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多层建筑和高层建筑的界限十篇

发布时间:2024-04-25 22:34:56

多层建筑和高层建筑的界限篇1

2001年9月11日,美国的两幢高417m的摩天大楼——纽约世界贸易中心(worldtradeCentertowers,110层,1973年建成),被恐怖分子所劫持的飞机撞毁、倒塌,美国人引以为自豪的曼哈顿地标不复存在了。恐怖分子选择以攻击标志性的超高层大楼来打击美国的做法,令全世界感到震惊。这也从一个侧面反映出,高标天际的建筑物在人们的心目中,确实占据着相当重要的位置。这从“9.11事件”后人们对高层大楼的关注态度中可以得到进一步的证实,甚至,有些杂志还就此展开了有关高层建筑的讨论。实际上,高大建筑物从古至今就一直普遍受到人们关注,它不仅是人类财富和技术实力的表现,是社会物质文明的象征,而且还代表着人类精神的追求和创造的愿望。所以,从某种意义上讲,我们或许也可以说,人类的建筑历史,就是一部不断追求新的建筑高度的历史。

一、古代的高大建筑

人类的建筑历史已经有数千年。在古代,不论是东方还是西方,人们即已为建造更高高度的建筑而努力,从《圣经》中的通天塔(《旧约全书》)到秦二世“起云阁欲与南山齐”(《三辅黄图》),都表达了这一夙愿。从文献记载和建筑遗存来看,最早的高大建筑,当推埃及的金字塔①、巴比伦的观象台②、玛雅人的塔庙③和中国古代的高台建筑④。其中埃及最大的“胡夫金字塔”(Khufu,公元前2500年)的高度,已经达到了146.5m,但是这些建筑虽高,却都不过是建筑形体的高大,并非使用空间的立体化,而真正靠楼层的叠加、向高层大楼发展的建筑演进,则很可能是起始于中国汉魏时期的楼和塔。

中国汉代时期楼阁建筑已大量出现,从文献记载中我们可以发现,许多木构楼阁的高度都超出人们的想像。《汉书·郊祀志》中记载,汉武帝曾效仿黄帝建“井干楼,高五十丈”。《历代宅京记》中载:铜雀台“经石虎更增二丈,立一屋……又于屋上起五层楼,高十五丈,去地二十七丈”等等。当然,这些文学性的描述往往会有些夸张,但是汉代出土的明器和画像石中的楼阁,却多是3~4层的多层建筑,其中最高的竟达到了7层。而且,出土的数量之丰富,分布的地域之广阔,也足以证明其时木构多层楼阁之发达。

至南北朝,楼阁建筑又与佛塔相结合,并影响到日本。按《洛阳伽蓝记》:北魏洛阳的永宁寺塔高9层,“架木为之,举高九十丈,有刹复高十丈,合去地一千尺”。这就表明,在罗马人用砖石材料创造前所未有的高大建筑空间的时候,中国人开创了木构架叠层架屋的建造方式(框架结构),将建筑的使用空间推向高空。或许可以认为,中国人在约2000年前进行的这种建筑实践,就是后来建筑向高层发展之滥觞。

二、中世纪宗教建筑的塔楼

随着技术的进步,宗教建筑的发展,塔式建筑开始在世界各地控制着城市的天际线。中国的佛塔、伊斯兰建筑的光塔和哥特式教堂的塔楼,占据了世界各地人类聚集地的领空,人类开创的建筑文明,在中世纪又创造出了新的建筑高度记录。

中国现存最高的木构建筑,是建于10世纪的山西应县佛宫寺木塔,塔高9层、67.3m.最高的砖塔也差不多是同一时期建造的河北定县开元寺塔,13层、83.7m高。印度德里的库特普塔(Qutbminar)建于12世纪,塔高72.5m.埃及开罗的苏丹哈桑礼拜寺(madrassoSultenHassan)的光塔高达81.6m.而其时,欧洲一些教堂的塔楼高度,已经接近或是超过了100m.如意大利威尼斯圣马可广场上的钟塔(piazzaSanmarcoBelltower)高98m,法国沙特尔教堂(Chartre,12世纪)的塔楼高107m,英国索尔兹伯里教堂(Salisbury,12世纪)的主塔楼高124m.而在中世纪,建筑高度达到了顶峰的,是德国的乌尔姆教堂(Ulm,14~16世纪),它始建于1337年,建筑高度161m,超过了埃及“胡夫金字塔”的高度,而成为当时世界第一高塔。欧洲教堂塔楼的这种高度竞赛,直到19世纪都没有停止,工业革命到来之际,意大利的themoleantonelliana(始建于1863年)更以164m的高度,打破了乌尔姆教堂保持了200多年的高度记录,而成为迄今为止最高的砖石结构建筑。

超过100m的砖石结构建筑,已将材料特性和当时的建造技术推向了极致。与古代高大建筑物服务于王权不同,中世纪的这些宗教建筑则维系着人们的信仰和精神寄托。这些巍巍壮观的塔楼,后来又被广泛地运用于市政厅建筑,其象征性力量始终震撼人心,并对文艺复兴建筑和古典主义风格建筑产生了较大的影响。

三、工业革命和高层建筑

18世纪前后开始的工业革命,促使建筑技术有了飞跃性的发展,新材料、新结构、新设备和新的施工方法,使建筑物可以被建造得更高。钢铁被大量生产并应用于建筑业。早期钢铁结构建造的建筑多为植物园中的温室,第一座铸铁框架结构的多层建筑,是美国纽约的哈帕兄弟大楼(HarperandBrothersBuilding,1854年建成),虽然它只有5层高,却为钢框架结构的高层建筑的大量出现奠定了基础。

1889年,一座空前高大的钢铁建筑出现在巴黎世界博览会上,它就是闻名遐迩的埃菲尔铁塔。铁塔全部以钢铁建造,高达328m,在当时是人类有史以来建造得最高的建筑。以当时的经济情况、现实需求和建筑技术而论,要建造这样高大的建筑物还只能选择“塔”这种形式。但是,由于它采用了全新的建筑材料和建造技术,这便预示了今后建造具有实用价值的摩天大楼的可能性,而埃菲尔铁塔本身,也成为古代象征性高塔和现代实用性高层建筑之间的分水岭。

19世纪伴随着工业革命的迅猛发展和资本经济的形成,一种新的建筑类型的出现,又从另一个角度,再次拉开了人类建筑高度竞争的序幕,这种新的建筑类型就是“高层建筑”(high-risebuilding)。众所周知高层建筑的出现,主要得益于钢铁、混凝土等建筑材料的进步和电梯的发明。至此,人类建筑高度的竞赛热点,便也很快由非实用性的高塔转向实用性的高层建筑。

第一座高层建筑,是1885年在美国芝加哥兴建的“家庭保险公司大楼”(HomeLifeinsuranceCompanyBuilding,10层,55m)。这座大楼首次采用了钢框架结构,在结构体系、材料应用等方面开创了历史新纪元。此后,美国的芝加哥等地又陆续兴建了一大批高层建筑,并形成了所谓的“芝加哥学派(ChicagoSchool)”。至19世纪末,美国最高的两幢大楼“卡比托大楼”(theCapitol,22层,1892年建成)和“公园街大楼”(parkRow,29层,1894年建成)的高度,已经分别达到了91.5m和118m.

四、20世纪初的摩天楼

20世纪初,由于美国经济中心的转变,高层建筑的建设中心,也从芝加哥转移到了纽约。社会经济实力的发展、人口的集中、攀比心理和商业广告效应的作祟,促使美国的高层建筑竞赛大大加快,建筑高度大幅攀升。纽约的“大都会人寿保险公司大楼”(metropolitanLifetower,50层,206m,1909年建成)是世界上第一幢高度超过200m的摩天大楼,也是人类有史以来,第一座超过古代埃及金字塔和中世纪乌尔姆教堂塔楼的实用性建筑物。

但是,好景不长,这一记录只保持了4年,便又被“渥尔华斯大楼”(woolworthBuilding,52层,241m,1913年建成)打破。接着,1929年建成的“克莱斯勒大楼”(ChryslerBuilding,77层,319m)又再破建筑的高度记录,成为超过300m的建筑,此时高层建筑的出现才仅仅半个世纪,而建筑高度的升幅却超过了已往。至1931年帝国大厦(empireStateBuilding,120层)建成,建筑高度更达到了381m,超过了埃菲尔铁塔成为世界第一高楼,这一世界记录一直保持了40余年,这也使美国成为继欧洲之后的世界建筑高度记录保持者。

与美国相对,这段时间世界其他地区高层建筑的建设却少得多,甚至一些国家还限制高层建筑的建设,对高层建筑多少存在一些抵触情绪。

欧洲由于城市建设早在工业革命之前就已经基本完成,并形成了与之相应的建筑理论。深厚的文化底蕴,使人们对传统城市风貌的保护意识十分强烈,从而导致了许多国家在很长的时间内都用“建筑法规”来限制建筑物的高度。同时,第一次世界大战的破坏,也使得整个欧洲缺少发展高层建筑的经济刺激。直至20世纪20年代,在德国的汉堡和杜塞尔多夫,才出现了一些体量较为高大的多层建筑,然而最高的也不过9层,而且还建在远离传统建筑的地方。

在亚太地区,当时经济实力最强的两个国家日本和澳大利亚,也开始对高层建设加以限制,日本是一个地震多发的国家,由于当时结构抗震理论尚未成熟,所以政府部门只有通过控制高度来确保建筑物的安全。日本1920年颁布的法规规定建筑物的高度最高不得超过31m,这项法规在日本一直沿用了45年。澳大利亚曾在20世纪初尝试过兴建高层建筑,当时最高的建筑是“澳大利亚财产和投资公司大楼”(australiapropertyandinvestmentCompanyBuilding),高45.7m、12层。但是由于消防和日照等原因,澳大利亚很快便又对建筑物的高度加以限制。1912年悉尼率先实施45.7m的限高,此后墨尔本也实行了40.2m的限高制度,到1920年,澳大利亚的其他地区也都相继实施了对建筑高度的限制。

就在世界上大多数国家都对高层建筑加以限制的时候,亚洲另一个经济发展得最快的国家——中国,却成为继美国之后的又一个积极探索高层建筑建设的地区。当时,中国的上海、天津、广州等地,利用西方的技术、材料,甚至直接聘请欧美建筑师进行设计,建造了一批接近当时世界水准的高层建筑。特别是上海,二次世界大战之前,已建有10层以上的建筑28座。1929年第一座超过10层的高层建筑“沙逊大厦”落成,高77m、13层,由公和洋行设计。1934年“四行储蓄会大厦”(现上海国际饭店)建成,高86m、23层,是二次世界大战之前,中国乃至整个远东地区最高的建筑。另外,除了外国建筑师在中国设计的高层建筑之外,中国的建筑师也设计了一些很有影响的高层建筑,如76m高的“中国银行大楼”(陆谦受设计,17层,1937年建成⑤和68.4、m高的“广州爱群大厦”(陈荣技设计,14层,1937年建成)。

