高层建筑的建筑设计范文

时间:2023-06-21 09:45:01

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高层建筑的建筑设计

篇1

关键词:高层建筑建筑设计;设计原理;设计要点

中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:

引言

高层建筑作为我国城市化进程的一个重要的发展趋势,与人们的生活息息相关。高层建筑设计是工程中重要的环节,虽然我国的高层建筑设计经过多年的发展已经取得了一定的成绩,但是在社会不断发展的今天,设计理念也在不断地发生着变化,因此对高层建筑设计进行分析,具有极其重要的意义。

1、高层建筑的设计原理

1.1 整体尺度

整体尺度是指高层建筑各个主要体之间的相互关系和形成的视觉感受,是设计师做建筑设计时十分注重的部分。建筑的整体尺度主要是强调了整体性对于建筑的重要性,目前相关的整体尺度均衡理论有很多种。在设计建筑群的整体尺度时,要注意“主体、裙房和顶部”是高层建筑三个主要的组成部分,有时为了增加建筑造型的活泼生动性,也会在建筑设计过程中添入一些活跃元素。处理好这几个部分之间的尺度关系对是否能建造出一个层次鲜明,外观优美的高层建筑具有不可替代的重要作用。在确定这三个部分的尺度时,应该避免每一个部分独立成块,各自采用不同的尺度参考体系,而是应该遵循一个统一的尺度参考系,这样才能保证建筑的整体性。

1.2 近人尺度

所谓近人尺度就是指高层建筑的进出口和最底部分的尺寸大小给人的视觉感受。由于这部分是用户每天都要接触,且最易被人们细致观察,是形成人们对该建筑直接感受的最基础的部分。建筑入口的柱子、檐口、大门、墙面的尺度划分、窗户、装饰的处理以及建筑底层,在进行近人尺度处理过程中要特别注意,这些部分尺度感的划分要比整体尺度部分的划分更加细致。为了营造出一个由街道到建筑体内的过渡缓冲的空间,以达到使人们心理的逐步适应的目的,我们可以在建筑的周围及入口部分对空间加以适当的限定。由于高层建筑底层部分是人活动最为频繁的区域,所以对于建筑的尺度设计应该以人的尺度作为参考系,不能太小或者太大,过小就会影响建筑的尺度感,给人一种无形的压力感;过大则会是建筑过于宏大而增加了与人们的距离感,缺少亲近感。

1.3 细部尺度

细部尺度主要是指建筑材料的质感,指高层建筑更细分的尺度大小。这细分尺度的设计思想主要来源于生活,我们经常通过触摸来形成对事物的看法,对于喜欢和不喜欢的事物,我们分别通过“美好”和“可恶”来形容对于它们的感受,这就形成了人的视觉质感。在建造建筑时,为了能通过质感产生一种视觉上的美好感受或者能使人们愿意用手去触摸而营造出建筑给人的亲近感,建筑设计师就是运用这一原理,采用不同质感的材料来塑造建筑物。

2、高层建筑整体设计

2.1 主体设计

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。

2.2 处理手法上的巧妙运用

在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。

3、高层建筑中的分类建筑设计

3.1 底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

3.2 建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

3.3 服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于 300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

4、高层建筑中建筑设计要点

4.1 高层建筑采光设计

减少人工照明的能源消耗和优化日光的使用是高层建筑设计时的资源节约型目标之一。一般情况下,为了减少日光的直射对人视觉舒适度的不利影响以及减少热能的消耗来减轻高层建筑的制冷压力,往往采用被动日光技术来对建筑物中直射的光线进行控制。下面来介绍几种较为先进的日光采集系统:1)通过提高单位面积进光区域内有效日光量,来减轻对阳光辐射产生的制冷负荷,从而减少了建筑物的能耗;2)为了能在不增加窗户周围的阳光强度且能使其到达采光更深的工作区域,可以通过阳光发射到屋顶平面来完成;3)仔细设计阻挡阳光直射的系统,可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好,只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。

当然,进行采光设计时,可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划,通过更好的窗户和立面设计来减少眩光,获得自然采光。研究表明,太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而,为保证一个安全、舒适的工作环境,使用者应该可以控制光线的数量和质量;设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素,并为使用者提供最好的视觉环境。

4.2 高层建筑的抗震设计

1)在对高层建筑进行抗震设计时,应该注意以下的问题:构造柱是否已经设置在了大厅的四角和外墙的转弯处,且位置是否正确;此外,还要注意山墙和纵墙的交界处是否设置了抗震构造柱和是否用构造柱代替了砖墙承重等问题。2)缺乏岩土工程勘察资料或者资料不全。在缺乏岩土工程勘察资料的情况下贸然进行施工是不可取的。若没有相关的岩土工程勘察资料,设计时就缺少了必要的依据,对此我们要注意以下情况:在设计方案会审后或者规划设计阶段便直接进行设计施工图;在扩初设计会审后就直接进入施工图设计。3)抗震设防标准掌握不当。在高层建筑设计时要严格按照《建筑抗震设防分类标准》划分的设防等级,不能任意的提高或者降低设防等级,前者会造成工程投资超支,后者则会影响整栋建筑的安全性,不利于抗震。

4.3 高层建筑的消防问题设计

1)人员疏散困难设计。众所周知,高层建筑往往是人群分布密集的区域。如果发生火灾,除了消防专用电梯之外的其他电梯必须马上降至底层暂停使用,这样人员的疏散必须通过楼梯,大大延长了疏散的时间和增加了疏散的难度。因此,在设计时要注重人员疏散问题。2)火灾蔓延迅速。由于超高层建筑中存在许多可燃物,它们形成了许多纵向烟筒。当火灾发生时,这些烟囱的拔风抽力效应可以促进火焰及烟气的蔓延,高度越高,抽力越大,这种效应就越强烈。超高层建筑的烟筒效应是最难防范的,虽然可在管道内设置一些防火阀,然而这些防火阀可能出现控制失灵、无法严密闭合等情况,从而导致有火溢出直至延烧。3)火灾扑灭问题。高层建筑一旦发生火灾,在灭火过程中,就会遇到建筑周围场地小或者登高高度受限等具体问题。另外,高层建筑的火势蔓延迅速,也增加了扑救的难度。通过以上分析,可以看出对于超高层建筑,在设计中必须充分重视消防问题。只有全面考虑高层建筑中可能出现的消防问题,并在相关设计中消除这些问题发生的可能性,才能实现高层建筑设计的根本目标。

4.4 高层建筑的防雷击问题设计 

高层建筑防雷系统应该按照“综合治理,整体防御,突出重点,多重保护”的原则,充分利用高层建筑物的结构,做好防雷措施,进行防雷击问题上的治理。在高层建筑物的顶端以及其他容易受雷击的部位装设避雷针或者避雷带、避雷网。利用结构中的主钢筋作引下线,利用整个钢筋混凝土基础作接地装置。在建筑物周围用扁钢做避雷带。为了防止静电感应产生火花,建筑物内的金属物体和突出屋面的金属物均要接地。

结束语

综上所述,在高层建筑设计实践中,设计人员更是要充分考虑到建筑整体性、安全性、节能性等方面的要求,实现与周边环境的和谐统一,赋予其更多的文化要素,这样才能不断提高高层建筑的设计水平,更好的服务于社会以及人们生活,实现更高的经济效益和社会效益。

