高層建筑設(shè)計(jì)原理孝感學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院建筑系第一章緒論第二節(jié)高層建筑的起源、開展及趨勢概況

1．區(qū)域上

高層建筑誕生于美國、成熟于美國，由美國傳向世界，已成為二十世紀(jì)特有的建筑現(xiàn)象。

現(xiàn)在美國已不再熱衷于高層建筑了，其重心已轉(zhuǎn)向了亞洲?！灿绕涫侵袊?、日本、馬來西亞等國家〕芝加哥是高層建筑的故土，早期的開展階段，芝加哥與紐約交替領(lǐng)先，大有一競高低之態(tài)勢。紐約的帝國大廈〔1931年，鋼構(gòu)，102層、381米、辦公〕、紐約世界貿(mào)易中心大廈〔1972北樓、1973南樓、110層，412米、鋼構(gòu)、辦公〕曾先后位居世界最高樓達(dá)很長時(shí)間，而芝加哥的西爾斯大廈〔1974年、鋼構(gòu)、110層、443米、辦公〕重又奪回最高名次至不久以前?！矠轳R來西亞之佩重納斯雙塔突破〕2．高度上

正在尋求向新的高度攀升。

英國的利物浦之塔方案139層、550米，日本鹿島公司設(shè)想200層、808米，日本甚至提出了埃羅普利斯500層、2001米高的方案。另外，建筑師們尚在尋求向地下、深海、空間橫向開展等可能性途徑。第三節(jié)、高層建筑的優(yōu)點(diǎn)與問題、及其控制方法

3．滿足大企業(yè)對辦公樓的規(guī)模、形象的需求。

現(xiàn)在正風(fēng)行的智能大廈〔intellegentbulding〕需要將全體工作人員與現(xiàn)代化辦公設(shè)備容納在一個(gè)大樓內(nèi)，以發(fā)揮集約、綜合效率。同時(shí)，宏大有個(gè)性的大樓造型是企業(yè)形象的最正確表達(dá)。

4．高層建筑的地下室是城市的防空地下室。

5．高層建筑是城市景觀的重要組成局部，豐富了城市空間天際線?！捕掣邔咏ㄖ膯栴}

1．垂直交通問題

這是高層建筑大量人流、貨物能否快捷上下，并保證平安的關(guān)鍵所在，也是設(shè)計(jì)中建筑師的重要工作內(nèi)容之一。

2．結(jié)構(gòu)問題

高層建筑的結(jié)構(gòu)問題主要是抵抗側(cè)向風(fēng)力、地震力，尤其風(fēng)力是主要不利荷載，因此，高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼量大。3．高層建筑的外觀問題

處理不當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。從總體來說，既要處理好與周圍環(huán)境的整體關(guān)系，又要尋求自身形體上的突破，創(chuàng)造有個(gè)性、豐富、符合建筑自身性格和時(shí)代審美特性的作品。

4．密集高層建筑的出現(xiàn)對城市的影響：高層建筑北面陰影面大，空間灰暗，不利于植物生長和人的身心健康；高層建筑密集區(qū)易產(chǎn)生樓群風(fēng)，對局域小氣候和房屋結(jié)構(gòu)不利。5.施工問題：建筑高度大，施工過程中材料、設(shè)備和施工人員的垂直運(yùn)輸距離大，時(shí)間長，同時(shí)高層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，施工難度大，進(jìn)度較慢。6.經(jīng)濟(jì)問題：由于高層結(jié)構(gòu)特別，用鋼量大，施工難度大，所以經(jīng)濟(jì)投入較大。小高層相比多層建筑工程平方造價(jià)高出20—30%，高層和超高層那么高出30—80%。7.使用者的生理與心理問題：由于離地高度大，空間活動(dòng)面積小，使用者接觸自然要素的幾率小，人們生活在“空中鴿籠〞中，兒童和老人感到活動(dòng)不方便，而且易使人產(chǎn)生孤獨(dú)感。位于紐約曼哈頓區(qū)5馬路和6馬路之間的洛克菲洛中心，由14幢高樓組成，是處理較成功的世界上最集中的高層建筑群之一，歷經(jīng)十年左右才建成。地王(68層384m1996)橫濱標(biāo)志塔(70層+3層塔樓296m1993年)1928年莫瑞斯〔〕所做方案1930年萊恩哈特和豪夫邁斯特所做方案1930年聯(lián)合建筑師所做方案1933年聯(lián)合建筑師所做方案1935年所選最終方案鳥瞰圖

