当前位置: 首页 > 城镇建设 > 2020年7期 > 高层建筑造型及立面设计原理

城镇建设【2020年第07期】

  • ID:271743
  • 浏览:1405
  • 学科:市政工程
  • 更新时间:2020-05-31 11:02:40
  • 期刊: 城镇建设
内容简介
《城镇建设》是由中国出版传媒股份有限公司主管、中国大百科全书出版社有限公司主办,国际标准连续出版物号ISSN 2096-6539,国内统一连续出版物号CN10-1589/TU。本刊是面向国内外公开发行的国家级综合性工程学术期刊,以服务于广大工程建设科技人员、管理者,促进国内外工程建设学术交流与发展为宗旨。

高层建筑造型及立面设计原理

2019/8/9 15:17:00 市政工程 顾铮
资料简介

摘 要:在城市化进程高速推进的当代中国,高层建筑早已成为解决城市中心高密度生活需求的必备元素,其既要满足城市人口各类生活功能需求,解决城市既存和潜在的复杂矛盾,也要于外在形象上满足公众的审美诉求。随着建筑工业技术的发展和公众审美意识的不断提升,高层建筑在结构造型、立面语言、材料和细部构造等诸多方面被赋予了更为重要的意义。本文将针对上述现象进行阐述。

高层建筑造型及立面设计原理

顾铮

非寻建筑设计(上海)有限公司 上海 200000

摘 要:在城市化进程高速推进的当代中国,高层建筑早已成为解决城市中心高密度生活需求的必备元素,其既要满足城市人口各类生活功能需求,解决城市既存和潜在的复杂矛盾,也要于外在形象上满足公众的审美诉求。随着建筑工业技术的发展和公众审美意识的不断提升,高层建筑在结构造型、立面语言、材料和细部构造等诸多方面被赋予了更为重要的意义。本文将针对上述现象进行阐述。

关键词:立面;高层建筑;城市

前言:

阿尔多·罗西在其建筑学经典著作《城市建筑》中,首次将建筑、城市以及不同时代的特定生活紧密联系。作为城市文化、政治的重要载体,城市建筑是整个城市的物质及精神象征。这也使得建筑设计与城市规划两者之间形成了密不可分的关联。高层建筑因其鹤立鸡群的形体和城市空间关系,注定了其在城市建筑群体中所占有的特殊地位。同时,高层建筑的围护结构和表皮系统作为与外部环境产生直接接触的部位,也决定了面向城市的第一层级的视觉效果,其材料和细部表达对城市形象也具有非常重要的意义。

1、高层建筑立面设计原则

1.1城市环境融合性

高层建筑是极其重要的城市元素,也是城市外部视觉形象的主要媒介之一,亦反映了城市居民的生活品味及公众审美。在高层建筑的设计环节,需要严格把控设计造型和立面细部设计,采取更加专业的造型设计方式,打造更加新颖的建筑外形,营造更佳的审美效果,使高层建筑在满足基础功能要求的基础上,更加具有观赏性,提高城市建筑的融合。一方面,建筑师在传达个人设计理念的同时,也要尊重公众审美需求,对流行趋势和规律进行分析,并以现代结构和幕墙工程技术为工具,实现反映时代特征的造型设计,营造新颖且具前瞻性的建筑外观。另一方面,在进行方案设计时,应充分考虑城市文脉和周围环境,对建筑造型比例、立面风格、材料色彩等进行科学规划,使建筑整体风格与城市主体环境相协调。同时须充分尊重城市历史文脉,倡导类型学在建筑设计领域的应用和实践,使高层建筑在体现现代科技发展成果的同时,也能兼顾地方特有建筑文化特征,反映地域性和继承性原则,最终实现城市环境在空间和时间两个维度的融合。

1.2可持续设计原则

作为城市文化、政治的重要载体,城市建筑不仅承载了功能性元素,还承载了人文元素,是城市的物质及精神象征,对城市建设具有非常重要的意义。城市高层建筑同时具备视觉要素和环境要素,高层建筑是城市环境的有机组成。所以在其设计过程中,必须充分考虑可持续设计的环境友好和因地制宜原则,正确处理建筑与环境之间的相互关系,尽可能在保证建筑基本功能、满足使用者需求的前提下,降低建筑能耗,提高建筑和能源使用效率。比如,分析并合理利用当地季节性风向和日照条件,严格控制建筑体形系数、窗墙比等重要数据,满足国家规范和当下城市生活需求;选用中空低辐射玻璃等传热系数较低的材料,避免光污染;优先考虑被动式节能,辅以主动式节能措施;确立人的主体地位,将使用者作为设计的核心,强调人与建筑、建筑与环境、人与环境之间的相互关联。