参考文献

篇2

关键词:生态建筑学;高层建筑设计;节能性;环保性

湖南省将森林覆盖率、绿色建筑覆盖率等生态环境指标,纳入到规划体系中,加大生态建筑建设力度。在构建可持续化发展城市形态时,严格保护生态资源,实现城市规划和生态保护有效连接。在环境保护方面,实施生态控制线规划,明确禁止开发区域与限制开发区域,因此对生态建筑设计,提出了更高的要求。

1生态建筑学概述

生态建筑学设计理念提倡节能效应与环保效应,将生态环境和建筑相互融合,利用自然生态理念与模式,开展高层建设设计,要从实际出发,充分利用科技与生态等的优势,融合各类因素,形成绿色、安全的人居环境。高层建筑建设资源消耗量较大,对自然环境造成的压力也较大,引入生态建筑学,可以实现资源循环利用,确保高层建筑建设的效益。

2生态建筑学在高层建筑设计中的应用原则

2.1最优原则

基于生态建筑学,开展高层建筑设计,坚持结构方案最优原则,需要做好全面的调查工作,明确建筑区域情况。以建筑选址为例,要明确地质条件,了解建筑区域的经纬度与气候条件等,以合理设计建筑朝向,进而保障自然通风技术与太阳能资源的利用率。除此之外,要明确建筑区域周围的绿化情况,在前期规划设计时,做好后期规划设计,确保高层建筑设计的合理性。

2.2合理化原则

高层建筑结构设计时,要注重建筑的稳定性与安全性设计。为确保建筑设计的安全可靠,需要精确计算建筑结构参数,对结构设计方案,进行合理化、数字化处理。因为基于生态建筑学的高层建筑,多应用各类节能技术与材料等,设计人员若能将节能理念,有机的融合到高层建筑设计,做好建筑设计的把控,则能够实现绿色生态建筑设计[1]。

2.3环境互动性原则

基于生态建筑学,高层建筑设计要以人为核心,考虑到建筑使用者的需求,采取人性化设计,坚持舒适性与方便性,使得建筑能够更好的为使用者服务。设计人员可以充分的利用节能技术,实现环境与建筑友好相处。譬如:高层建筑水资源消耗量较大,若将污水全部排放,会造成水资源浪费,甚至会污染环境,因此要加强水资源回收利用,收集雨水和生活用水,利用处理技术,用作厕所冲水与景观水体。可以设置分质排水系统,例如图1所示,实现水循环利用。

3生态建筑学在高层建筑设计中的应用方法

3.1实现和周围生态环境的友好协调

开展高层建筑设计,实现和周围生态环境的友好协调,要充分利用生态环境资源。在保护环境的前提下,充分吸取环境资源,譬如:高层建筑采光设计,需要制定多种方案,做好方案评选,以确保建筑能够获得较多的光照,减少电能的使用;对于高层建筑空间格局以及朝向设计,增加通风面积,减少对空调的依赖程度,降低能源消耗。高层建筑自然通风形式,主要包括幕墙开窗、双层通风幕墙。其中幕墙窗开启方式主要包括固定窗、平行外推窗等。双层通风幕墙主要包括内循环、外循环、开放式双层幕墙。双层幕墙和传统幕墙相比,能够实现节能50%,可以达到较高的性能[2]。

3.2采用生态表皮设计

建筑表皮生态设计,指的是建筑护结构,包括外墙、屋面、楼板等,高层建筑护墙体能量消耗较大,可以占据整个建筑能源消耗的1/4左右,因此设计人员不仅要注重建筑装饰功能,还需要注重建筑表皮的支撑功能,从人的生理舒适度与辐射热等因素考虑,营造健康舒适的环境。譬如:某建筑表皮覆盖系统设计,采取了双层结构,包括隔热玻璃与多孔通风层,利用双层表皮,确保建筑内部气流保持正常,避免受到天气变化的影响。外部空气可以通过建筑外皮进入到通风层,建筑内部设置控制板,来控制自然通风系统,形成缓冲气流,输送到建筑主体,以减弱外部风的影响,制造出自然风。

3.3融合舒适化理念

高层建筑是常见建筑物,人们对高层建筑物的质量要求不断提升,追求舒适的居住环境,对建筑结构与功能的要求较高。基于生态建筑学,开展高层建筑设计,需要合理选择原材料,避免使用有害材料,影响居住者的健康与生活质量,因此设计人员需要做好质量把控,合理选择建筑原材料。在设计建筑空间时,需要做好空间组合的设计,确保空间生态性,保障辅助空间能够达到自然采光与通风的要求[3]。

3.4遵循生态建筑学设计原则

基于生态建筑学理念,提高资源利用率是建筑设计的主要目标。在开展高层建筑设计时,需要遵循生态建筑学设计原则。坚持再评价、更新、重复利用、减少消耗、循环利用基本原则。建筑设计原则,提倡不仅要考虑建筑的使用功能与美观程度,还需要做好周围环境评价工作,包括城市气候与植被覆盖,以打造和生态环境相互协调的结构样式,实现高层建筑和自然环境的永续共存。譬如:某节能环保大厦,充分利用建设区域的水资源与地热资源优势,构建了水循环利用系统与地源热泵系统,同时采取分区设计的方式,充分利用自然资源,以河水和地热资源,作为冷热源,提升建筑水源热泵系统的性能,除此之外,在屋顶还设置了光伏发电机组,极大程度上提高了可再生资源的利用率,降低了非再生能源的利用率,降低了能源消耗,提高了建筑的节能性与环保性。从建筑到室内外装修材料上都大量采用具有环保与高科技含量的可循环使用材料,如有机涂料、中空夹层玻璃等环保材料,大厦建成后将具有冬暖夏凉的效果。

4结束语

随着环境污染与能源日益短缺,高层建筑成为发展的主要趋势。在高层建筑设计时,需要加强对生态建筑学的运用,减少高层建筑建设对自然环境的影响,实现能源节约,维护生态平衡,实现建筑可持续发展。

参考文献

[1]张波.关于生态建筑学在高层建筑设计中的运用探讨[J].价值工程,2015(21):215~216.

[2]王玲.高层建筑设计中生态建筑学的运用探究[J].科技创新与应用,2015(29):265.

篇3

关键词:高层建筑;建筑;规划设计

中图分类号:TU208.3 文献标识码:A 文章编号:

随着我国城市现代化进程的不断加快,高层建筑在我国各大中城市建设中不断增多,如何合理的节约城市用地,缩短公用设施和市政管网的开发已成为建筑师们关注的问题,高层建筑相对占地面积少,从而减少市政建设投资,加快城市建设。高层建筑业发展的脚步十分快速,而建筑业在思维方面以及技术方面的发展也不断提升,其形式也不再单一,发展方向十分复杂,不过,由于事情的两面性,也因此诞生了建筑设计的缺陷。这成为了城市中必要的风景的时候,还涉及到怎样提升建筑设计效果的情况,怎样完成完美的设计是当前高层建筑设计需要考虑的重点问题。

1 高层建筑的建筑设计

1.1 高层建筑的发展越来越科学,变化也越来越明显可以概括为下面几个方向:一个是楼高越来越高,层数变多,在我国,较高的建筑已经超过80 层,技术较为领先,第二个是对新型材料的使用,以及新的结构组织的选择。砼材料的性能在进一步提升,有助于促进建筑业的发展,第三是,布置的形式变得日益复杂化,高层已经不再追求形式的均匀对称,横平竖直,而是有了对曲线的不和谐线条的应用,通过计算和数据分析来达到创造性的目的,这需要设计的理念更为新颖。第四,节能减排,抗震元素的应用。