五、二战以后世界性建设热潮中的高层建筑

二次世界大战之后,随着世界经济的复苏和相关技术的日趋成熟,高层建筑的建设,在世界范围内进入了兴盛时期。世界各地的许多主要城市都建起了摩天大楼,一些主要发达国家的建筑高度都达到了100m,至70年代中期又突破了200m.美国在此次世界性的高层建筑建设热潮中,仍然处于统领地位。这不仅是因为美国在高度竞赛中又再次打破了人类建筑的高度记录,突破了400m(纽约世界贸易中心110层,417m,1973年建成),而且,高层建筑的建造数量也大大增加,从几个主要城市发展到遍及美国各地。在高层建筑设计理论、建筑材料和建筑技术等方面,美国也仍然走在世界的前列。1974年在芝加哥建成的“西尔斯大厦”(Searstower,110层),以443m的高度成为世界最高的建筑,并称雄世界22年。

在欧洲,高层建筑主要出现在一些经济中心城市,如法国的巴黎、英国的伦敦、德国的法兰克福和意大利的米兰等地。高层建筑在保守派的反对声中,突破了教堂的尖塔,成为控制城市天际线的新型标志。1952年在德国杜塞尔多夫建成的“塞森·阿德姆大楼”(thyssenadmBuilding,30层,160m),是欧洲第一座高度超过100m的现代高层建筑,而法国的“梅因·穆特帕萨斯大楼”(mainemontparnasse,64层,229m,1973年建成),则是欧洲第一幢高度突破200m的建筑。与此同时,加拿大和澳大利亚也修改了建筑法规,成为高层建筑建设的热点地区之一;而南美的巴西在1940年就已经建造出30层、120m高的高层建筑。

日本在解决了结构抗震这一最为棘手的问题之后,也开始大力兴建高层建筑。建筑法规一经废除高度限制,第一座高层建筑——“霞关大楼”(Kasumigaseki,36层,1968年建成)的高度就达到了147m,而仅仅6年之后,建筑高度便超过了200m,建筑高度发展的速度之快,超过了欧洲各国。至1978,“阳光大厦”(Sunshine60,60层)又以其226.3m的高度成为亚洲第一高楼。就100m以上高楼的建设数量而论,到70年代末,日本已建成40余座,位居世界第三,仅次于美国和加拿大。

六、20世纪80年代至今崛起的亚洲高层建筑

20世纪80年代以后,欧美经济持续萧条,建筑业发展缓慢,高层建筑的建设处于稳定发展时期。建设的侧重点也从数量的增多、高度的增加,转化为质量上的提高。而此时,亚洲太平洋沿岸国家的经济发展速度开始领先于世界,加上该地区的人口密度极大,这就促使这一地区成为当今世界新一轮高层建筑建设的热点地区。随着亚洲经济实力的不断增强,建筑高度的竞赛也开始由美国转向亚太地区。

继日本之后,新加坡、香港、中国、韩国、马来西亚、台湾等亚洲太平洋沿岸的国家和地区,都相继出现了大规模的高层建筑建设热潮。在短短的20~30年间,新加坡、日本的东京和中国的香港、上海、深圳等城市便已成为高层建筑的密集之地,不但建设的数量已经远远超过了欧美,而且建筑高度也急起直追。

1985年建于槟城的KomplelestunabdulRazak大厦以245m的高度,打破了日本保持7年的亚洲第一记录。仅仅相隔1年,新加坡的“海外联合银行中心”(overseasUnionBankCenter,66层),又以280m的高度再破亚洲记录,而1989年在香港建成的“中银大厦”(BankofChina,70层)更成为亚洲首次超过300m的建筑。至1996年吉隆坡建成“佩重那斯大楼”(petronastowers,88层,452m),高度突破450m,超过了美国的“西尔斯大厦”成为世界上最高的建筑。

这就说明,自高层建筑出现以来,一直由美国保持了100多年的高度记录,已于20世纪末转由亚洲国家所取代。据世界“高层建筑与城居委员会”1999年统计,世界上超过400m的高层建筑共有6座,其中3座位于亚洲,超过300m的高层建筑共有20座,也有10座位于亚洲,而20年前,亚洲却没有一幢超过300m高的大楼。可以明显地看出,亚洲地区高层建筑发展的速度之快,已经超过了历史上的任何时期。所以有人曾预言,21世纪的亚洲,将会成为世界高层建筑发展的中心和高度记录竞争的热点地区。

注释

①埃及的金字塔始建于公元前3000多年以前,最有代表性的是吉萨金字塔群,其中最大的一座胡夫金字塔高146.5m,是古代建筑遗构中最为高大的建筑物。

②古代西亚地区文化十分发达,巴比伦王朝时期的城市中曾建造过很多高大的观象台,传说中的巴比伦空中花园也是建于一系列高大的建筑平台之上。

③玛雅人常把庙宇建在阶梯形的金字塔之上,提卡尔城的一座塔庙高约70m.

④中国上古时期以高台建筑为最高,《诗经》中就有关于著名的“灵台”的记载。《陵贾新语》中曾载:“楚灵王作乾豀之台,百仞之高。”《史记》中说西汉的神明台,高五十丈。

⑤“中国银行大楼”的原设计为34层,约100m,计划要建成中国当时最高的建筑,但是由于抗日战争的影响,被迫改为17层,76m.

到第一次世界大战时,大量的摩天楼由于地产的因素,得以在城市里实现。他们中大多数是由一些经营良好的私人事务所设计。

1917年,建于美国旧金山的willispolksHallidieBuilding首先实现了完全玻璃和钢框架体系。

1921到1922年,mies设计了两个玻璃摩天楼方案,一个是多边形,另一个带有古怪的外墙。

20年代,处于经济的原因,在高层建筑上没能有突出的表现,美国在此时期占据了主导地位,这时期美国高层建筑界所表现的倒退和复古和22年的芝加哥竞赛一致。

1922年的芝加哥透平机塔楼的世界竞赛,是20世纪前半期最大的摩天楼的集合展。本次竞赛的获胜者是JohnmeadHowells和RaymondHood,他们的方案是一个哥特式建筑,没有任何创新和改革。

而第二名elielSarrinen的设计却被认为对后来的高层建筑的发展有着深远的影响,闪烁着美学上的新理念的光辉。(下左一:elielSarrinen;下中:Geropius)

但是整个20年代,高层建筑在技术方面却没有什么改进,还是钢框架上垒砖石结构。芝加哥竞赛之后的20年代被认为是高层建筑史上最可怕的时期。

值得一提的是,1920年HughFerriss绘制了4-5张高层草图,强调面的运用在视觉上的效果,他认为,对于建筑石墙面雕塑感的重视要远比一些历史细节或是所谓的历史形式重要的多。

多层建筑和高层建筑的界限篇2

关键词:超高层建筑

建设多高的建筑就可以称为“超高层建筑”。在我国的建筑规范中并无明确的规定。在我国的(高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2001年版)中,只规定了:10层及10层以上的居住建筑,或高度在24m以上的公共建筑,称之为“高层民用建筑”。至于对“超高层建筑”则无明确的界定。在该规范中,只在避难层、停机坪、消防水压、灭火设施、正压排烟及火灾自动报警等方面,对于高度超过100m或层数超过32层的民用建筑有特殊要求。依此理解,是否100m可以作为“超高层”与“高层”的一个界限呢?我认为是合适的。从日本的(消防法)来看,它对高层建筑的界限是定在31m高或10层的建筑物。在1999年日本出版的一本著作中,进一步将高度在100m以上或25层以上的建筑物定义为“超高层建筑”,并将高度在300m以上或,5层以上的建筑物称为“超超高层建筑”。实际上,到2000年,日本的第一高楼还只有296m高(横滨的置地大厦,地上70层,地下3层,1993年建成)。

我国高度在百米以上的超高层建筑的建设,开始自20世纪70年代。当时突出的例子是115m高的广州白云宾馆,它建成于1976年。80年代,我国在经历浩劫之后,转入改革开放的局面。为了适应经济发展的需要,有一批百米以上的高楼崛起于沿海开放地区。首先集中在广州和深圳,上海、天津间有一些,尚形成不了气候。真正成群的高楼耸立是在90年代。特别是在1992年以后,改革开放的大好形势进一步形成,一栋栋擎天巨厦矗立在祖国的土地上。仅从中国建筑科学研究院的统计来看:截至1996年底,全国最高的百栋建筑物中,最低的为120m,高度在200m以上的有8栋。到了1998年底,全国最高的百栋建筑中,最低者为150m,200m以上者有20栋,最高为420m.其中高度在300m以上的就有深圳的地王大厦(325m,81层,1996年建成,世界高楼第十一位)、广州中信广场(322m,80层,1996年建成,世界高楼第十二位)和上海金茂大厦(420.5m,88层,1998年建成,世界高楼第三位)。这都够得上“超超高层建筑”了。据不完全统计,全国现有高层建筑46660栋,百米以上的超高层建筑有850栋。

到了2000年左右,全国好几个地方都提出了拟建超超高层建筑的规划,仅在北京见诸报端的就有两栋300m以上的高楼和3栋500m以上的高楼。

2000年8月,金茂大厦开业一周年,上海举办了国际超高层建筑经营管理研讨会,邀请了世界上最高的4栋大厦的物业主管经理参加,即吉隆坡的双塔、芝加哥的西尔斯大厦、上海的金茂大厦和纽约世贸中心。纽约世贸中心的物业主管经理alanReiss相当仔细地介绍了纽约世贸中心的管理经验,特别是在1993年遭受汽车炸弹袭击之后,所采取的一系列应付突发事件的措施。我们当时听了,很佩服他们考虑周到。但是当时没有想到的是,仅仅过了一年,“9.11”事件就将纽约世贸中心夷为平地。而Reiss先生是否罹难,亦不得而知。这次会议还邀请了日本第一高楼横滨置地大厦和韩国第一高楼汉城的六三大厦的主要负责人参加了会议。这次会议开得很成功,但是对国内建设界的影响并不大。

超高层建筑由于其体型巨大,功能复杂,容纳人员众多,投资十分庞大。通常由于它特殊的地位,成为一个地区的地标式建筑。近年,对这类建筑物称之为科技的集中体现,综合国力的象征,城市的标志等等,都是恰当的。其本身确实是体现了多方面的物质成就。它要耗费大量的人力、物力、财力。金茂大厦的每平方米造价大体上要20000元人民币,每天的正常运行费用约需上百万元人民币。所以,超高层建筑的建设和维护要耗费大量财富。就现代超高层建筑的巨大维护费用来说,已经失去了早期建造这一类建筑是为了节约用地的意义。按照英国DeGw在1999年公布的文件,将建筑物的寿命(生命周期)定为65年的话,其建设费用与维护费用之比约为1:3至1:4.若以上海金茂大厦每天的维护费为100万元人民币计算的话,65年寿命约需237亿元,差不多为建设费用的4.5倍左右,这是个很大的数字,是任何建设者不得不考虑的问题。

