陜西土木建筑網(wǎng)首頁 > 學(xué)術(shù)研究 > 課題研究 > 高層建筑的設(shè)計概念

摘要：隨著社會的發(fā)展。技術(shù)的進(jìn)步以廈土地資源的不足，大量興建高層建筑已經(jīng)成為一種必然趨勢。文章首先提出了高層建筑與多層建筑設(shè)計概念之間的區(qū)別，進(jìn)而闡述做為建筑設(shè)計人員，理清高層建筑的設(shè)計概念是十分必要的。...

高層建筑的設(shè)計概念

鳥進(jìn)高娃  左云  陳冰俐

(內(nèi)蒙古科技大學(xué)  內(nèi)蒙古包頭 014010)

    高層建筑是人類社會城市化、高技術(shù)化、現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中的產(chǎn)物，是時代的里程碑，也是城市設(shè)計師、建筑師、工程師們面對的宏偉課題和歷史重任。

    作為城市規(guī)劃與建筑學(xué)專業(yè)的教師，我們發(fā)現(xiàn)在學(xué)校的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及在校外實(shí)踐進(jìn)行的高層建筑設(shè)計中，一部分學(xué)生存在著高層建筑設(shè)計概念不清的現(xiàn)象。一些學(xué)生的設(shè)計圖明顯是用多層的設(shè)計方法來進(jìn)行高層建筑設(shè)計；還有一些學(xué)生其圖面表達(dá)基本正確，但在設(shè)計輔導(dǎo)時詢問其設(shè)計思路，回答是別人這么做我也跟著這么做，或回答學(xué)人家已建成的和已設(shè)計成圖的高層建筑，卻不知為什么應(yīng)該那么設(shè)計。在教學(xué)和實(shí)踐過程中，看到一些學(xué)生在設(shè)計高層建筑時存在著如下的問題：用一般規(guī)劃原理和方法去籌劃高層建筑的總體功能布局；忽視高層建筑的特性及影響。如高層建筑本身及相關(guān)地域體量、尺度、空間、環(huán)境容量、城市景觀等問題。使用多層建筑空間組合的加層法來處理高層功能關(guān)系；沿用一般結(jié)構(gòu)概念來表達(dá)高層建筑結(jié)構(gòu)體系特點(diǎn)，缺乏科學(xué)的工程美學(xué)觀點(diǎn)；用多層建筑的豎向空間概念去解決高層建筑的垂直交通與疏散問題；采用低效高能耗設(shè)備和簡單技術(shù)原則”滿足”高層建筑人工環(huán)境的要求；沿用多層建筑的形象構(gòu)圖手法去處理摩天大樓的藝術(shù)造型等。

    作為建筑設(shè)計者，首先從設(shè)計概念上弄清它的實(shí)質(zhì)、意義、哲理、目標(biāo)，創(chuàng)作思維方式和手段等是十分重要的，因為高層建筑甚或超高層建筑的設(shè)計概念與一般多層建筑的創(chuàng)作哲理和方式不盡相同。高層建筑和多層建筑相比較，在建筑設(shè)計概念方面有什么聯(lián)系和區(qū)別呢?兩者同是建筑物這一課題，基于共性，在建筑物構(gòu)成要素和籌劃目標(biāo)方面有著緊密的聯(lián)系。

    然而，高層建筑因其高度、層數(shù)、復(fù)雜的功能和設(shè)備安全度、材料、施工技術(shù)、高科技管理、建筑藝術(shù)形象等特殊因素，在設(shè)計概念上與多層建筑不盡相同，究其特殊性有以下幾方面：一是建筑高度與層數(shù)的量化概念；二是結(jié)構(gòu)技術(shù)與設(shè)備綜合化的概念；三是建筑文化與健康環(huán)境的優(yōu)化概念；四是設(shè)計者創(chuàng)造力及設(shè)計意識的概念。

1.建筑高度與層數(shù)的量化概念

    美國著名高層建筑設(shè)計專家法.阿坎恩在他的著作中，把高層建筑定義為，其高度強(qiáng)烈地影響到布局、設(shè)計和使用的建筑，或者其高度創(chuàng)造了與一定地區(qū)和時期存在的在施工和使用方面有著不同條件的建筑。

    給高層建筑以確切的定義，對城市規(guī)劃、環(huán)境質(zhì)量、城市減災(zāi)、建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備、材料與施工技術(shù)、社會經(jīng)濟(jì)效益、地域建筑文化影響等方面都十分重要。它反映著人們對高層建筑的認(rèn)識、理解水平、設(shè)計概念、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的認(rèn)同基礎(chǔ)，多少層以上或高度為多高的建筑物才稱為高層建筑?世界各國基于本國的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件及消防裝備等具體情況不同，對高建筑起始高度的定義也不一致。我國規(guī)定，高層建筑包括l0層及l0層以上的居住建筑(包括首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅)，包括建筑高度超過24 m的公共建筑(不包括單層主體建筑高度超過24 m的體育館、會堂、劇院等公共建筑以及高層建筑中的人民防空地下室)。