1.2 高层建筑的尺度设计,主要包括:一是整体尺度。要推进整体尺度的均衡性,应当从下面几个角度来提升这一点。高层建筑对于造型的提升体现在能够很好把握主体,顶部,裙房等位置的相互关系;建筑的细节部分和整体之间有直接关系,细节的把握也要以整体为依据,划分尺度应当有一定的等级,使得造型能力更丰富,更有内涵。第二,建筑与环境的和谐。高层建筑与周围建筑,街道之间的关系也很密切,可以将其作为城市的一个重要部分,尺寸的计划事物会给整个城市环境的和谐带来负面影响,包含行人以审美视角来看待建筑的和谐程度,高层建筑主体如果具有较大的占地面积,最好街道之间留有一定空间,不会给人造成压迫,第三,细部尺度的把握。这要求设计师对于高层建筑的整套题形态有一定敏感程度,能够精确掌握尺度差异带来人的感官的差异,从而是建筑效果达到最适宜的程度,取得最好的建筑效果。

1.3 高层建筑对于环保的元素的引入应当充分注意,由于这类消耗与资源污染已经影响到了人的生存,对世界的环境保护问题和资源节约都产生深刻影响,生态设计内容包含了对运营总体的生态性设计。建筑的线条将引起采光供暖状态的改变,所以不但可以将其作为热力因素加以考虑,有利于更合理利用空间资源,减少能耗和花费,对于形状的利用,圆形内容最大,再者是方,建筑与建筑都有一定的差异,所以,建筑设计和基址也有十分密切的联系。利用建筑物的外观,种植植物等遮盖形式有利于区域的开发利用,通过建筑形状的调整,墙壁厚度和成分能够提升温度控制的能力,这对室内供暖和空调装置的利用程度将会变低,由此提升生态型效果。应当把城市对于建筑的意义,建筑的经济流程,环保问题的把握,综合利用起来,使得建筑的发展势头变得更好,敦促建筑和环保发展的可利用性的提升。

1.4 高层建筑物的尺寸规格通常都较大,为了满足经济需求,设计者的关注点也集中在内容量以及对实用性的考虑上,对节能,环保的问题考虑的不够,从而发生能耗高,收益差,难以满足持续使用要求,能源消耗大,建筑的节能环保问题应当在设计者的方面得到最先充分重视,要考虑三方面条件:第一是建筑物的方向和角度,高层建筑的方向和角度和光照和温度有直接关系,光照充足的地方可以吸收更多的能量,可以转化为热能,取暖或加热水等,因此寒冷地区的人员很注意光照的采集,所以,要选择适当的建筑角度,尽量向南方,窗口开大,而在不影响采光的同时,对于东和北方向的窗不用开太大。有助于保持内部热量不散失,保持内部温暖。第二是提升墙体设计。现在,在温度较低的地区常常运用的办法有: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。第三,对于建筑的其他因素也有影响,因为墙体本身的消耗就很大,已经占到了总能耗的1/4,建筑的外形的转变也是外层面积的改变的一个重要方面,通常来讲,体型系数和能源消耗之间有直接关系,这要求形体的变更需要简单,并采用环保控温材料,而合理的结构设计必然要以合理稳定的客观基础为依托。

1.5 确立绿色建筑发展观念,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,不能盲从照搬,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。因此,“绿色建筑”的确立是全民的、全社会的。

2 高层建筑整体设计

2.1 主体设计

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。

2.2 处理手法上的巧妙运用

在实际的建筑设计过程中,高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地,但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富,在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。

3 高层建筑中的分类建筑设

3.1 底层入口

首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面,而在我国的南方地区,由于比较炎热,因此底层入口可以全部或者是局部架空,避免对夏季通风的妨碍。

3.2 建筑围护

由于人们在高层建筑商居住多半都会产生一定的恐惧心理,因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装,从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上,由于高层的风压过大,一方面会对外窗开关造成影响,同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素,因此在外窗的设计上应该设计为推拉的启闭方式。

3.3 服务设施

高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施,要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室,在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品;同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处,在具体的分户信箱的尺寸安排上,应该大于300mm,同时要保证对墙面面积占用较小的基础上与墙面垂直。

篇4

1.1整体尺度的规范

在本次大厦的设计中,大厦的整体效果很好,这主要归功于前期的整体尺度的均衡考量。在一系列的考评后确定桩基选择钻孔灌注桩,桩长30.50m。桩身的混凝土等级是C30,主筋保护层为50,孔底沉渣要求为零,UEA微膨胀剂度量为10%,地下室柱混凝土等级C40,抗渗等级定为0.8MPa。一系列的工作都做到整体考量,所以在这里要重申设计时应当要注意下面几个重点:一个外形符合潮流的高层建筑是建立在科学处理裙房和主体以及顶部的相关尺度的基础上。所以一个好的高层建筑的设计是要花费很多的功夫在前期的考察和设计上的,需要参考各方面的意见,在综合的评估后确定项目的整体尺度,这样在后期的施工中才能有好的效果。

1.2细部尺度的规范

本单位的设计师在设计高层建筑中科学、合理地把握了国家要求施工中应该注意的各种尺度,主要的注意点是:结合人的生理和心理尺度,满足人的使用和欣赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。

1.2.1部件细部尺度细部尺度以整体尺度为前提。每一个高层建筑的主要部分都应有更为细致的科学划分,只有这样才能使各个部分的造型符合审美要求和实用要求,所以本次大厦在开始项目施工前参考了各个部件允许出现偏差的项目表(如表1)。

1.2.2城市和街道尺度高层建筑是城市建设的的重要景点,如果运用了不当的尺度会那么就会对城市各个方面的运行产生非常不好的后果。所谓的街道尺度指的就是高层建筑在设计时临街面的建筑尺度对街道行人的视觉所产生的影响。从时间经验中可以得出这样的结论:高层建筑的主体因为其自身原因所以尺度过大,比较易向后退,从而在视觉效果上降低了高层建筑对街道的压迫感,从而使行人不会因为视觉上的不适应而影响整个建筑的美感。

2生态规划

生态环境是国际上的一个很热的话题,在高层建筑的设计之初就要对环境问题保持密切的关注。之所以这样说主要是因为有一些地方为了单方面追求建筑视觉效果而损害了周围环境,对整个自然的生态系统产生了巨大的威胁。所以在设计图纸时要慎重考虑周围的环境因素。这些因素主要包括:高层建筑的营运系统方面的生态设计。

高层建筑由于体形庞大,一般的设计者由于贪大、求高,将精力大都放在追求使用功能上,在利益才冲击下忽略了生态环境的保护造成造成能耗偏高,效益低下。

每个建筑基址因为其用途、建造方位的不同所以各个基址都有其特殊性。所以,要想开发基址的剩余潜能就要综合考虑建筑的形式,周围的植被情况等等。在这里可以介绍几点经验:在建筑施工时,为了减少对空调的依靠,可以利用建筑独特的平面形态和外墙以达到自然通风以此来达到制冷的目的。所以,实践经验告诉我们,生态创意在现实生活中对于改善人的生活具有非常大的现实意义。眼下这个阶段,国家一直在大力倡导绿色,倡导环保,如果在建筑设计(不管是高层还是普通的建筑的设计)时能够考虑到生态效益,那么我想国家的整体环境会变得更宜人。