一、普通问题转化成特殊问题

从土建工程角度来看,建造超高层建筑,技术上应该是没有什么问题的。我国几度提出过要建造高度在500m以上的大楼就说明技术是可行的,有人说“从技术上说,建筑?km高的大楼也是可以的”。但是,从设备和设备系统角度看就不那么些简单了,超高层建筑绝不是普通建筑的拉伸或简单叠加。在一般建筑物中的一般问题,到了超高层建筑中都成了特殊问题,需要特别关切和处理。在这些问题之中,某些问题到了超超高层之中会更加变本加厉地凸现出来,甚至,一些问题成了国际性的疑难杂症。高层建筑要承受侧向的风力,这一点是勿庸置疑的。但是,对建筑物影响多大?一般说,在正常的风压状态下,距地面高度为10m处,如风速为5m/s,那么在90m的高空,风速可达到15m/s.若高达300-400m,风力将更加强大,即风速达到30m/s以上时,摩天大楼产生的晃动将十分剧烈。纽约世贸中心在春季刮风时,通常摇晃偏离中心6-12英寸(15-30cm),在强飓风作用下,位移可达3英尺(1m),设计按最大风力下的最大偏离为4英尺(7.3m)。据报告的资料,芝加哥西尔斯大厦在大风情况下最大偏离中心可达6英尺(2m),据说他们装了陀螺平衡装置后可调到5英尺。上海金茂大厦的项点位移按风洞试验可达0.9-1.2m.对大楼的这种晃动,纽约世贸中心的经验是首先考虑它对电梯的影响。电梯被视为超高层建筑的“生命线”。纽约世贸中心有246部电梯,当电梯高速运行的同时,如果大楼的晃动超过6英寸,电梯的钢缆就会因时紧时松的受力不均受到伤害,并造成危险。为此,他们专门设计了一套报警系统和电梯钢缆的随动跟踪机构,可以及时调整电梯钢缆的长度乔口受力情况。

另外一个在普通房屋中不会出现的现象是:到了冬天,在气温较低的情况下(纽约世界中心的资料是气温低于-6摄氏度),会由于低层(特别是一层大堂)和地下室的冷空气窜入电梯井,经烟囱效应形成强大气流,造成电梯关不上门。而且会将底层的一些气味带到高层,如厨房的气味、油烟味等,此时如在底层或地下室有电焊操作或燃气泄漏就可能将火源随气流带到高层,极端危险。同时,由于电梯轿厢与井壁间的缝隙很小,在电梯移动时,气流的摩擦会产生啸叫,这种现象在金茂大厦也有出现。据对于超高层建筑设计极有经验的美国Som设计事务所说,这是个国际性难题,目前尚未找到很好的解决办法。

几栋超高层大楼都曾出现过断电、跑水等事故。从管理上看除了做好预案,防止事故发生和做好备用系统以外,一旦事故出现,如何抢救,是否有一位掌握全局、了解本系统一切细枝末节的人十分重要。上海金茂大厦的管理层就曾对没有一位掌握该建筑14000多个阀门的人感到十分遗憾。

擦玻璃也成了管理这些庞然大物的一个麻烦。金茂大厦的幕墙有,0.8万平方米,据说两架擦窗机连续工作,一年才能把所有的玻璃擦一遍,而且,由于建筑外形凹凸起伏太大,檐部又挑出很多,有的地方达3m以上,擦玻璃相当困难。

以上几个例子,只是说明对一般房屋或者一般楼房来说很普通的不成为问题的问题,到了超高层建筑中都成了问题,及至成了大麻。原因就在于它特别高,特别复杂,造成了设计、施工和管理维护诸多方面与众不同之处,点点滴滴都要认真对待。

二、消防是重中之重在上海会议上,6座国际顶尖知名建筑的管理者都提出了一个共同的重中之重的问题,那就是:防火。在这方面要有更多的考虑和预防措施。

超高层建筑通常功能多元化,设备又十分复杂。其本身可能引起火灾的因素甚多,如电器设备多,维护、管理和使用不当;明火管理不善、吸烟;机械故障或施工操作不当。如再加上天灾(雷击起火)、人祸(纵火破坏),可以说火灾的潜伏性和可能性是很大的。若就火灾的成因来分析,尽管一般的普通房屋潜伏的火灾危险性和成因也不外乎这几条,但对于超高层建筑来说,一旦火灾形成,较一般建筑具有更大的危害性。据上海市消防局总工程师沈友弟分析,主要有以下三个方面:

1、火灾迅速蔓延扩大。这除了超高层建筑中有较多的可燃物质(装修材料、家具、物品、管道保温材料、电线包皮)以外,超高层建筑的垂直管道、井筒形成了若干纵向的烟筒。火灾时,其拔风抽力效应会助长火焰和烟气的蔓延,而高度愈高、抽力愈大,此种烟筒效应就更加强烈。在超高层建筑中烟气沿楼梯间或井筒垂直上升的速度约为每秒3-4m.一座100m的建筑,如无阻挡,只要半分钟即可将火势引至顶层。应当说,对超高层建筑来说,这种“烟筒效应”是最可‘咱的,也是最难于防范的。尽管可以在某些管道中设防火阀,但有时控制失灵或不能严密闭合都可能有火溢出而延烧。此外,火焰自窗口喷出沿外墙延烧至上一层,或借风势将火星或火焰水平吹出,引燃附近其他建筑物的情况也时有发生,建筑物愈高,可能吹得愈远,危害愈大。

2、人员疏散困难。超高层建筑特别是超超高层建筑,常常聚集了大量人员在内工作、生活,如纽约世贸中心双塔内容纳的工作人员为40000人,每天还有6000名观光客。一般来说,300m以上的高楼均可容纳万人以上,在火灾发生的时候,除消防专用电梯以外,一切客货电梯均须立即降到底层,不能使用。于是大量人流需通过楼梯疏散。层数愈高、人员愈多,所需的疏散时间也愈长。成千上万人要从数百米的高楼走下、走出,少则数十分钟,多则要数小时。而且,这种疏散不能寄希望于消防云梯车,一则是数量有限,何况这些云梯车还要进行灭火等高空战斗作业;另一个是云梯车高度有限,我国的规范中消防的高空作业高度定在24m,而上海、北京等几个大城市消防云梯车的最大高度也就只能到达33m.

多层建筑和高层建筑的界限篇3

关键词:高层建筑;消防设计;施工;后期管理

中图分类号:tU208文献标识码:a

近年来,各地屡屡报导高层建筑火灾问题,损伤惨重。是什么原因造成高层建筑的火灾频发,我们能不能采取主动措施减少火灾的发生,降低火灾造成的人员伤亡和经济损失呢;本文主要分析了现阶段高层建筑存在的防火技术难题,并提出了一些改进的措施。高层建筑设计中的关键点之一是防火设计。

一、现阶段高层建筑防火技术难题分析

1.玻璃幕墙的使用:为了采光以及外形美观,高层建筑中多采用玻璃幕墙,玻璃幕墙本身虽不会燃烧,但当发生火灾时会形成‘烟囱效应”,这样更有助于火势的蔓延,并且玻璃幕墙的耐火能力较差,发生火灾后不久就会失去防护能力,掉落下来也影响被困人员的人身安全。

2.消防审核比较困难:消防审核的目的主要是在建筑方案设计、可行性研究阶段时,能提出问题,有效解决存在的防火问题。但现实是消防部门在审核中遇到不少难题,首先是三边工程,建设单位为了节省资金,尽快见效益,在施工阶段边设计、边施工,有的甚至擅自更改消防设计。其次是形象工程,不少形象工程的防火间距、消防车道的设置等均无法满足现行规范的要求。第三就是边施工边报审,审核还未通过,工程却已完成大半,有的甚至不是按审核通过的图纸来施工的,因此,存在不少先天隐患。高层建筑物建成一座就相当于增加了一个重大火灾隐患单位。

3.屋顶直升机停机坪设置不符合要求:《高层民用建筑设计防火规范》明文要求:“建筑高度超过100m,且标准层建筑面积超过1000平方米的公共建筑,宜设置屋顶直升机停机坪或供直升飞机救助设施”。规范并未作出强制性规定,因此,不少超高层建筑都未设屋顶停机坪,致使高处楼层发生火灾时,云梯高度不够,直升飞机又无处降落,这就给火灾发生后的营救工作带来的很大的困难。

4.避难所设置困难:《高层民用建筑设计防火规范》还规定:“建筑高度超过100m的公共建筑,应设置避难层(间),两个避难层之间,不宜超过l5层”。很多人认为设置避难层不仅会影响建筑物立面效果,同时又造成了资金的浪费。很多建筑虽然设置了避难层,但也形同虚设,人们根本不懂该如何利用、也不愿意到避难层去。

二、针对高层建筑的防火问题,在设计施工及管理等各方面做的改进:

1.保证建筑主体结构有足够的耐火稳定性

目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在摄氏450~650度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。因此,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。

(1)耐火等级和材料选择。中国按建筑常用结构类型的耐火能力划分为四个耐火等级(高层建筑必须为一或二级)。建筑的耐火能力取决于构件的耐火极限和燃烧性能,在不同耐火等级中对二者分别作了规定。构件的耐火极限主要是指构件从受火的作用起,到被破坏(如失去支承能力等)为止的这段时间(按小时计)。构件的材料依燃烧性能的不同有燃烧体(如木材等)、难燃烧体(如沥青混凝土、刨花板)和非燃烧体(如砖、石、金属等)之分。

(2)建筑物应根据其耐火等级来选定构件材料和构造方式。如一级耐火等级的承重墙、柱须为耐火极限3小时的非燃烧体(如用砖或混凝土作成180毫米厚的墙或300×300毫米的柱),梁须为耐火极限2小时的非燃烧体,其钢筋保护层须厚30毫米以上。设计时须保证主体结构的耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火灾过后易于修复。隔墙和吊顶等应具有必要的耐火性能,内部装修和家具陈设应力求使用不燃或难燃材料,如采用经过防火处理的吊顶材料和地毯、窗帘等,以减少火灾发生和控制火势蔓延。

2.做好防火分隔与安全通道设计

高层建筑中,因有毒烟气窒息死亡的人员占死亡人数的70%左右,烟气是火灾中的隐形杀手。所以,要充分考虑在建筑内设置防排烟系统的重要性。烟气的水平流动速度为0.3、0.8m/s,垂直方向扩散速度为3.4m/s,当烟气无阻拦时,只需1min左右就可以扩散到几十层高的大楼。烟气的流动速度大大超过了人的疏散速度。楼梯间、电梯井及各种竖向管井是高层建筑火灾垂直方向蔓延的重要途径,易形成“烟囱效应”。而楼梯间及其前室或合用前室是火灾时人员临时避难、疏散的场所,消防电梯间及其前室是消防队员进入高层建筑灭火的主要通道。为了阻止烟气进入这些部位或排出这些部位的烟气,保证人员安全疏散和扑救。