    在1972年國際高層建筑會議上，對高層建筑的定義取得了較統(tǒng)一的認(rèn)識，并把高層建筑劃分為四類：

    第一類高層建筑：9—16層(最高到50m)；

    第二類高層建筑：l7——25層(最高到75 m)；

    第三類高層建筑：26—一40層(最高到100m)；

    第四類高層建筑：40層以上(最高到lOOm以上)。

2.結(jié)構(gòu)技術(shù)與設(shè)備綜合化的概念

    高層建筑的結(jié)構(gòu)功能是建筑承受荷載和抵抗側(cè)移的能力，同時也是建筑體量組成及結(jié)構(gòu)藝術(shù)表達(dá)的基礎(chǔ)。在建筑藝術(shù)形式的發(fā)展中，高層建筑的形式可謂最為復(fù)雜，這是因為它和許多學(xué)科密切相關(guān)，又常常和各種設(shè)計要求發(fā)生矛盾和沖突。現(xiàn)代高層建筑由于高度的競爭變得越來越纖細(xì)，所產(chǎn)生重力荷載、風(fēng)荷載和地震影響就愈大，因此抵抗這些荷載的結(jié)構(gòu)是高層建筑設(shè)計考慮的基本方面，其結(jié)構(gòu)的效能性、經(jīng)濟(jì)性和藝術(shù)美學(xué)效應(yīng)都與高層建筑形式創(chuàng)意密切相關(guān)。

    在進(jìn)行高層建筑設(shè)計時，建筑設(shè)計者的基本任務(wù)是：一方面要與結(jié)構(gòu)工程師及其他專業(yè)的設(shè)計人員協(xié)調(diào)工作，另一方面要根據(jù)場地地質(zhì)狀況，高層建筑承受外力條件以及施工效率等因素，探求一個最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案。然而在高層建筑設(shè)計中，必須由建筑設(shè)計者率先進(jìn)行建筑方案設(shè)計。在進(jìn)行建筑功能、環(huán)境創(chuàng)意及造型設(shè)計的同時，建筑設(shè)計者必須對高層建筑結(jié)構(gòu)選型的合理性、經(jīng)濟(jì)性和抗震、抗風(fēng)等安全性要求的概念有一個清晰的認(rèn)識，并力求實(shí)現(xiàn)設(shè)計者的美學(xué)愿望與藝術(shù)表現(xiàn)。

    高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計，是在對高層建筑結(jié)構(gòu)的地震作用、風(fēng)力作用、溫度作用、場地巖土特征、結(jié)構(gòu)的真實(shí)效應(yīng)和一些基本概念深刻理解的基礎(chǔ)上運(yùn)用正確思維方法去指導(dǎo)建筑設(shè)計，一般來說，概念設(shè)計往往比”計算設(shè)計”更為重要。

    了解高層建筑結(jié)構(gòu)理論并掌握結(jié)構(gòu)體系性質(zhì)的建筑設(shè)計者，在方案創(chuàng)作的立意構(gòu)思階段就能與結(jié)構(gòu)工程師息息相通，提出合理的布局，采用共同的工程學(xué)語言與圖式，從而產(chǎn)生較優(yōu)的設(shè)計方案。

    建筑設(shè)計者在高層建筑設(shè)計的最初階段就必須思考這樣的問題：房子的”骨架”怎樣構(gòu)成?結(jié)構(gòu)是建筑物的骨架，不同層數(shù)、高度的高層建筑必定有不同的結(jié)構(gòu)形式、不同的平面規(guī)模和尺寸與之對應(yīng)，否則就會不合理、不經(jīng)濟(jì)、不相宜。在平面中的表現(xiàn)方式，結(jié)構(gòu)對建筑功能組織和平面布局的影響，不同結(jié)構(gòu)形式的不同特性和適用范圍等等，在建筑設(shè)計者看來可能比其他方面理解、掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計知識來得更直接，與自身目的聯(lián)系更為緊密，這一觀察點(diǎn)的選擇可能與結(jié)構(gòu)工程師不同，但對建筑設(shè)計者而言或許更為有效。   

    高層建筑是結(jié)合大量設(shè)備系統(tǒng)的協(xié)調(diào)集合體。其高度復(fù)雜性決定了安排這些系統(tǒng)的原則，為了發(fā)揮效能，必須具有高度邏輯性、簡單、明了與直接，這些系統(tǒng)清楚的表明其組成部分是不一樣的。對于建筑設(shè)計者而言，與結(jié)構(gòu)技術(shù)一樣．各設(shè)備系統(tǒng)的概念設(shè)計比其詳細(xì)設(shè)計、”計算設(shè)計”更為實(shí)用。例如，在高層建筑設(shè)計中，建筑設(shè)計者應(yīng)了解各類型的高層建筑應(yīng)配備那些設(shè)備系統(tǒng)，明了那些設(shè)備用房是必須配備的，明了相應(yīng)的布局要求、相應(yīng)的面積、空間要求等。建筑設(shè)計者在概念設(shè)計的引導(dǎo)下，將結(jié)構(gòu)技術(shù)與設(shè)備等多方面綜合考慮，才有可能產(chǎn)生合理、優(yōu)美的高層建筑。

