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摘要:超高層建筑設計的誕生和發展反映了現代建筑設計的水平和審美趨勢,是現代科學和藝術完美融合的體現。但超高層建筑設計對環境、交通以及資源等方面帶來的負面影響也是人們一直爭論不休的熱點話題。因此,在保障經濟效益和社會效益的前提下,尋找實現超高層建筑和生態文明的可持續發展的平衡點就顯得尤為重要了。本文對超高層建筑設計的各種綠色策略進行了探討和分析,希望能為超高層建筑設計的發展提供理論上的知道和建議。
關鍵詞:超高層建筑;綠色策略;建筑設計;設計要點
縱觀人類發展的歷史進程,人類為了自身的生產和生活對大自然做出了很多的改造,然而大部分的改造活動都給生態自然帶來了很多的負面影響。如今,生態環境的保護是人們十分關注和重視的話題,也是人類生存和發展面臨的迫切難題,保護環境,倡導綠色環保,提倡資源節約型、環境友好型的兩型社會低碳生活已經成為當今社會發展的重要指導方向。相應地,在建筑行業的發展中,綠色建筑設計、環保生態建筑、節能建筑等已經逐漸成為了建筑設計的主要研究方向。近些年,隨著超高建筑項目的不斷增多,其帶來的生態環保等負面影響問題也日漸突出,因此,加強對超高建筑設計的綠色設計水平的提高對于建設可持續發展城市具有至關重要的作用和意義[1]。
1超高層建筑設計的發展趨勢
近些年,能量資源短缺、環境破環嚴重等問題日漸突出,人們的生存和發展面臨著前所未有的挑戰和危機,因此,加強對新能源的開發和利用,倡導環保的可持續發展戰略方針變得刻不容緩。超高層建筑設計是城市建筑設計中的重要組成部分,相比低層建筑和別墅洋樓設計,超高層建筑更好地體現了綠色環保、低碳節能的可持續發展理念。目前,綠色、節能、環保的超高層建筑設計逐漸成為了建筑設計發展的主流方向。對超高層建筑設計過程中,要充分地考慮到土地資源有限、能源資源短缺的約束,合理利用土地資源,加強建筑周邊的環境規劃和設計,大力促進新能源的應用,促進節能減排,提高水資源的利用率,盡量采取節能環保的新型建筑材料,重點改善建筑內部的環境質量。
2超高層建筑設計綠色策略應用的必要性
如今,人們大力倡導低碳、環保、節能的生活方式,相關的節能環保政策也在相繼出臺,實現超高建筑設計的綠色發展已經成為了大勢所趨的前進方向。同普通超高層建筑設計相比,綠色超高層建筑設計在設計上更加注重能源消耗的節省和環保,在施工上更加關注對建筑室內環境的優化和提高以及對周邊環境的改善,在運營上更加倡導高效穩定的低碳運營和綠色環保的可持續性發展。因此,對超高建筑設計的綠色策略應用可以使超高層建筑設計達到真正的環保、節能、生態和可持續性[2]。
3設計要點
如今,我國的超高層建筑的發展速度相對很快,截至目前為止,我國已經建成了很多200米以上的超高層建筑。在綠色、節能、環保、生態等理念的影響下,綠色超高層建筑已經成為了超高成建筑發展的必然趨勢。此外,在設計和應用方面,超高層建筑綠色設計技術也有很多普通高層建筑設計不可比擬的優勢和特點。
3.1空間組織
