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摘要:關(guān)于《簡述城市空間高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)方法》的建筑工程管理論文資料庫：對(duì)城市空間高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞:城市空間;高層建筑;節(jié)能設(shè)計(jì)

1建筑設(shè)計(jì)

1.1充分發(fā)揮廣場的作用高層建筑由于其體量的巨大,往往給街道空間一種突然的壓迫感,使人感覺好像從一個(gè)大空間突然進(jìn)入一個(gè)小空間,這是由于高層建筑的體量所造成的對(duì)比。因此凡是處在街道兩旁體量巨大的高層建筑,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行后退處理,并在其退出的用地上設(shè)計(jì)———廣場空間,這個(gè)廣場空間將起到空間的緩沖作用;而且由于高層建筑的建筑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其用地面積,容納的人員較多,出入口人流密度相對(duì)較大,后退出的廣場空間也起到緩解交通壓力的作用;從另外一方面講,廠場空間往往在街道空間以及城市空間中起到非常重要作用,能夠給公眾留下較深的印象,也往往能成為城市的節(jié)點(diǎn),這就是共享空間的好處。有的建筑大師甚至直接設(shè)計(jì)成下沉式的廣場,如日本建筑大師嘰崎新設(shè)計(jì)的日本筑波中心的下沉式廣場,獨(dú)特的廣場空間造型,以人和環(huán)境為設(shè)計(jì)重點(diǎn),不僅為公眾提供了一個(gè)舒適的安靜的休閑場所,而且使建筑塔樓的形象特征更加突出。這種下沉式的廣場往往更容易給人留下印象,就空間形式而言它是一種非常富有情趣的空間。因此在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)廣場和建筑應(yīng)該作為一體來考慮。

1.2高層建筑主體設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)城市而言,高層建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一個(gè)城市經(jīng)濟(jì)水平和發(fā)展程度,選擇合理的造型就顯得尤為重要。高層建筑由于其結(jié)構(gòu)形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追隨于建筑的結(jié)構(gòu)形式,而不能有太多的變化,有的高層建筑甚至直接將結(jié)構(gòu)形式外露不加修飾。高層建筑的主體部分是它的塔樓,塔樓的表現(xiàn)形式對(duì)高層建筑的造型起著決定性的作用,現(xiàn)今國外和國內(nèi)的許多高層建筑都有著獨(dú)特的外形和明顯的識(shí)別性,對(duì)一個(gè)城市具有一定的代表性,這可以說是高層建筑存在的一個(gè)原因。高層建筑主體的下部分裙房雖然對(duì)整個(gè)城市影響較小,但它對(duì)于街道的尺度和人情化空間的創(chuàng)造等方面卻有著重要的影響。建筑的裙樓立面設(shè)計(jì)一般不同于上部立面,需要進(jìn)行細(xì)致的設(shè)計(jì),從而使下部空間豐富多彩而不至于感到蒼白;并要體現(xiàn)人的尺度,因?yàn)槿狗坎糠指娨曈X接觸較密切,對(duì)街道空間感影響也較大。而高層建筑的最上部分屋頂對(duì)整個(gè)建筑形象起到強(qiáng)化個(gè)性的作用,雖然它較少影響到生態(tài)環(huán)境,但對(duì)塑造建筑的標(biāo)志性、豐富城市天際線具有重要的作用,因此應(yīng)根據(jù)建筑的基座、樓身等因素加以塑造。

1.3巧妙的運(yùn)用一些處理手法高層建筑的塔樓部分雖然變化的余地不大,但是底層部分卻可以進(jìn)行一些巧妙的處理來豐富空間形式。一般可以采用底層架空和入口縮進(jìn)的手法。底層架空的處理手法是現(xiàn)代建筑的特征之一,它可以在高密度的環(huán)境中爭取到寶貴的用地,把城市的道路、廣場和建筑有機(jī)地結(jié)合在一起,形成通透的、公共的開放空間,給市民以小憩之地;同時(shí)還可以改善人流、視覺擁擠的狀況,連通幾個(gè)主要的公共場所,以增加城市空間的層次。高層建筑臨近城市道路布置時(shí),入口空間凹入建筑下部可以避免主體的被迫后退(用地非常緊張的情況下),爭取基地面積的有效使用,緩解入口處各種矛盾沖突;并有可能在建筑的形體設(shè)計(jì)、空間組織等方面形成新穎的構(gòu)思,這種入口后退架開的處理不僅空間層次豐富而且給人的印象也深刻。

1.4優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計(jì)

1.4.1外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分,高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋,前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重,因此,圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于填充材料,為了減輕荷載,達(dá)到保溫、隔熱要求,采用輕質(zhì)高效保溫材料,目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有:頁巖陶粒混凝土空心砌塊;粘土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合墻體;粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。但存在問題較多,節(jié)能的效果仍達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè),在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下,由于材料層次布置不同所取得的保溫效果也不盡相同,為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水,保溫層設(shè)在外側(cè)更為妥些。