8．高層建筑的環(huán)境心理問題

高層建筑與環(huán)境間的相互影響非常復(fù)雜。以下為幾個(gè)主要方面：

〔1〕陽光與陰影

根據(jù)不同地區(qū)的特定自然氣候狀況，對陽光需求有明顯的差異。

高層建筑會(huì)留下一條長長的影子，但它具有流動(dòng)性特點(diǎn)。

塔式高層建筑的終日陰影最小，板式那么相對大的多?！惨娛緢D〕因此，選址、布局時(shí)，應(yīng)注意保持適當(dāng)?shù)拈g距，防止給高層之北側(cè)建筑、環(huán)境造成日照問題；尤其地，應(yīng)防止東西向街的南側(cè)街道終日陰冷。

另外，現(xiàn)代高層建筑常使用大片玻璃幕墻，會(huì)給城市環(huán)境造成眩光；并且，處于高反射玻璃的反射區(qū)內(nèi)，氣溫會(huì)升高10~15℃。對周圍小氣候環(huán)境影響較大。〔2〕

噪聲與減噪

高層建筑內(nèi)不可防止地有很多噪聲〔電梯、設(shè)備、管道等〕。通過設(shè)備自身減噪處理、隔聲材料的使用及設(shè)計(jì)上的合理安排等措施，已取得了明顯的效果。

高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)注意風(fēng)引起的噪聲。窗戶采用多層不共振玻璃，保持良好的氣密性，建筑外型應(yīng)盡量簡潔。

另外，外部環(huán)境噪聲對高層建筑同樣有較大影響。街道布置時(shí)，應(yīng)采用開敞式而防止封閉式；尚可以裙房、低層商業(yè)建筑起聲障作用。3．限制高層建筑選址

高層建筑設(shè)計(jì)除單體質(zhì)量外，更應(yīng)重視環(huán)境的整體效果。

4．以容積率控制高層建筑密度

密度越大，空地那么越少，必將帶來缺乏公共活動(dòng)場地、綠地和人車擁擠等問題。

西方國家許多城市的中心區(qū)的高層建筑凈密度幾乎到達(dá)90~100%，根本占滿基地！同時(shí)，一些高層建筑的有效容積率更高大50，如帝國大廈有效容積率為25.78，加上地下面積達(dá)40。

局部地區(qū)現(xiàn)行的控制性建筑容積率：舊金山14以內(nèi)，芝加哥16以內(nèi)，我國以不超過10為宜。

第四節(jié)．影響高層建筑平面與體形的因素

第二章高層建筑造型設(shè)計(jì)

第一節(jié)高層建筑平面形式與形體塑造

一、．高層建筑平面形的構(gòu)成

一般分為“線生形〞和“形生形〞兩種構(gòu)成方式。

〔1〕線生形：以根本線型的組合變化，可生出無窮變化的平面形式。

根本線型有三種：直線、凸線和凹線。

〔2〕形生形：以根本形為構(gòu)形根底要素，創(chuàng)造新形體的構(gòu)形方式。

根本形有：正方形、矩形、正三角形、圓形、菱形等。

根本形經(jīng)漸變、彎曲、切割、錯(cuò)疊、群化、減切、伸展、拉壓等，可產(chǎn)生各種新的形式。而將原形作交合、取舍，也可產(chǎn)生許多新形式。二、高層建筑形體的三種根本類型：

1、純幾何體——建筑形態(tài)的根本形式是規(guī)那么幾何體。如：西格拉姆大廈、原紐約世貿(mào)中心大廈。2、雕塑體——即建筑形體有雕塑性。如香港的奔達(dá)中心。3、象征體——指建筑形體具有某種精神意味或象征性。如：北京鐵路西客站造型象征北京西大門，巴黎德方斯巨門，以及巴西首都巴西利亞之國會(huì)大廈等。三、高層建筑的造型與構(gòu)圖

1、高層主體設(shè)計(jì)總那么——整體性、簡潔性、易識(shí)別性。

2、高層建筑主體的空間與形體組合形式

高層建筑造型既可采用對稱式構(gòu)圖，也可不對稱，既求統(tǒng)一，也需變化。在平面及形體構(gòu)成上可歸結(jié)為以下數(shù)種類型：

①、單體式

②、雙體式——奔達(dá)中心、紐約世貿(mào)、吉隆坡佩重納斯雙塔

③、聯(lián)體式——德國募黎黑BMW公司大樓

④、變平面式——通常為上大下小，如金字塔式、退臺(tái)式、臺(tái)階式等，例：舊金山泛美大廈、貝聿銘香港中銀大廈等

⑤、群體式——常被譽(yù)為“城中之城〞，規(guī)模宏大、壯觀，以群體式解決復(fù)雜的建筑和城市問題，為超大型城市綜合體。例：上海商城。

⑥、自由式——反傳統(tǒng)的、不規(guī)那么式建筑組合、有個(gè)性、自由、活潑。第三章

標(biāo)準(zhǔn)層建筑布局與組合設(shè)計(jì)

