層建筑作為一個(gè)物質(zhì)存在，必然和周圍環(huán)境進(jìn)行著或多或少的物質(zhì)、能量和信息的交流。也就是說高層建筑與周圍環(huán)境密不可分，受到周圍許多因素的影響。要想設(shè)計(jì)出良好的方案就必須充分考慮這些因素，綜合權(quán)衡利弊。 大體分來，影響高層建筑設(shè)計(jì)的因素可以粗略從影響平面和影響豎向兩個(gè)方面來考慮。   1.影響平面的因素： 建筑標(biāo)準(zhǔn)層是建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中最常遇見的環(huán)節(jié) ，只要涉及到多層 、高層的問題都不可避免地提及標(biāo)準(zhǔn)層的相關(guān)內(nèi)容，其包含的建筑形式廣泛 ，所涉及的設(shè)計(jì)理論和思想也最為實(shí)際。由此可見標(biāo)準(zhǔn)層在建筑設(shè)具有舉足輕重的作用 。建筑師的創(chuàng)作思想、城市規(guī)劃、環(huán)境、能源、結(jié)構(gòu)材料、功能、造型等， 都是決定標(biāo)準(zhǔn)層平面的客觀物質(zhì)基礎(chǔ)。而對(duì)平面形式發(fā)生決定性的影響。 A外部因素 1) 交通 交通分為靜態(tài)交通和動(dòng)態(tài)交通，動(dòng)態(tài)交通又分為人行和車行，建筑師在組織內(nèi)外交通時(shí)一定要充分考慮周圍的交通現(xiàn)狀和合理的預(yù)計(jì)未來的交通狀況，做到高瞻遠(yuǎn)矚，著眼于現(xiàn)在，放眼于未來。通過合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，改造不合理的交通現(xiàn)狀。樹立效率意識(shí)，使內(nèi)外交通合理互動(dòng)，使其形成有機(jī)、高效的整體。高層建筑中的交通核在標(biāo)準(zhǔn)層中起的最大作用就是交通連接與安全疏散作用 ，處理好交通問題是標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵 ，也是保證整棟建筑能夠高效、安全 、便捷運(yùn)營(yíng)的決定性因素。 2) 消防 消防作為平面設(shè)計(jì)的主要考慮因素，結(jié)合建筑的層數(shù)和建筑的面積，平面的交通疏散會(huì)有不同。同時(shí)要靠慮整個(gè)建筑的與周圍建筑的消防間距和消防疏散問題，做到防患于未然。例如：根據(jù)防火規(guī)范要求確定建筑之間的防火間距和疏散距離及疏散寬度，是我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)建筑內(nèi)部交通疏散和外部交通組織時(shí)不容忽視的一個(gè)方面。 建筑的消防非常復(fù)雜， 現(xiàn)有的多、高層建筑的定義主要是根據(jù)消防設(shè)備的能力和消防方式不同而確立的， 說明消防問題對(duì)于建筑的影響很大， 要加以足夠的重視。尤其對(duì)于作為承載復(fù)雜功能空間高效運(yùn)行的高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層來說， 合理的疏散路徑及消防救助措施體系更是不容忽視， 在標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)中稍有不甚造成的后果將不堪設(shè)想。 3) 周圍環(huán)境 這里指的環(huán)境的是狹義的建筑基地地形、地貌、景觀、氣象、周圍建筑現(xiàn)狀等自然環(huán)境。這些都直接、間接地影響到建筑物的平面形狀。環(huán)境影響可從三個(gè)角度去分析， 分別為城市環(huán)境、基地環(huán)境及氣候環(huán)境。 城市環(huán)境是建筑的一個(gè)相對(duì)微觀的一個(gè)影響因素。通過考慮周圍城市環(huán)境的特點(diǎn)，來確定整個(gè)或者部分標(biāo)準(zhǔn)層的功能布局。例如，周圍都是住宅區(qū)而缺少商業(yè)建筑，就非常有必要設(shè)計(jì)高層建筑底層帶商業(yè)以滿足城市環(huán)境的需要。  “ 因地制宜”是建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本準(zhǔn)則。