1、探讨高层建筑途径的创新技术探讨高层建筑途径的创新技术一直以来高层建筑都在不断发展和创新,人们赋予它们的名称也各自不一,有的地方叫“商场” ,有的称为“广场” ,还有的称“中心” ,大多叫“大厦” 、 “大楼”等,这种高层建筑几乎出现在我国无论任何地方任何个城市,主要用于“商业” , “居住” , “办公”等。这些高层建筑的出现不仅是对土地资源的有效利用,也直接缓解了人口对土地需求的压力。所以,高层建筑在我国发展磅礴,一经开始,便已遍地,并且因为高层建筑自身的优势,得到越来越多的人的重视,这些年来,更是受到房地产开发领域的格外重视。但高层建筑因为其一落成,往往要负重百年以上,且一旦有缺陷就很难改
2、造的特性,都直接要求高层建筑的技术必须精之又精,细之又细,并且在不断发展中寻求更好的技术更新和创新。一、高层建筑的发展状态和存在问题在高层建筑出现以前,我国的建筑体制一直都处于老旧的围墙圈地,独门独院等低矮院落建筑体系之中,这种建筑富有中国特色,并没有什么不好,但严重浪费了土地资源,不利于社会协调有效发展。当然,这种状态的持续其实也是一种对落后生产关系的反映。新中国成立以后,随着我国社会经济的不断发展,社会分工的越来越细化,新的管理部门和机构每年都在不断增长,国家办公人员大规模增加,对建筑设施要求也越来越多。除了办公机构和人员对建筑物的大量需求,在我国人口不断增加,21 世纪前夕甚至飙升到 1
3、4亿的基础情况下,即便中国再地大物博,也难免开始了用地紧张的局面,住房问题越来越成为国计民生中的头等大事。在种种因素的促使下,高层建筑的出现如雨后春笋般日渐多了起来。高层建筑不仅仅在节约城市用地方面有莫大优点,在对居民和办公的效率与管理水平问题上的提高也有巨大意义,同时,高层建筑还大大促进了我国城市的现代化进程。从一个对办公室高层建筑的数据分析上我们可以更加清楚地看到高层建筑各方面的优势。据调查数据分析,高层建筑的建造占地面积比分层建筑用地面积可以减少 45%左右,在室外工程费用方面则可以达到节约成本 69%的程度,最重要的一点发现是高层建筑楼与多层或低层建筑相比可以至少节约用地 67%, 。
4、高层建筑虽然比一般低层建筑要高上个几倍甚至更多倍,但它在总体经济价值方面是完全能达到成本甚至经济效能能超出自身几倍或者更多的。基于这些显著优点所在,世界各国各个城市和地方高层建筑都是鳞次栉比,犹如水泥森林。但近几十年来,很多人们都能发现,长期处在这种高层建筑森林中生活的人们经常性感到头痛,容易疲惫,甚至伴随过敏,眼睛红肿疼痛和咽喉痛等各种症状问题。这种现象被命名为“高楼综合症” 。这种症状的出现与高层建筑过程中的各种因素是息息相关的。首先是高层建筑室内的空气质量好坏和自然通风程度,据相关调查数据统计表明,大多数人对高层建筑楼不满的地方在于高层建筑大多楼层内空气密闭不流通,温度与湿度等都不够,更
5、不用提及空气新鲜等问题,高层建筑无法完全做到保证人们的生活起居和各种活动都能够处在一种自然通风,温度和新鲜空气流通的健康状态,因此,也导致很多人产生各种疾病和不适。除此之外,还有噪声问题,现在交通发达,房地产业又永远都在投资新的楼层建筑等,楼外的交通噪声和房地产工地施工时机械与人声等噪声不绝如缕,更甚者很多高层建筑在完工时并不能确保建筑物内墙壁等的隔音效果,高层楼内的一点人声,嘈杂声都有可能影响建筑物内几层人的休息和活动。噪声不仅会影响人们休息和注意力的集中,还会引起某些人的身体不适与疾病等大小问题。再次,高层建筑大部分的视野和采光等都存在问题,处在这种建筑物内的很多人更愿意在工作和学习中能够
6、看看外面的世界,不仅放松身体,也是对自己心灵的一种放松,窗户的功能自古以来除了采光外,还是给人们用来看外面的人事,风景和天气等各种社会与自然情况的。好的视野必须具备开阔这一因素,避免“鼠目寸光”现象,而是能够看清外面的天空和云彩以及绿色植物树木花草等,第三点是能够满足人们看见变化着的事物的愿望。没有人不喜欢生活在有自然光的环境中,但现代社会空间的急剧缩小,高层建筑之间的距离越来越小,甚至为了经济利益设计不符合楼层距离的高层建筑,给人们的生活带来阴影和不便,影响了人们的健康生活。最后,另一个被人们诟病的高层建筑问题时关于私密性的,每个人都希望能够拥有属于自己的一片私密领域,虽然高层建筑室内也都有