有效的水平重疊——指很多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層在垂直向的層層積累。

合理的垂直貫穿——是在層層累疊的標(biāo)準(zhǔn)層之間，用一定形式、內(nèi)容的垂直體以某種方式貫穿其中。

垂直體通常包含有結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、維護(hù)構(gòu)件、內(nèi)局部隔構(gòu)件、電梯井、樓梯井和設(shè)備管道井等內(nèi)容。通過垂直體的貫穿，使各水平面〔標(biāo)準(zhǔn)層〕之間、水平面與地面之間形成支撐和聯(lián)系，才形成高層建筑。第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)層布局和組合設(shè)計(jì)“核體〞----在高層建筑設(shè)計(jì)中，通常將樓梯、電梯、設(shè)備輔助用房、管井等集中布置，豎向?qū)R、貫穿，并與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式結(jié)合形成堅(jiān)強(qiáng)的“核心〞，用以抵抗巨大的風(fēng)和地震側(cè)移。該局部稱為“核體〞。

“殼體〞----用于辦公、居住、娛樂、休息〔如客房〕等人們?nèi)粘Ｊ褂玫木植?。就“核體〞與“殼體〞的相對布局和組合而言，反映在標(biāo)準(zhǔn)層平面中，可有：集中式、分散式、和綜合式三種主要形式。

1．集中式。

從使用功能出發(fā)，要求高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層有良好的采光、交通流線以及和工作和居住等功能相適應(yīng)的空間劃分〔防止相互干擾〕?！凹惺建暡贾梅绞骄褪沁m應(yīng)高層建筑的這些要求的一種典型方式。

它是將“核體〞局部集中起來，在標(biāo)準(zhǔn)層中獨(dú)立成區(qū)布置。

它與使用局部——“殼體〞的關(guān)系又可分：中心式、對稱集中式、偏心集中式和獨(dú)立集中式等幾種方式?！?〕、中心式

中心式標(biāo)準(zhǔn)層的布局整體上最均衡，有效使用空間與核體的接觸最充分，適合于不同面積大小、平面形狀、縱橫比例的標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)成。

有效使用面積與主要核體面積的比例可調(diào)性好，易于滿足不同功能、規(guī)模、層數(shù)的建筑布置。其應(yīng)用十分普遍。〔缺點(diǎn)是：常需要空調(diào)，旅館尤甚〕〔2〕、對稱集中式

對稱集中式是將核體置于標(biāo)準(zhǔn)層平面中部，兩端布置有效使用空間，構(gòu)成左右對稱的功能格局。

特點(diǎn)是：核體不影響房間采光、通風(fēng)，橫向剛度好，交通方便。〔如日本大阪阪急豪華大樓標(biāo)準(zhǔn)層——圖〕〔3〕、偏心集中式

將核體集中布置在標(biāo)準(zhǔn)層的一端或一側(cè)，形成偏心集中式布置。

當(dāng)核體位于一端時(shí)，那么另一端為使用空間，使用空間很集中、空敞，且自由性強(qiáng)。能較好地適應(yīng)局促、不規(guī)那么用地，或?qū)ㄖ矫婧涂臻g有特殊設(shè)計(jì)要求的情況。

當(dāng)建筑基地較小，總平面布置中人流、車流受到一定限制時(shí)，常采用核體偏于一側(cè)的布置方式。

〔圖：一端——可為任意多邊形；美國紐約共和銀行——場地限制，立面需采用豎向線條；一側(cè)——香港愛群大廈〕與國外相比，我國的高層和超高層建筑的有效面積率〔即效益〕總體上偏低。

原因有二：

首先是標(biāo)準(zhǔn)層面積過小〔僅1000㎡左右〕；其次是使用局部進(jìn)深小〔國外辦公樓使用局部進(jìn)深可達(dá)10~14m，而我國那么常為9m以內(nèi)〕經(jīng)研究說明：標(biāo)準(zhǔn)層面積規(guī)模小于1500㎡或大于3000㎡時(shí)，平面有效率下降較快。另外，層數(shù)增加，面積有效率也會(huì)降低。標(biāo)準(zhǔn)層有效率一般不應(yīng)低于65%。

