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摘要：在建筑设计方面， 对高层建筑带来的日照阴影和电磁波干扰的影响， 对体量高大突出的建筑造型风貌和城市空间天际线的艺术效果， 以及高层建筑群大量集中的人口对城市供应和交通的影响等多种问题， 采取新的科学分析和研究步骤 ，以求得最佳设计方案。本文探讨了高层建筑的建筑设计。
关键词：高层；建筑；建筑设计
Abstract: in the building design, bring sunshine in high-rise buildings shadow and interference of electromagnetic wave, the dimension of outstanding building modelling style tall and city skyline space art effect, and a large population of high-rise buildings on to city supply and the influence of various problems such as traffic, adopt new scientific analysis and research steps, in order to achieve the best design. This paper discusses the design of the building high-rise building.
Keywords: top; Architecture; Architectural design
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
由于高层建筑的建筑空间向上发展，因而可以节约用地面积。 在建筑面积与基地面积比值一定的条件下，建造高层可扩大绿化用地，可缩短道路及水电线路的长度，有利于节约城市建设总投资。 高层办公建筑人员 、机构集中，方便相互的联系，有利于提高工作效率 。但高层建筑的平面系数低，单位造价高，管理费用大，能源消耗大，对防火 安全疏散 建筑设备等还有许多特殊要求；对高层住宅来说，高层的住户到地面活动也不方便 。所以，在计划建造高层建筑时必须从实际出发，权衡利弊得失，综合考虑其经济效益、 环境效益和社会效益。
一、城市发展与高层建筑
从世界范围来看， 现代高层建筑是与工业化、 城市发展密不可分的。 18 世纪中叶由蒸汽机的发明引发的工业革命， 完成了从工厂手工劳动到机器大工业生产的巨大飞跃 ，历史进入了机器时代 （the Age ofMachines ）。大工业的兴起使人口急剧集中到城市中来， 用地紧张 ，地价飙升， 为节约城市用地 ，在较小的土地上建造更多的建筑面积， 缩短公用设施和市政管网的开发周期， 建筑物不得不向高层空间发展， 高层建筑随即应运而生。
以“ 摩天大楼的故乡” 芝加哥为例 ，芝加哥是当时美国最大的钢铁和肉类加工基地， 运输机械 、石油化工、 电机 、飞机发动机 、农业机械等在全美亦居领先地位 ，除此之外， 还有木材加工 ，造纸印刷 ，纺织服装面粉加工等其它工业部门 重，工业和轻工业都很发达。 与此相联系， 芝加哥的人口急剧增加 从 1870 年的 29.9 万猛增到 1900 年的 170 万，因此 ，在这里最早出现摩天大楼就是情理之中的事了。 1883 年芝加哥建造了第一幢钢框架结构的保险公司大楼 ，这是世界上第一栋钢构架的摩天大楼。
我国传统上是一个农业大国 ，工业化进程起步较晚 。自上个世纪七十年代末 、八十年代初实行改革开放政策以来， 城市化进程加速推进 ，现代高层建筑就雨后春笋般迅速在各大城市出现 。正是由于城市人口的增长与城市土地资源的日趋紧张， 才需要在较小的用地上得到较多的建筑面积 ，这是高层建筑迅速兴起的根本原因 ，也是其最主要的价值和意义。
高层建筑在解决城市用地不足的情况下， 也适应了城市快节奏的生活方式。因为在高效率的社会环境中， 时间的因素必然强烈地影响城市的规划布局和建筑的建设方式。 现代城市生活与工作追求高效率 ，必然就使建筑由分散、功能单一的建设方式向大型 、综合和现代化发展 。而综合性的高层公共建筑 ，便利了人们的工作、 购物、 休闲 。使得多种类型的建筑功能可以在一幢建筑中完成。
高层建筑在我国起步较晚， 但我们可以借鉴西方成熟的技术和成功的经验， 与此同时， 我们还直接聘请国外公司设计 ，如 SOMSkidmore, Owings & Merrill 在中国承接了 50 多个项目 其中至少 15个是摩天大楼。在某种意义上说 我们的高层建筑设计与建造已在一定程度上与国际接轨。
二、 高层建筑的建筑设计
1、 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。
2、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。
3、高層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。 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， 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。
4、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。
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 ，不能照搬盲从 ，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,30% 的节能实惠。 因此 ，绿色建筑的确立是全民的 、全社会的。
高层建筑能够节约城市土地 ，缩短公用设施和市政管网的开发周期从而减少市政投资， 加快城市建设， 这些优点已经逐渐得到公认。 各国的大城市建设部门 ，都在不断地对已经出现的各种问题进行全面研究， 采取改进措施。 在建筑设计方面， 对高层建筑带来的日照阴影和电磁波干扰的影响， 对体量高大突出的建筑造型风貌和城市空间天际线的艺术效果， 以及高层建筑群大量集中的人口对城市供应和交通的影响等多种问题， 采取新的科学分析和研究步骤 ，以求得最佳设计方案。
参考文献：
[1] 苏秀萍,彭鑫. 探讨高层建筑设计理论[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(06) .
