浅谈高层建筑设计原理
浅谈高层建筑结构抗震的概念设计

6 结构延性要求和延性设计原则
6. 1 延Байду номын сангаас是指最大允许变形与屈服变形的比值 结构延性反映截面和构件的塑性变形能 力, 延性比数值越大, 说明截面和构件的延性 越好, 结构的延性也就越好。 6 . 2 提高钢筋混凝土梁延性的措施 选择适宜的梁截面尺寸, 经济的配筋率, 避免出现超筋或少筋梁。 采用中低级强度的钢 筋。 加密箍筋不仅可防止梁的剪切破坏, 同时 由于箍筋对混凝土的约束作用, 可大大改善梁 的延性。
混凝土的约束作用明显减弱。 (3) 剪力墙端部应形成I 、 形或设I 端 T 柱、暗柱。地震作用下, 它们对剪力墙的承载 力和边缘处的混凝土约束作用有明显的提高, 同时对抗倒塌和扭转亦非常有利。剪力墙的 端部、 暗柱、 端柱的设置应满足 《 高规》 第5. 3 . 16 条的构造要求。
3.3 框架一剪力 墙结构
3.4 底层大空间 剪力墙结构
(1)为了改善底层大空间剪力墙的缺点, 设 计中常常采用部分落地剪力墙 , 形成框一支剪 力墙和落地剪力墙协同工作的体系。设计时 2 适宜刚度的原则 梁为拉弯构件, 梁上部至少有 高层建筑结构设计中, 适宜的刚度非常重 应特别注意框支 50%的主筋贯通全梁, 下部钢筋全部贯通, 沿梁 要。刚度越大, 地震作用下承受的地震作用就 高配置间距不大于200mm , 直径不小于中16 大, 破坏后果相对就严重, 且会造成大量建筑 7 “ 小屁不坏. 中展可修, 大屁不倒”设计 框支柱应沿全高加密箍筋。 材料的浪费。 刚度过小, 建筑物较柔, 地震作 的腰筋, 原则 (2)底层大空间结构转换层的应力比较复 用、 风荷载作用下产生较大的变形, 影响正常 “ 小震不坏”要求建筑结构在小震( 多遇 应采用双向配筋, 转换层相邻的楼层板也 使用, 影响强度及稳定性。通常改变结构刚度 杂, 或常遇地震)作用下仍处于弹性工作状态, 建筑 在大空间部分的楼板不宜开洞, 物不出现任何损坏. “ 的方法有: 改变建筑结构水平构件(梁板)的整 应适当加强, 中震可修” 要求建筑结构 体性和刚度;改变竖向构件的整体性和刚度, 降 转换层的混凝土强度等级不宜低 C30 , 在中震(设防烈度地震)作用下允许有少量次要 低或增高其高宽比; 增大或减小构件的纵筋配 构件产生不严重的破坏, 经维修后即可恢复正 筋率, 提高或降低构件混凝土的强度等级等等。 4 等强度与耗能设计原则 常使用, 此时部分结构构件进人弹塑性状态, 所谓等强度, 就是在外力作用下各种构件 “ 大震不倒” 要求建筑结构在大震(罕遇地震)作 均充分发挥 自身的材性、特性。同时达到破 3 常用高层建筑结构抗屁设计的特点 用下, 虽然产生较大的塑性变形但不致倒塌。 坏状态。此种状态亦为最经济状态。这就是 3. 1 框架结 构 避免应力集中, 8 多道设防设计原则 为防止房屋在地震作用下突然坍塌, 应避 要求在设计中加强薄弱环节, 防止因局部破坏引发整体破坏等。 免塑性铰出现在底层柱, 故在设计中必须保证 所谓多道设防是指人为加强某些竖向抗 一个高质量的高层建筑结构设计, 肯定也 底层柱的抗弯、抗剪强度、提高底层柱的可 侧力 结构, 提高该部分的可靠度, 使其在强震 是一个良好的耗能系统。人为地在一些次要 下仍处于工 靠度。进行框架计算时, 对梁端负弯矩进行 作状态, 有意识地设置一些薄弱环 部位、次要构件上设计若干薄弱环节对结构 调幅, 可以提高整个框架结构的延性。 节, 使其在强震下破坏并退出工作, 从而引发 的整体抗震性能是大有好处的。它能大大改 3.2 剪力 构 墙结 内力重分布, 达到减轻震害的目的。