(1)防火间距:为防止火势通过辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。一、二级耐火等级民用建筑物之间的防火间距不得小于6米,它们同三、四级耐火等级民用建筑物的防火距离分别为7米和9米。高层建筑因火灾时疏散困难,云梯车需要较大工作半径,所以高层主体同一、二级耐火等级建筑物的防火距离不得小于13米,同三、四级耐火等级建筑物的防火距离不得小于15和18米。厂房内易燃物较多,防火间距应加大,如一、二级耐火等级厂房之间或它们和民用建筑物之间的防火距离不得小于10米,三、四级耐火等级厂房和其他建筑物的防火距离不得小于12和14米。生产或贮存易燃易爆物品的厂房或库房,应远离建筑物。

(2)防火分区:建筑中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等把建筑划为若干区域。一、二级耐火等级建筑长度超过150米要设防火墙,分区的最大允许面积为2500米2;三、四级耐火等级建筑的上述指标分别为100米、1200米2和60米、600米2。一、二级防火等级的高层建筑防火分区面积限制在1000米2或1500米2内,地下室则控制在500米2内。防火墙应为耐火极限4小时的非燃烧体,上面如有洞口应装设甲级防火门窗,各种管道均不宜穿过防火墙。不能设防火墙的可设防火卷帘,用水幕保护。

(3)安全疏散通道出口:为减少火灾伤亡,建筑设计要考虑安全疏散。公共建筑的安全出口一般不能少于两个,影剧院、体育馆等观众密集的场所,要经过计算设置更多的出口。楼层的安全出口为楼梯,开敞的楼梯间易导致烟火蔓延,妨碍疏散,封闭的楼梯间能阻挡烟气,利于疏散。防烟楼梯间因设有前室,更有利于疏散。高层建筑须设封闭的或防烟的楼梯间,楼梯间应布置成有两个疏散方向。超高层建筑应增设暂时安全区或避难层,还可设屋顶直升飞机场,从空中疏散。疏散通路上应设紧急照明、疏散方向指示灯和安全出口灯。

多层建筑和高层建筑的界限篇4

论文摘要高层建筑经过一个世纪的发展,从古典复兴式、现代主义的国际式直至当代强调个性、高技术中环境的多元化趋势,高层建筑的美学问题始终是建筑界关注的焦点。高层建筑作为构筑方式概念性突破的同时,也泛速地成为一种全新的艺术形式,并发展成为现代科学技术与美学形式相结合的建筑领域的尖端产品。

建筑是一种综合性艺术,是一部凝固的史诗。她积淀着人类的历史,体现了各国人民丰富的想象力和独特的思维方式。人类在建筑艺术中表现了复杂多样的美学思想,并要求以空间组合、比例、尺度、色彩、质感、体型等建筑艺术语言,统一多变,主次分明,有和谐韵律的结构布局,表现出多种不同的意境和风格。近年来,随着建筑美学研究的不断发展,它的内容还在进一步扩大。当代建筑美学正在更广阔的领域中对建筑美感的心理构成因素、建筑创作的形象思维特征、自然美与环境美的美学内容、形式美的形成与发展等课题进行广泛深入的研究,它反映了当今建筑美学发展的新趋向。本文主要阐述了不同时期的高层建筑的美学价值。

1早期的离层建筑

高层建筑的发源地可以追溯到上个世纪美国的芝加哥。作为当时的商业中心,芝加哥的经济得到了快速发展,随着城市的繁荣,人口的猛增,特别是1871年的芝加哥大火,使得城市重建问题特别突出,为了在有限的市区建造尽可能多的房屋,高层建筑便首先在芝加哥出现了。目前较普遍公认的世界上第一幢有现代意义的高层建筑便是芝加哥的家庭保险公司大楼代

这个时期的高层建筑造型特征是:体形较规整,在竖向划分为三段体顶部、墙身和基座;顶部往往设计成象征高直式教堂的尖顶或退台;顶部及外墙上采用大量的附加装饰,包括古典的线脚和浮雕;在墙身部分多为厚墙小窗和竖向体量划分的处理;而在基座部分,还往往保留了古典的壁柱及柱式。

2现代主义时期的高层建筑

到1945年二战结束后,高层建筑如雨后春笋般在美国大量兴建,并向超高层发展,继而在欧洲、亚洲、澳州及第三世界国家都相继出现许多高层建筑。形成世界范围内的高层建筑的兴盛时期:h。从二战到70年代中期,是世界范围内的高层建筑发展的繁荣时期。1974年建于芝加哥的希尔斯大厦,至今仍是世界最高的高层建筑之一,他的造型不仅反映了现代建筑的美学原则,也反映了其先进的结构特征,并力求创造独特的建筑上部造型和轮廓线,成为业主和企业在城市中易于识别的广告性标志。然而,由于现代建筑忽略了历史文脉,排斥装饰,过分强调工业化作用,到处出现的是工业化的高层建筑造型,而忽视了建筑与人、建筑与环境的关系。

3新现代主义时期的高层建筑

新现代主义是相对于现代主义而言的,它在继承和发扬现代主义的核心思想的同时对现代主义的局限进行了改良、发展和完善。其坚持现代主义的理性和功能化,追求功能、技术与艺术的平衡,但却力图从不同的角度和层次进行重新诊释。这种设计思想表现在高层建筑的设计之中,功能、结构、设备、材料等因素的重要性比其他建筑类型更为突出。新现代主义在高层建筑立面造型上有很多创造性的发展和提升,高层建筑不再是简单的四方体,而往往是以抽象的儿何体或组合几何体,以富有形态、材料质感和色彩变化及结构美感的新视觉形象出现。随着高层建筑的发展.人们越来越感受到它们是近邻环境的一部分,并发展出多种对城市、对环境的认识理论。不同的理论也导致了现代主义对环境的不同处理手法。今天的文脉要求我们城市结构、文化、尺度、材料等广泛问题进行调查,以追求建筑在时空上的特定位置感和多种文脉关系,使工程与建设地点融为一体,创造特定的环境气氛。从这个角度来说,新现代主义对体形的关注正是对城市文脉的一种解释和认可。

4目前高层建筑的发展趋势

每个时代的审美观都受到社会、科技、文化和经济的深刻影响,随着科学技术的突飞猛进和人类认识能力的提高,正确认识科学美和艺术美的问题,又在一个新的层次上提出来。随着亚洲特别是环太平洋西岸地区在近二十几年来经济的飞跃和持续发展,高层建筑建造的重心已从美国转移到了这一地区,大量的高层建筑和摩天大楼在这里应运而生,可以说这里成为了新一代高层建筑的试验基地,在这些地域中,我国的上海浦东新区无疑是最新最辉煌和最引人注目的一个。在我国的香港、广州等地,经济的腾飞也带动了高层建筑的发展,比如在香港建造的中环广场大厦、中国银行大厦以及富有传奇色彩的汇丰银行大厦等。日本也突破了地震的限制,建造了横滨里程碑大厦和东京都厅舍等高质量的建筑,韩国和新加坡也都掀起了高层建造的热潮。

20世纪90年代,建筑的生态设计意识与城市生态学已成为建筑师广泛关注的重点。绿色建筑的创作和有效利用自然资源的设计技术陆续推开。将具有现代感的建筑与生态环境有机结合,将使用功能与生态环境有机结合,提倡新建筑与古建筑的对话,建造花园城市、山水城市和生态城市已成为新一代建筑师追求的建筑美学目标。在21世纪,建设具有良好生态环境的亲切、舒适、方便、美丽的个性化现代城市,是建筑师面临的重大课题。

多层建筑和高层建筑的界限篇5

省份:天津市;邮编:301600

第二作者:宋宏瑞;工作单位:天津华厦建筑设计有限公司;

省份:天津市;邮编:301600

摘要:随着高层建筑技术的迅速发展,高层建筑已经成为城市空间中不可缺少的元素,建筑空间是动态的空间,它充满了活力,如同一个有着很强生命力的精灵。本文重点介绍了空间序列组合、空间界面的创造,详细分析了基于动态空间思想的当代建筑设计方式。

关键词:建筑设计;动态空间;界面;高层;发展

abstract:withtherapiddevelopmentofhighbuildingtechnology,highbuildinghadbecomethecityspaceindispensableelement,buildingspaceisdynamicspace,it'sfullofenergy,likeahaveastrongvitalityoftheelves.thispaperintroducesthespace,thespaceoftheinterfacecombinationsequencetocreate,detailedanalysisbasedondynamicspacethoughtofcontemporaryarchitecturedesignway.

Keywords:architecturaldesign;Dynamicspace;interface;top;development

中图分类号:S611文献标识码:a文章编号

一建筑空间序列组合

空间是建筑的主角,功能是空间的灵魂。人在建筑中活动着,从连续的各个视点来观察着建筑物的空间。然而,在建筑物的各个不同的空间中,人们不会也不可能漫无目的的活动,空间是人为的空间,它必须满足于人们不同的使用功能,并形成良好的空间序列。人的每一项活动都是在时空中体现出的一系列的过程,静止只是相对和暂时的,每种活动过程都有一定的先后规律和行为模式。建筑物的空间设计就是按这样的序列来安排的,这也就是空间序列的客观依据。但在实际处理过程中,却不仅仅满足于这种行为活动的物质需要,还必须把各个空间作为彼此相互联系的整体来考虑,以此作为建筑空间,时间形态的反馈作用于人的一种艺术手段,以便更深入、更全面、更充分的发挥建筑空间艺术对人心理上、精神上的影响。故而《礼记》中说“为宫室,辨外内,男子居外,女子居内,深宫固门,阍守之,男不入,女不出”。空间的“连续性”和“时间性”是空间序列的必要条件,人在空间内活动感受到的精神状态是空间序列考虑的基本因素。

二建筑生态设计与城市动态空间

随着近几年来资源短缺问题的出现,全球提出了可持续性发展,而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的,随之就出现了生态型建筑的概念,这是在当今建筑设计思想中的一种新思潮。高层建筑生态设计具有一些共同特点,它们都注重把绿化引入建筑楼层,考虑日照、防晒、通风,以及与城市环境的有机结合等因素。此外,屋顶绿化也是近些年来比较流行的做法,可以看出建筑的第五立面显得尤为重要,最重要的是使城市空间更加丰富。伴随着建筑物的增加,大块的绿地面积锐减,相应的环境条件愈加恶化,致使人们对环境的关注和重视达到前所未有的程度。因此,在城市的发展建设过程中,要充分利用各块绿地,增加绿地面积。即便这样,还是达不到人们预期的目的,而现代建筑物大多数是平屋顶,屋顶多采用钢筋混凝土预制板结构,现代的建筑方法是在预制板上面做隔热防水层,从空中鸟瞰,一栋栋楼群好似戴着黑帽子,住在屋顶的居民也备受沥青之害,过着冬冷夏热的生活。近两年许多人开始建造屋顶花园,让死气沉沉的屋顶生机盎然。