总结在建设方面考虑生态要从以下几个方面着手:科学设设计建筑的朝向。高层建筑的设计要考虑该建筑竣工后对整个城市会产生什么样的影响,还要考虑日照问题。我们知道如果容积率过高那么就很难满足群众生活中队日照的要求。高层建筑护墙体耗能量较大,占整个建筑耗能的25%左右(如图1)。所以,设计时要全方位,多角度考虑,争取让群众满意。

3高层建筑的规划设计

3.1避免高层建筑密集

在现代城市建设中,密集的高层建筑对于城市办公等工作方便、有利,然而方便的同时给城市人的生活空间带来巨大的压力,往往造成城市空间异常狭小,给人窒息的感觉。还有就是一些高层建筑的玻璃幕墙,这些玻璃幕墙面积大,长期使用会造成光污染,影响人们的健康。

3.2控制超高层建筑数量

某些已建成的高层建筑在后期投入使用后收益并不如预期期待的那样,工程竣工后就仅仅是城市形象的一种代表,成了扩大城市知名度的广告牌。

3.3高层建筑与城市街道

城市中的高层建筑大都处在在城市中人流量很大,人群密集的商业地段。现实生活中,这些地段由于处在闹市中,它本身的交通荷载就很大,在规划设计时要整体考量,争取对对这些街道进行扩展,扩大其通行能力,给群众的出行提供最快捷的实惠。

4结语

通过这个案例我们可以看出,建筑设计和规划是完成高层建筑的科学设计和城市空间完美协调以及城市舒适空间营造的两个基础方面。

篇5

关键词:高层建筑设计;建筑节能设计;应用措施

据统计,我国90%以上的建筑都属于高耗能建筑,有的甚至是差高耗能的建筑,因此,在建筑行业中,资源浪费尤为显著。如在建设过程中,建筑供暖设施、照明设施等,就会浪费很大的电力资源。而随着资源的不断消耗,对我国的发展必然会造成很大的影响。因此,在建筑设计中,必须加强相关的节能减排的措施,减少资源的消耗,这样才有利于建筑行业的持久发展,同时也有利于社会的发展。

1高层建筑设计中存在的问题

1.1缺乏节能意识

在建筑行业中,几乎所有的建筑人员都没有节能意识的存在,因此,在高层建筑设计上,设计人员也不会将节能这种意识加入到建筑设计中。而其最主要的原因还要归咎于开发商的限制。开发商只注重于建筑的外表,高端、大气、上档次等,而忽略了建筑的耗能情况。因此,在建筑设计上,为满足开发商的利益要求,设计师无法将一些建筑中的节能材料运用到建设中。从而导致建筑耗能量越来越大。1.2材料劣质,建筑工艺滞后对于材料方面,在目前,我国的节能建材的相关企业并不多,且一些生产厂家的设备落后,导致生产出来的材料多为劣质材料,将这些劣质材料运用到建筑建设中,自然无法起到节能降耗的作用。而在建筑工艺方面,目前我国的建筑工艺水平相比于国外的一些发达国家来说,还处于落后状态,这也是阻碍我国高层建筑节能设计的重要因素。

2高层建筑设计中,节能设计的措施

2.1高层建筑外部的节能设计

高层建筑节能设计是指高层建筑在符合居民合理的舒适要求下,通过节能技术手段来减少高层建筑整体的能源消耗,同时也要求高层建筑在使用过程中提高能源的使用效率,这样才能确保高层建筑节能设计可以满足建筑节能的要求。本文将对高层建筑外部的提出了几点节能设计措施,如下:①屋顶节能设计。对于屋顶的节能设计,在材料选择方面,可以选择高效保温材料、倒置保温材料等,作为屋顶的结构形式。因为这些材料可以为在夏季高温地区以及冬季低温地区的建筑物内部提供适宜的生活温度,同时使用这些材料也可以降低高层建筑物在运行过程中的整体能源消耗,为妾这些材料价格低廉且有良好的隔热性能,是有效的环保材料。在设计方面,可以采用屋顶保温和隔热设计,这可以为高层建筑在使用中减少很多的能源消耗,同时也降低了高层建筑在使用过程中对环境的影响。②建筑外墙、门、窗等的节能设计。对于外墙来说,其主要作用是保护室内的温度,因此,在材料上可以采用具有保温或隔热效果的高效节能环保材料。而门、窗是的主要作用的用来通行、通风、采光等。因此,对于门窗,在设计上,应重点考虑其设计的位置和面积,以强化高层建筑的整体能源使用效率。例如,可以使用落地窗、外飘穿等,占地面积小,不仅能够强化高层建筑物的保温和隔热等功能,同时还能够起到其主要的作用。在门窗的位置节能设计上,还可以通过增加们穿等结构的密封性来减少通风次数,并根据地区天气特点合理化减少们穿的透明度和面积。这样就能很大限度的提高高层建筑的整体能源使用效率,起到节能降耗的作用。

2.2高层建筑能源选择

在高层设计中,能源选择时节能设计的重点部分。在这里应选择一些可持续能源,如太阳能、风能、水能、热能等。例如,在目前,好多城市高层建筑上都有使用太阳能热水器,把太阳能热水器安装在屋顶,通过吸收阳光的热量,把水烧热,有助于减少电能的消耗,同时也方便了居民的生活,提高了居民的节能意识。而利用水能,能够将收集到的淡水进行二次利用,减少淡水的消耗。同时,这些能源不仅能够起到节能作用,而且是可再生资源,更不会污染环境,对人体并无损害。除此之外,还有如太阳能电池等,都是能够起到节能效果的重要能源。因此对于高层建筑在能源的设计上,应当将这些能源作为设计中的重点项目,以提高资源的利用率。

3结语

总而言之,在高层建筑设计中,建筑节能设计是必要的也是重要的。但要真正的做好高层建筑中的节能问题,还需要进行综合的考虑和分析,做到充分利用自然环境资源,充分合理的选择环保材料,科学合理的进行节能设计。而这就需要作为建筑者必须不断探索和创新的重要内容。这有这样,才能够使资源得到更合理的应用,才能够给居民提供更舒适的居住环境,同时节省社会资源。

参考文献

[1]樊泽民.高层建筑设计中建筑节能设计的应用探究[J].城市建设理论研究:电子版,2016,23(01):21~22.

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关键词:高层建筑;建筑设计;规划设计

Abstract: As landscape in the city at the same time, high-rise building is faced with how to do a good job in high-rise building design problem, how to achieve the perfect design of high-rise building is a high-rise building design by the pursuit of the main idea. This paper is mainly analyzes the high-rise building design integrated aspect carries.

