２０１０年ｌ２月 建耐国黄商 园林、建筑、规划与结构设计 对高 层建筑设计中空间设计问题的研究 杜青 摘要：随着建设经济的发展，当前．我国的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，造成这种现象的主要原因 是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲．因此．对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。本文结合作者多年设计经验，简单阐 述了高层建筑设计的要点及其空间的设计。 关键词：高层建筑设计：比例协调；空间设计 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：①高层建筑物的体量巨大，远远超出人的尺度；②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。 ｌ高层建筑设计中的尺度效应 （１）城市尺度效应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。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。 （２）整体尺度效应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尺度比例的协调性高层建筑一般由三个部分组成的—— 裙房、主体和项部．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。建筑剖面、建筑二层平面分别见图１、２。 ②各部分细部尺度的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 图１ 图２ 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问还有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。 （３）街道尺度效应。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地是高 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。 ． （４）近人尺度效。应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地 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。Ｏｎ：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。 （５）细部尺度效应。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 ・９７・ 园林、建筑、规划与结构设计 建封 蓑礴 ２０１０年１２月 少取得同我们的眼睛亲近感．或者换言之．通过质感产生叶中 须解决的重要问题。于是，在高层办公建筑中插入一个或在不同 区域插入数个封闭或开敞的中庭的设计手法开始出现。中庭空 间的介入还使得楼层问的自然通风换气成为可能。大楼内的办 公宅都 ‘可以开启的窗户，气流从窗户及空中庭园进入．在中庭 形成对流自然通风．明显地减轻了环境负荷。 视觉上优美的感觉。 ２高层建筑９１，－￣Ｐ；尺度设计的原则 （１）建筑与城市环境存尺度上的统一 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 布置应遵仃有机统 的原则进行布 ： ３．３核 高层建筑有～个垂直交通和管道设备集中在一起的、在结 构体系中又起着重要作用的“核”。进入本世纪，随着高层建筑建 设的发展、高度的增加和建筑的进步．在高层建筑的设计过程中． ①高 建筑聚集存一 起布置．可以形成城市的“冠” 但为避 免其卡Ｉ１ 二卜扰 可以采用～ 系列 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存 道路转弯处，以丰富行人的视觉观赏。 ②若高层建筑彼此『｝１ｊ毫无关系 随处随地而起不纠向心的 凝聚感．则不会产牛令人满意的币ｕ谐整体。 ③高层建筑的顼部小应雷同或减少雷同，因为这会极人影 响轮廓线的优美感。 （２）尺度的有序性。高层建筑设计时 应允分考虑建筑的城 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 尺度设计中要遵守尺度的统一陛．