原则上应 (1)剪力墙结构的刚度很大, 其变形很容易 善结构的延性性能。应选择水平构件为主要 优先选择轴压比值较小的剪力墙, 筒体之类构 不应选用承受竖向荷载的构件, 如 件, 为 一 抗 防 的 侧 构 一 满足 《 高规》规定的要求。因其塑化历程是在 耗能构件, 作 第 道 震 线 抗 力 件, 粉 底部(1/ 8 总高范围且不小于底层层高范围)出 柱、剪力墙等。 情 下不 选 轴 比 大 框 柱 为 况 ,宜 用 压 很 的 架 作 挤 现塑性铰, 设计时应对该部分予以适当加强. 一道防线的抗侧力构件。 ( 2 ) 剪力墙内的竖向最小配筋率应满足 5 强柱弱梁、强剪弱弯. 更强节点的设 《 高规》第5. 3. 巧条, 以避免在罕遇地震作用 计原则 9 地展藕连作用 下产生脆性破坏。水平分布筋亦须满足 《 高 在结构设计中, 强柱弱梁、强剪弱弯、 地震除有水平作用外, 还有垂直作用和扭 规》第5 . 3 . 15 条规定, 水平分布筋过小, 对 更强节点是强度设计最重要的一个原则。它 转效应。《 高规》明确规定质量与刚度不对
浅谈高层建筑结构选型与概念设计

浅谈高层建筑结构选型与概念设计作者:吴渐伟来源:《城市建设理论研究》2013年第13期摘要:本文结合工程实例,对高层建筑结构特点及对计算结果进行了分析。
可供同行参考。
关键词高层建筑结构;结构设计;结构体系;结构选型;概念设计中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:1工程概况某办公楼27层,层高为3m,建筑总高78m,长44m,宽17m,平面较规则,每层面积748平米,总面积20190平米,抗震设防烈度为7级,地震加速度为0.05g,50年一遇基本风压为0.3KN/m2 ,结构得要性系数为1.0,场地类别为Ⅱ类,地基土为三类。
设计中采用多层及高层建筑结构三维分析与设计软件程序SATWE,对以下拟采用的结构方案进行了计算和比较。
2结构构形式及其设计原则2.1框架剪力墙结构体系。
框架剪力墙结构体系由框架和剪力墙组成。
剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件,框架和剪力墙协同工作的体系。
在框架剪力墙结构中,由于剪力墙刚度大,剪力墙承担大部分水平力,是抗侧力的主体,整个结构的侧向刚度大大提高。
框架则承受竖向荷载,提供较大的使用李问,同时承担少部分水平力。
由于有了剪力墙,其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了,在地震作用下层间变形减小,因而也就减小了非结构构件的损坏。
这样无论在非地震Ⅸ还是地震区,都可以用来建造较高的高层建筑。
框架剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。
2.2短肢剪力墙结构短肢剪力墙结构是适用建筑要求形成的特殊的剪力墙结构,根据建筑平面布置,在建筑物凹凸转角处布置各种形式的短墙肢,主要形式有:T型、十字型、L型、Z型等。
因采用这种结构体系时,将中部的电梯间、楼梯间和管道井四周的剪力墙组成筒体结构,四周布置短肢剪力墙,也可根据需要布置一些长肢墙,所以结构布置极为灵活。
3计算结构的比较分析本工程用SATWE建模计算。
框架剪力墙结构结构柱尺寸为1100x1100mm,两端剪力墙厚度约250mm; 短肢剪力墙结构中介设置约肢长1000mm行厚度约220mm,两端剪力墙厚度约180mm,标准层平面分别如下;计算所得数据如下表4计算结果分析从地震基地下剪力及地震倾覆力矩两项指标来看,框剪结构均大于短剪力墙结构。
浅谈超高层建筑结构的超限设计