Key words: high-rise building; architecture design; planning and design

中图分类号:TU972文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)05-0020-02

一、高层建筑的出现及其对城市的影响

世界各城市的生产和消费发展达到一定程度后,莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明,高层建筑可以带来明显的社会经济效益:首先,使人口集中。可利用建筑内部的竖向和横向交通缩短部门之间的联系距离,从而提高效率;其次能使大面积建筑的用地大幅度缩小,有可能在城市中心地段选址;其次可以减少市政建设投资和缩短建筑工期。高层建筑出现可以被认为社会发展的必然产物。高层建筑在形式是一个不大的底层上叠加许多层。在功能上是多种使用空间的竖向堆积。再次从商业上,它能使其所有者从土地上获利更多,并且可以放置更多货物、更多的人,和收更多租金。它在经济上的存在是土地高价的结果,土地高价与城市交通便利性密切相关,也是完善的城市配套基础设施和土地资源充分利用的必然结果。高层建筑的开发能充分利用有限的土地资源,能增加城市的就业、促进生产力的发展。同时由于它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、城市配套基础设施等的发展,进而影响到整个城市的发展。但是高层建筑对于城市发展也有相对不利的一方面。由于其体量和高度的巨大,高层建筑对城市已有的周围环境及景观影响甚大。不论是独立的或成组布置在城市里,建筑物的体量越大,影响也就越大。不断增大尺度的高层建筑的空前激增已引起环境条件不断的恶化,因而引起城市生活质量的下降。高层建筑竖立在城市环境中,对城市居民的采光、日照、和自然通风,对城市街区及其周围小气候环境的造成很大影响。对城市道路的交通压力也增大诸如在阳光照射有效的几个小时以内,高层建筑投下的阴影较大影响范围较广。这些阴影可能极大地改变着该区域的生活质量,影响着小气候以及遮挡景观视线。塔楼也可能在底部造成强力的下行风和旋风,对局部环境造成极大的影响。还有这些大型建筑项目的能耗过大,如空调、取暖和照明等需要较大的能量供应,从而产生大量的热量,改变了城市原有的热平衡关系,加剧了城市的热岛现象,恶化了市民的生存环境。所以高层建筑设计时要充分考虑其对城市的影响,利用其优点,把其对城市的不利影响降到最低。

二、高层建筑的建筑设计 第一,随着高层建筑的发展,决定了其结构的合理性和科学性。高层建筑呈现出以下发展趋势:一是层数增多,高度增加。我国设计有80层以上的高层建筑,有的处于领先地位。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。 第二,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,设计时要注意以下几点,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地把握各种尺度,结合人的尺度,满足人的使用、观赏的要求,必定能创造出优美的高层建筑外部造型。 第三,高层建筑的生态设计要求应该受到迫切的关注,因为这些地方资源消耗和环境污染相对严重,对全球自然资源和生态系统产生威胁。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。 第四,高层建筑体形庞大,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。从以下两个方面进行考虑: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、高层建筑的节能设计

建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里, 30%的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35%热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首先要达到节能的标准和良好的居住舒适度,其次才是家具的智能化和安全保卫的智能化。实际上,智能化建筑不一定就是豪华的,但它必须是低能耗的。美国有些智能化建筑造价比普通建筑还低15%,因为它们追求合理的结构,讲究实用功能和外观的简洁,利用了可回收材料,而不追求豪华装饰。还可以充分利用地热泵技术,如冰岛等国家,建筑房子时先在地上打两个洞,通过电泵将地下水循环起来,为整座房子供热。惟一耗能的就是电泵。而在丹麦等国,由于地处海边,太阳能和风能的利用条件得天独厚,使用热泵技术时结合风能与太阳能,用风能与太阳能来带动电泵就可以做到“零能耗”。所以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,高层建筑的节能设计者应尤为重视。

四、结束语

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【关键词】超高层 建筑设计 问题 建议

前言

超高层建筑自身特点大大增加了超高层建筑的不稳定因素,因此,不能将超高层建筑视为普通建筑的拉伸和重叠,以免影响到建筑的使用效果。在实际设计过程当中,要根据超高层建筑的特点开展相应施工环节的加强,减少安全隐患,确保超高层建筑整体质量,确保我国建筑行业的健康发展。

一、超高层建筑的论述

超高层建筑,如图一所示,是指40 层以上、建设高度100m 以上的现代建筑工程。随着我国社会经济的快速发展,城市中的超高层建筑也越来越多,体现了我国科学技术水平,也实现了对土地资源的高效利用。但是,基于超高层建筑的特殊性质,因此施工技术同普通建筑工程有着较大的区别,需要我们在建设过程中予以注意,从而避免相关建设问题的出现。

图1

二、超高层建筑设计中的问题分析

1.施工技术和施工设备问题

超高层建筑相较于传统建筑工程来说,建设高度较高,因此,在施工设计过程中,应该着重考虑工程技术和工程施工设备问题。良好的施工技术和工程施工设备,是确保工程施工工作顺利开展的关键因素,比如施工材料运输设备等施工设备,为工程施工安全和施工进度起到了良好的保障作用,必须进行合理的规划和安排。由于超高层建筑的建设高度较高,因此,超高层建筑的工程质量问题是影响工程使用效果及使用安全的重要因素,在施工设计过程中,要充分分析建筑

区域环境以及建筑承重、负载问题,并在制定相关技术要求,确保超高层建筑的整体施工质量。

2.超高层消防问题

在超高层施工设计过程中,一定要注意超高层防火方面的设计工作。由于超高层建筑自身特点所致,使得火灾事故成为对超高层建筑威胁最大的事故问题,需要在工程设计过程别予以重视。超高层建筑建设结构较为复杂,建筑内管线和设备较为多样,从而给超高层建筑埋下了非常大的安全隐患。由于建筑较高,使得建筑内部空气抽力较大,一旦有火灾事故爆发,很容易造成火灾的快速蔓延,最终导致极为严重的后果。同时,在火灾事故发生后,人员疏散往往只能借助消防通道,楼层越高,则疏散时间则越长,危险系数也就越高。此外,在灭火阶段,由于建筑较高,一般消防设备难以起到理想的灭火效果,造成了非常打的扑救难度。

3.电梯设计问题

电梯设备是超高层建筑中重要的运输设备,用以现实建筑内部的上下层沟通,是超高层建筑的“生命线”。一般来说,超高层建筑内部的电梯数量要远远多余普通建筑,大量的电梯设备使得设备检验人员的工作压力大大增加,且由于电梯设备的垂直高度打打提高,使得电梯设备的检修难度大大增加。同时,超高层建筑在经受15.24m 的晃动后,会使得电梯设备在摇晃中受到一定程度的损害,钢缆也会随之受到影响,容易造成电梯设备的使用效果降低,甚至会大致严重的

安全事故,造成人员伤亡事件的发生。

同时,由于电梯设备的构造影响,使得电梯设备内部出现强大的垂直气流,在冬季,如果下层冷空气进入电梯井后,就极易造成上层电梯门无法正常关闭,造成严重的影响。同时,下层气体也会由电梯井直接扩散到上层,对上层环境造成干扰,影响到上层用户的正常生活和工作。此外,当火灾事故发生以后,下层浓烟和火源也会随着电梯设备内的垂直气流快速向建筑上层蔓延,造成极为严重的后果。

三、超高层建筑设计相关建议

1.施工技术和施工设备方面

首先,在超高层建筑施工设计工作开展之前,首先应该做的便是详细分析工程项目的施工目标和施工要求,根据超高层建筑的目标高度和目标结构选取相似超高层建筑项目,参考其设计流程和设计内容,以降低超高层简述设计盲目性,降低设计风险。在施工技术方面,一定要结合实际情况确定有效的技术要求,以确保建筑的整体施工质量,比如墙体施工技术以及内部支撑柱的施工技术等等,并做好施工过程中监督工作,保证施工技术的有效落实。在施工设备方面,一定要充分考虑施工内容,做好施工设备的准备工作,如起重设备、升降设备等等,以保证建筑施工进度,保证施工安全。