我國關(guān)于高層辦公樓的總體建筑系數(shù)〔而非標(biāo)準(zhǔn)層〕建議值為：

K1=使用面積/總建面≥57%

K2=交通面積/總建面=15~25%

另外，標(biāo)準(zhǔn)層使用面積單位㎡平均占外墻長度值應(yīng)為0.08~0.12m/㎡。超高層的外墻造價(jià)很高，約占總造價(jià)的5~7%；并且，外墻過長還會(huì)在使用過程中損失大量能量。所以，外墻應(yīng)盡可能簡潔。④、標(biāo)準(zhǔn)層平面空間尺度選擇，應(yīng)考慮現(xiàn)代辦公空間的多樣性、靈活性、智能化及不斷變革的特點(diǎn)。

柱網(wǎng)尺寸通常選擇7.2×7.2~8.1×8.1m，或從控制單位面積外墻面長度的角度考慮，開間采用7.2、7.5、7.8~10.8m，進(jìn)深那么以8.0~12m為宜。

⑤、高層辦公建筑、寫字樓的交通及輔助設(shè)施用房宜集中設(shè)置，布局應(yīng)滿足使用功能要求和結(jié)構(gòu)剛度要求。

a.

電梯配置數(shù)量

電梯數(shù)量確定有專門的一套計(jì)算方法，自己查閱資料集。這里介紹一些經(jīng)驗(yàn)參考數(shù)值。

客用電梯數(shù)量建議按大樓主體總建筑面積確定，一般每3000~5000㎡設(shè)一臺(tái)；

或者，客用電梯數(shù)量也可按5分鐘運(yùn)送大樓12%~15%工作人員標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

效勞電梯按客梯數(shù)量的1/3~1/4考慮。

消防電梯按?高層民用建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定設(shè)置。一般高層建筑〔100m以內(nèi)〕設(shè)1~2臺(tái)；超高層建筑應(yīng)不少于2臺(tái)。消防電梯平時(shí)可兼作效勞電梯。b.

電梯效勞方式：

全程效勞——每層?？块_門。10層以下采用。

分區(qū)效勞——奇偶數(shù)?？?、分區(qū)停靠、設(shè)空中轉(zhuǎn)換廳方式。

在一般高層辦公樓中，可采用奇、偶數(shù)層分開停靠的方式；在超高層辦公樓中通常將電梯效勞分區(qū)分段，以充分發(fā)揮電梯的輸送能力。有的尚采用空中轉(zhuǎn)換廳接力方式?！矆D：分區(qū)效勞的幾種方式〕c．載人電梯布置與侯梯廳的一般要求：〔圖〕d．電梯剖面組成：〔圖〕第四章高層建筑的平安疏散與垂直交通高層建筑相比于多層建筑，首要是平安疏散，其次是垂直交通，再就是垂直管線、在有限的空間中爭取更多的活動(dòng)面積、生活與居住在高空中人的心理、高層的結(jié)構(gòu)、建筑經(jīng)濟(jì)等問題。高層建筑的平安疏散涉及到底層出口的數(shù)量，樓層疏散樓梯的數(shù)量與布置，電梯〔包括消防電梯〕不能作為疏散通道，單元之間的連通，屋頂平臺(tái)等問題。㈠、?民用建筑設(shè)計(jì)通那么?規(guī)定：1、電梯不得計(jì)作平安出口；2、以電梯為主要垂直交通的高層公共建筑和12層及12層以上的高層住宅，每棟樓設(shè)置電梯的臺(tái)數(shù)不應(yīng)少于2臺(tái)；3、建筑物每個(gè)效勞區(qū)單側(cè)排列的電梯不宜超過4臺(tái)，雙側(cè)排列的電梯不宜超過2×4臺(tái)；電梯不應(yīng)在轉(zhuǎn)角處貼鄰布置；