浅谈超高层建筑结构的超限设计摘要:由于社会发展的需要,建筑物高度日渐增高,体型日渐复杂,结构设计的难度也越来越大。
本文通过一个工程实例,介绍一下超高层建筑结构超限设计的处理方法及思路,以供其他设计参考。
关键词:超高层建筑;结构设计;超限设计;一、前言随着城市化进程的加快,土地资源日益紧张,为了充分利用有限的土地资源,建筑物的层数及高度只能不断增加,越来越多的超高层建筑拔地而起,并且建筑为了兼顾美观及使用,往往体型也伴随着较多的不规则性。
对于超高层建筑结构设计,需针对超限情况采取对应的补充计算分析,并采取一定的加强措施,来保证建筑物的安全性。
二、工程实例1.工程概况本工程为超高层住宅小区,总建筑面积30.2万㎡,地上22.4万㎡,地下7.8万㎡。
由9栋塔楼组成,设2层地下室,塔楼高度为148.75m~158.95m,地下室高度为10.48m。
本文主要介绍其中1栋塔楼结构超限情况及处理方法。
本工程基本地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类。
50年重现期的基本风压为Wo=0.5kN/㎡,承载力计算时按基本风压的1.1倍采用,地面粗糙度类别为C类。
塔楼主体采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系,隔墙采用蒸压加气混凝土砌块,塔楼外墙采用铝模砼墙。
墙混凝土强度等级为 C60~C30,梁板为C30;钢筋采用HRB400;嵌固端为基础面。
各楼层构件主要截面分别如下:地下室底板采用平板结构,塔楼底板1500mm,塔楼外底板厚度500mm;地下室顶板,塔楼范围外采用无梁楼盖体系,板厚400mm,塔楼范围内梁板结构,板厚160mm;塔楼标准层楼板厚度为 100~150mm。
剪力墙厚 450mm ~200mm;框架梁截面200mm×400mm~250mm×1595mm,次梁为200mm×300mm~200mm×605mm。
基础采用直径1.1m直径钻(冲)孔灌注桩,有效桩长约30~35m,单桩竖向承载力特征值12000kN,桩身混凝土强度C45,持力层为<4-4>微风化花岗岩层。
浅谈高层建筑结构

浅谈高层建筑结构杨 利摘 要:以高层建筑结构为研究对象,简单介绍了按材料分类的三种结构体系,详细阐述了高层建筑结构的分析研究以及存在的问题,结合我国的高层建筑发展现状讨论了高层建筑结构的发展方向。
关键词:高层结构,结构体系,问题,发展趋势中图分类号:TU973文献标识码:A 随着经济和城市建设的高速发展以及人们对高层建筑结构体系的研究日趋完善、施工技术水平的不断提高,我国高层建筑发展迅速。
现在高层、超高层建筑往往被看作一个城市的标志性建筑、国家的经济实力和科技水平的反映。
比如中央电视台新址,上海金茂大厦等在国内外均产生了一定的影响。
因此,设计思想也在不断更新,结构体系日趋多样化,建筑平面布置与竖向体型也越来越复杂,这就给高层结构设计和分析提出了更高的要求,目前,高层建筑结构按建筑材料分类主要有三大类:混凝土结构,钢结构和混合结构。
高效、准确的对这些复杂的高层结构体系进行分析、设计与比较,选择既经济合理又安全适用的结构体系,已成为我国高层建筑研究领域的重要课题之一。
本文介绍了三大结构体系,阐述了高层结构的分析,指出了一些现状中的问题,并展望了未来高层建筑结构的发展。
1 结构体系概述目前用于高层建筑结构的主要结构体系有:1)混凝土结构。
结构的主要承重受力材料为钢筋混凝土。
它的主要优点是:就地取材,耐久性、耐火性好,整体性好,节约钢材。
常用的结构形式有:框架结构,剪力墙结构,框架剪力墙结构,筒体结构,框筒结构等。
但混凝土材料抗拉强度差,自重大,且施工受季节影响大,工程修补困难。
2)钢结构。