2.建筑消防设计方面

由于超高层建筑自身特点影响,在实际建筑设计过程中,要加强超高层建筑消防方面的设计工作。由于超高层建筑楼层一般在40 层以上,因此,超高层建筑内人员也较多较密集,在实际设计过程中,应该适当提高超高层建筑内安全通道数量,避免火灾事故发生后人员拥挤现象的发生;超高层建筑消防通道一定要保证密封性,由于建筑高度较高,在火灾事故发生后,烟尘扩散速度较快,火势蔓延也较快,在正常状态下一定要保证消防通道的密封性,从而防止火灾事故发

生后影响消防通道使用效果;超高层建筑火灾事故发生后,电梯设备往往都直接降到底层,只有消防专用电梯能够使用,在工程设计过程中,要尽量增加消防专用电梯数量,并提高消防专用电梯安全性能,确保人员的及时疏散,以及消防专用电梯的安全系数;超高层建筑内部的消防设备要设置充分,对于危险系数较高的楼层和单元要更加重视,以确保火灾事故发生后进行及时扑救,尽量避免火势的蔓延,减少人员伤亡及财产损失。

3.电梯设备设计方面

电梯设备对于超高层建筑来说具有非常重要的作用,确保电梯设备设计的合理性,是确保超高层建筑使用效果的重要手段。由于建筑自身高度影响,使得电梯设备在受到外力作用时极易受到损害,从而埋下严重安全隐患,酿成严重的安全事故。在建筑设计时,要注意电梯设备检测系统的建立,随时保证检测系统的正常运行,对电梯设备和钢缆进行严格的监控,从而及时发现安全隐患,确保隐患的及时消除。由于建筑高度影响,使得电梯井和电梯设备内形成强大的垂直气

流,对建筑安全构成一定的危害,因此,可在建筑设计过程中,根据建筑实际情况进行分段式设计,降低空气抽力,从而有效控制垂直气流,提高超高层建筑的安全性能。

四、结语

随着社会的发展,城市中的超高层建筑越来越多,这不仅集中体现了我国科技的进步,也象征着我国综合国力的增强,标志着城市竞争力的提高。然而,超高层建筑不可避免地要消耗大量的人力、物力与财力,其设计及维护需要大量的金钱,这使其已经违背了原先设计这种建筑的节约的目的。同时,在超高层建筑设计中还存在许多问题,需要人们的重视。

参考文献:

[1] 张丹, 张明岩. 高层建筑设计要点浅析[J]. 民营科技,2009,(03)

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关键词:高层建筑;节能;设计应用

Abstract: in our country, the energy conservation of the building has become one of the important architectural design of the index requirements, especially in the urbanization construction process, a lot of high-level and tall building constantly emerging, completes the high-rise building energy-saving design, not only can greatly promote the construction of energy-saving design code extension of the concept, but also promote the whole society to building energy efficiency attention, and then give sufficient attention, which drive the national environmental protection building energy efficiency low carbon the development of the career.

Keywords: high building; Energy saving; Design application

中图分类号: TU97文献标识码:A文章编号:

随着城市化发展进程的进一步提高,高层建筑在提升城市形象、节约土地资源等方面具有较大优势,而随着近年来我国房地产的进一步发展,众多的高层建筑如雨后春笋般拔地而起。特别是采用钢结构玻璃幕墙设计的地标性建筑,在城市规划建设中占了较大一部分比重。但是随之而来也衍生了一系列问题,诸如的光污染、高耗能等等,因此针对高层建筑设计的节能应用成为最新的研究课题。

一、高层建筑的节能规划要求

在《公共建筑节能设计标准》中明确表述,公共建筑的总体规划应与单体建筑相协调,充分考虑各种宏观因素对单体布局的影响,充分利用所在地区的天然热源、风源等来实现每一栋住宅建筑单体夏季都有充足的迎风面,冬季都有充足的日照,以满足采暖、通风与采光的要求。这一要求作为建筑节能设计的基本原则,原则上不允许逾越。但是在我国的城市规划中,大部分并没有留有充足的楼间距,特别是在一些旧房改造项目中,新建高层建筑与原有旧危房间的楼间距及设计标准远未能达到节能要求。而且在诸如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等考量上,无法得出一个最优化设计方案。因此只能以减少自然通风为手段进行弥补。

再者,单体之间的组合对气流的形成具有直接的影响,特别是高层建筑群内部易受到回旋涡流的作用,容易出现死角,不利于室内的自然通风,从而形成不利的小区微气候。因此,为了营造绿色舒适的小区微环境,必须调整好单体之间的组合,使每栋建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外,避免出现滞流区。但是在小区的总体设计中,很难达到同步的设计总平规划,特别是在一些改造型社区和新建大型住宅小区,往往由于市政规划的变化而导致总体布局的一改再改,无法达到原有节能规划的要求。

另外,绿化和水体可以改善小区的微气候。目前一些单体高层建筑设计在中间加建绿化平台或通风平台,并适宜的布置水体及绿化,甚至在屋顶和建筑墙面进行立体绿化设计,以此进一步改善室内外的物理环境,减少热岛效应,改善局部气候,保证高层建筑物内的空气温度、空气湿度、气流速度和热岛强度等各项指标符合健康舒适和节能要求。但是随之而来的,也有建筑物绿化养护和维护问题,毕竟绿化设施并不是刚性维护设施简单的建筑体,而有自我生长空间和变化因素,随着时间的推移都需要更换植物和变更立体绿化设计方案。因此,对于高层建筑而言,最为首要的是加强建筑结构本身的节能措施,其效果远比增加不必要的维护措施要好。

二、目前高层建筑节能设计存在问题及原因分析

1、高层建筑节能设计意识淡薄。

我国的高层建筑设计目前仍处在一个不太成熟的阶段,高层建筑节能设计不被重视,导致建筑物设计贪大求高,容积率过高、绿化率偏低,相邻的建筑物互相遮挡,无论是采光和通风条件都缺乏互补的规划设计措施。高层建筑设计都将重点放在追求外立面形式的新颖独特、使用功能的创新优化及安全性能的稳定高效上,却往往忽视了对周围环境的保护及建筑耗能的降低,导致大部分高层建筑落成使用之后,需要常年开灯、高耗使用,造成巨大的浪费。而且目前的高层建筑设计片面追求地标性,缺乏意识上的主导,忽视节能环保的倾向。

2、高层建筑的建筑节能优化设计技术与事实不相适应。

3、建筑节能设计标准所能约束的节能技术并未细化至高层甚至超高层建筑,缺失评价方法。

4、高层建筑的节能设计生搬硬套欧美体系及标准,缺乏地区适应性。

大量的外国咨询公司介入国内的重大项目的节能咨询,但是却中国建筑节能标准把握不够,而且不了解地区性的气候资源、技术能力、经济水平等,屡屡导致围护结构选型上出现了不切实际的不合国情的错误设计,例如在我国南方地区高层建筑设计时片面推介欧、美等高纬度寒冷地区所流行的双层通风玻璃幕墙系统、外墙外保温系统、智能化内遮阳系统等,造成大量建成后的隐患。

