點(diǎn)式高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用策略研究

林少杰　王璞

摘要：高層建筑使城市空間在高度上不斷集中，城市功能在垂直方向上的分區(qū)和城市交通在立體上的組織，使城市空間高度集約化、立體化和綜合化，提高了城市空間的綜合利用率。建筑設(shè)計(jì)需要綜合考慮其對(duì)城市規(guī)劃及生態(tài)環(huán)境的影響，不斷修正得出高層建筑空間分布模型和整體目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；節(jié)能技術(shù)；經(jīng)濟(jì)型；建筑能耗

1.高層建筑特征

高層建筑最顯著的特征是“高”。“高”不僅僅是視覺(jué)尺度意義上的“高”，更說(shuō)明了高層建筑規(guī)模大，功能綜合性強(qiáng)，體量大，能耗大，人口容量大且交通流線復(fù)雜。這些決定了高層建筑對(duì)城市規(guī)劃，社會(huì)群體和個(gè)人的心理行為等方面產(chǎn)生較大的影響。具體而言，高層具有以下四個(gè)方面的基本特征。

1.1效率特征

高層建筑適應(yīng)了現(xiàn)代城市要求的緊湊性和高速運(yùn)轉(zhuǎn)效率。最些年來(lái)，高層建筑的集群化設(shè)計(jì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。高層建筑使得城市空間在高度上不斷集中，同時(shí)也出現(xiàn)了城市功能在垂直方向上的分區(qū)和城市交通在立體上的組織，從而使得城市空間高度集約化、立體化和綜合化，提高了城市空間的綜合利用率。

1.2功能與空間組合特征

一般高層建筑在豎向空間上通過(guò)將功能和尺度都相近相似的單元格不斷的重疊，如標(biāo)準(zhǔn)層的客房與辦公空間等，從而形成高聳且有韻律的體量感。而在酒店裙房部分的服務(wù)用房和商場(chǎng)等面積相差較大的公共空間，一般聚集在底層，形成豐富的空間和尺度變化。豎向?qū)盈B和功能聚集是高層建筑功能與空間組合的基本特征。

1.3象征性與識(shí)別性

高層建筑作為城市空間的主角，具有較為突出的地標(biāo)性和可識(shí)別性。高層建筑影響城市輪廓、起伏節(jié)奏和城市天際線，對(duì)城市的藝術(shù)形象具有決定作用。它作為城市主要的硬質(zhì)景觀，反映著城市不同區(qū)域特征，并影響了城市邊緣形態(tài)。有代表性的高層建筑既象征了城市科學(xué)技術(shù)水平和綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力，同時(shí)也從反映著城市的美學(xué)性質(zhì)。

1.4環(huán)境特征

對(duì)于多層建筑，高層建筑的環(huán)境反應(yīng)多為負(fù)面特征。和多層建筑相比，高層建筑具有更多的安全隱患。巨大的建筑體量，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)功能，互相牽制的內(nèi)部系統(tǒng)，在這樣復(fù)雜且龐大的系統(tǒng)中，一個(gè)小意外都會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性后果，并且隨著“高度”增加，問(wèn)題發(fā)生危險(xiǎn)的可能性也在增加，更容易造成傷亡和損失。

高層建筑主要為城市環(huán)境帶來(lái)三方面污染：一是高層建筑施工帶來(lái)的各種垃圾污染給城市衛(wèi)生造成極大的壓力；二是玻璃幕墻造成的眩光等現(xiàn)象影響交通安全，同時(shí)對(duì)周?chē)a(chǎn)生輻射形成城市熱島效應(yīng)；三是高度密集的高層建筑擠占城市綠地，加劇城市熱島效應(yīng)，也加速了大氣污染物等在高空向城市中心區(qū)聚集，物理環(huán)境和生態(tài)環(huán)境越來(lái)越差。

隨著建筑高度的增加，風(fēng)速對(duì)建筑產(chǎn)生更大的影響。尊重氣候條件的前提下，建筑避免一些外來(lái)因素的影響而增加冷（熱）負(fù)荷，并通過(guò)設(shè)計(jì)改造以降低建筑對(duì)能量的需求。基地周?chē)ㄍ鈬┑慕ㄖM群不當(dāng)會(huì)造成局部范圍內(nèi)冬季寒流加速，給建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)造成較大風(fēng)壓，增加窗和墻的冷風(fēng)滲透，使室內(nèi)環(huán)境采暖負(fù)荷加大。

2.高層設(shè)計(jì)要點(diǎn)

面對(duì)上述特征及其產(chǎn)生的問(wèn)題，我們需要確定各影響因子的權(quán)重，綜合考慮高層建筑對(duì)城市總體規(guī)劃的影響，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，從而不斷修正，進(jìn)而得出高層建筑空間分布模型和整體目標(biāo)。

2.1形體與能耗

高層建筑對(duì)于氣候比多層建筑敏感，導(dǎo)致其從規(guī)劃模式到建筑形式均有很大不同。北方建筑重視日照，為了保證保溫節(jié)能的效果，要求體形系數(shù)小，避免出現(xiàn)冷山墻，一般平面多方正、平直、集中。在平面布局中，寒冷地區(qū)的高層建筑為強(qiáng)調(diào)保溫，主要為南北向，要求標(biāo)準(zhǔn)層平面方正、簡(jiǎn)潔、集中、體形系數(shù)小，多為塔式和短板式標(biāo)準(zhǔn)層，很少有圍合式和長(zhǎng)板式的標(biāo)準(zhǔn)層。

2.2平面與節(jié)能

利用熱壓的能量（即煙囪效應(yīng)）組織室內(nèi)的自然通風(fēng)也是一項(xiàng)更能發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)意的工作。北方地區(qū)應(yīng)防止片面追求自然通風(fēng)效果而對(duì)建筑保溫不利，并應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待煙囪效應(yīng)，防止冷風(fēng)和寒流對(duì)建筑的直接滲透和對(duì)建筑保溫效果的影響。在自然通風(fēng)與保溫防寒的沖突下，謹(jǐn)慎選擇既能自然組織建筑內(nèi)部通風(fēng)又能夠降低建筑能耗的解決方案。

2.3立面與尺度

比例與尺度概念是高層建筑立面與造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。由于高層的特殊性，高層建筑具有雙重的視覺(jué)尺度特性：一是城市尺度，而是近人尺度。高層建筑存在著連續(xù)的各種尺度層級(jí)關(guān)聯(lián)。對(duì)于高層大體量建筑來(lái)講，玻璃幕墻是一種通過(guò)透視、借景、和擴(kuò)大空間的建筑處理手法，使人很自然地聯(lián)想到高貴華麗與高技術(shù)，又可以消除建筑自身的沉重感。高層建筑立面構(gòu)成中，明確的線條劃分給人以尺度分明的秩序感和強(qiáng)烈的韻律感。