结构的梁柱及支撑等主要构件均采用钢材。
它的主要优点是:材料强度高,自重轻,有良好的延性。
结构构件所占面积少,建设工期短,构件可以循环利用,环境污染少,并且能满足建筑上大跨度、大空间的要求。
常用的高层建筑钢结构形式有:框架结构,钢框架—支撑结构,筒体结构及巨型结构等。
但钢结构施工要求严格,工程造价高,防腐蚀性、防火性差,并且维护费用也相当高。
浅谈高层建筑的剪力墙体系结构设计

浅谈高层建筑的剪力墙体系结构设计作者:陶世伟来源:《建材发展导向》2013年第06期摘要:在建筑设计过程中,高层建筑设计有着特殊的要求,因此我们需要对高层建筑的剪力墙体系结构设计进行相应的探讨。
通过分析剪力墙的特点以及它的受力状况,从而设计出比较科学的剪力墙结构,保证高层建筑的安全性。
但是在现实中,许多设计人员没有重视剪力墙的机构设计,使得高层建筑质量存在比较大的风险。
关键词:高层建筑;剪力墙;体系结构;设计随着我国国民经济的发展,人民生活水平的提升,越来越多的人开始重视高层建筑的结构质量。
因此加强高层建筑剪力墙体系结构设计,有着非常重要的现实意义。
尤其是近些年来,随着房价的不断攀升,人们不仅关心房价,更关心与房价相匹配的房屋质量。
剪力墙的设计是建筑设计的重要部分,它承担着高层建筑只能够的垂直和水平方向上的各种荷载引起的内力,从而保证建筑墙体的质量水平。
1 高层建筑剪力墙的受力特点剪力墙一般具有比较好的抵抗水平载荷的能力,所以它在建筑防震上具有非常好的作用。
高层建筑剪力墙有着自身独特的特点,例如,它的抗侧刚度比较大,侧移比较小;结构自重大,吸收地震能量就会增大。
除此之外,还包括室内的墙面平整、施工程序复杂,工程造价高等特点。
1.1 结构延性。
对于高层建筑来说,它的结构在设计时数据要更加准确,从而保证建筑的安全性。
相对于底层建筑结构来说,高层建筑的结构柔和性比较好。
如果遇到比较大的地震或者震动时,它的自我变形就会增大。
但是为了更好的保证建筑的安全性,需要加大对建筑塑性的测试,在建筑结构的设计中需要采取相应的措施,从而提升建筑结构的延性,为其设计数据提供科学依据。
1.2 轴向变形。
在对高层建筑的轴向变形进行设计时,设计人员应该要明确建筑结构状况。
通常情况下,建筑结构的竖向载荷会随着建筑物的高度增加而增加,两者呈现一种正比例的关系。
这样就会导致连接柱的轴向变形增大,最终会影响到连续梁的弯矩。
同时也会影响到预制构件下料的长度。
浅谈八度区高层建筑中的设计要点

浅谈八度区高层建筑中的设计要点摘要:经济发展与城市扩建使得现有土地资源急剧稀缺,在城市化的建设中,也越来越多的涌现出大量的高层建筑,不仅为生活休闲和绿地等腾出了更多的空间,同时也使得城市规划越来越趋向合理和谐化发展。
本文通过对八度区高层建筑结构方案设计规划的认识,以融侨曲江观邸-32#为例,探讨八度区高层建筑结构的方案设计和规划,并且对解决高层建筑与城市规划的中的不协调问题来寻求最优方案。
关键词:八度区;高层建筑;结构;方案;设计;规划高层建筑往往对环境产生较大的影响,其作为城市的主要标志,往往张扬着其显著的个性。
高层建筑的设计规划不仅能够将建筑物完美的展现,同时也将是控制建筑质量的首要步骤。
一、八度区高层建筑结构方案设计规划的认识随着城市用地的不断紧张化,城市化进程的加快使得即使城市已不断向周边城区拓展,但虽如此,也仍然不足以发展的需要,高层建筑不断的树建起来,它不仅是城市发展起来的标志,同时也是人类进步的一大表现。
八度区高度建筑结构方案设计是针对目前对建筑物影响较大的地震灾害的一种设计理念,合理的规划设计将给人类生产生活等各个方面带来极其重要的意义。
下面,我们就来探讨一下对其的认识。
