城市规划范畴下的高层建筑设计

　　摘要：本文阐述了高层建筑与城市环境间的关系，分析了高层建筑对城市环境的物理影响及解决措施。展望了高层建筑设计在城市设计范畴下的完善与发展。
　　关键词：高层建筑；城市环境；有机；整合
　　1.高层建筑与城市环境的关系
　　高层建筑的设计不仅要为人们创造能满足生理与心理需要的良好形象，也要使它能成为城市总体环境中的重要角色，成为城市景观中的组成部分，还要给人们创造满足精神需要的社会环境和惬意的心理环境，创造丰富多彩的形象及艺术景观，给人以美的享受。城市、建筑、交通一体化成为当代城市设计与建筑设计的一种新趋向，高层建筑也随之蓬勃发展起来。这种新型建筑在城市中所占地位重要。作为时代的特征，它有着明确的社会意义，反映了一定的城市文化内涵，与城市的风土人情、传统特点、人文环境等关系相当密切。另外，高层建筑以其高大、丰富多彩的挺拔体型不仅成为吸引人们视线的中心，也可成为城市的象征和景观，因此它在城市总体环境中的作用及周围环境对它的影响也是巨大的。如何处理好高层建筑与其所处的社会环境、人工环境的关系也就变得相当重要。
　　2.高层建筑对城市环境的物理性影响及其对策
　　由于建筑其相对的体量与高度，高层建筑对城市已有的周围环境及尺度影响甚大，建筑物的体量越大，影响也就越大。高层建筑插入城市环境影响到光线、日照、阴影，甚至于空气流动，造成倒灌风和突然阵风。建筑物体量的形式是决定其干扰性及干扰性大小的最主要因素。高层建筑的设计必须用协调其形式的方法以尝试保持最少的环境干扰性。
　　2.1噪声的影响
　　高层建筑本身有一些不可避免的特有噪声，如电梯、空调机组和冷却塔等工作时发出的声音。这随着设备的改进，将会有明显改善。随着高度的增加，风速加大，风的呼啸声及碰到建筑上的撞击声也越大，要消除这种噪声和声源是不可能的。只有通过改善幕墙构造、采用多层不共振玻璃、加强窗经密闭性、提高围护结构隔声性能、简化建筑外形等途径来解决。另外还有城市环境噪声的影响，包括城市交通噪声和人们的生活噪声。尤其在市中心街道两边密集排列高层建筑的地区，噪声由于高耸摩天楼的阻挡而不易迅速消失，还常常由于高层建筑上的玻璃及铝板等金属外装饰材料对声音的大量反射形成回声，延长了噪声的干扰时间。解决办法就是减弱声源，如修环城公路，将穿城而过的车辆引到市郊，修建地下铁路以缓解地面交通，将大城市市中心繁华地区辟为’步行街’等，以减少城市交通噪声。
　　2.2日照及阴影
　　高层建筑高耸于空中，大多无遮挡，白天日照时间长，辐射热量大，不同高度和不同方位的房间其室内温度各不相同，时刻在敏感地变化着，造成空调负荷变化剧烈，冷暖气的调节比较困难。为了避免过多的阳光进入室内，引起眩光和增加室内温度，除采用室内外的一些遮阳装置外，还用吸热玻璃、热反射玻璃等作为保温隔热的防护材。但高反射玻璃能反射掉30%的辐射长波，把热量散发到邻近建筑和人身上，影响周围小环境。高层办公综合建筑日照下的落影很大，对落影区内的建筑、广场和道路等都有影响，影响到周围人们的生活和工作环境，因此要对建筑高度及体量进行限制，以控制落影而保证其周围环境的日照。这些都在一些城市或地区的地方性规划法规中有所体现。此外，玻璃幕墙对阳光的高反射及对周围街景的反映，造成对汽车驾驶员视觉的干扰，也已被人们所重视。
　　2.3风的影响
　　风声是有刺激性的，而高层建筑带来的风声往往更大。风速是随着高度的增加而增大。处于风流场中的高层建筑，由于风速、风向和周围气流的变化，各个面都受到不同的压力，使高层建筑产生一定的运动，产生缓慢的偏移和围绕偏移位置的振动。这种振动能使主体结构开裂，围护结构遭到损坏，还使得居住者和工作者感到不适。风除对高层建筑本身产生影响以外，还对周围环境有一定影响。风碰到高层建筑，分别在它的上下左右穿过，经过上面及左右两侧的风，因气流的收缩而产生负压，随之出现涡流。还有一部分风向下带到地面，再强行分向左右两侧穿过建筑物。这种高层建筑周围的地面风流，除影响到附近的低层建筑外，还会给附近的行人造成不舒适，使大楼出入口处产生强大风流。建筑之间的空隙处，风速增大，拐角处出现旋风。建筑越高，这种现象越明显。在若干高层建筑之间的地带，对风力环境的控制更加困难，影响亦更复杂。如果说人们对于风的控制无能为力，至少应适当地选择窗户、覆盖层等建筑细部处理方式和良好的设计与规划。因此在进行高层办公综合建筑的规划设计时，应对建筑的高度及其周围建筑的关系，有全面的考虑，最好预先制作包含周围大楼在内的模型，利用风洞实验装置吹送风流，测出建造前与建造后的风向以及速度的变化，进行预测。在强风区，建筑物不得采取阻挡风之主导风向的形状，严格控制高宽比同时还要考虑采用种植树木、设置防风网之类将风减弱的方法，或利用长廊等防风之方法。