建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀多受基地大小、形狀、位置朝向的影響：小塊方整基地， 多選幾何形標(biāo)準(zhǔn)層平面；地塊若窄而長(zhǎng)時(shí)， 就不宜采用進(jìn)深大的平面， 多選擇狹長(zhǎng)形狀， 適于選取線形標(biāo)準(zhǔn)層平面；地處十字口， 丁字口， 銳角交叉口或地塊小而不規(guī)則時(shí)， 建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀就要針對(duì)具體的地形、朝向而精心設(shè)計(jì)， 在滿足功能要求的基礎(chǔ)上， 建筑形象要從各方面收到良好視覺效果， 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層平面進(jìn)行凹凸曲折、立面切割等處理手法與地塊相適應(yīng)，這樣也就能夠設(shè)計(jì)出能夠從周圍環(huán)境中有機(jī)生長(zhǎng)出來的建筑。 氣候環(huán)境的影響有會(huì)通過多方面來影響平面設(shè)計(jì)，這將在下面的詳細(xì)論述。 4) 朝向 在建筑設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)師往往強(qiáng)調(diào)良好的朝向，通過總結(jié)不難發(fā)現(xiàn)，所謂好的朝向就是具有良好采光通風(fēng)或景觀資源的朝向。 對(duì)于平面功能復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)層平面要分析周圍景觀與平面功能的關(guān)系，確定朝向的優(yōu)劣順序，根據(jù)功能的優(yōu)先等級(jí)，合理確定各個(gè)功能的良好朝向，使得各個(gè)功能各得其所。避免景觀資源的浪費(fèi)。對(duì)于采光通風(fēng)的追求在高層住宅中體現(xiàn)的尤為重要。由于高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層往往就是十幾個(gè)或幾十個(gè)，有必要對(duì)高層住宅建筑的朝向進(jìn)行反復(fù)斟酌，如果草草了事，成為設(shè)計(jì)的敗筆，后果不堪設(shè)想。 5) 風(fēng)向 風(fēng)向特別是常年主導(dǎo)風(fēng)向?qū)ㄖO(shè)計(jì)的影響也是不容忽視的，對(duì)于城市局部的小氣候環(huán)境所形成的小氣候風(fēng)向也要密切關(guān)注，通過設(shè)計(jì)提高建筑適應(yīng)環(huán)境的能力。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)層平面中的可能會(huì)產(chǎn)生污染的功能空間，應(yīng)該盡量避開常年主導(dǎo)風(fēng)向，例如衛(wèi)生間、廚房等。根據(jù)建筑所處的氣候分區(qū)的不同，對(duì)冬季冷風(fēng)的方向關(guān)注的程度也是不同。對(duì)于寒冷地區(qū)，像西安地區(qū)，應(yīng)該合理的選擇建筑的迎風(fēng)面，避開冬季冷風(fēng)的主導(dǎo)風(fēng)向，避免冷風(fēng)滲透帶來的多余的熱能消耗。 風(fēng)向?qū)ζ矫娴挠绊懖粌H體現(xiàn)在平面功能的布局上，還體現(xiàn)在平面的外形上，高層建筑，特別是超高層建筑的外形往往選擇流線形或者是圓滑的方形，來避免直角平面帶來的相關(guān)風(fēng)缺陷。同樣對(duì)多個(gè)高層建筑的組合群體，也要避免各種相關(guān)的風(fēng)缺陷，減小對(duì)城市風(fēng)環(huán)境的不利影響。 B內(nèi)部因素： a) 功能 建筑的內(nèi)部使用功能是建筑的靈魂，功能是建筑設(shè)計(jì)的最基本的需求，建筑的功能使用要求是建筑的生命，也是建筑存在的前提。建筑功能的對(duì)空間的要求是最直接的、最根本的。 使用功能的限制建筑的最終目的是為人們使用， 使用功能是制約標(biāo)準(zhǔn)層空間布局的首要元素，是建筑的最根本的目的。 b) 內(nèi)部交通 內(nèi)部交通主要從功能和消防兩方面考慮，通過功能分區(qū)確定內(nèi)部交通的組織情況，同時(shí)滿足防火規(guī)范中關(guān)于防火分區(qū)、疏散寬度和疏散距離的規(guī)定。同時(shí)要注意內(nèi)部平面和豎向不同功能分區(qū)間的交通聯(lián)系。做到使用管理方便、疏散合理安全。 c) 建筑形象 形象是建筑的外在形式。也是最直觀的要素之一。它對(duì)建筑的建筑設(shè)計(jì)的影響很大，往往一個(gè)方案的第一印象就是建筑設(shè)計(jì)的形象。好的建筑形象能夠使人的心靈產(chǎn)生震撼，變成實(shí)施方案的可能性就很大。 對(duì)于任何建筑來說建筑形象都是由平面疊加而成的， 建筑的形體生成受平面的直接影響， 平面形式是建筑形象的基礎(chǔ)。