(一)对周边街区的影响在八度区的建筑结构方案设计规划中,要充分考虑其将会给周边的街区所带来的影响,其规模与住户的数量有着相当大的规模,对城市集中化的构建以及范荣华的街景等都有着非常显著的作用。
换句话来说,高层建筑与环境之间有着极其密切的关系,将成为一定位置上有效的城市设计主题。
要充分考虑的是,改如何决定其楼体面积以及新塔楼等问题。
建筑的基层必须要与街区的城市结构保持联系,并且要控制其保持在相当的尺度之中,另外还应注意周围建筑物的场地范围。
要保持接到空间与视觉的连续性,尤其要注意的是对历史文物建筑等的保护,并且要尽量使其与周边建筑相互协调。
(二)整体造型与尺度的控制在设计和规划中,要注意建筑物中立面细部应当有的层次性,在整体上要将群房、主体以及顶部三者进行紧密结合,统一这三者的比例关系,提高建筑物的舒适感。
浅谈高层建筑结构设计体会
( 责任 编辑
章新敏 )
参考文献 :
[ ] 煤炭工业部设计管理局.恢复开滦 煤矿设计会 战专题总结选 1
收 稿 日期 :2 0 —0 0 8 3—2 5
作者简介 :高晓芬 (9 3一) 16 ,女 ,国家一级注册结构工 程师 ,18 94年毕业 于山东矿业 学院 ( 山东科 技大 学 ) 现 ,现 任
化 ,高层建筑 结构 设计 也越来 越成 为结构 工程 师设计 工作
的 主 要 重 点 和 难 点 之所 在 。
1 高层建 筑结构 设 计特点
1 )水平荷载成为决定 因素 。一方面 ,因为楼房 自重 和
高层建筑 结构 更柔 一 些 ,在 地震 作 用下 的 变形 更大 一 些。
为了使 结构 在进 入塑性变形阶段后仍具有较 强 的变 形能力 ,
北京华宇工程公司生产技术部 主任工程师 。
维普资讯
20 0 8年 第 7期
煤
炭
工
程
2 )剪力墙体 系。当受力 主体 结构 全部 由平 面剪 力墙构
高厚 比为 5~8的墙 定义为短肢剪力墙 ,且根据实验数 据和 实 际经验 ,对短肢剪力墙 在 高层建筑 中的应用增 加 了相 当
力显著 降低且 内力 沿竖 向 的分 布趋 于均 匀 ,所 以框架 一剪
力墙体 系的能建 高度要大 于框架体 系。
编 [ .18 . D] 9 0 [ ] 胡聿贤 .地震 工程学 ( 二版 ) [ .北京 :地震 出版社 , 2 第 M]
2 0 O1 0 6. .
3 结
语
总之 ,通过这 次 回访 ,对 如何更 好地 进行 抗震 设 防工
加 ,水平荷载下 结构 的侧移 变形 迅速增 大 ,因而结构 在水 平荷载作用 下的侧移 应被控制在某 一限度之内 。 4 结构 延性 是重要设计 指标 。相对 于较 低楼 房而 言 , )
浅谈高层建筑结构设计的若干问题
关键词 : 高层建筑结构 , 概念设计 , 地基 与基础, 结构分析 中图分类号 : U 7 . T 933 随着我国国民经济不断发展和人 民生活的迅速提高 , 业主及 文献标识码 : A
高层建 筑结构平面布置应力求简单 、 则 、 规 对称 , 避免应力集
建筑师的创新 艺术 使得钢 筋混 凝 土高层 建筑 发展 被广 泛应 用。 中的凹角和狭长 的缩 颈部位 ; 免在 凹角和端部设 置楼 电梯 问; 避 高层建筑结构设计给工程设计人员提 出了更高的要求 , 下面就结 避免楼电梯 间位置偏置 , 以免产生扭转 的影响。
・
7 ・ 2
第3 6卷 第 9期 2010年 3月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
Vo . 6 No, I3 9 Ma. 2 1 r 0 0
文章编号:0 96 2 (00)90 7 .3 10 —8 5 2 1 0 .020
构设计 中的问题进行探讨 。
12 房屋 的适 用高度和 高宽比 .