4、電梯候梯廳的深度應(yīng)符合表6．8．1的規(guī)定，并不得小于1．50m；7、高層公共建筑的大空間設(shè)計(jì)，必須符合雙向疏散或袋形走道的規(guī)定。8、高層建筑的平安出口應(yīng)分散布置，兩個(gè)平安出口之間的距離不應(yīng)小于5.00m。平安疏散距離應(yīng)符合表的規(guī)定。9、高層建筑內(nèi)的觀眾廳、展覽廳、多功能廳、餐廳、營業(yè)廳和閱覽室等，其室內(nèi)任何一點(diǎn)至最近的疏散出口的直線距離，不宜超過30m；其它房間內(nèi)最遠(yuǎn)一點(diǎn)至房門的直線距離不宜超過15m。10、位于兩個(gè)平安出口之間的房間，當(dāng)面積不超過60m2時(shí)，可設(shè)置一個(gè)門，門的凈寬不應(yīng)小于0.90m。位于走道盡端的房間，當(dāng)面積不超過75m2時(shí)，可設(shè)置一個(gè)門，門的凈寬不應(yīng)小于1.40m。11、高層建筑內(nèi)走道的凈寬，應(yīng)按通過人數(shù)每100人不小于1.00m計(jì)算；高層建筑首層疏散外門的總寬度，應(yīng)按人數(shù)最多的一層每100個(gè)不小于1.00m計(jì)算。首層疏散外門和走道的凈寬不應(yīng)小于表的規(guī)定。19、十一層及十一層以下的通廊式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間；超過十一層的通廊式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。

20、樓梯間及防煙樓梯間前室應(yīng)符合以下規(guī)定：

樓梯間及防煙樓梯間前室的內(nèi)墻上，除開設(shè)通向公共走道的疏散門和本標(biāo)準(zhǔn)第條規(guī)定的戶門外，不應(yīng)開設(shè)其它門、窗、洞口。

樓梯間及防煙樓梯間前室內(nèi)不應(yīng)敷設(shè)可燃?xì)怏w管道和甲、乙、丙類液體管道，并不應(yīng)有影響疏散的突出物。

居住建筑內(nèi)的煤氣管道不應(yīng)穿過樓梯間，當(dāng)必須局部水平穿過樓梯間時(shí)，應(yīng)穿鋼套管保護(hù)，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)?城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的有關(guān)規(guī)定。21、除通向避難層錯(cuò)位的樓梯外，疏散樓梯間在各層的位置不應(yīng)改變，首層應(yīng)有直通室外的出口；疏散樓梯和走道上的階梯不應(yīng)采用螺旋樓梯和扇形踏步，但踏步上下兩級所形成的平面角不超過10°，且每級離扶手0.25m處的踏步寬度超過0.22m時(shí)，可不受此限。27、以下高層建筑應(yīng)設(shè)消防電梯：一類公共建筑；塔式住宅；十二層及十二層以上的單元式住宅或通廊式住宅；高度超過32m的其它二類公共建筑。28、高層建筑消防電梯的設(shè)置數(shù)量應(yīng)符合以下規(guī)定：當(dāng)每層建筑面積不大于1500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)1臺(tái)；當(dāng)大于1500m2但不大于4500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)2臺(tái)；當(dāng)大于4500m2時(shí)，應(yīng)設(shè)3臺(tái)；消防電梯可與客梯或工作電梯兼用，但應(yīng)符合消防電梯的要求。30、除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。

31、采用自然排煙的開窗面積應(yīng)符合以下規(guī)定：

防煙樓梯間前室、消防電梯間前室可開啟外窗面積不應(yīng)小于2.00m2，合用前室不應(yīng)小于3.00m2。

靠外墻的防煙樓梯間每五層內(nèi)可開啟外窗總面積之和不應(yīng)小于2.00m2。

長度不超過60m的內(nèi)走道可開啟外窗面積不應(yīng)小于走道面積的2%。

需要排煙的房間可開啟外窗面積不應(yīng)小于該房間面積的2%。

凈空高度小于12m的中庭可開啟的天窗或高側(cè)窗的面積不應(yīng)小于該中庭地面積的5%。

32、防煙樓梯間前室或合用前室，利用敞開的陽臺(tái)、凹廊或前室內(nèi)有不同朝向的可開啟外窗自然排煙時(shí)，該樓梯間可不設(shè)防煙設(shè)施。第五章高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)骨架是高層建筑成立的根本所在。作為建筑師必須對結(jié)構(gòu)在平面中的表現(xiàn)方式、結(jié)構(gòu)對建筑功能組織和平面布局的影響、不同結(jié)構(gòu)類型的不同特性和適用范圍等結(jié)構(gòu)概念有較清楚的了解。下面對高層結(jié)構(gòu)概念作簡介一、

選用有效的建筑體型

標(biāo)準(zhǔn)層應(yīng)簡單、規(guī)整，以保證剛度均勻、減少因偏心而造成的扭轉(zhuǎn)。建筑體型應(yīng)對結(jié)構(gòu)受力有利。