建筑的標(biāo)準(zhǔn)層正是截取建筑整體中水平面和垂直體交匯處的任一單元段， 是建筑形體的最基本組成單元。所以建筑形象同樣是影響標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)的內(nèi)部因素。 2.影響豎向的因素 A城市規(guī)劃的要求 要充分考慮上位規(guī)劃對(duì)新建建筑的相關(guān)直接要求。當(dāng)然大部分情況下，規(guī)劃部門上位規(guī)劃也是在考慮到城市的容納能力的前提下制定的。某些情況下，對(duì)建筑的高度、體量、色彩及材質(zhì)等會(huì)做出或多或少的要求。作為設(shè)計(jì)者要充分考慮這些所謂的“限制因素”對(duì)其進(jìn)行篩選，去其糟粕取其精華這樣便能創(chuàng)新地設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高品位的建筑來。 B天際輪廓線 隨著城市的發(fā)展，優(yōu)美的城市天際輪廓線已不再是被忽略的方面，由于城市建設(shè)的加強(qiáng)，現(xiàn)代人居住、工作環(huán)境應(yīng)經(jīng)很少有“采菊東籬下，悠然見南山”的條件了，取而代之的是城市的局部小環(huán)境。因此優(yōu)美的城市輪廓線或者街道輪廓線，勢(shì)必代替南山成為人們舉目遠(yuǎn)眺的理想對(duì)象。優(yōu)美的天際輪廓線往往能夠成為整個(gè)城市的象征，成為城市的名片。而高層建筑作為輪廓線中的不可忽視的部分，其上部的造型，外形的輪廓及不同輪廓線之間的構(gòu)圖關(guān)系都充當(dāng)著城市名片的使命。 C周圍城市的人文環(huán)境 特殊的歷史風(fēng)貌區(qū)，高層建筑的設(shè)計(jì)就要非常慎重，既要考慮到設(shè)計(jì)的功能、結(jié)構(gòu)要求，更要注意地域文化的影響，適當(dāng)兼顧一下城市的人文環(huán)境，也就能夠是新建建筑融入城市人文環(huán)境中。 D街道尺度 街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對(duì)街道行人的視覺影響。這是人對(duì)高層建筑近距離的感知，也是高層建筑設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定，主要考慮到街道行人的舒適度，高層建筑主體因?yàn)槌叨冗^大，易向后退，使底層的裙房置于沿街部分，減少了高層建筑對(duì)街道的壓迫感。例如:上海南京路兩邊的高層建筑置于后面，裙房置于前使兩側(cè)的建筑高度與街道寬度的比例為1∶12 ，形成良好的購(gòu)物環(huán)境。為了保持街道空間及視覺的連續(xù)性，高層建筑臨街面應(yīng)與沿街的其他建筑相一致，宜有所呼應(yīng)。如:在新加坡老區(qū)和改建后一條干道的兩側(cè)，為了不致造成新區(qū)高層和老區(qū)低層截然分開，沿新區(qū)一側(cè)做了和老區(qū)房屋高度相同的相似的裙房，高層稍后退，形態(tài)效果良好 E空間的近人尺度 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(jīng)常為使用者所接觸，也易被人們仔細(xì)觀察，也是人們對(duì)建筑直接感觸的重要部分。其尺度設(shè)計(jì)應(yīng)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(yīng)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(gè)部分更細(xì)。對(duì)入口部分及建筑周邊空間加以限定，創(chuàng)造一個(gè)由街道到建筑過渡緩沖的空間，使人心理有一個(gè)逐漸變化的過程。如:上海圖書館門前采用柱廊的形式，使出入館的人有一個(gè)過渡區(qū)，這樣使建筑更具有近人及親人性。 F地質(zhì)地形地貌 根據(jù)相關(guān)的規(guī)范，各地不同的抗震設(shè)防烈度，同樣高度的建筑要求的結(jié)構(gòu)形式就會(huì)不同。不同的地形地貌，地質(zhì)勘查結(jié)果，對(duì)高層建筑的豎向設(shè)計(jì)的影響不同。本著勤儉節(jié)約、適當(dāng)超前的精神。我們要綜合考慮、反復(fù)權(quán)衡，合理設(shè)計(jì)建筑的豎向設(shè)計(jì)，不能不顧造價(jià)成本，一味地追求高度。 G氣候 氣候因素同樣影響高層建筑的豎向設(shè)計(jì)。高層建筑所處的風(fēng)環(huán)境產(chǎn)生的風(fēng)荷載是其水平荷載的主要部分。是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平位移的主要影響因素。