1.3规划布局和平面设计的合理性

现代建筑的一个重要属性是和场地的高度黏合,高层建筑也不例外。尽管公众容易将视线聚焦在它们的整体形象和高耸的天际线上,但与城市界面的最直接联系永远是在场地这个维度上发生,因为基地和场所的特殊性,每一栋高层建筑也都是独一无二的。因此在设计阶段需要首先确认高层建筑与各种外部因素之间的联系,从城市环境、道路交通、相邻建筑、城市人流、景观绿化等多方面展开前期分析,确保高层建筑规划设计和总平面布局的合理性。此外,因为高层建筑的功能多样化、系统化等方面的特征,在开展总平面设计工作时,要系统分析各功能需求,合理规划内部车行和人行交通组织,解决功能上潜在的矛盾和冲突,并合理设置功能分区和垂直交通,以功能和城市环境为起点开展各层平面设计。最终,一个合理的总平面布局和标准层平面设计,都将为高层建筑别具一格的造型和立面设计奠定基础。

2、高层建筑立面设计要点

2.1结构设计

高层建筑的立面设计要充分考虑经济、适用、美观原则。现代主义不仅注重形式与功能的统一,还提倡结构和建筑造型的内在一致。在实践过程中,钢筋混凝土框架核心筒结构空间灵活性高,有效使用面积大,且具有较高的结构稳定性和经济性,仍然是目前中国高层建筑尤其是公共建筑的主流结构形式。而高层住宅建筑因其形体比例、平面户型以及成本控制的特殊要求,仍以剪力墙结构为主要结构体系。无论是高层公共建筑还是住宅建筑,结构都是建筑造型的重要约束。立面设计无论如何标新立异,都不能以结构合理性作为代价,结构形式与系统的选择,也会从根本上决定建筑造型的整体走向。传统高层建筑采用结构和立面分离的设计策略,因而结构对立面的影响更多停留于整体造型层面,然而随着以福斯特、罗杰斯为代表的高技派建筑师理念的普及,越来越多的高层建筑采用了结构和建筑表皮结合的手法,从而实现建筑内部的无柱空间,并创造出内外逻辑统一的立面语言,对高层建筑的立面设计产生决定性影响。

2.2立面细节与材料

建筑立面应从多个层级控制其外观效果,除整体比例和造型外,立面的细节比例、进退凹凸、虚实关系、装饰性构造元素、建筑表皮材料等,也会对建筑外观和性格产生重要影响。重点设计建筑细部结构,比如阳台、转角以及屋顶等,通过利用丰富的色彩、比例以及结构形式,对其细部结构进行处理,从而达到美化立面的效用。在一些重点空间,诸如建筑首层主入口、城市主要界面、转角空间以及建筑顶部空间等,尤须对其立面造型和细部进行重点设计,从而实现从整体形象到立面细节多维度的美学呈现。作为透明的建筑外围护结构,玻璃幕墙实现建筑内部获取良好日照和景观条件的同时,也为建筑呈现出更为整体和轻盈的外观,因此玻璃幕墙在公共高层建筑立面材料中仍旧占据主导地位,自从密斯在20世纪中叶首次将其应用到高层建筑以来长盛不衰。即使建筑整体造型因限高、基地限制或功能需要而泯然众人,设计出更为精美的幕墙构造和窗体造型,也能大幅度提高建筑的观赏性。

2.3遮阳与通风

建筑遮阳构件可有效解决因玻璃面积占比过大导致的能耗问题,按功能和建筑朝向需要可分为水平遮阳与垂直遮阳,按位置又可分为外遮阳与内遮阳,其中外遮阳亦是建筑立面的重要构成元素,它会直接影响到建筑立面的虚实和明暗关系,因此须与立面设计同步研究,外遮阳格栅甚至可成为装饰性幕墙的一部分,构筑建筑立面的科技之美。因绿色设计要求,高层建筑可选择在立面上增加自然通风窗,减少换季季节楼宇空调系统的使用能耗。而高层建筑开窗的方式有很多,常用的有悬窗、平开窗以及近几年开始流行的平推窗。其中,平推窗的通风效果优于悬窗,而下悬窗的排烟效果则优于上悬窗。相对而言,在大多数情况下,开窗会成为破坏立面完整性的不利因素。所以除了选择隐蔽或与整体立面相协调的开窗类型外,还应在幕墙设计环节中优化开窗位置,并综合考虑比例关系、幕墙和开窗单元韵律、幕墙框架密度和色彩搭配等方面因素,保证高层建筑与时俱进的立面表情,兼顾内外环境的空间延续,并在整体造型和细部设计之间取得内在的统一与协调。

3、结论

综上所述,高层建筑立面并不是一个孤立的系统,它与诸多方面紧密联系。一个游离于城市环境、场所、建筑总平面、平面布局和室内空间等要素之外而自成一体的立面是毫无意义的。优秀的高层建筑立面设计更需要建筑师、结构工程师、暖通设计师和幕墙设计师等不同专业的通力协作。无论高度、规模、功能以及造价的异同,都须结合具体诉求和矛盾,确保每一个设计环节的创造性和严谨性,并最终实现对城市空间与环境的反哺。

参考文献:

[1]吴军德, 周洁. 现代建筑立面造型细部设计的探讨[J]. 城市建筑, 2016(27)

[2]阿尔多·罗西. 城市建筑. 1966