　　3.高层建筑设计在城市规划范畴下的完善与发展
　　3.1高层建筑的集群化、规模化、综合化
　　早期高层建筑占满基地，入口雨篷深入人行道上方，与相邻建筑间距很小，其外部空间往往就是城市道路，狭窄，单调。人们或从街道直接进入高层，或从高层周围的街道匆匆而过，无处可停留。第二次世界大战后，高层建筑发展了板式主楼与低层裙房相结合的体型，其外部空间随裙房而伸展，设计内容与手法逐渐丰富。20世纪70年代以来，高层建筑发展更为迅速。随着环境科学的兴起，“创造为人使用的舒适的环境”已成为高层建筑外部空间设计刻意追求的目标。除了物质条件许可与精神功能要求外，其发展迅速的原因还有：逐步完善的“法”，使其得以实施；出现专门研究机构，使其不断提高设计水平。同时，高层公共建筑的兴起和高层建筑群的形成，使高层公共建筑外部空间设计已从单幢与周围的关系发展到高层建筑群形成宏伟的城市设计。
　　3.2高层建筑底部空间与城市公共空间的一体化
　　高层建筑本身进行规模和功能扩展的同时，其与城市公共空间的互补与融合已经成为发展的必然趋势。随着时代的发展，人们的环境意识普遍增强，对城市空间的环境质量提出了更高的要求。伴随着城市开发，广场、庭院、步行街、街角绿地等高质量的城市公共空间得到了很大的发展。这些公共空间的建设常常有高层建筑底部空间开发的参与，有高层建筑附属广场庭院、各种服务设施（如厕所）、商业设施以及室内外停车场的融入。高层建筑（特别是高层综合体）的底部空间为城市公共空间提供多种服务功能，同时提供资金的来源和更新发展的可能。而高层建筑本身也依靠城市公共空间便捷的交通和优美的环境形成自己独特的化氛围和空间环境特色。高层建筑底部空间与城市公共空间这种一体化的趋势反映了城市功能的优化和重组，给高层建筑底部空间和城市公共空间都带来了新的发展机遇和空间模式，形成了一种以公共社交和休闲活动为中心的强调综合利用的新型公共活动场所，它不仅满足了人们的多种物质需要，同时也提供了更加自由自在的休闲交往空间。
　　3.3室内外环境的宜人化
　　建筑与其所营造的空间最终目的是为人服务。人是空间环境的主体，予人关怀，为人创造健康、方便、舒适的场所成为城市与建筑空间的又一大趋势。即研究人的生理、心理行为特征，了解人们对空间环境的认知规律，将人对空间、场所的多种需求转化为丰富的建筑和环境设计语汇。环境的宜人化，首先体现在公共空间的整体考虑，包括与城市其他相关职能的融合，区域内公共步行系统的良好设计等。让人始终处在一种方便、轻松且不受城市紧张生活干扰的状态；第二，通过空间的变化，设置精美的绿化、喷泉、座椅、雕塑、铺地等环境设施，创造人工环境与自然环境的和谐统一，使人在优美的环境中身心得到最大限度地享受；第三，重视区域内城市环境的地域特色和历史文脉，为建筑环境赋予有内涵的场所特征，增强其可识别性和与人的情感交流。高层建筑空间环境的这个发展趋势，都预示着高层建筑的设计理念正在发生根本性的转变：从重视实体到注重空间的联系和流通；从注重建筑本身到重视使用建筑的人的感受；从注重单体的精雕细刻到重视区域及城市的整体设计。
　　
　　
　　
　　参考文献
　　1.美国高层建筑与城市环境学会高层建筑设计中国建筑工业出版社
　　2.雷春浓编著现代高层建筑设计中国建筑工业出版社&DDE
　　3.张珊珊王恩栋探求城市环境中的和谐共鸣———高层公共建筑底部空间设计建筑学报199.2
　　4.覃力高层建筑空间构成模式研究建筑学报2001.4
　　5.吴良镛世纪之交的凝思：建筑学的未来清华大学出版社1999

《城市规划范畴下的高层建筑设计》

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