浅析高层建筑的设计

高层建筑的建造和发展已有百余年的历史，是人们生活中重要建筑类型之一。高层建筑具有体量巨大，视觉冲击力强的特点，充分体现了现代建筑技术、美学、文化等魅力，对城市形态也有重要的影响。因此，高层建筑风格的转变一直是人们研究、探讨的焦点，探讨高层建筑设计理念的更新与高层建筑设计风格变化的相互关系，将有利于现代高层建筑的发展。

一、高层建筑存在的意义

随着生产力大力发展和经济浪潮涌动，城市建筑开始向天空延伸，这样既能缓解城市用地紧张的局面，又给开发者带来更高利润空间。可以说高层建筑的产生是经济发展、社会发展的必然产物。具体而言：高层建筑的建设不同于低层、中层建筑的建设。首先，高度的增加意味着建设成本的增加;其次，从建筑学视域不难理解高层建筑越往高层，其建设难度越大，无论对建筑设计还是对于施工都是一个巨大的挑战。因此，高层建筑建设一方面需要雄厚财力作支撑，另一方面需要高科技作为辅助手段。科技发展水平和经济发展水平历来是不可分割的整体，科技发展需要资金投入，只有市场经济繁荣，才会有科技发展的动力。科技发展和经济发展同时构成高层建筑发展的必要条件。所以，可以归结出这样一个结论：高层建筑是现代经济发展的标志之一。许多国家、城市都将自己的高层建筑作为国家、城市现代化、大都市化的名片。于是，高层建筑已成为国家、城市间的竞争的一项重要指标。

高层建筑是在一个不大的底层上叠加许多层。从功能上，它能使可用楼层空间向高处堆积。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、更多的人员和在同一地域收入更多地租。土地高价必然会催生高层建筑，土地高价是因为城市生活所带来的各种便利，究其根本原因是因为配套基础设施的投入和土地利用率的提高。高层建筑是商业建筑类型之一，它的开发促进了生产力发展，增加了就业机会;同时它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、交通等多产业共同发展，进而影响到整个城市的发展。

二、高层建筑的建筑设计

第一，随着高层建筑的发展，决定了其结构日趋科学、合理。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80层以上的高层建筑，部分处于领先地位。二是新材料的开发应用，新结构形式的应用。高性能混凝土材料的革新对高层建筑的发展产生了重大影响。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，主要是因为结构分析技术和计算手段的提高。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，一是造型完美的高层建筑一定要注意建筑物主体和顶部的比例关系;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。二是城市和街道中的尺度。高层建筑是城市的重要景点，对城市各构成要素也产生重大的影响，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，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受到高度关注，城市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。其主要内容为：高层建筑营运系统的生态性设计。建筑平面与体型系数影响建筑采暖能量的需求，它不仅仅是一个热工性能参数，这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本，在常见的平面形式中，圆形平面可以拥有最小的外围面积，其次是方形。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，应从城市的宏观层面、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，应从以下三个方面进行考虑：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、朝向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、西向窗尽可能小些，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，粘土空心砖与多孔砖复合墙体，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。三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑外围护墙体耗能量较大，占整个建筑耗能的25%左右。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，高层建筑的形体变化不宜过多、复杂，建筑保温材料的选用，建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。

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