1.4.2高層建筑的圍護(hù)墻體不宜采用外側(cè)保溫的聚苯乙烯泡沫板(舒樂板、PG板),巖棉板等輕質(zhì)保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年,多則上百年,材料的應(yīng)用與建筑整體的壽命應(yīng)同步。

對(duì)于輕質(zhì)的外保溫復(fù)合墻體,存在以下不足之處:(1)抗震能力差,易松散,件結(jié)合不好,整體性能差。(2)不能承受外部裝修貼,如:貼石材,安裝裝飾構(gòu)件等,與結(jié)構(gòu)構(gòu)掛荷載。(3)不能承受有振動(dòng)的鑿、刨的裝修,如:剁斧石面層、予留洞、槽易出現(xiàn)冷橋。(4)墻表面易出現(xiàn)裂紋。除此之外,復(fù)合墻體由十框架梁拉、剪力墻的嵌入,墻體內(nèi)容易造成冷橋,是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)測定,高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個(gè)熱損失的5%~13%,因此應(yīng)引起設(shè)計(jì)者重視,采取有效構(gòu)造措施盡可能避免產(chǎn)生冷橋。

1.4.3國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫,歐、美各國取得不少先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。如:美國研制的TB型保溫隔熱復(fù)合砌塊;波蘭的咬合式保溫砌塊,兩塊組合成320厚墻體,在空心砌塊內(nèi)填入高效保溫材料,墻體傳熱系數(shù)K=01209~1100W/m2k;芬蘭研制的一種空心砌塊,空隙之間填入聚胺脂保溫材料,300厚,傳熱系數(shù)K=0.25~0.28W/m2k。某些歐美國家50%左右的建筑已應(yīng)用多種形式的混凝上空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好,又具有一定強(qiáng)度,避免了輕質(zhì)復(fù)合材料墻體的一些弊端。

1.5影響建筑節(jié)能的其他因素

1.5.1高層建筑外圍護(hù)墻體耗能量較大,占整個(gè)建筑耗能的25%左右。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一,體形系數(shù)越大耗能越多,國外的一些高層建筑造成圓塔形,比如美國洛杉磯的奸運(yùn)飯店、法國戴高樂機(jī)場候機(jī)樓、紐約第三大街53號(hào)辦公樓都是圓型或橢圓形,相同的面積,圓的周長最短,這樣使建筑外露面積較小。因此,基于能量損耗的考慮,高層建筑的形體變化不宜過多、復(fù)雜。

1.5.2高層建筑的“風(fēng)環(huán)境”是影響建筑耗能因素之一。在冬季,風(fēng)力對(duì)建筑的熱損失很大,增大冷空氣的滲透量,使室內(nèi)熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當(dāng),墻體內(nèi)部易產(chǎn)生冷凝水。因此,建筑保溫材料的選用,建筑構(gòu)造的合理性應(yīng)建立在科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)上。

2規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1避免高層建筑密集高層建筑的密集雖然對(duì)于城市辦公等條件方便有利,卻給城市空間帶來很多壓力,造成城市空間和城市交通的擁擠,甚至是一些始料不及的污染和危害,比如一些高層建筑玻璃幕墻的大面積使用造成以前未出現(xiàn)過的光污染;還有就是形成高壓風(fēng)帶和風(fēng)口,這些會(huì)造成意想不到的后果。因此在規(guī)劃設(shè)計(jì)中要對(duì)區(qū)域內(nèi)的高層建筑密度進(jìn)行限制,避免高層建筑的集中分布。

2.2高層建筑與城市街道高層建筑一般分布在城市中商業(yè)發(fā)達(dá)的地段,這些地段的街道本身交通荷載就較大,高層建筑將大大增加這些街道的交通壓力,整理提供，如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處。分布在這些街道兩側(cè)的高層建筑要盡量控制其層數(shù)和高度,同時(shí)在規(guī)劃設(shè)汁時(shí)要對(duì)這些街道進(jìn)行擴(kuò)展,加大其通行能力。

2.3控制超高層建筑數(shù)量超高層建筑往往以其象征性和代表性而存在,實(shí)際上這類建筑既不經(jīng)濟(jì)又不合理,一些已建成的超高層建筑投人使用后表明收益并不樂觀,可以說僅僅是體現(xiàn)城市形象,提高城市知名度。結(jié)束語高層建筑已走過百年歷史,從其出現(xiàn)之日起就成為城市的焦點(diǎn),其形式和風(fēng)格也不斷的發(fā)展變化著,我國的高層建筑雖然相對(duì)發(fā)達(dá)國家起步較晚,但已經(jīng)取得了很大的成就,像北京、上海、深圳等城市的高層建筑可以說代表了中國高層建筑的發(fā)展史,高層建筑設(shè)汁與城市空間的融合也正不斷的完善發(fā)展。