3.建筑文化與環(huán)境的優(yōu)化概念

    高層建筑的功能可因時、因事、因地而不同，有著各種各樣的使用功能。在具體的工程實(shí)踐中，諸如高層住宅、旅館、寫字樓、科教建筑，電訊建筑以及高層工業(yè)建筑等，在其籌劃、創(chuàng)意、實(shí)施方案、設(shè)計目標(biāo)達(dá)成的過程中，也無不追尋這些功能構(gòu)架，它與早期功能主義思潮相比，無疑現(xiàn)代人的功能創(chuàng)意具有超越時代觀念的、開放型的功能機(jī)制，表現(xiàn)出新的文化氛圍和價值觀觀念，體現(xiàn)出建筑文化與環(huán)境的優(yōu)化概念。

    尺度龐大、壯觀的高層建筑，特別是以組群或街區(qū)高層建筑群體出現(xiàn)的地區(qū)，高層建筑是城市中重要的因素。一方面建筑體形對城市空間產(chǎn)生巨大魅力，另一方面對于生活其間的人們來說，環(huán)境質(zhì)量及空問藝術(shù)感受又是現(xiàn)代文明的重要標(biāo)準(zhǔn)。人們利用各種籌劃環(huán)境空間的手段，為高層建筑提供一個新的使用空間，改變著局部環(huán)境和地段小氣候，若能遵循協(xié)調(diào)原則將新建筑納人到環(huán)境中，將能創(chuàng)造出優(yōu)美的新環(huán)境。

    從高層建筑的特殊性出發(fā)，高層建筑的總體布局和平面空間布局。及至環(huán)境策劃等方面，在使城市面貌和社會行為模式發(fā)生各種深刻質(zhì)地和機(jī)理變化的同時，既塑造著城市自身的形象，又重新塑造著生活其中的人，不斷地改變著人們的生活習(xí)俗與價值觀念，從心理、生理、審美情趣和行為方式等方面撞擊著人類生存的一系列具有根本性的重大問題。因此高層建筑的總體布局和平面空間布局不應(yīng)是一般工程技術(shù)的功利主義結(jié)果，而應(yīng)是人本主義與技術(shù)主義、實(shí)利與審美、理性與感性、人工與自然、現(xiàn)代化與人類天性、短期利益與長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)、社會效益等多方面的綜合平衡，從而，體現(xiàn)新的建筑文化，創(chuàng)造新的優(yōu)美環(huán)境。

4.設(shè)計者創(chuàng)造力及設(shè)計意識的概念

    高層建筑的設(shè)計作為建筑創(chuàng)作，自由度與靈活性是很大的，可以”因事而異、因時而異、因人而異”，因為它符合人類創(chuàng)造性思維的發(fā)展規(guī)律，也是人類智慧異性升華的必然，它不應(yīng)該，也不可能是一種簡單的模式。但僅就高層建筑的創(chuàng)造性思維而言，建筑師總是面對具體的設(shè)計對象而構(gòu)想，不厭其煩地在自由度與約束條件的沖突與協(xié)調(diào)中尋求平衡點(diǎn)。自由度是人們理念的美好愿望，總是希望多一些、靈活一些、自由一些；然而建筑是一種限制性的藝術(shù)，而建筑設(shè)計創(chuàng)作則是一種物化的形象思維過程，特別對于尺度高大、體量宏偉、功能技術(shù)復(fù)雜的高層建筑，它需要多學(xué)科知識，多工種配合的優(yōu)化與綜合。結(jié)構(gòu)技術(shù)、設(shè)備、防火，交通、系統(tǒng)管理等等對建筑創(chuàng)作有著不同的要求和限制，建筑設(shè)計者如能采眾長而廣辟創(chuàng)作思路，在復(fù)雜、尖銳的沖突因素中變約束條件為邏輯創(chuàng)造哲理，變沖突因素為和諧機(jī)制，充分發(fā)揮創(chuàng)造力，亦體現(xiàn)了建筑設(shè)計者的設(shè)計能力。

    高層建筑設(shè)計既不是一種簡單而隨意可待的行為．也不是脫離實(shí)踐的純推理的邏輯過程。對此，設(shè)計者都知道，高層建筑是人類爭取空間高度的科學(xué)技術(shù)產(chǎn)物，是人類社會文明和建筑文化的一種外化表現(xiàn)，當(dāng)然更應(yīng)是一種實(shí)用物，具體的建筑物。因此，它在實(shí)用、安全、舒適、視覺藝術(shù)等方面應(yīng)當(dāng)是理性的、科學(xué)的、文化的、時代的綜合結(jié)果，對于設(shè)計者來說，超前意識和觀念更新是設(shè)計創(chuàng)作思維模式的飛躍，是現(xiàn)代高層建筑設(shè)計所急需的。

    由此可見，理清高層建筑的設(shè)計概念，是十分必要的，是建筑設(shè)計者進(jìn)行高層建筑設(shè)計的前提。它能幫助建筑設(shè)計者把握好設(shè)計方向，然后經(jīng)過進(jìn)一步的設(shè)計，在正確的軌道上繼續(xù)前行。

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(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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