一、高層建筑設計原理

　　1、高層建筑設計時的五種主要尺度

　　1.1城市尺度。

　　高層建筑是一座城市有機組成部分，因其體量巨大，高度很大，是城市的重要景點，對城市產生重大的影響。從對城市整體影響的角度來看，表現在高層建筑對城市天際輪廓線的影響，城市的天際輪廓線有實、虛之分，實的天際線即是建筑物的輪廓，虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線，高層建筑在城市天際線創造中起著重要的作用，因城市的天際輪廓線從一個城市很遠的地方就可以看見，也是一座城市給一個進入它的人第一印象。因此，高層建筑尺度的確定應與整個城市的尺度相一致，而不能脫離城市，自我夸耀，唯我獨尊，不利于優美、良好天際線的形成，直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產生的影響，是指從市內比較開闊的地方，如:廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線，也直接影響人民的日常生活。因此，城市天際輪廓線不僅影響人從城市外圍所看的景觀，也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞。

　　高層建筑對城市各構成要素也產生重大的影響，高層建筑的位置、高度的確定，也應充分地考慮該城市尺度、傳統文化，不同的尺度會對城市產生不一樣的影響，改變城市原有的歷史文化傳承，也改變城市各構成要素之間的比例關系，如:蘇州市，一直以來給人們的印象是小橋流水家家盡枕河，隨著城市發展，新城區的不斷建設，建筑群不斷拔地而起，城市棋盤狀布局的依舊延續，只是街道大小、建筑高度隨著社會發展形成與之相適應尺度，新的比例關系使新老城區呈現出相似又不同的風貌。

　　1.2整體尺度。

　　整體尺度是指高層建筑各構成部分，如:裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關系及給人的感覺。整體尺度是設計師十分注重的，關于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種，但都強調整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時，人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規律，如果得到這一點，就會認為這一建筑物容易理解和掌握，若不能得到這一點，人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此，建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的，在設計時要注意下面的兩點:

　　①各部分尺度比例的協調。

　　高層建筑一般由三個部分組成的 - -裙房、主體和頂部，也有些建筑在設計中加入了活躍元，以使整棟建筑造型生動活躍起來。一個造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個部分之間的尺度關系，而這三個部分尺度的確定，應有一個統一的尺度參考系(如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系)，不能每一部分的尺度參考系都不同，這樣易使整個建筑含糊 、難以把握。

　　②高層建筑中各部分細部尺度應有層次性。

　　高層建筑各部分細部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎上的，各個主要部分應有更細的劃分，尺度具有等級性，才能使各個部分造型構成豐富。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分(裙房、主體和頂部)，最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸，使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有 1 ～2 個尺度等級，也不易過多，太多易使建筑造型復雜而難以把握。

　　1.3街道尺度。

　　街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。為了保持街道空間及視覺的連續性，高層建筑臨街面應與沿街的其他建筑相一致，宜有所呼應。

　　1.4近人尺度。

　　近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經常為使用者所接觸，也易被人們仔細觀察，也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設計應以人的尺度為參考系，不宜過大或過小，過大易使建筑缺少親近性，過小則減小了建筑的尺度感，使建筑猶如玩具。在近人尺度處理中，應特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分，檐口、門、窗及裝飾的處理，使其尺度感比以上幾個部分更細。

　　1.5細部尺度。

　　細部尺度是指高層建筑更細的尺度，它主要是指材料的質感。在生活中，有的事物我們喜歡觸摸，有的事物我們不喜歡觸摸- - 我們通過說“美妙”或“可怕”來對這些事物做出反應，形成人的視覺質感，建筑設計師在設計過程中要充分運用不同材料的質感，來塑造建筑物，吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感，或者換言之，通過質感產生一種視覺上優美的感覺。勒。柯布西埃在拉托爾提建造的修道院是運用或者確切地說是留下大自然“印下”的質感的優秀典范，這里的質感，也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。

　　2. 高層建筑外部尺度設計的原則。

　　2.1 建筑與城市環境在尺度的統一。

　　注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響，因為在城市輪廓線的組織中，起最大作用的是建筑物，特別是高層建筑，因而它的布置應遵行有機統一的原則進行布置:

　　2.2同一高層建筑形象中，尺度要有序。

　　高層建筑設計時，應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列，在某一尺度設計中要遵守尺度的統一性，不能把幾種尺度混淆使用，才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統一。

　　2.3高層建筑形象在尺度上須有可識別性。

　　高層建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整體大小，除此之外，也可用一些屋檐、臺階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。

　　二、高層建筑設計過程中應該注意的問題

　　1.防火的問題。

　　建筑布局要保證暢通安全。在人流動線的設計上要保證人員的日常行走暢通，又便于緊急情況時人員的疏散。合理有效地布置應急自動滅火系統，延長人員安全疏散的時間，控制火災初期的火勢，防止濃煙造成的人員傷害，為消防撲救爭取時間。合理進行防火分區。利用建筑本身的設計，有效隔斷火煙的蔓延，合理分布疏散人員數量，增加火災發生時人員的生存可能性。總體布局時要合理布置消防撲救面與消防車道，增加消防救援機會。

　　2.抗風的問題。

　　預測到建筑物附近的氣流情況以及建筑物所發生的性狀。結構不穩定破壞，疲勞破壞，過份變形而發生的屈服，圍護結構的嚴重破壞都可以引起高層建筑的安全隱患。風災損壞的主要形態之一是工程結構的損壞和倒塌，因此，工程抗風設計計算的合理和全面與否是工程安全的重要關鍵，抗風設計也是工程結構中的重要研究課題。

　　3. 排煙及新風的問題。

　　高層的火災事故中，絕大多數的人員傷亡都是因煙氣窒息、中毒，在不具備自然排風條件的封閉樓梯間要設計在樓梯入口處設置陽臺或者凹廊。保證在發生火災時能排除煙，降低人員的傷亡。日常使用中，特別是公共建筑常年使用空調系統，補充新風可使人們感到舒適，季節適宜時也可僅靠新風系統達到舒適的環境并且節能，因此新風系統設計也是不可忽視的一環。

　　4. 防雷擊的問題。

　　高層建筑防雷系統應該按照“綜合治理，整體防御，突出重點，多重保護”的原則，充分利用高層建筑物的結構，將防雷措施做好，進行治理。結合高層建筑物的頂端造型，在其易受雷擊的部位裝設避雷針或者避雷帶、避雷網。利用結構中的主鋼筋作引下線，利用整個鋼筋混凝土基礎作接地裝置。在建筑物周圍用扁鋼做避雷帶。為了防止靜電感應產生火花，建筑物內的金屬物體和突出屋面的金屬物均要接地。

　　三、結束語

　　高層建筑影響一座城市環境的平衡，集中注意高層建筑對環境質量的責任，對城市及周圍的影響，這和建筑本身的功能方案一樣，對設計者都是根本的問題。高層建筑設計必須用協調其形聲的方法以嘗試保持最少的環境干擾性。高層建筑是城市的主要建筑大廈，創造著城市引人注意的輪廓線，它們限定著創造城市活動場所的公共空間，為城市中人們的活動提供布景。高層建筑是城市空間的元素，優秀的高層建筑并不是排斥城市空間的明星建筑而是能一個創造人性的場所，又融入文脈的關系，不去破壞城市空間的和諧。優秀的高層建筑要考慮使用者的需要，以城市的公眾利益為追求的目標。我們必須在高層和城市的發展中取得平衡，才能創造出更好的城市景觀和適合人們生活的環境，才能沿著可持續發展的道理健康地發展下去!