高层建筑调研报告.doc

高层办公建筑调研报告 2000-6-16 2:01:00高层办公建筑调研报告-建筑的结构与外立面设计班级：建筑学0802姓名：XXX学号：00000000000000指导老师：XX XX图1摘要:高层建筑是水平活动的集成化，高层建筑结构的安全性直接关系着使用人员的人身和财产的安全，因此建筑对本身的结构有很高的要求，同时由于建筑本身尺度对城市空间和城市轮廓线都有很大的影响，因此建筑的外立面也要精心设计。关键字：高层建筑 结构 外立面Abstract：The high-rise building is the level of integration, high-rise building activity structure safety are directly related to the use of personnel personal and property security, so the structure of the building on itself have very high demand. And because the building itself to the city space scale and urban contour line has great influence, accordingly, the construction of the facade of the also wants elaborate design. Key word: high building structure facade 正文：随着社会经济的发展，城市化进程的不断加快，城市人口迅速增长，为解决城市人口拥挤问题，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。与低层和多层建筑不同，高层建筑设计不仅要求其丰富的空间变化和通畅的流线，创造一个良好的生活居住和商业办公环境，而且更要求有良好的防火措施和结构体系。图2同时因为高层建筑不仅是一个城市经济实力的体现，而且往往成为城市的地标，高层也正逐渐影响着城市的轮廓线，城市的印象往往会受到这些高层建筑的影响，因此高层的体块关系和外立面设计在设计中也有举足轻重的地位。因此结构疏散和外立面的设计是这次调研的重点。一、高层结构和防火随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。 高层建筑结构设计特点：图3l ）水平荷载成为决定因素。2 ）轴向变形不容忽视。3 ）侧移成为控制指标。4 ）结构延性是重要设计指标。高层建筑的结构体系1 ）框架一剪力墙体系（如图3、4）图4当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架一剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架一剪力墙休系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架一剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。2 ）剪力墙体系当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架一剪力墙体系。 3 ）筒体体系凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、简体一框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋馄凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层。实例分析西尔斯大厦(如图5)西尔斯大厦 位于美国伊利诺伊州的芝加哥市，是上个世纪世界最高的建筑之一。大厦的造型有如 9个高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索，简洁稳定。不同方向的立面形态各不相同，突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。图5整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构，离地面越远剪力越小，大厦顶部由风压引起的振动也明显减轻。所有的塔楼宽度相同，但高度不一。大厦外面的黑色环带巧妙地遮盖了服务性设施区。大厦采用由钢框架构成的成束筒结构体系，外部用黑铝和镀层玻璃幕墙围护。其外形的特点是逐渐上收的，。这样，既可减小风压，又取得外部造型的变化效果。二、高层的外立面设计图6建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合下进行的。1、尺度和比例自然的尺度 以人体大小来度量建筑物的实际大小，从而给人的印象与建筑物真实大小一致。常用于住宅、办公楼、学校等建筑 图6民族文化宫建筑（如图7）东西两翼为二层至三层，中部塔楼地上十三层，高达67m，挺拔高耸，全部墙面用白色面砖饰面，孔雀蓝色琉璃瓦屋顶，方整石墙脚，融现代建筑与传统民族风格于一体，造型优美，色彩明快，充分体现了建筑的主题。以较小的尺度获得小于真实的感觉，从而给人以亲切宜人的尺度感。常用来创造小巧、亲切、舒适的气氛，如庭园建筑(图8)。 2.节奏感和虚实对比1） 韵律的概念。图7韵律是任何物体各要素重复或渐变出现所形成的一种特性，这种有规律的变化和有秩序的重复所形成的节奏，能产生具有条理性、重复性、连续性为特征的韵律感，给人以美的享受。 利用建筑物存在的很多重复的因素，有意识地对这些构图因素进行重复或渐变的处理，能使建筑形体以至细部给人以更加强烈而深刻的印象。 图8金茂大厦(如图9) 金茂大厦主楼152层为办公用房，5387层为五星级宾馆，88层为观光层，裙楼为金融、商业、服务、康乐等多功能设施。大厦同时又是一座集智能化、信息化、现代化于一体的大楼，当代最先进的高新技术在大厦中得到最为完善的体现。金茂大厦平面布局严谨，空间组织合理，立面构思精细，结构选型可靠，体现了当代国际建筑与设计的发展潮流。设计者为美国S.O.M事务所。大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点，既是中国古老塔式建筑的延伸和发展，又是海派建筑风格在浦东的再现。交错的韵律 德国斯图加特美术馆新馆（如图10 ）美术馆新馆是由美术馆、剧场、图书馆、音乐教室及办公楼组成的一座群体建筑。建筑师斯特林在设计中采用了后现代建筑中常用的隐喻手法，展室转角处线脚造型的构件使人联想到古典建筑的样式。新馆的讲堂和临时展室中的蘑菇柱子颇似莱特的处理，玻璃电梯的使用又好象有波特曼的影子，主入口挑篷似构成主义的风格，而入口平台及坡道上大红大蓝的超尺度扶手及主门厅绿色的玻璃墙，又颇有高技术派的味道。 2）图9对比的概念。在二物之间彼此相互衬托作用下，使其形、色更加鲜明、如大者更觉其大、小者更觉其小、深者更其深、浅者更觉其浅，给人以强烈的感受。 在建筑造型同一要素之间通过对比，相互衬托，就能产生不同的形象效果。在建筑设计中恰当地运用对比是取得统一与变化的有效手段。玻璃与实墙的对比 图10图11肯尼迪图书馆 （如图11、12）该图书馆建于美国麻萨诸塞州波士顿市以南一个半岛的端部。整个图书馆是多个基本几何形体的构成：九层的三棱柱体内容纳档案室、接待室、办公室等内部使用空间；由空间网架和玻璃包围而成的巨大立方体高达31m，其中悬挂一面高达四层楼的美国国旗，作为一个默思大厅，成为参观路线中的高潮之一，又是有意义的结束。当国旗在夜晚被照亮时，成为波士顿海湾地区一个重要的景观；圆形的剧场部分包含两个300座的半圆形观众厅；方形的展览大厅正好适应功能的要求；把前两者与后两者联系起来的则是一个平行四边形的过渡空间。这些与其内容完美结合的几何形体被建筑师巧妙地组织在一起，最终给参观者的印象则是一个庄严的、但又具有人情味的纪念碑。在外观上图书馆体现了鲜明的雕塑性，白色的实墙与深灰色的玻璃形成了强烈的对比，更为图书馆的建筑风格增添了戏剧性。图表 12三、材料质感和色彩配置流水别墅（如图13）是赖特在20世纪30年代为卡夫曼家族设计的别墅，该别墅位于瀑布之上,赖特实现了方山之宅的梦想,悬的楼板锚固在后面的和自然山石中.主要的一层几乎是一个完整的大房间,通过空间处理而形成相互流通的各种从属空间,并且有小梯与下面的水池联系.正面在窗台与天棚之间,是一金属窗框的大玻璃,虚实对比十分强烈。整个构思是大胆的，成为无与比的世界最著名的现代建筑。四、重点及细部处理图表 13得克萨斯州达拉斯市政大楼（如图14）贝聿铭（I. M. Pei）1975年设计的作品，