三建筑动态空间界面的创造

空间也即建筑物中间空的那部分,即人们使用的部分,人们使用着,感受着空间,但直接看到甚至触摸到的却是围合空间的界面实体―――也即是围合成室内空间的天(顶棚)、地(楼、地面)、墙(墙面、隔断)。就空间本身而言,不同的界面的处理,营造不同着空间氛围,引领着空间水平或垂直的动向。不同的空间界面围合而形成不同的空间形状。人们对空间的视觉感受不仅在于作为实体的界面,也在于空间的形状。处理好了界面的效果,才能谈到动态空间的创造;而对界面的处理,又不仅仅着眼于界面本身,还必须着眼于由界面围合起来的那个空间。

(1)界面的材质、纹理与色彩。合理的运用各种材质、纹理、色彩,塑造需要的空间氛围,形成良好的视觉效果,而引起人们心理共鸣,引领人们的思维,形成良好的视觉动态效果。不同的材质纹理与色彩处理的界面,给人的感觉也不一样,创造的空间动态也不一样,形成的视觉效果也不一样。一般而言,光滑的大理石给人整洁,精密之感;纹理清晰的木材给人自然亲切之感;有斧痕的假石给人有力、粗犷之感;镜面、不锈钢给人精密、科技之感;清水勾缝砖墙面给人传统、乡土之情感;大面积灰砂粉刷面给人整体平易之感;垂直纹理使空间紧缩、增高;水平条纹使空间开阔降低;顶面深色使空间降低属抑;大花饰墙面使空间缩小;小花饰墙面使空间增大;面砖、石材、玻璃使空间挺拔冷峻;木材、织物使空间亲切、平易。不同的界面材质与色彩能取得不同的动态效果。

(2)界面上的图案与线脚。界面上的图案必须从属于空间环境整体的气氛要求,起到烘托、加强空间精神功能的作用。根据不同的场合,图案可能是具象的或抽象的、有彩的或无彩的、有主题的或无主题的;图案的表现手法有绘制的、与界面同质材料的,或以不同材料制作。界面上的图案与线脚在很大程度上起到营造空间氛围、形成空间导向、强化或减弱空间层次关系、强化或减弱空间的主从关系,给人不同的空间想象力,形成空间动势的作用。经常采用曲线造型、或简单的直线图案、或圆形铺饰等手法,很自然的引导人的视线、诱导人们的行动。

(3)界面的形状。界面的形状对空间的形状起着决定性的作用,在形成空间氛围中也起着很大的作用,而且其造型往往直接营造着各个功能空间的区域界定,决定着空间的动态与静态关系。界面的形状,较多情况是以结构构件、承重墙柱等为依托,以结构体系构成轮廓,形成平面、拱形、折面等不同形状的界面;也可以根据空间使用功能对空间形状的需要,脱开结构层另行考虑,除了结构体系和功能要求以外,界面的形状也可按所需的环境气氛设计,来创造我们所需要的建筑空间。

四建筑空间的相互渗透

空间的相互渗透有点中国古典园林的设计意境,室内外空间相互渗透,在室内引人室外的空间景观为室内所有,来创造良好的动态视觉效果。运用中国古典园林中“藏与露,虚与实,蜿蜓曲折”等手法,利用空间的相互渗透来丰富空间层次的变化,并借以造成一种极其深远和不可穷尽的感觉。在室内外形成界限,巧妙的利用各种手段,使分割的同时又相互连通、渗透。从而使空间深远而贴进自然,并引领人的视线在内与外的空间中来回流动。中国古典园林的指导思想在于“巧于因借,精在体宜”,利用借景,让建筑空间与外环境相融合与流通,形成视觉的整体效果;建筑空间也巧妙的运用不同手段形成内外空间的互动,创造出流动的“气场”与良好的视觉效果。而室内的空间之间的相互渗透,则主要通过分割与联系、阻隔与导向的关系来处理。一个大的空间,如果不加以分割,就不会有层次变化,但完全隔绝又显得呆板,只有在分隔之后又使之适当的连通。才能使人的视线从一个空间穿透至另一个空间,从而使两个空间相互涌透,显现出空间的层次变化,并产生极其深远,乃至不可穷尽的感觉,被分割的空间本来处于静止的状态,但一经连通之后,随着相互间的渗透,若似各自都延伸到对方中去了,便打破原来的静止状态,视线穿透了相互的空间位置,流动了。例如用图案玻璃造型隔断,既区分了空间界限,也让空间相互通透游动,行成良好的动态视觉效果。

五当代高层建筑空间设计思想

对于一个城市而言,高层建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一个城市经济水平和发展程度,选择合理的造型就显得尤为重要。高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追随于建筑的结构形式,而不能有太多的变化,有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。高层建筑的主体部分是它的塔楼,塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用,现今国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形和明显的识别性,对一个城市具有一定的代表性,这可以说是高层建筑存在的一个原因。随着近年来资源短缺问题的出现,全球提出了可持续发展,而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的,随之就出现了生态型“建筑的概念,如生态建筑师诺曼•福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦在强调象征意义和功能的同时,就引入生态的概念,是世界上第一座”生态型“超高层建筑。其建筑平面呈三角形,宛如三叶花瓣夹着一支花茎:花瓣部分是办公空间,花茎部分为中空大厅。中空大厅起自然通风作用,同时还为建筑内部创造了丰富的景观。而气候设计大师杨经文设计的马来西亚吉隆坡梅纳拉大厦则体现了利用空中开放空间连通建筑内外,贯彻”生物气候大楼“思想,引入了大量的植物,立面上螺旋上升的垂直绿化和底部斜坡的绿化都有助于调节气候,尽可能地拉近了人与自然的距离,较好地完成了室内外空间的过渡与衔接。同时对形成良好的城市空间环境也是一种深化。可以看出目前高层建筑设计的一个新要求就是要实现“生态节能型”。高层建筑主体的下部分―“裙房”虽然对整个城市影响较小,但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的影响。建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面,需要进行细致的设计,从而使下部空间丰富多彩而不至于感到苍白;并要体现人的尺度,因为裙房部分跟公众视觉接触较密切,对街道空间感影响也较大。而高层建筑的最上部分屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用,虽然它较少影响到生态环境,但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用,因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造。

参考文献

[1]约翰•派尔.世界室内设计史[m].北京:中国建筑工业出版社,2007

[2]杨少萱.建筑内部空间环境与人类生活[J].建筑学报,2000(1):56-64.

[3]常怀生.建筑环境心理学[m].北京:中国建筑工业出版社,1990.

[4]刘永德.建筑空间的形态结构涵义组合[m].天津科学技术出版社,1998.

[5]邹德慈.人性化的城市公共空间[J].城市规划学刊,2006,(5).

多层建筑和高层建筑的界限篇6

“填充”(infill)有实体和虚体填充之分,也有各种尺度的不同,建筑填充就是在建筑单体尺度下的实体填充,是微观层面下的城市填充方式。填补原有闲置的边角空地或将衰败的部分拆除而代以具有新功能、新外观的机体是建筑填充的具体表现形式。

建筑填充的类型及其设计难点

满足内部功能和协调外部环境是建筑需要面对的普遍问题。建筑填充与周边建筑间距较小甚至互相紧贴,因此内向与外向的问题体现得更为突出。如何合理巧妙地化解基地面积有限、基地轮廓特殊(异形或狭长)、周边被建筑紧贴等难题,满足建筑自身功能需求是建筑填充要解决的内向问题。此外,建筑填充还要兼顾协调城市空间。填充是缝补破碎城市空间的策略之一,但并不意味着不加思考地填补空缺,形态与外观的不当会带来适得其反的后果。

建筑填充在城市街区中所处位置的不同直接关系到设计策略的产生。在西方城市用地的管理和开发中,地块大致分为四类:街角地块、双界面地块、单界面地块和旗状地块(图1)。

(1)街角地块(CornerLot):由于同时邻接两条道路,对位于这一类地块上的建筑来说,其形态和外观对城市空间的影响是显而易见的。

(2)双界面地块(DoubleFrontageLot):拥有两个城市界面,与前后两条城市街道相邻。由于双界面地块有前后两个界面与城市空间相接,空间的连通性往往成为处理双界面地块建筑设计的重点。

(3)单界面地块(interiorLot)和旗状地块(FlagLot):二者特点近似,都是只有一个临街面的其余几边与周边地块、河流、铁路等邻接的地块类型。地块上的建筑只有通过唯一的临街面满足出入和采光的需要,即使其他三边不与周边房屋紧贴也会较为消极。本文将二者视为相同的地块类型,统称为单界面地块。

如果通过产权地块的概念来描述建筑所处的位置,那么所有的建筑填充可被划分为街角地块建筑、双界面地块建筑和单界面地块建筑。由于不同类型的地块具有不同的特征、属性,地块之上的建筑填充便会面对不同的设计问题,有的偏重外向,有的偏重内向,这是对设计策略展开讨论和选取的基础。

建筑填充的设计策略

外向问题与内向问题有各自对应的设计策略。外向策略用来协调建筑体与城市环境之间的关系,可进一步分为视觉性的设计策略与空间性的设计策略。前者侧重单体与周边建筑外观的协调,后者侧重建筑填充对城市空间施加的积极影响。内向策略用来化解外界不利条件(基地形状、周边建筑等)给内部功能带来的种种限制。通过对众多建筑填充案例的分析,笔者将外向策略归纳为“叠加”和“连通”两类,将内向策略主要归纳为“留空”。

叠加

上世纪中期,建筑理论家柯林・罗与罗伯特・斯拉茨基(RobertSlutzky)在有关“透明性”(transparency)的理论和设计研究中辨析了“物理的”(Literal)和“现象的”(phenomenal)透明。前者指向玻璃物理性的透明,后者指向空间关系中的叠加与渗透(图2)。伯纳德・霍伊斯里(BernhardHoesli)则把“透明性”作为设计手段扩展到立面和平面的形式组织中来,空间三维向度的“透明”被转化为二维向度多重秩序的交集(图3,4)。本文将这种设计操作称作“叠加”(plus),即当现状条件存在多种秩序时,将其梳理并进行叠加,使结果同时呼应多种秩序。