三、高层建筑节能设计应用措施

1、对建筑位置布置及朝向进行优化,不能盲从所谓风水学。

高层建筑的节能设计应顺从于建筑城市的风玫瑰特性,按其季风气候及小环境进行布置设计,而不应盲目听从业主的要求和所谓风水学的迷信。高层建筑的朝向定位应成分考虑日照时间和日照朝向,比如说在北回归线以北地区,光照为南射向,这时就应避免过高的容积率毅保障建筑的使用有充足的日照要求。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理,合理的确定建筑位置与朝向,使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能。如,在北纬40 度~45 度地区,冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍,而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍,不同朝向,不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同,热损失也不同,尤其是在冬至前后,由于太阳高度角低,房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,按其太阳高度角做出日影响图,以确定冬季每天的日照时间,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。

2、外墙结构墙体优化设计,合理采用保温及隔热材料。

外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋,前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,因此,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。目前在北方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。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,保温层设在外侧更为妥些。而在南方地区,则应注重隔热效果,一般而言在进行防渗处理的同步对墙体进行隔热材料基层处理,完全可以达到隔热要求。特别是在顶楼和西晒位置,需要在外墙和内墙均设置轻型隔热层,就能最大限度的降低能耗。

3、采用空心混凝土砌块进行砌筑,利用空气最大程度的保障保温和隔热效果。

在欧美各国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,例如美国研制的TB 型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块,两块组合成320 厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料,可以有效的降低墙体传热系数。在我国,新型的混凝土空心砌块的研发、生产和应用也越发热门。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,已经在北京、上海等多地的高层建筑中推广使用。

4、高层建筑外立面形态宜简洁流畅,避免复杂构造。

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。因此,基于能量损耗的考虑,高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。

四、结束语

高层建筑节能设计是作为建筑节能的重要发展课题,也是能源可持续利用的有效办法。而作为设计师,应该加强业务学习,多从国外同类项目借鉴先进的设计理念和设计经验,但是却不应盲目照搬,应该从不同角度和实际情况出发,以建筑设计规范为准绳,对建筑节能进行优化设计,充分利用型式、结构等各种优化措施来减少能源消耗,完善高层建筑的节能设计指标。

参考文献:

[1]姜晓明.高层建筑节能设计[J].四川建材,2008年第05期.

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关键词:高层建筑;设计;新理念

中图分类号:TU97文献标识码: A

一.高层建筑的建筑设计状况概述

(1)近些年来,随着我国社会经济的快速发展,市场对于高层建筑的需求也越来越高,伴随着这种社会需求形式,高层建筑在各地如雨后春笋般涌现,这为建筑行业的发展提供了良好地机遇,于此同时,高层建筑的特点为占地面积较小,建筑面积大,建筑造型较为独特,具有高集约性的特点。这些特点能够充分满足城市建筑日益紧张的用地局面,能够占用更少的用地,进而有效节约城市用地,同时能够有着良好地采光,日照以及通风效果。这些优点使得高层建筑在现代化城市中得到了快速的发展。然而随着高层建筑高度的快速增加,如何有效进行建筑的防火防灾,已经成为了城市建筑一个不可避免的难题。正是这些特点,使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展,但是,随着建筑高度的增加,建筑的防火、防灾、热岛效应等已成为人们急待解决的难题。

(2)在进行高层建筑的设计时候应该满足生态建设的相关原则。我国作为一个人口众多的国家,生态环境保护工作已经成为了一个迫在眉睫的问题。现实中的生态环境破坏问题十分严重,这使我国本来就相对匮乏的自然资源变得更加紧张,生态遭到一定程度的破坏,这使得人们认识到实现自然资源的可持续利用,有效进行环境保护以及进行建筑设计生态化的重要性。在进行高层建筑生态环境的改造过程中,要从建筑设计的角度出发,在遵循相关设计理念的同时,充分把握建筑市场的相关需求,积极学习相关的先进技术,使更多的先进技术为建筑设计服务,同时相关的建筑设计人员要积极进行系统化设计的研究工作,充分发挥自己的聪明才智,积极进行创新,进而将更多更好的设计思路表现出来。

(3)在建筑设计的过程中药遵循节能设计的相关理念。具体来说可以从下面几个方面进行考虑:一是,充分考虑高层建筑对于城市环境产生的影响作用,综合进行考虑对高层建筑的建设位置以及朝向进行规范,如果建筑的容积率太大,就很难满足内部空间的日照要求,同时还会增加相应的采暖等方面的费用,因此在进行高层建筑的设计过程中,要充分研究建筑位置朝向与节能减排的相关关系,使建筑的方位能够接受到适量的日照,可以增加相关的开窗面积,增加南向开窗,减少相应的北向以及东向开窗面积,这样能够使建筑获得更多的光照,同时能够有效减少建筑的热量损失,使内部能够保持一个较为舒适温暖的居住环境。第二方面可以对相应的围护结构进行优化,这样也能取得良好地节能效果。在寒冷地区,较为常见的围护结构的做法为:粘土空心砖与实心砖复合砌筑的墙体;采用粘土实心砖或空心砖岩棉进行夹心砌筑的复合墙体;采用页岩陶粒混凝土空心砌块进行砌筑的墙体等,良好地建筑材料能够起到良好地保温隔热效果。第三为一些影响建筑节能的相关因素。根据相关的数据显示,在高层建筑的耗能结构中,护墙体耗产生的能量消耗最大,能够占到总耗能比例为25%。这与结构的外露面积大事分不开的,而建筑的形体变化是增加围护结构面积的主要因素,对于高层建筑来说,体形系数越大,则会产生更多的耗能,因此在进行结构设计时,遵循的原则为,形体变化不宜过为复杂和多变,科学合理选择相应的建筑保温材料以及建筑结构形式。

2 在进行高层建筑设计过程中需要的问题

2.1 建筑防火的问题

高层建筑的总体布局要遵循畅通安全的相关原则,在进行楼道设计时,能够保证人员进行畅通流动,在紧急情况下,能够及时进行人员疏散,同时应在相应的采光设施以及照明系统位置设立显眼的疏散标志这样能够实现紧急情况下,人员快速进行安全撤离,有效避免踩踏事件的发生;对相应的防火分区进行合理设置,同时合理设置相应的消防器械以及疏散通道,这样在火灾发生时候,能够及时采取相应的灭火措施,同时有效进行人员的疏散。要保证在同一层楼体的任何一个位置,两个消防栓的水枪能够同时到达。在进行建筑室内室外消防系统设计时,要充分满足相应的消防用水的要求以及灭火水压,同时消防水池的容量也要满足相应的防火要求。

2.2 建筑抗风的问题

要根据建筑物周围的气流状况以及受到外力作用下,建筑物的形体变化,结构不稳定或者产生疲劳性破坏,因而建筑围护结构成为高层建筑一个重要的安全隐患。风灾损坏的主要表现形式为,破坏建筑的结构,甚至导致倒塌现象,因此在进行建筑工程的抗风设计时,能够对工程安全产生重要的影响作用。