不能把几种尺度混 淆使片ｊ 才能保证高层建筑物与城市之问、整体与局部之间、局 部与局部之问及与人之间保持良好的有机统 。 （３）尺度的町识别性。高层建筑物上婴有‘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 屋檐、台阶、柱 子、楼梯等来表尔建筑物的体量。任意放大或缩小这些 惯的认 知尺度部件就会造成错觉 效果就不好。但有时往 要利用这种 错觉来求得特殊的效果。 ３高层建筑内部空间 ３．１底部空间 早列的高层建筑多直接面埘街道．从街道进入门厅 再由门 厅进入电梯厅．乘坐电梯至各楼层。这种空间组织不能形成公共 活动空间．还常出现人流拥挤的现象。２０世纪７０年代以后高层 建筑的设计开始重视底部空间与城市环境的关系 随着多种商 务功能的渗入．许多高层建筑都以扩大底部公共活动空 、形成 入口广场和将底部架 把城市空问引入建筑内部的设计方法． 来处理建筑空间与城市空问的过渡关系。现在的高层建筑为了 解决人流集散和城市交通与建筑内部交通卡Ｈ衔接的问题．常常 采用多个出入【＿ｌ＿和立体化组织交通流线的方法。通过首层、底下 层和地上层的架空廊道与不同层而的城市交通阀络相连接，以 达到通畅便捷平ｕ步行、年行的互不ｆ扰。总之．当今高层建筑的 底部空间设计已从单纯考虑建筑与环境之间的关系，发展到进 行整体的城市空问设计 其交通组织和公共活动领域的创造也 日趋立体化、开放化。 ３．２中庭空间 处于商、Ｉ 的需要．波特曼征２Ｏ世纪７０年代设计建造的几 座高层旅馆建筑中加入了十分华丽、气氛热闹的大中庭。它起着 统和空间流线的作用。又是人｛『Ｊ休闲交往的场所，深受喜爱。２Ｏ 世纪８０年代后．中庭空问开始应用于高层办公建筑。提供自然 化的休息空间和改善封闭的室内环境，成为高层办公楼设计必 ９８・ 逐渐演化出了中央核心筒式的 内核”空间构成模式 这是各专 业芡同探索优化设计的结果。这种“内核”空间构成模式．经过长 期的实践检验．以其结构合理、使用方便和造价相对低廉的优势． 很快便成为高层建筑中最为流行的空间布局形式。在２０世纪 ８０年代以后。随着智能化建筑的普及和电信设施的不断增加．导 致了在高层建筑中大量应用汁算机和电信通讯设备 甚至许多 建筑在竣工以后 仍然频繁地改造布线系统和增添新设备。智能 化办公楼中的光缆与电脑网络管道井、配线箱以及中继装置等． 每层郜必须设置３处以上才算合理。这样．建筑上为了满足机电 设备经常变动的需要 便开始将“核”分散化，分置多处设备用房 核管道井．以便于局部更改。此外，在建筑规模较小的高层建筑 中，近年来还出现一种核与主要使用空间分离化的现象．垂直交 通、服务性用房和设备管井均分别独立．与建筑主体分开。 ４高层建筑外部空间 高层建筑外部空间指高层建筑与周围建筑、城市街道之间 存存的空问。 ４．１高层建筑外部空间的形态类别 ４．１．１按使用性质分类 （１）活动型：一般位于市中心的办公楼外部空问内．规模稍 大．能容纳很多人进行演出、展览等活动。 （２）休息型：高层综合楼或高层住宅群的外部空问似休息型 的广场。他或有良好景观或在周围有商店．吸引人们的逗留休 息。 （３）穿越型：城市干道边的高层建筑或人流集中的体育文化 中心旁的高层建筑常有穿越型的外部空间。有的是过街楼．有的 是步行通道．方便市民穿越通过。 ４．１．２高层建筑群构成广场 高层建筑群集中了城市的巨大功能．它的建设会耗用大量 财力、物力 是城市建设中的重大问题。成千上万的人在高层建 筑群的周围集散 其外部空间则承担着复杂的、重要的社会作 用。２０世纪６０年代起．经济发达国家在建设性的城市中心或城 市复兴规划中。力求创造统一而有变化．宏伟而有丰富的城市空 间．以满足城市的各利ｔ功能需求。 ４．２设计手法 ４．２．１延伸与渗透 外部空间向内渗透与内部空间向外延伸以相互作用造成时 与窄间的连续，创造内中有外。外中有内。内外交融的意境。在 某种程度ｊ一这就是模糊内外空间的界限。在现代的建筑设计中 是一种常用的手法。高层丰体的外墙就是内外空间的分界处．当 ２０１０年１２月 建村弱曩商 园林、建筑、规划与结构设计 着重探讨高层建筑结构设计 黄晓梅 摘要：目前新高规和新抗震规范的改进，对高层建筑结构设计的要求不断地完善，作为工程设计人员必须充分地理解新规范软件 的编制原理，密切结合新规范和工程实际情况，不断地提高丁程设计水平。 关键词：建筑结构；概念设计；结构分析 随着城市化进程加速发展，全国各地的高层建筑不断涌现， 作为建筑结构设计人员，必须充分了解高层建筑结构设计特点 及其结构体系，只有这样才能使结构设计达到技术先进、经济合 理、安全适用、确保质量的基本原则。 