在沿海等風(fēng)速較大的地區(qū)，高層建筑的立面設(shè)計(jì)也要考慮風(fēng)環(huán)境的影響。避免各種尾流效應(yīng)等風(fēng)缺陷。 二、設(shè)計(jì)原則： 通過泛泛的分析，總結(jié)后提出一些高層建筑設(shè)計(jì)中的一些設(shè)計(jì)原則： 1.環(huán)境先行 這里的環(huán)境是廣義的環(huán)境，包括社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然、人文等方面，只有充分考慮基地周圍的各種環(huán)境才能很好的對(duì)建筑出現(xiàn)對(duì)環(huán)境的影響做出相對(duì)合理的評(píng)估，并對(duì)其附加相應(yīng)的權(quán)重。從而采取相應(yīng)的措施來使其融入環(huán)境，與原有環(huán)境和諧共生。從外部上做到和諧共生。 2.功能合理； 對(duì)于一些功能復(fù)雜的高層建筑，要對(duì)內(nèi)部的功能進(jìn)行合理分區(qū)。研究各區(qū)的相互聯(lián)系、比例關(guān)系。確定各區(qū)在平面和豎向上的關(guān)系。使其各部分之間協(xié)調(diào)工作，完美配合。做到方便高效，空間宜人。從內(nèi)部上達(dá)到有機(jī)共生。 3.結(jié)構(gòu)適宜 選擇適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從概念到具體的設(shè)計(jì)方案，要進(jìn)行多方案比較，綜合權(quán)衡，選擇適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。開闊思路、適當(dāng)創(chuàng)新，不拘一格、結(jié)構(gòu)合理。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，從水平、豎向荷載及對(duì)周圍環(huán)境的影響方面考慮，高層建筑的合適的體型為圓錐形，采用圓錐形或似圓錐是高層建筑結(jié)構(gòu)不錯(cuò)的概念設(shè)計(jì)方案。 4.經(jīng)濟(jì)綠色 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都要兼顧，必要時(shí)要有所側(cè)重，提倡節(jié)能減排，采用新材料、新技術(shù)、新工藝減小建筑全壽命周期內(nèi)的運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到綠色環(huán)保的目的。 三、小結(jié) 在建筑設(shè)計(jì)過程中，周圍各種因素的影響與建筑設(shè)計(jì)本身是相互的，是互為條件的。高層建筑設(shè)計(jì)必須顧及到各方面影響因素， 做好設(shè)計(jì)前期的調(diào)研、分析等計(jì)劃任務(wù)， 明確有利和不利條件， 在設(shè)計(jì)時(shí)才能有的放矢， 趨利避害， 設(shè)計(jì)出符合要求的平面及建筑形體。同樣，設(shè)計(jì)反過來對(duì)城市規(guī)劃、景觀環(huán)境、經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益以及使用功能、建筑形體等都會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)、深人的影響。所以建筑師前期的調(diào)研分析，資料收集就顯得尤為重要，所謂厚積薄發(fā)，只有綜合的整體分析，才能設(shè)計(jì)出相對(duì)和諧的建筑。 參考文獻(xiàn)： 1. 李靜        《建筑標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)的影響因素與基本原則》   《工程建設(shè)》  2008。8 2. 黎宏志　耿海濤   《高層建筑造型設(shè)計(jì)中的多重尺度》    《山西建筑》 2008。12 3. 梁 靜 梅洪元  張曉航 《當(dāng)代高層建筑的文化內(nèi)涵建構(gòu)》  《建筑與文化》  2008。11 4. 慕朝輝，陳光   《現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)》        《工程結(jié)構(gòu)》    2003。06 5. 劉大海        《高層建筑結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選》         中國(guó)建筑工業(yè)出版社