目前，公認(rèn)的優(yōu)化高效能體形：除平面為正方形或接近正方形的柱體外，還有全三角形〔長金字塔形，泛美大廈〕、橫向尺寸上窄下寬形〔收分形〕、圓柱形、三棱形等。

這些形體的結(jié)構(gòu)體系能有效地對側(cè)向力形成三維反響，從而增大整體結(jié)構(gòu)的側(cè)剛度。〔3〕

框架——剪力墻體系

將框架與剪力墻相結(jié)合為一體的結(jié)構(gòu)體系。豎向力共同承擔(dān)，側(cè)向力之80%~90%由剪力墻承受，10%~20%由框架承擔(dān)。

適宜層數(shù)為15~30層，適合于高層綜合體，平面布局和造型均有很大靈活性?！?〕

筒體體系

這是60年代以后常用于超高層建筑〔≥100m〕的結(jié)構(gòu)體系。

實(shí)際上，筒體是由框架和剪力墻結(jié)構(gòu)開展而成。它是由假設(shè)干片縱橫交錯(cuò)的框架墻或剪力墻所圍成的筒狀封閉骨架。

不僅能承受豎向荷載，而且能承受很大的水平荷載?！矆D：筒體示意〕

根據(jù)筒體的數(shù)量、布置和組成不同，又可分為：框——筒、筒中筒、組合筒等三種體系。

①

框——筒體系

a.

它分內(nèi)筒外框和外筒內(nèi)框兩種。

b.

外筒內(nèi)框使用較少。

c.

內(nèi)筒外框更多使用。豎向荷載共同承擔(dān)，主要側(cè)載由筒體承擔(dān)；內(nèi)筒能與功能巧妙結(jié)合，外框可提供開敞的幕窗。②

筒中筒

內(nèi)外設(shè)置兩層或更多層筒，能承受很大的水平力。大多用于40層或100m以上的超高層。由于結(jié)構(gòu)傳力原因，采用正方形或接近正方形的平面為絕大多數(shù)。〔圓形也可〕③

組合筒〔也稱束筒〕

組合筒體系結(jié)構(gòu)剛度比筒中筒更強(qiáng)大。組合方式是將假設(shè)干個(gè)筒體組合在一起。〔圖〕〔4〕

其它結(jié)構(gòu)體系

除以上介紹的幾種常用高層建筑結(jié)構(gòu)體系外，還有一些非常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系。

如：深梁體系、高層懸掛體系、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)外墻體系、空間井體體系、立面大開洞、設(shè)加強(qiáng)層?！?〕

其它結(jié)構(gòu)體系

除以上介紹的幾種常用高層建筑結(jié)構(gòu)體系外，還有一些非常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系。

如：深梁體系、高層懸掛體系、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)外墻體系、空間井體體系、立面大開洞、設(shè)加強(qiáng)層第六章高層建筑的變形縫變形縫的設(shè)置是高層建筑設(shè)計(jì)中常見的問題之一。建筑物的變形縫通常分為：溫度縫〔伸縮縫〕、沉降縫、和防震縫三種。

1．溫度縫：

溫度縫的設(shè)置主要是為了解決房屋過長時(shí)，在溫度變化大，變形過大，導(dǎo)致房屋開裂而引起的破壞或者外觀不平安問題，一般只需根底以上斷開、設(shè)縫。

根據(jù)結(jié)構(gòu)類型，建筑到達(dá)一定長度需設(shè)縫：

鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)≤50m；

現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)≤55m；

裝配式鋼筋混凝土≤75m。

具體尚有其它相關(guān)規(guī)定?！踩缡覂?nèi)、土中、露天等〕2．沉降縫沉降縫的設(shè)置是為了防止房屋沉降不均勻，而引起的破壞。以下情況需設(shè)：

a.當(dāng)?shù)鼗翆幼兓螅瑝嚎s性有顯著差異時(shí)設(shè)；

b.建筑物本身高度、荷載相差大時(shí)；〔如主體與裙房之間〕

c.根底底面標(biāo)高相差大時(shí)；〔如局部設(shè)地下室，局部不設(shè)地下室，地基處理不一致時(shí)〕

d.沉降縫須從根底開始全部斷開。3．防震縫

地震設(shè)防地區(qū)，當(dāng)建筑外形復(fù)雜或各局部剛度、高度、重量相差懸殊時(shí)，設(shè)防震縫以將建筑劃分為假設(shè)干個(gè)簡單形體局部。