超高層建筑的建設是衡量城市化發展進程的重要衡量指標之一,超高層建筑體現的是城市的經濟、政治、文化、社會和生態的綜合代表。因此,加強對超高建筑設計的造型和空間布局設計就顯得尤為重要了。在超高建筑設計中,塔樓設計是建筑的主體部分,它反映了建筑設計的整體造型和美觀性,所以堆塔樓的設計要求非常高。此外,在建筑設計過程中,建筑師應該充分遵循綠色環保的理念約束,盡量減少對玻璃材質的大面積應用,從而有效降低陽光對室內環境造成的光污染。同時,建筑師應該注重建筑設計風格與建筑周邊環境的融合和搭配,保證各個建筑之間疏密有致,充滿韻律感和藝術感。除塔樓設計外,裙房設計是塔樓設計的重要補充。與塔樓設計不同,裙房設計可以采用玻璃等材質作為幕墻,利用廣告牌和石墻的完美結合,可以有效地擴大不同建筑物之間的空間距離,從視覺上緩解城市擁擠的現象。此外,在裙房的入口處設計廣場,并向下連接地下商場的設計,可以最大化地發揮裙房的作用,將城市的整體空間布局發揮到極致。在裙房廣場設計過程中,建筑師注重人與自然和諧相處的理念,建立獨立的廣場空間,為城市市民提供一個寧靜、優雅的休閑環境,從而實現“鬧中取靜”的設計理念。
3.2頂部設計要求
在空間組織設計的基礎上,造型獨特的超高層建筑頂部設計能夠起到一個畫龍點睛的作用。超高層建筑的頂部設計是構成城市天際線的重要組成部分,也是區分不同建筑物的重要標志之一。在設計超高層建筑頂部時,利用精巧的屋頂結合高高的女兒墻,并利用半透明的建筑材料將頂樓的功能房加以隱藏,可以起到很好的視覺效果。頂樓的設計在白天會反襯出天空的湛藍,在夜間可以當做燈塔。此外,頂樓的建筑材料和色彩與樓層的中斷交相輝映,其頂部設計在主樓平面的切邊三角形,不等邊六邊形等設計的映射下形成了三角形,從視覺上看就如同一顆摧殘的星星閃爍于空中。對于頂部設計的設備用房,可改造為空中花園或空中會所,主要用于休閑、娛樂和餐飲等商業活動。這種設計方式起到了很好的隔熱、降溫、改善室內空氣和環境、節約資源的作用,并為更多人提供了俯瞰城市風景的機會。
4結構體系
超高層建筑的主要特點是建筑主體龐大、體積較高,所以在進行整體結構設計過程中會面臨很多棘手的問題,在確定建筑主體高度時,更要充分考慮由于地震、洪水、暴雪等自然災害可能產生的影響。超高層建筑的結構相對比較復雜,在結構抗震性設計上,要采用彈性和彈塑性材料對結構的不同部位進行不同程度的抗震加強,從而確保在地震的損傷下,可以認為地進行建筑物的損傷順序和損傷程度的控制。在超高層建筑的結構體系設計中,大部分會采用鋼材結構體系設計,但鋼材等建筑材料也存在高導熱性、耐火性不足等缺點有待改善。此外,在超高成建筑設計中,人們的生活區和工作區必須具有明顯的分區,同時,建筑時要充分考慮到生活區的對應生活配套設施的布局,從而最大可能地方便人們的生活和出行。
5建筑節能多元化
超高層建筑設計體積規模龐大、操作復雜,實際建設過程中常常出現能源消耗過大的現象,因此,對超高層建筑設計的節能多元化研究通常要進行多角度、全方位的綜合因素考量和探究。在建筑設計中,建筑群體的綜合布局、建筑單體的設計以及構造體系的設計等都是實現節能多元化設計的關鍵。在超高層建筑設計過程中,如何有效地實現各方面的合理設計和開發,確保資源的合理分配和利用,選擇經濟效益高、社會效益高、能源消耗低的設計方案,是一個亟待解決的問題。由于結構的特殊性好和復雜性,超高建筑的綜合能耗問題一直是一個綜合性的課題。對超高建筑的能源消耗課題研究主要包括:新型能源的開發和利用,低能耗設備的選擇、自然資源的有效利用和開發、智能化的資源管理等,這些研究課題的主要目的都是降低能源的消耗、延長建筑的使用壽命,減少后期使用對環境的污染,并最終達到綠色環保、可持續發的目的。
參考文獻
[1]黃熙萍,呂俊杰,魯雅軍,等.超高層建筑內爬外掛塔式起重機循環組合掛架測試技術[J].施工技術,2015(14).
[2]史文海,李正農,羅疊峰,等.臺風“凡亞比”作用下超高層建筑風壓特性的現場實測與風洞試驗對比研究[J].空氣動力學學報,2014(32).
作者:顧屹 單位:同濟大學建筑設計研究院( 集團) 有限公司