英国建筑师大卫・奇普菲尔德(DavidChipperfield)设计的车间后部的1#美术馆(Hinterdemgiesshuas1gallery)坐落于柏林伯德大街(Bodestrasse)一侧,地块类型为街角地块(图5)。基地原有建筑毁于二次大战,给城市空间留下了一处空白。由于基地位于街角,两侧古典建筑的层高与总高各不相同,立面划分方式也大不一样。奇普菲尔德运用了“叠加”的设计策略使中间的新建建筑在两种差异之间找到了合适的平衡点,具体如下。

(1)找出两座建筑的立面划分控制线。踢脚线、墙线、檐口线以及窗口的轮廓线均可能成为整体立面的主要控制线。

(2)在基地西侧的3层建筑中,基座和主体墙面通过线a划分,主体墙面的两种肌理则由线B区分,墙面总高线为D。在基地北侧4层建筑中,二层与三、四层的墙面肌理不同,通过线C划分开来,墙面总高线和檐口线分别为线G和线F。北侧建筑和新建建筑在顶层相接处保留了一根古典壁柱,壁柱高约两层,柱顶线为线e,参见后文图8。

(3)将两个方向的控制线相互叠加,从而获得楼层划分和立面的最终形式(图6,7)。如果将两个立面展开,两侧的控制线可被看作相向延伸,处于中间位置的新建立面便成为两个方向叠加作用下的结果:自左向右――线a、B、D;自右向左――线C、e、F、G。其中,线G、D确定三、四层高;线B、C确定一、二层高;线e、F、a则在细部设计中得以体现(图8)。来自西侧建筑的自左向右的控制线决定了新建筑下部的形式逻辑;来自北侧建筑的自右向左的控制线决定了新建筑上部的形式逻辑;中部的逻辑则得益于两侧建筑控制线的合力。

连通

城市形态的完整性应该体现在两方面――建筑形态的完整与外部公共空间的完整。假如“叠加”侧重视觉性外向操作,那么“连通”则属于空间性外向操作的一种。“连通”(Connex)策略是指在填补城市形态的同时,还要保持城市公共空间的畅通,通常表现为通过建筑内部的公共路径连接两侧的城市空间。此时,作为实体的建筑没有阻断连续的城市公共空间,而后者也为建筑带来了公共活力。

英国建筑师格雷姆肖(nicholasGrimshaw)设计的加利卡基金会大楼(GaliciaFoundation)位于西班牙城市拉考鲁瓦(LaCoruá)的旧区。地块外侧、面向大西洋的康顿大街上建筑体量较大,内侧的城市区域为传统街区,房屋和街巷尺度较小。由于地块内、外两侧分别与两条道路相邻,因此地块类型为双界面地块(图9)。设计的启动由城市形态的协调和空间系统的完整开始:首先,针对康顿大街界面及其后方传统城区之间存在的尺度差异,将与两侧建筑高度相当的原始体量在进深方向进行削切,形成抛物线状的新轮廓,使建筑物自身从高达7层的康顿大街立面自然过渡到后方仅有4层的办公空间;其次,由于建筑物背后是一条小巷,为延续这一基地周边重要的城市“线索”,在建筑物首层相应设计出一条通道,使建筑前方的现代化港口与后方的传统城区取得空间联系(图10)。新介入体在弥合城市破损形态的同时,并没有阻断既有外部空间的连接(图11,12)。

留空

“留空”(Hollow)是指将建筑中的“空腔”诸如庭院、中庭、天井或者平台等,作为采光与通风的媒介。旧城由于土地资源有限,建筑鳞次栉比、紧密排列,加之街道尺度偏小、地块过于狭长的原因,区域内的建筑大多通风、采光条件不佳。“留空”是对空间紧张状态的适当疏解,不仅引入了使用者必需的光线与空气,同时也为建筑营造出公共性的场所。

建筑师约瑟夫・里纳斯(JosepLlinás)设计的维拉塞卡(Vila-seca)单身住宅位于西班牙古城塔拉古纳(tarragona),这里仍旧呈现出浓郁的中世纪城市形态特征:不甚方正的街区轮廓和狭窄、陈旧的街道,以及在狭长基地内沿街道成排而建的独栋房屋。该建筑为原址重建,基地为9m×18m窄长形,地块类型为单界面地块(图13)。周边房屋多数为3、4层高度,尺度相近且紧贴界墙建造。

狭窄的街巷和建筑间微小的距离使建筑内部无法享有充足的光照。为了应对特有的基地环境问题,里纳斯在建筑中设置了两个平台、一处中庭为主的“留空”空间(图14,15)。两平台之一位于建筑前部的三层,另一个位于建筑后部的二层。中庭则处于平面中部的一侧,贯通3层。第一个平台如同该建筑的窗口,使拥挤状态下难以采集的日光能够深入建筑内部。室内中庭是该建筑的核心空间,通过中庭为环绕周边的各种房间提供自然光线,同时又在私密的环境中营造出一处公共性场所;第二个平台与主体脱开使整个建筑与后面的建筑形成退让关系,从而改善上面楼层的餐厅和卧室的通风、采光条件。三层平台与中庭组成类似“L”形的留空空间,即使二者之间存在气候边界,空间的连续性依旧维持。除平台与中庭外,一层的开敞空间使“L”形的留空空间在水平向得到拓展,这里是进入正房之前的玄关,如同连接居住空间与城市空间的缓冲地带(图16)。整个房子的生成过程如同在一个实体当中进行的一系列减法操作。

小结

本文所选的三则案例分别属于街角地块建筑、双界面地块建筑、单界面地块建筑。通过分析它们各自体现出的设计策略,可以得出一些结论:

(1)同一案例可以同时体现多种设计策略。例如在加利卡基金会大楼中,除了前文所说的“连通”,其他两种设计策略也都有所涉及:“叠加”使新建筑的主立面形式兼具两侧建筑的主要特征,达到了视觉相融的效果(图17,18);玻璃中庭与入口采光井则作为建筑实体中的部分“留空”,为室内空间带来了充足的自然光照。

(2)有些设计策略可以应用于多种不同的建筑填充类型,而有些设计策略则主要适用于某一特定建筑类型。“叠加”与“留空”在三种类型的建筑填充中应用最广泛,这是因为每一个案例都需要在视觉层面处理同两侧建筑的关系,同时又要满足通风、采光等功能需要。相比之下,“连通”策略则主要体现在双界面地块建筑中,这是由这类建筑具有两个外界接触面这一客观属性所决定的。

结语

由于城市发展状况、土地制度、建设法规等环节上的种种差异,城市填充在我国缺少广泛的存在环境。然而,对建筑填充的探讨并未因此而变得缺乏价值,原因在于:1)特定场合下的建筑填充依然存在;2)填充策略延展开来的设计思想同样可以为其他地段的设计带来一定指引。

首先,在我国部分城市中,无论是中式传统街区还是西洋风格的历史街区,建筑也大多呈现“唇齿相依”的状态。在这样的街区更新中,同样也要确保原有致密的城市肌理不被破坏,同时合理解决现代社会生活的功能需要。这样的探索与实例屡见不鲜(图19)。

多层建筑和高层建筑的界限篇7

高层建筑的火灾特点

(一)火势蔓延快。高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多,如果防火分隔处理不好,发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱,成为火势迅速蔓延的途径,尤其是高级宾馆、综合楼和图书馆、办公楼等高层建筑,一般室内可燃物较多,一旦起火,燃烧猛烈,蔓延迅速。据测定,在火灾初期阶段,因空气对流,在水平方向烟气扩散速度为0.3米每秒,在火灾燃烧猛烈阶段,各管井烟气扩散速度则可达3~4米每秒。假如一座高度为100。米的高层建筑发生火灾,在无阻挡的情况下,半分钟左右,烟气就能顺竖向管井扩散到顶层,其扩散速度是水平方向的十倍以上。

(二)疏散困难。高层建筑的特点:一是层数多,垂直距离长。疏散到地面或其它安全场所的时间长;二是人员集中;三是发生灾时由于各竖井空气流动畅通,火势和烟雾向上蔓延快。增加了疏散的难度,我国有些经济较发达城市的消防部门赃詈了少量的登高消防车,但大多数有高层建筑的城市尚无登高消防车,而且其高度也不能满足安全疏散和扑救的需要。普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用。因此,多数高层建筑安全疏散主要是靠楼梯。而楼梯间内一旦窜入烟气,就会严重影响疏散。这些,都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。

(三)扑救难度大。高层建筑高达数十米。甚至达数百米,发生火灾时从室外进行扑救相当困难。一般要立足于自救,即主要靠室内消防设施。但由于目前我国经济技术条件所限,高层建筑内部的消防设施还不可能很完善,尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统扑救为主。因此,扑救高层建筑火灾往往遇到较大困难。例如:热辐射强、火势蔓延速度、高层建筑的消防用水量不足等。

美国年均发生高层建筑火灾7000多起。平均每天近20起。但美国城市高层建筑一流的消防管理水平大大减少了损失。

2月9日晚,中央电视台新址附属文化中心大楼发生火灾。据北京市消防局的消息,导致火灾的直接原因是在工地附近违规燃放礼花。另一个重要原因是,处于施工阶段的央视配楼尚未开启防火系统,工地缺乏自救措施。

由于高层建筑火灾隐患多,发生火灾时,火势蔓延迅速,人员疏散困难,扑救难度大,国内外对高层建筑的消防设计和安全管理有严格规定。

法律监管高层建筑防火设计

在各国高层建筑防火的立法方面,无论是法规的数量还是完善程度,高层建筑数量最多的美国都走在世界前列。美国高层建筑防火法规的权威性,建立在大量研究的基础上。早在上世纪70年代,在美国国家科学基金资助下,哈佛大学现火灾科学研究之父霍华德・艾蒙斯教授,经过大量实验,建立了被广泛认可的哈佛火灾模型。在这种模型的基础上,美国高层建筑防火法规更加完善,成为许多国家的样板。

我国现行的高层建筑防火规范是1995年颁行的《高层民用建筑防火规范》(GB50045―95),该规范的条文严谨细致,在耐火等级、平面布置、安全疏散、消防给水、防(排)烟和电气等方面都有严格要求。但在实际执行过程中,要兼顾防火安全性和投资合理性。高层建筑的防火设计有时达不到规范要求,这就留下了安全隐患。近年来。建筑工地火灾频发,这与大量保温防水易燃材料的堆积和暴露在外有关,同时也由于高楼自身消防设施还没有完善。有专家称,有必要通过尽快制订、修订有关建筑工地的防火管理规范,填补在建建筑防火薄弱的空白,从根本上减少建筑工地火灾多发现象。

