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 超高层建筑形体特征和设计方法

由于超高层建筑往往肩负着重新塑造城市天际线的作用,这就对建筑设计概念提出了更高的要求,需要将建筑所处的地理气候、基地环境、当地文脉、可识别性、象征性这五个方面反应在建筑表皮和形体上。
首先,形体设计是超高层建筑设计的重点。常见的形体操作有三个步骤:选取基本图形、放样、形体操作。
  (1)基本平面:控制建筑形体。由同一种图形放样而形成的建筑形体简单;由两个不同形状放样平面时,形体较复杂。
  (2)放样:一维放样是指平面的放样轨迹与其基准面的投影是一个点的放样方式,即拉伸;二维放样是指平面的放样轨迹与基准面的投影是一条直线,放样轨迹可以是直线或者曲线;三维放样是指平面的放样轨迹是一条复杂的空间曲线或直线,有的放样轨迹是由数学函数控制,有的是完全不规则的,无论哪一种都会使建筑形式非常复杂。
  (3)形体操作:分为叠加和切削。叠加指在建筑本身形体基础上叠加其他要素,如超高层顶部突出的塔冠、立面上的突出体量等;切削是建筑形体的减法,或是对形体轮廓的裁切,或是形体内部的后退、挖空。

不规则形体设计表达系统的选择

(1)三维设计软件的选择:一个复杂的建筑形体必须用全模型来表达,目前国内常用的三维软件是Rhinoceros 和SketchUp。
(2)二维表达系统的选择:传统的二维表达已经不能满足要求,所以选择什么样的二维表达系统很重要,可根据具体项目采用函数法、坐标法等。京基滨河时代项目采用坐标法,即以建筑平面中心为原点,幕墙单元控制点由坐标数值来定位。

超高层建筑立面节能设计要点

(1)节能要点一:超高层建筑立面是否开窗,在什么位置和高度开窗?
目前国内对于超高层窗户开启扇的面积和开启扇位置,各地规范规定不同。深圳《公共建筑设计节能标准》(SZJ29-2009)深圳市实施细则6.1.6 规定,透明幕墙需要有10% 的开启面积,且100m 以上必须开窗。而北京市地方标准《公共建筑设计节能标准》(DBJ01—621—2005)与国家《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 并没有强制100m 以上必须开窗,只是要求不开窗部位需要通过机械通风换气或者利用通风器自然通风。
(2)节能要点二:有关窗墙比
各地节能规范规定窗墙比有个0.7 的界限,所以玻璃幕墙设计受到限制,比如《公共建筑设计节能标准》(SZJ29-2009)深圳市实施细则6.2.2 中规定:当幕墙东、南、西向的幕墙综合遮阳系数为0.21,北向的幕墙综合遮阳系数为0.28 时,也就是玻璃的遮阳系数小于0.26时,围护结构的窗墙比可以大于0.7。
(3) 节能要点三:采用遮阳措施
 如果是一般的幕墙,考虑到型材影响,外窗遮阳系数Sw =玻璃遮蔽系数Se×0.8,如果采用遮阳措施,对于降低玻璃的遮蔽系数也是非常有效的。

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