[2] 刘志斌. 高层建筑设计与城市空间[J]. 陕西建筑, 2010,(03) .
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：高层；建筑；建筑设计
Abstract: in the building design, bring sunshine in high-rise buildings shadow and interference of electromagnetic wave, the dimension of outstanding building modelling style tall and city skyline space art effect, and a large population of high-rise buildings on to city supply and the influence of various problems such as traffic, adopt new scientific analysis and research steps, in order to achieve the best design. This paper discusses the design of the building high-rise building.
Keywords: top; Architecture; Architectural design
中图分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
由于高层建筑的建筑空间向上发展，因而可以节约用地面积。 在建筑面积与基地面积比值一定的条件下，建造高层可扩大绿化用地，可缩短道路及水电线路的长度，有利于节约城市建设总投资。 高层办公建筑人员 、机构集中，方便相互的联系，有利于提高工作效率 。但高层建筑的平面系数低，单位造价高，管理费用大，能源消耗大，对防火 安全疏散 建筑设备等还有许多特殊要求；对高层住宅来说，高层的住户到地面活动也不方便 。所以，在计划建造高层建筑时必须从实际出发，权衡利弊得失，综合考虑其经济效益、 环境效益和社会效益。
一、城市发展与高层建筑
从世界范围来看， 现代高层建筑是与工业化、 城市发展密不可分的。 18 世纪中叶由蒸汽机的发明引发的工业革命， 完成了从工厂手工劳动到机器大工业生产的巨大飞跃 ，历史进入了机器时代 （the Age ofMachines ）。大工业的兴起使人口急剧集中到城市中来， 用地紧张 ，地价飙升， 为节约城市用地 ，在较小的土地上建造更多的建筑面积， 缩短公用设施和市政管网的开发周期， 建筑物不得不向高层空间发展， 高层建筑随即应运而生。
以“ 摩天大楼的故乡” 芝加哥为例 ，芝加哥是当时美国最大的钢铁和肉类加工基地， 运输机械 、石油化工、 电机 、飞机发动机 、农业机械等在全美亦居领先地位 ，除此之外， 还有木材加工 ，造纸印刷 ，纺织服装面粉加工等其它工业部门 重，工业和轻工业都很发达。 与此相联系， 芝加哥的人口急剧增加 从 1870 年的 29.9 万猛增到 1900 年的 170 万，因此 ，在这里最早出现摩天大楼就是情理之中的事了。 1883 年芝加哥建造了第一幢钢框架结构的保险公司大楼 ，这是世界上第一栋钢构架的摩天大楼。
我国传统上是一个农业大国 ，工业化进程起步较晚 。自上个世纪七十年代末 、八十年代初实行改革开放政策以来， 城市化进程加速推进 ，现代高层建筑就雨后春笋般迅速在各大城市出现 。正是由于城市人口的增长与城市土地资源的日趋紧张， 才需要在较小的用地上得到较多的建筑面积 ，这是高层建筑迅速兴起的根本原因 ，也是其最主要的价值和意义。
高层建筑在解决城市用地不足的情况下， 也适应了城市快节奏的生活方式。因为在高效率的社会环境中， 时间的因素必然强烈地影响城市的规划布局和建筑的建设方式。 现代城市生活与工作追求高效率 ，必然就使建筑由分散、功能单一的建设方式向大型 、综合和现代化发展 。而综合性的高层公共建筑 ，便利了人们的工作、 购物、 休闲 。使得多种类型的建筑功能可以在一幢建筑中完成。
高层建筑在我国起步较晚， 但我们可以借鉴西方成熟的技术和成功的经验， 与此同时， 我们还直接聘请国外公司设计 ，如 SOMSkidmore, Owings & Merrill 在中国承接了 50 多个项目 其中至少 15个是摩天大楼。在某种意义上说 我们的高层建筑设计与建造已在一定程度上与国际接轨。
二、 高层建筑的建筑设计
1、 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。
2、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。
3、高層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。 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， 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。
4、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。
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 ，不能照搬盲从 ，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,30% 的节能实惠。 因此 ，绿色建筑的确立是全民的 、全社会的。
高层建筑能够节约城市土地 ，缩短公用设施和市政管网的开发周期从而减少市政投资， 加快城市建设， 这些优点已经逐渐得到公认。 各国的大城市建设部门 ，都在不断地对已经出现的各种问题进行全面研究， 采取改进措施。 在建筑设计方面， 对高层建筑带来的日照阴影和电磁波干扰的影响， 对体量高大突出的建筑造型风貌和城市空间天际线的艺术效果， 以及高层建筑群大量集中的人口对城市供应和交通的影响等多种问题， 采取新的科学分析和研究步骤 ，以求得最佳设计方案。
参考文献：
[1] 苏秀萍,彭鑫. 探讨高层建筑设计理论[J]. 黑龙江科技信息, 2010,(06) .
[2] 刘志斌. 高层建筑设计与城市空间[J]. 陕西建筑, 2010,(03) .
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。