在抗震规范与高规 中 , 结构 的总高度都 有严格 的限制 , 对 除
1 结构 选型
增加了 B级高度 对于高层结构 而言 , 在工程 设计 的结构选 型阶段 , 结构工程 了将原来的限制高度设定为 A级高度的建筑外 , 的建筑 , 因此 , 必须对结构 的该项控 制因素严格注意 , 一旦结构 为 师应该注意 以下几点。
浅 谈 高层 建筑 结构 设 计 的若 干 问题
毛 华 毅
摘 要: 对高层建筑结构设计, 从结构选 型、 地基与基 础设计 、 结构 计算分析及抗震分析四个方 面阐述 了一些容 易出现 的 问题及相关规定 , 同时根据和谐发展 的要求提 出高层建筑结构设计应注意的问题 , 以期帮助工程设计人员不断提高工程
浅谈高层住宅建筑结构形式及设计
速 的增 加。 近年 来 随着 人们 对住 宅 , 别是 高 层住 宅 特 平面 与 空 间的 要求 越来 越 高 , 来普 通 框 架结 构 的露 原
柱露 梁 、 普通 剪 力墙 结构 对 建筑 空 间 的严格 限定 与 分 隔 已不 能满 足人 们 对住 宅 空 间的要 求 。 是经 过 不断 于
大适 用 高度 为 1 0 0 m。
心 ; 高 层 结构 中 的连 梁 是 一 个耗 能构 件 , ⑨ 在短 肢 剪
力墙 结构 中 , 肢 刚度 相 对 减 小 , 接 各 墙 肢 间 的梁 墙 连 已类似普 通 框架 梁 ,而 不 同于 一般 剪 力墙 间 的连 梁 ,
不 应在 计 算 的总体 信 息பைடு நூலகம்中将 连 梁 的刚度 大幅下 调 , 使
层住 宅 结构 型 式与 其他 的 结构 形式 在 受 力特 点 、 结构
分析及 构造 要 求有 所 区别 。 下面 来讨 论 这两 种结 构 形 式 的设 计特 点 。 1 短肢 剪 力墙结构 短 肢剪 力墙 结 构是 指 墙 肢 的长 度 为 厚度 的 5 8 ~ 倍 剪 力墙 结构 , 用 的有 “ ” 型 、 L’ 、 十 ” 型 、 常 T字 “, “ 字 型 “” Z 字型 、 线型 、 一 ” 型 。短肢 剪 力墙 结 构建 筑最 折 “ 宇
高层建筑住宅设计论文
浅谈高层建筑住宅设计摘要:研究人的居住行为规律对提高未来住宅的设计水平无疑有着积极的意义。
住宅平面设计是直接建立室内生活价值的基础工作,本文展示了住宅设计过程中的心得体会。
关键词:高层住宅;平面设计;立面设计abstract: the study of human living behavior rules to improve design level of the house undoubtedly are of positive significance. residential graphic design is established directly life value foundation work of indoor, this paper shows in the process of housing design experience.keywords: high-rise residential; the plane design; facade design中图分类号:tu972 文献标识码:a 文章编号:引言随着社会经济飞速发展,市区规模不断扩大,人们对都市生活的向往客观上推动了高层住宅建筑的发展。
城市的市容需要长远规划合理布局。
从总体建设方面来看,高低错落有致的建筑格局和鲜明的轮廓线,是城市现代化的必由之路。
1平面设计平面设计是住宅设计的基本,我国北方和南方地区住宅平面设计的出发点有所不同。
北方地区强调向阳、保温,因此多采用蝶式、蛙式平面,以求每户都有较好的朝向;南方地区强调通风、散热,宜采用十字型、双十字型、井字型等平面形式,以便利用凹口解决通风问题。
高层住宅与多层住宅又有明显的不同,其主要特点是“高”,要用电梯作为主要垂直交通工具,在建筑、结构、供水、供电、供气、疏散、防火、防水及安全上比多层住宅有更高的要求。
特别是在建筑平面设计中,其布局较多层建筑更复杂,更不易处理,在多层住宅中,每部楼梯或每个单元服务2户~4户的布局使得每户都能有较好的采光、通风、散热,而高层塔式住宅每个交通核要布置6户~8户。
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浅谈高层建筑设计原理
【摘 要】高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、
特为目标,每栋高层都想表现自己,突出自我,而这样做的结果只
能使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量失衡,缺乏
亲近感,拒人于千里之外,因此,对高层建筑的外部尺度的研究是
很有必要的。
【关键词】高层建筑;尺度;设计原理
首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的
整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的
大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、
宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的
比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它
与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而
是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、
米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构
成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高
层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直
接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个
至关重要的位置。
高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,
日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一
是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不
同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的
因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺
度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认
尺度带来困难。
高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,
而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,
和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设
计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺
度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。
1 高层建筑设计中的外部尺度
1.1 城市尺度
高层建筑是一座城市有机组成部分,因其体量巨大,高度很大,
是城市的重要景点,对城市产生重大的影响。从对城市整体影响的
角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际
轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线