二、现代高层建筑设计的新理念

1、高层建筑主体设计

高层建筑承担着城市的高级偶像的作用。高层建筑有提供天际线视觉趣味的独特的城市设计机会,能够创造壮丽的天际线,而在街道层上却以人的尺度行事。建筑物的顶部一般服务于天际线,衬在天空上的形状是高层建筑“联系于无限”之点,是塔楼的一个特色。没有天际线的摩天楼大概就像空间里一大堆不引人注目的体快。像高度发达的纽约和弹丸之地的香港都是由高楼大厦堆砌起来的,且看这两大城市的天际线,错落有致的城市建筑,间中穿插的塔楼,为城市的天空勾画了优美的轮廓,线条生动活泼、色彩缤纷多变。城市的天际线只是一维的立面边线为主的轮廓线,可正如一幅艺术摄影,照片是单向面的,可它反映的是三维的城市空间,以及整个城市风貌的特点。

2、防排烟设计

(1)避免缺漏。封闭楼梯间当不能直接天然采光和自然通风时,应按防烟楼梯间规定设置,同时规定了防烟楼梯间的设计要求,其中防烟楼梯间应在楼梯间入口处设前室、阳台或凹廊。不具备自然排烟条件的防烟楼梯间应设置机械防烟设施。除设有排烟设施和应急照明者外,高层建筑内的走道长度超过20m时,应设置直接天然采光和自然通风的设施。自然通风主要靠热压或者气压作为驱动力力,上述的内走道则不具备自然通风要求。

(2)注重细节。若相邻5层楼梯间开启外窗总面积不小于2.0m2,楼梯间即可采用自然排烟方式。另外,采用自然排烟措施的防烟楼梯间,其不具备自然排烟条件的前室应设机械加压送风的防烟设施。实际工程中,会遇到上面楼层的前室具备自然排烟条件,无须正压送风。而下面楼层的前室不具备自然排烟条件,需要正压送风。

(3)注重专业配合。地下室或半地下室与地上层不应共用楼梯间,当必须共用楼梯间时,应在首层与地下层或半在下层的出入口处,设置耐火极限不小于2.0小时的隔墙和乙级防火门隔开,并应有明显标志。由于此条规定,所有的高层建筑的疏散楼梯间均分成上下两段。

三.结束语

综上所述;随着全球范围内资源的紧张尤其是土地资源的日益匮乏,高层建筑的出现能够有效缓解人们的相关需求。进而在几年期间,高层建筑在我国得到了迅猛的发展,同时伴随着科学技术的进步,大量的新技术,新结构,新工艺开始涌现,这有效促进了高层建筑的发展,而相关的设计人员需要科学合理的进行高层建筑的设计,进而能够满足建筑的安全,美观以及舒适经济等方面的要求。

参考文献

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关键词:高层建筑;城市环境;有机;整合

1.高层建筑与城市环境的关系

高层建筑的设计不仅要为人们创造能满足生理与心理需要的良好形象,也要使它能成为城市总体环境中的重要角色,成为城市景观中的组成部分,还要给人们创造满足精神需要的社会环境和惬意的心理环境,创造丰富多彩的形象及艺术景观,给人以美的享受。城市、建筑、交通一体化成为当代城市设计与建筑设计的一种新趋向,高层建筑也随之蓬勃发展起来。这种新型建筑在城市中所占地位重要。作为时代的特征,它有着明确的社会意义,反映了一定的城市文化内涵,与城市的风土人情、传统特点、人文环境等关系相当密切。另外,高层建筑以其高大、丰富多彩的挺拔体型不仅成为吸引人们视线的中心,也可成为城市的象征和景观,因此它在城市总体环境中的作用及周围环境对它的影响也是巨大的。如何处理好高层建筑与其所处的社会环境、人工环境的关系也就变得相当重要。

2.高层建筑对城市环境的物理性影响及其对策

由于建筑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30%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。

3.高层建筑设计在城市规划范畴下的完善与发展

3.1高层建筑的集群化、规模化、综合化

早期高层建筑占满基地,入口雨篷深入人行道上方,与相邻建筑间距很小,其外部空间往往就是城市道路,狭窄,单调。人们或从街道直接进入高层,或从高层周围的街道匆匆而过,无处可停留。第二次世界大战后,高层建筑发展了板式主楼与低层裙房相结合的体型,其外部空间随裙房而伸展,设计内容与手法逐渐丰富。20世纪70年代以来,高层建筑发展更为迅速。随着环境科学的兴起,“创造为人使用的舒适的环境”已成为高层建筑外部空间设计刻意追求的目标。除了物质条件许可与精神功能要求外,其发展迅速的原因还有:逐步完善的“法”,使其得以实施;出现专门研究机构,使其不断提高设计水平。同时,高层公共建筑的兴起和高层建筑群的形成,使高层公共建筑外部空间设计已从单幢与周围的关系发展到高层建筑群形成宏伟的城市设计。

3.2高层建筑底部空间与城市公共空间的一体化

高层建筑本身进行规模和功能扩展的同时,其与城市公共空间的互补与融合已经成为发展的必然趋势。随着时代的发展,人们的环境意识普遍增强,对城市空间的环境质量提出了更高的要求。伴随着城市开发,广场、庭院、步行街、街角绿地等高质量的城市公共空间得到了很大的发展。这些公共空间的建设常常有高层建筑底部空间开发的参与,有高层建筑附属广场庭院、各种服务设施(如厕所)、商业设施以及室内外停车场的融入。高层建筑(特别是高层综合体)的底部空间为城市公共空间提供多种服务功能,同时提供资金的来源和更新发展的可能。而高层建筑本身也依靠城市公共空间便捷的交通和优美的环境形成自己独特的化氛围和空间环境特色。高层建筑底部空间与城市公共空间这种一体化的趋势反映了城市功能的优化和重组,给高层建筑底部空间和城市公共空间都带来了新的发展机遇和空间模式,形成了一种以公共社交和休闲活动为中心的强调综合利用的新型公共活动场所,它不仅满足了人们的多种物质需要,同时也提供了更加自由自在的休闲交往空间。

3.3室内外环境的宜人化

建筑与其所营造的空间最终目的是为人服务。人是空间环境的主体,予人关怀,为人创造健康、方便、舒适的场所成为城市与建筑空间的又一大趋势。即研究人的生理、心理行为特征,了解人们对空间环境的认知规律,将人对空间、场所的多种需求转化为丰富的建筑和环境设计语汇。环境的宜人化,首先体现在公共空间的整体考虑,包括与城市其他相关职能的融合,区域内公共步行系统的良好设计等。让人始终处在一种方便、轻松且不受城市紧张生活干扰的状态;第二,通过空间的变化,设置精美的绿化、喷泉、座椅、雕塑、铺地等环境设施,创造人工环境与自然环境的和谐统一,使人在优美的环境中身心得到最大限度地享受;第三,重视区域内城市环境的地域特色和历史文脉,为建筑环境赋予有内涵的场所特征,增强其可识别性和与人的情感交流。高层建筑空间环境的这个发展趋势,都预示着高层建筑的设计理念正在发生根本性的转变:从重视实体到注重空间的联系和流通;从注重建筑本身到重视使用建筑的人的感受;从注重单体的精雕细刻到重视区域及城市的整体设计。

参考文献

1.美国高层建筑与城市环境学会 高层建筑设计 中国建筑工业出版社

2. 雷春浓 编著 现代高层建筑设计 中国建筑工业出版社&DDE

3.张珊珊 王恩栋 探求城市环境中的和谐共鸣―――高层公共建筑底部空间设计 建筑学报 199.2