防火设计是保护伞

针对高层建筑发生火灾的特点,国内外在防火设计上达成了共识。―般说来,要做好以下4方面的防火设计。

第一。保证主体结构有足够的耐火稳定性。目前国内外高楼多依赖钢结构,虽然它的整体性和稳定性都很好,但耐火性能很差。钢材的抗拉和承重等性能均会因温度的升高而急剧下降,通常在450~650摄氏度就会失去承载能力,发生变形,钢柱、钢梁弯曲,不能继续使用。一般情况下,不加保护的钢结构耐火极限只有15分钟。“9・11”事件中美国纽约世贸中心的倒塌,就是因钢结构遭大火高温炙烤。上部结构不稳定向下塌落,结果一塌到底。人们在实践中广泛应用的钢结构保护方法,如用耐火材料包覆,喷涂石棉或防火材料等。已被证明在应对大火时效果不佳,建筑界和消防界在解决这个问题方面仍任重道远。

第二,强化自救设施。高层建筑不同于一般的低矮建筑,火灾发生时,高层建筑主要依靠自身的消防措施来保障安全。消防部门云梯车所能达到的高度一般不超过100米;如果几百米高的高楼出现火灾,很难靠外部力量救援。目前,高层建筑的自救措施主要分为主动性和被动性两大类。主动性措施指直接限制火灾发生和发展的技术,如火灾探测报警技术、喷水灭火等灭火技术、烟气控制技术等;被动性措施指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术,如提高建筑构件耐火性能的技术等。这些完善的自救措施,比大量消防队员更能应付突发火灾。 第三,做好防火分隔。由于建筑使用功能、规模形状不同,地理位置及室内火灾荷载、装饰和陈设等不同,建筑防火规范不可能把各式各样的高层建筑防火都详细地规定下来。这就要求设计人员针对所设计建筑物的具体条件。灵活运用,加强防火隔断,增加灭火手段,加强防排烟措施,采用不同的解决办法。达到防火目的。

从国内外火灾现场统计来看,近六成火灾死亡是烟熏致死,或者被烟熏晕后烧死的。科学的防火分隔设计可以有效地解决这方面的问题。例如,一旦发生火灾,楼梯间、消防电梯间如果能保持较高的气压。逃生者开门进入后,风就会从里面往外吹,将烟雾拒之门外。

第四,室内装修选用阻燃材料。在建筑中消除火源是不可能的,但是采用阻燃装饰是可能的,是避免和减少火灾伤亡以及财产损失的重要措施。

严格消防管理不可缺少

如果说高层建筑防火设计侧重从硬件方面应对火灾隐患,那么,严格的消防管理则是从软件方面减少火灾造成的损失。遗憾的是,高楼盖成后,人们往往忽视这种管理工作的作用。

美国年均发生高层建筑火灾7000多起,平均每天近20起,但美国城市高层建筑一流的消防管理水平大大减少了损失。“9・11,”后,美国高层建筑的消防安全意识进一步强化,管理工作细化到对室内烟灰垃圾桶的设计,同时要求物业管理人员在清理烟灰垃圾桶之前要确保桶内绝无火种。

多层建筑和高层建筑的界限篇8

【关键词】高层建筑;古典复兴;多元化;美学价值;生态环境

【中图分类号】F11-0【文章标识码】a【文章编号】1326-3587(2011)11-0075-01

建筑是一种综合性艺术,是一部凝固的史诗。她积淀着人类的历史,体现了各国人民丰富的想象力和独特的思维方式。人类在建筑艺术中表现了复杂多样的美学思想,并要求以空间组合、比例、尺度、色彩、质感、体型等建筑艺术语言,统一多变,主次分明,有和谐韵律的结构布局,表现出多种不同的意境和风格。近年来,随着建筑美学研究的不断发展,它的内容还在进一步扩大。当代建筑美学正在更广阔的领域中对建筑美感的心理构成因素、建筑创作的形象思维特征、自然美与环境美的美学内容、形式美的形成与发展等课题进行广泛深入的研究,它反映了当今建筑美学发展的新趋向。本文主要阐述了不同时期的高层建筑的美学价值。

一、早期的离层建筑

高层建筑的发源地可以追溯到上个世纪美国的芝加哥。作为当时的商业中心,芝加哥的经济得到了快速发展,随着城市的繁荣,人口的猛增,特别是1871年的芝加哥大火,使得城市重建问题特别突出,为了在有限的市区建造尽可能多的房屋,高层建筑便首先在芝加哥出现了。

这个时期的高层建筑造型特征是:体形较规整,在竖向划分为三段体顶部、墙身和基座;顶部往往设计成象征高直式教堂的尖顶或退台;顶部及外墙上采用大量的附加装饰,包括古典的线脚和浮雕;在墙身部分多为厚墙小窗和竖向体量划分的处理;而在基座部分,还往往保留了古典的壁柱及柱式。

二、现代主义时期的高层建筑

形成世界范围内的高层建筑的兴盛时期:h。从二战到70年代中期,是世界范围内的高层建筑发展的繁荣时期。1974年建于芝加哥的希尔斯大厦,至今仍是世界最高的高层建筑之一,他的造型不仅反映了现代建筑的美学原则,也反映了其先进的结构特征,并力求创造独特的建筑上部造型和轮廓线,成为业主和企业在城市中易于识别的广告性标志。然而,由于现代建筑忽略了历史文脉,排斥装饰,过分强调工业化作用,到处出现的是工业化的高层建筑造型,而忽视了建筑与人、建筑与环境的关系。

三、新现代主义时期的高层建筑

新现代主义是相对于现代主义而言的,它在继承和发扬现代主义的核心思想的同时对现代主义的局限进行了改良、发展和完善。其坚持现代主义的理性和功能化,追求功能、技术与艺术的平衡,但却力图从不同的角度和层次进行重新诊释。这种设计思想表现在高层建筑的设计之中,功能、结构、设备、材料等因素的重要性比其他建筑类型更为突出。新现代主义在高层建筑立面造型上有很多创造性的发展和提升,高层建筑不再是简单的四方体,而往往是以抽象的儿何体或组合几何体,以富有形态、材料质感和色彩变化及结构美感的新视觉形象出现。随着高层建筑的发展.人们越来越感受到它们是近邻环境的一部分,并发展出多种对城市、对环境的认识理论。不同的理论也导致了现代主义对环境的不同处理手法。今天的文脉要求我们城市结构、文化、尺度、材料等广泛问题进行调查,以追求建筑在时空上的特定位置感和多种文脉关系,使工程与建设地点融为一体,创造特定的环境气氛。从这个角度来说,新现代主义对体形的关注正是对城市文脉的一种解释和认可。

四、目前高层建筑的发展趋势

随着亚洲特别是环太平洋西岸地区在近二十几年来经济的飞跃和持续发展,高层建筑建造的重心已从美国转移到了这一地区,大量的高层建筑和摩天大楼在这里应运而生,可以说这里成为了新一代高层建筑的试验基地,在这些地域中,我国的上海浦东新区无疑是最新最辉煌和最引人注目的一个。在我国的香港、广州等地,经济的腾飞也带动了高层建筑的发展,比如在香港建造的中环广场大厦、中国银行大厦以及富有传奇色彩的汇丰银行大厦等。日本也突破了地震的限制,建造了横滨里程碑大厦和东京都厅舍等高质量的建筑,韩国和新加坡也都掀起了高层建造的热潮。

绿色建筑的创作和有效利用自然资源的设计技术陆续推开。将具有现代感的建筑与生态环境有机结合,将使用功能与生态环境有机结合,提倡新建筑与古建筑的对话,建造花园城市、山水城市和生态城市已成为新一代建筑师追求的建筑美学目标。在21世纪,建设具有良好生态环境的亲切、舒适、方便、美丽的个性化现代城市,是建筑师面临的重大课题。

多层建筑和高层建筑的界限篇9

关键词:超高层建筑;建筑结构;结构设计

1超高层建筑

1.1高层建筑,超过一定高度和层数的多层建筑。世界各国对高层建筑的高度和层数界限的规定并不一致。在中国,旧规范规定:1)8层以上的建筑都被称为高层建筑,而目前,接近20层的称为中高层,30层左右接近100m称为高层建筑,而50层左右200m以上称为超高层。

2)在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。3)1972年国际高层建筑会议将高层建筑分为4类:第1类为9~16层(最高50m),第2类为17~25层(最高75m),第3类为26~40层(最高100m),第4类为40层以上(高于100m)。4)中国的房屋6层及6层以上就需要设置电梯,对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此中国的《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。由于超高层建筑安全性差,所以较少见。

1.2超高层建筑由于其体型巨大,功能复杂,容纳人员众多,投资十分庞大。通常由于它特殊的地位,成为一个地区的地标式建筑。近年,对这类建筑物称之为科技的集中体现,综合国力的象征,城市的标志等等,都是恰当的。其本身确实是体现了多方面的物质成就。

1.3它要耗费大量的人力、物力、财力。金茂大厦的每平方米造价大体上要20000元人民币,每天的正常运行费用约需上百万元人民币。

所以,超高层建筑的建设和维护要耗费大量财富。

2建筑结构

2.1超限高层建筑的类型主要有大底盘、大裙房、多塔楼建筑带有外挑、悬挑层的建筑。

2.2超限高层建筑经常采用的结构体系有钢筋混凝土框架-核心筒结构,它的整体性、抗侧刚度好,一般采用以上混凝土钢框架结构,具有自重轻、断面小、承载力大的优势外密柱结构。

2.3高层和超高层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外,还采用型钢混凝土结构(代号SRC),钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。

2.4建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的。

2.5而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。

2.6选用适当的计算简结构计算式在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生,所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。

计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

2.7基础设计应根据工程地质条件,上部结构类型与载荷分布,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的基础方案,设计时宜最大限度地发挥地基的潜力,必要时应进行地基变形验算。

2.8基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下,同一结构单元不宜用两种不同的类型。

3结构设计

3.1基于混凝土转换结构的上述特点,在确定施工方案时应重点考虑以下几个方面的问题:1)转换板的自重、施工荷载以及所承受的上部结构荷载往往非常大,所以应选择合理、可行的模板支撑方案,并根据转换板的结构特点进行模板支撑体系的设计。2)下部楼盖难以直接承受施工荷载,必须采取措施解决荷载的安全传递问题。3)对于大体积混凝土转换板,施工时应考虑采取减小混凝土温度差值、温度变化以及混凝土收缩徐变的措施,防止新浇混凝土产生温度裂缝和收缩裂缝。4)转换板承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定。应及时做好转换板施工期间板的变形、混凝土施工温度的监测,及时掌握各种对施工质量不利的情况,并及时采取措施进行预防和纠正。

3.2随着高层建筑的迅速发展,结构理论和建筑技术也不断得到提高,高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展,其表现形式也是多种多样,但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时,高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题,如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。

3.3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。

4超高层建筑结构设计的关键点

4.1构造设计要合理

在对超高层建筑物进行设计时,必须保证构造的设计谨慎并合理,重点要注意对一些薄弱的部位进行加强,避免出现薄弱层,充分考虑到温度应力对建筑物的影响以及建筑物的抗震能力,注意构件的延性以及钢筋的锚固长度,在对平面和立面进行布置时要确保平整均匀。