縫寬應(yīng)大于地震可能造成的頂點(diǎn)側(cè)移之和，并留余地。一般大于50~70mm,不得小于50mm。4．注意：三縫應(yīng)統(tǒng)籌布設(shè)、盡可能合設(shè)，以免到處是縫。

另外，縫的構(gòu)造處理應(yīng)解決防水和外觀問題。第六章高層建筑樓間協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)層間協(xié)調(diào)：塔基，標(biāo)準(zhǔn)層、塔頂，以及設(shè)備層、避難層、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層等。

地下室〔半地下室〕，底層〔一至六層〕標(biāo)準(zhǔn)層頂部使用層避難層〔間〕適用于超高層，加強(qiáng)層為純結(jié)構(gòu)問題設(shè)備層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。〔一〕

設(shè)備層

指有效面積主要用于布置設(shè)備的樓層。

一般高層建筑〔100m以內(nèi)〕的主要設(shè)備層分設(shè)于地下層和樓頂即可；裙房與主塔交接處，常根據(jù)需要結(jié)合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)小型設(shè)備及布設(shè)管線。超高層建筑那么尚需設(shè)中間設(shè)備層。

設(shè)備層〔間〕的主要內(nèi)容為：空調(diào)、給排水、電氣和電梯等機(jī)房設(shè)備。要求承載能力大于標(biāo)準(zhǔn)層，層高也相對要求較高〔4.0~6.5m不等〕?！捕?/p>

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層

1．轉(zhuǎn)換層的功能

〔1〕

提供低層部大空間

剪力墻間距小時(shí)，底部可通過設(shè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層變成框支體系，以提供商業(yè)、會(huì)議、餐廳等大空間。

〔2〕

為建筑提供大的入口

超高層建筑常采用密排柱式外框筒，柱距常在3米以內(nèi)，無法提供較大的入口，必須通過轉(zhuǎn)換層改變柱距，以形成入口。2．轉(zhuǎn)換層按結(jié)構(gòu)功能分類

分三類：

〔1〕上下層結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)換；

〔2〕上下層柱網(wǎng)、軸線改變；

〔3〕同時(shí)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)軸線布置。

3．轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式

結(jié)構(gòu)形式可以采用：巨梁式、桁架式、空腹桁架式、箱型和厚板式轉(zhuǎn)換層。巨梁式最簡單、廣泛?！踩车叵萝噹旌喗?/p>

高層建筑常利用地下層空間做車庫。以坡道與地面相通。

每股車道的設(shè)計(jì)通過能力為每小時(shí)300輛小車。但考慮消防和戰(zhàn)備，停50輛車以上的車庫，至少須在兩個(gè)方向上設(shè)兩條坡道。注意以下幾點(diǎn)：

1、坡道要求

〔1〕道寬要求

單車直坡道寬：3.0~3.5m；雙車直坡道寬：≥5.5m；單車曲坡道寬：4.2~4.5m；雙車曲坡道寬：≥7.8m。2、車位要求

1．與周邊關(guān)系

小車與小車間距：0.5m

小車與墻間距：0.5m

小車與柱間距：0.3m

2.小車庫標(biāo)準(zhǔn)尺寸〔單間停放〕

我國：6.10×2.80㎡,車庫凈高一般取≥2.3m。

3、

車庫柱距〔以三車位為例〕

柱面寬≤500時(shí)可?。?.5×7.5m;

柱面寬≤時(shí)可?。?.8×7.8m;