度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结 构为Ｂ级高度建筑甚或超过了Ｂ级高度，其设计方法和处理措 施将有较大的变化。 ｌ－３嵌固端的设置问题 由于高层建筑一股都带有两层或两层以上的地下室和人 防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板 等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌 固端的设置带来的一系列需要注意的方面：抗震设计的多高层 建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震 等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据 具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围＿日．无地 １结构选型 对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程 师应该注意以下几点： １．１合理选择结构体系 高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称，避免应力 集中的凹角和狭长的缩颈部位：避免在凹角和端部设置楼电梯 问：避免楼电梯间位置偏置，以免产生扭转的影响。 上结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 １．２房屋的适用高度和高宽比 在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，除 了将原来的限制高度设定为Ａ级高度的建筑外，增加了Ｂ级高 窖妇ｒ夸 ｒ窖 ｒ逝盥窖 ｒ业窜 ｒ窜 一窜 一童 ，宴 宴轻ｒ 毫妇毫 ｒ辜 ｒ妇— 妇毫妊童ｌ窖— １．４短肢剪力墙的设置问题 短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为５～８的剪力 墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也 毫 窖妇童 Ｎ６－—－． 妊 －Ｎ，－ｅ逝 — 窖 ；窑 ．．Ｎｅ ；－拿 毫 ｒ ； －Ｎｅ毫 ｒ窖 采用框架结构时，柱间的开口较大 内外空间的界限可以交错．空 间的已连续并具有整体感。此外 在高层的群房采用低层建筑常 用手法．也可造成空间的渗透。 ４．２．２层次与序列 外部空间要满足人的多种多样的需要．人的需要与意图是 （３）高层下部退进．形成外立柱廊的骑楼。 （４）接近人体尺度的平台、小品使人倍感亲切。 ４．２．４点缀环境雕塑 近年来国外高层建筑外部空间的创作中．特别表现了环境 雕塑与高层建筑的亲缘关系。以高层建筑重复韵律的构件作背 景．经过精心创造的雕塑立于外部空间中，加强了空间感。高层建 筑外部空间使特定的环境与背景 高的建筑轮廓线与直线构件 构成的体量与质感 对雕塑也有特定的要求．使之与室内雕塑 室 外空旷纪念地雕塑有所区别 具有如下特征： （１）题材丰富。 多样的．外部空问的功能与组合因而也是多样的 同…外部空间 内或多个大小不同的外部组合空间，根据功能要求的组合就需 要充分利用环境条件．考虑空间的层次，创造有秩序而有变化的 空间。例如有的采用外部的——半外部的——内部的：有的采用 公共的——半公共的——具私密性的层次。高层建筑外部空间 作为城市外部空间的一个重要部分，往往在城市空问序列中作 为一个角色 有时是对景。有时是背景，有时则又是城市景观的画 框。但是．高层建筑本身周围的外部空间也是应该有序列的。当 外部空间设计带方向性时．在尽端配置有吸引力的目标会使一 （２）尺度变化大．造型多样。 ５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犁。向人们提供优美 的，服务设施完备的高层内部与外部空间对创造有生命力的现 代化城市有积极意义。并与提高人们的工作与环境质量有重要 股的空间变得动人。 ４．２＿３适应人体的尺度过渡 高层建筑主体体量庞大，尺度惊人 必然会给在其外部空间 活动的人带来－７５心理感受．夕 部空间既是建筑的延伸 又是人 进入建筑物前的活动场所 为了创造舒适的外部环境．减轻人们 心理上的压抑感 必须有适应人体的尺度过渡。常见手法有： （１）高层建筑主体与群房相结合。 （２）立面分段处理。 关系。因此 作为建筑师应该注重考虑高层建筑空间的优化与美 化。 （作者 位：江西省商业建筑设计院） ・９９・