4.2计算简图要合适

计算简图是对建筑物结构进行计算的基础,它直接关系到超高层建筑的结构安全。为了保证结构的安全性,我们必须从计算简图抓起,慎重研究,合理选择,对于存在于计算简图中的误差,要保证其值控制在技术规程允许的范围内。

4.3结构方案选择要合理

建筑方案的合理性取决于结构方案是否合理,因此,在选择结构方案时不但要充分考虑到经济因素,还要充分考虑方案的结构形式和结构体系,同时能够充分结合设计要求、材料、施工以及自然因素等来确定结构方案,确保结构方案的合理性。

4.4基础方案选择要合理

在进行基础方案的设计中,设计师要考虑到载荷的分布情况,工程所在的自然因素、地质条件,施工方的施工条件,周围建筑物对所设计建筑物造成的影响等各方面因素,以此来确保基础方案的选择既经济又合理,达到最优效果。

5结束语

近些年来,我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看,并不理想。在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。

参考文献

多层建筑和高层建筑的界限篇10

关键词:院落高层建筑空间

中图分类号:[tU208.3]文献标识码:a

在世界范围内,高层建筑正在逐渐取代传统建筑,院落作为一种传统建筑空间,日趋减少,面积缩小,其传统的形式也不再适应现代建筑。而现代高层建筑中的各种“院落”空间,由于其多元化、复合性、生态性等特征,成为现代城市建筑中综合服务、共享交往以及改善生态环境的重要空间形态。研究现代高层建筑中“院落”空间的新特征,对于今后如何在不断发展的建筑内部空间中以适合的手法构建“院落”,是必要和紧迫的,其为创造良好的邻里交往环境,促进人、自然环境、建筑空间之间的相互交流,无论对于现在还是将来,都是一项很有意义的工作。其新特征在以下三个方面体现的尤为突出,即复合性与模糊性、立体化与渗透性以及多义性与多元化。

1.复合性与模糊性

“院落”空间作为一种中介空间,具有“内”、“外”复合性,也即亦内亦外的半模糊与不确定性。这种复合性的“院落”作为一种中介空间,将室外与室内、建筑与自然、封闭与开放的空间达成和谐统一的整体,使“院落”空间成为建筑与自然、人类交流的场所。诺曼·福斯特曾表示:“建筑是属于人类的,它创造了一个不可侵犯的私有内部空间,另一方面又营造了外部的公共场所,在私有和公共两者之间,所有的边界又可以自觉或不自觉地被打破。”的确如此,“院落”作为室外空间来说,它通过各个界面的围合或者半围合使原本应该无限开敞的空间具有一定的封闭性,成为比露天的外部空间更具有安全性的场所;同时,“院落”作为室内空间来讲,因为围合界面的通透或者半围合,室内空间向“院落”开敞,为原来较为封闭的空间创造了空间延续的可能性,这种室内空间外化、室外空间内化的空间形式创造了丰富多彩的复合空间,从其功能上来说,迎合了现代人们生活多样化的需要。

“院落”的这种特性,在现代建筑中的需求体现的尤为突出。密斯在1929年设计的巴塞罗那国际博览会德国馆,将内外空间的分隔打破,现代建筑空间不再是单一的封闭空间,仿佛从闭塞中解放出来。建筑中各种空间不再是孤立的,而是相互具有关联性、连续性(图1)。自此之后,在高层建筑中出现了各种各样的“院落”形式,如底层架空、屋顶花园、空中花园等。在高层建筑中这些“院落”在空间分隔以及功能上具有模糊性,它使室内外空间成为一个连续的整体成为可能,而在其中工作、生活的人们既可以享受到室内空间的避雨纳凉功能,又将室外空间的景观绿化自然的引入到室内,优化室内的物理环境。这种内外界限模糊的空间,属于室内空间,又不乏室外自然环境的魅力,具有一种公私共存、内外交融的调和功能。

建筑大师黑川纪章常常强调并在建筑中运用灰空间,他认为“城市已失去了它曾有过的最完美的过渡空间”,为使城市恢复这种优秀性质的空间,他曾经多次设计过包含“底层架空”、“屋顶花园”等具有过渡性质的“院落”空间,这些“院落”空间介于室内与室外、公共与私有之间。

2.立体化与渗透性

在20世纪20年代,建筑大师柯布西耶在其提倡的“现代城市”理念中指出:大城市应该建立高层建筑,并且采用架空和多层次立体化的交通体系,当作城市竖向空间发展的主要方式和途径。

在城市立体化发展的推动下,现代高层建筑的发展也不断趋向竖向立体化。在新形式层出不穷的现代高层建筑中,传统的水平“院落”形式已不再适合其空间的发展,高层建筑中的“院落”逐步趋于立体化。“院落”在建筑立体层面上的优势主要体现在:从空间使用的有效度来说,立体化的“院落”允许多种功能在同一空间中发生,功能之间的联系加强,弥合人们之间的隔阂,促进使用者之间的交流;从环境发展的角度来说,高层建筑中以“院落”为主体形成的垂直景观,把绿色植物以及其它一些鲜活的生活元素引入高层建筑设计中,这样不仅能减少耗能,而且能够更好的促进人与自然的亲近与交流。

上海世贸国际广场总高度为333米,地上与地下一共有63层。地面一层到十是集大型购物商场、会议以及餐饮服务、娱乐功能于一体的裙房空间;建筑的中间一段作客房使用,而三十七层设计为空中花园,这样空中花园式的“院落”既联系了建筑中间一段的各层,而且将建筑底部以及建筑顶部贯通联系。由此,上下都方便快捷,方便交流,同时还使人与自然环境在空中花园中有更好的交流(图2)。

纽约的花旗银行,是休斯塔宾设计的。该建筑为了保留了一个古老的教堂,将主楼高高架起四根巨柱,形成底部架空层式的“院落”,适应了现实的需要。同时形成一个共享的覆盖空间,在喧闹的城市中心创造了一个相对安静的环境。人们可以在这里交流,娱乐和休息,因此很受欢迎(图3)。

渗透性从本质上说就是要打破室内外空间的界限和隔阂,加强室内外空间的沟通和交流,融合室内外空间的资源和特性,这种意图自古就有,日本建筑师黑川提出的“灰空间”就是对这方面的尝试。

高层建筑内部“院落”空间渗透性的特征,一方面体现在丰富建筑的层次感:通过利用隔断、绿化等对建筑内部空间进行分隔与联系,使若干空间相互渗透,丰富内部公共空间的层次变化。利用高差变化形成丰富层次的空间,高差变化的空间改变了人的视线范围与视觉心理,加大了空间的曲折感与神秘感;另一方面,“院落”空间的渗透性还体现在其可以柔化建筑空间的界面,创造高层建筑内部公共空间需要的一种弹性和亲和力,使人易于接近和停留的柔性边界。

3.多义性与多元化

不论是“院落”空间,亦或者其他所有类型的建筑空间,其本身功能早已不只是房屋初现时的庇护场所。由于社会的进步、科学技术的发展,人们的对空间的要求越来越高,建筑空间也由原来的稳定的、规则的、静止的形态,日趋表现为一种多元化、多义性、多变化的动态有机体。现代心理学的研究表明,在人类与建筑审美对象的关系中,由于人类感知的能动作用和主观原因,从来没有完全“固定”,“不变”与“统一”的审美关系存在于人和建筑审美之间,不可能存在对“建筑”相同的审美观。现代人类活动的多样性呼唤具有生命、灵动、变化的活的空间,这促使建筑师创造出具有生态性、人性化、可变性、自由开放的动态空间。

美国建筑理论家文丘里在其1966年出版的《建筑的复杂性与矛盾性》一书中认为,建筑具有其自身的复杂性和矛盾性,而并不仅仅是柯布西耶所说的建筑是“居住的机器”,它是受到众多方面的制约,不是单一的,而是多元化的,足以见得他对建筑多元性的重视和深刻思考。正如文丘里所表述的:“赞成二元论,喜欢兼顾彼此;不赞成非此即彼,喜欢有白有黑,有时呈灰色的东西;不喜欢全黑或全白,反对‘少即是多’,提出‘少不是多’、‘少即枯燥’。”1972年由其所著的另一本书《向拉斯维加斯学习》,更强烈地表达了他对于理性和传统美学的反叛,嘲笑现代建筑的荒诞和无意义,讽刺人类理性的虚伪,主张以模糊性、偶然性和暂时性来消解确定性、必然性和永恒性。

高层建筑空间具有同一空间中多种功能并存和交错的复杂性,经常会因不同的需求出现各种功能空间之间的互换或者适应性改变。“院落”空间在其中兼顾了内外交通,兼容了人们的生活工作、休闲、娱乐等不同功能的并存,亦然使动静空间共存。例如高层建筑内部空间中庭式的“院落”,可以作为交通疏散和人流聚集的空间;空中花园式的“院落”既可以作为休息场所,也可以作为文化主题展示的场所;底部开敞式的“院落”空间更具多元性,作为城市与建筑最先接触的空间,具有对城市的广泛容纳度,加强建筑与城市空间的互动交流。因此,“院落”功能的多样化、综合化、动态性是高层建筑内部空间活力的重要来源,它提供了商业、休憩、娱乐等丰富城市活动的场所,满足人们对建筑空间的多样化需求,从而使高层建筑更具活力和适应性。

阿联酋迪拜pentominium大楼位于迪拜marina港,高516米,是世界最高、也最具有特殊性的住宅楼之一(图4)。建筑主体两侧形态各异,围绕共同的核心区域构筑出众的外形与功能,朝向南侧采用凸出结构,与楼体等高。其包含一系列阳台和垂直分层的玻璃,用以将吸收的太阳光热量保持在可接受的范围内。与此相反,建筑物朝北的一面呈块状结构,公寓和空中花园式的“院落”错落交替,使具有吸引力且功能丰富的公共与半私密空间得以共存,建筑也能在拥挤的环境中“自由呼吸”。而其多样化的布局和结构不仅表现在技术面上,同时营造的内在豪华设施也体现出多变性和复合性。整个建筑曼妙的外形,不仅与周围的环境浑然一体,而且以独特的标志性气势震撼人心。

4.结语

现代以来出现的各种空中花园、中庭、边庭等具有与传统院落相似功能的现代“院落”,正逐步成为各国都不约而同认识到的对建筑空间的生态化、人性化以及可持续发展具有重要意义的一种空间形式。这不仅是人们生活的需要,也是人们审美水平不断提高、对建筑空间提出高要求的必然结果,反映了高层建筑发展的新方向。本文从现代高层建筑中各种“院落”空间的表征出发,深入剖析现代高层建筑“院落”空间的新特征,从其人性化、立体化、多元化、生态化的角度进行解析,为今后在高层建筑中如何以适合的手法构建“院落”提供借鉴。

参考文献