柱面寬大于800取:8.1×8.1m,8.4×8.4m

高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意協(xié)調(diào)好上部與下部的結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)，保持一致性，取得經(jīng)濟(jì)效率。確定柱網(wǎng)尺寸時(shí)，地下車庫停車要求是必須考慮的重要因素之一。第七章高層建筑的尺度當(dāng)前，我國的高層建筑外部造型設(shè)計(jì)多以追求建筑形象的新、奇、特為目標(biāo)，每棟高層都想表現(xiàn)自己，突出自我，而這樣做的結(jié)果只能使整個(gè)城市顯得紛繁無序、生硬，建筑個(gè)體外部體量失衡，缺乏親近感，拒人于千里之外。造成這種現(xiàn)象的主要原因是缺乏對高層建筑的外部尺度的認(rèn)真仔細(xì)推敲，因此，對高層建筑的外部尺度的研究是很有必要的。首先定義一下尺度，所謂的尺度就是在不同空間范圍內(nèi)，建筑的整體及各構(gòu)成要素使人產(chǎn)生的感覺，是建筑物的整體或局部給人的大小印象與其真實(shí)大小之間的關(guān)系問題。它包括建筑形體的長度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與局部、局部與局部之間的比例關(guān)系，及對行為主體人產(chǎn)生的心理影響。講到尺度時(shí)應(yīng)注意它與尺寸之間的區(qū)別，尺度一般不是指建筑物或要素的真實(shí)尺寸，而是表達(dá)一種關(guān)系及其給人的感覺，尺寸是用度量單位，如：公里、米、尺、厘米等對建筑物或要素的度量，是在量上反映建筑及各構(gòu)成要素的大小。不同的尺度帶來的感覺是不一樣的，有的尺度使高層建筑顯得挺拔或厚重，有的那么使高層建筑顯得龐大或輕飄，它直接影響人的心理感受，由此可見，尺度在高層建筑設(shè)計(jì)中處于一個(gè)至關(guān)重要的位置。高層建筑設(shè)計(jì)中尺度確實(shí)難以把握，因它不同于日常生活用品，日常生活用品很容易根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出正確的判斷，其主要原因有：一是高層建筑物的體量巨大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人的尺度。二是高層建筑物不同于日常用品，在建筑中有許多要素不是單純根據(jù)功能這一方面的因素來決定它們的大小和尺寸的，例如門，本來可以略高于人的尺度就可以了，但有的門出于別的考慮設(shè)計(jì)得很高，這些都會(huì)給識(shí)別尺度帶來困難。

高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，不能只單單重視建筑本身的立面造型的創(chuàng)造，而應(yīng)以人的尺度為參考系數(shù)，充分考慮人觀察視點(diǎn)、視距、視角，和高層建筑使用親近度，從宏觀的城市環(huán)境到微觀的材料質(zhì)感的設(shè)計(jì)都要?jiǎng)?chuàng)造良好的尺度感，把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度：城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度。1、高層建筑設(shè)計(jì)中的外部尺度

1．1城市尺度

高層建筑是一座城市有機(jī)組成局部，因其體量巨大，高度很大，是城市的重要景點(diǎn)，對城市產(chǎn)生重大的影響。從對城市整體影響的角度來看，表現(xiàn)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(shí)、虛之分，實(shí)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(chuàng)造中起著重要的作用，因城市的天際輪廓線從一個(gè)城市很遠(yuǎn)的地方就可以看見，也是一座城市給一個(gè)進(jìn)入它的人第一印象。因此，高層建筑尺度確實(shí)定應(yīng)與整個(gè)城市的尺度相一致，而不能脫離城市，自我夸耀，唯我獨(dú)尊，不利于優(yōu)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局部產(chǎn)生的影響，是指從市內(nèi)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(nèi)居民的生活與視覺欣賞。高層建筑對城市各構(gòu)成要素也產(chǎn)生重大的影響，高層建筑的位置、高度確實(shí)定，也應(yīng)充分地考慮該城市尺度、傳統(tǒng)文化，不當(dāng)?shù)某叨葧?huì)對城市產(chǎn)生不良的影響，改變了城市傳統(tǒng)的歷史文化，也改變了原來城市各構(gòu)成要素之間有機(jī)協(xié)調(diào)的比例關(guān)系，如：上海市，黃浦江可謂是城市一條重要水系，原先具有寬大、雄壯的氣勢。但由于東方明珠塔的建成，又過于靠近黃浦江，其他高層建筑也跟著靠近黃浦江建設(shè)，使黃浦江的尺度感變小了，失去了原有的雄壯，而改變了老上海的歷史與文化，從這一角度講，東方明珠塔的建成又是一件憾事。1.2整體尺度

整體尺度是指高層建筑各構(gòu)成局部，如：裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關(guān)系及給人的感覺。整體尺度是設(shè)計(jì)師十分注重的，關(guān)于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種，但都強(qiáng)調(diào)整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時(shí)，人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規(guī)律，如果得到這一點(diǎn)，就會(huì)認(rèn)為這一建筑物容易理解和掌握，假設(shè)不能得到這一點(diǎn)，人對該建筑物的感知就會(huì)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(shè)計(jì)時(shí)要注意下面的兩點(diǎn)：

各局部尺度比例的協(xié)調(diào)

高層建筑一般由三個(gè)局部組成的--裙房、主體和頂部，也有些建筑在設(shè)計(jì)中參加了活潑元，以使整棟建筑造型生動(dòng)活潑起來。一個(gè)造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個(gè)局部之間的尺度關(guān)系，而這三個(gè)局部尺度確實(shí)定，應(yīng)有一個(gè)統(tǒng)一的尺度參考系(如把建筑的一層或幾層的高度作為參考