是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中
起着重要的作用,因城市的天际轮廓线从一个城市很远的地方就可
以看见,也是一座城市给一个进入它的人第一印象。因此,高层建
筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,自我
夸耀,唯我独尊,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城
市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较
开阔的地方,如:广场、干道、开放的水系和绿地所看到的天际线,
也直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从
城市外围所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。
高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位
置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的
尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改
变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系。
1.2 整体尺度
整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主
要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重
的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度
均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建
筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理
解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫
无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要
的,在设计时要注意下面的两点:
1.2.1 各部分尺度比例的协调
高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些
建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一
个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺
度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如
把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参
考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。
1.2.2 高层建筑中各部分细部尺度应有层次性
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。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙
房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、
阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握
该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度
等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。
1.3 街道尺度
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。这
是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。
临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适
度,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。例如:上海南京路两边
的高层建筑置于后面,裙房置于前使两侧的建筑高度与街道的宽度
的比例为1∶12,形成良好的购物环境。
为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的
其他建筑相一致,宜有所呼应。如:在新加坡老区和改建后的一条
干道的两侧,为了不致造成新区高层和老区低层截然分开,沿新区
一侧作了和老区房屋高度相同中相似的裙房,高层稍后退,形态效
果良好的对话关系。
1.4 近人尺度
近人尺度是指高层建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸给人
的感觉。这部分经常为使用者所接触,也易被人们仔细观察,也是
人们对建筑直接感触的重要部分。其尺度设计应以人的尺度为参考
系,不宜过大或过小,过大易使建筑缺少亲近性,过小则减小了建
筑的尺度感,使建筑犹如玩具。
在近人尺度处理中,应特别注意建筑底层及入口的柱子、墙面的
尺度划分,檐口、门、窗及装饰的处理,使其尺度感比以上几个部
分更细。对入口部分及建筑周边空间加以限定,创造一个由街道到
建筑的过渡缓冲的空间,使人的心理有一个逐渐变化的过程。如:
上海图书馆门前采用柱廊的形式,使出入馆的人有一个过渡区,这
样使建筑更具有近人及亲人性。
1.5 细部尺度
细部尺度是指高层建筑更细的尺度,它主要是指材料的质感。在
生活中,有的事物我们喜欢触摸,有的事物我们不喜欢触摸——我
们通过说“美妙”或“可怕”来对这些事物做出反应,形成人的视
觉质感,建筑设计师在设计过程中要充分运用不同材料的质感,来
塑造建筑物,吸引人们亲手去触摸或至少取得同我们的眼睛亲近
感,或者换言之,通过质感产生一种视觉上优美的感觉。勒。柯布
西埃在拉托尔提建造的修道院是运用或者确切地说是留下大自然
“印下”的质感的优秀典范,这里的质感,也就是用斜撑制作在混
凝土上留的木纹。
2 高层建筑外部尺度设计的原则
2.1 建筑与城市环境在尺度上的统一
注意高层建筑布置对城市轮廓线的影响,因为在城市轮廓线的组
织中,起最大作用的是建筑物,特别是高层建筑,因而它的布置应
遵行有机统一的原则进行布置:
2.1.1 高层建筑聚集在一起布置,可以形成城市的“冠”,但为
避免其相互干扰,可以采用一系列不同的高度,或虽采用相仿高度,
但彼此间距适当,组成有关的构图。也可以单栋高层建筑布置在道
路转弯处,以丰富行人的视觉观赏。 2.1.2 若高层建筑彼此
间毫无关系,随处随地而起不到向心的凝聚感,则不会产生令人满
意的和谐整体。
2.1.3 高层建筑的顶部不应雷同或减少雷同,因为这会极大影响
轮廓线的优美感。
2.2 同一高层建筑形象中,尺度要有序
高层建筑设计时,应充分考虑建筑的城市尺度、整体尺度、街道
尺度、近人尺度、细部尺度这一尺度的序列,在某一尺度设计中要
遵守尺度的统一性,不能把几种尺度混淆使用,才能保证高层建筑
物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持
良好的有机统一。
2.3 高层建筑形象在尺度上须有可识别性
高层建筑物上要有一些局部形象尺度,能使人把握其整体大小,
除此之外,也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来表示建筑物的
体量。任意放大或缩小这些习惯的认知尺度部件就会造成错觉,效
果就不好。但有时往往要利用这种错觉来求得特殊的效果。
3 结语
高层建筑的外部尺度影响因素很多,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。