7、门窗,但其超大的人群流量和不固定性还是会让人产生不安全感。高层建筑在震动和摇晃中的稳定性也是高层建筑中经常遇到的问题之一,并且在地震等地质灾害中很有可能会成为最大的问题。要解决这些问题,不仅需要加强已行的高层建筑技术和质量,还需要不断地进行技术的创新。二、高层建筑技术创新的途径(一)坚持对高层建筑高新技术的科学创新进入二十世纪以后,几次科技革命直到现在,世界仍然在经历着一场又一场以高新技术为可信创新的新技术高明,这场革命在设计科学与技术的本身之外,还岁传统各种产业和生产生活产生了莫大的影响。高层建筑早期的高技术主要表现在运动最新的材料,例如各种高强度的钢和高硬度的铝等,并用各种轻便塑料和化学合
8、成制品来打造重量最轻,用量最少,而且还能够最快最灵活装配、拆建和改造建筑物等。系统设计和参数设计在此时期就被高调强调在高层建筑领域,在建筑中采用高新技术的同时还在美学上大力推荐将高科技是建筑结构,建筑材料,建筑设备转化为表现其自身高技术的手段。但这种方式虽然表现了建筑技术特有的美感,但严重给人以一种冰凉、冷漠的机修感。所以,高层建筑应该在此基础上不断稳固的同时开始符合当下的蜕变。 首先,高层建筑技术要从工业化技术想信息化技术进行转化与创新。现在社会是高速发展的信息社会,信息社会里的高科技对建筑已经不仅仅只存在建筑空间造型和功能组织的关系上这么直接的影响,而是改变了整个高层建筑的内在中枢神经。在
9、先今的建筑创作中,人们已经开始有意识地把建筑技术当成是一种表现建筑的手段和方法,强调更多的是残料性能的发挥和建筑结构与构造技术的特质,最大可能性地把技术升华成艺术。其次,高层建筑可以强调场所性塑造的表现力。虽然高层建筑一出现就用它自身所带的强烈自我表现力和感染力在城市这个媒介中创造出了一种属于自己的独特的新景观,但是,创造一种有活力的场所,则是现代社会对高层建筑的情感表现的重要要求。高层建筑需要走出城市中的表演状态,而进入到为城市而存在的时代潮流中,切实处理好高层建筑与周围社会自然环境的整体关系问题。再次,高层建筑要强调地域性方面的创造。强调地域性的创造主要是为了表现出高层建筑对当地历史文化方
10、面以及地域文化的极力尊重,正向情感可以被各种语言所表达,高层建筑业可以通过科技手段表现出建筑领域对历史文化的尊重。因此,挖掘出地域技术也是创造出新的建筑形式和技术的新的来源。最后,高层建筑还可以追求技术的隐喻和象征主义,一定要注重你改过与人们思想精神的交流,可以弱化人们对高层建筑冰冷刻板的排斥性,这样人们就可以在联想的过程中潜移默化地形成对高层建筑情感化的依靠。(二)倡导高层建筑中生态技术的优化创新二十一世纪的现状,人类正在面临着全球生存环境正在不断地被恶化的事实,更多的人开始强调生态文明。如果仅仅从解决人类生存住房需要,对土地资源的节约和对建筑空间效能的提高来说,高层建筑在人类社会发展中作出
11、了很大的贡献。但从未来发展来看,高层建筑还需更进一步,要尽最大创新技术力度来研发和采用复合生态标准的设计,一定要把建筑行业对外部环境之间的破换降到最低点,给人们创造和提供更健康的居住环境和场地。生态型的高层建筑基本要求时让室内与外界环境具有敏感的关联范围,及时反馈室外温度,湿度,空气质量好换,日照强度,风速大小等因素的变化情况,确保室内各项物理指标能够达到目标值。这些都要求高层建筑在技术上创新运用生态学的原理和怪年等设计方式解决高层建筑一直面临和尚未解决的环境问题。并在技术开发和施工中最大可能的把高层建筑的建设巧妙融入到自然生态环境之中,同时采取有效的措施来正确利用环境,使高层建筑技术参与到保
12、护环境与修护环境的环节当中去。高层建筑还需要新的技术更新环境空间的美学设计,在融合高层建筑优质和健康环境精华化的同时,创造高层建筑艺术与风格的新构架。最后,加强设计设备与能源利用之间的关系。比如水循环系统的利用,制冷和制热系统的投入,太能能转化系统的大力推广等,都收高层建筑想要节能生态必须接触的因素。以 2000 年的世博会上荷兰馆模型为例,无论是在内容,结构,还是设备和能源的利用等方面都体现了与自然紧密结合的特点 ,完全具备自给自足的水循环和能源循环系统,创造出了与传统建筑完全不同的“新型的自然的空间” 。模型顶层固定的风车既可以产生出电力给房间整个系统提供照明等电力资源,又可以生成气帘净化
13、空气。这个模型的出现,说明了高层建筑业可以实现能源综合利用的生态模式,高层建筑迫切需要该种技术创新来实现自身一直以来都在追求的运行绝对稳定,基本没有噪音,适用领域和性能广等目标。(三)提高高层建筑中信息技术的综合创新高层建筑从从出现开始就是建筑技术领域的综合集成的主要表现方式,智能化和信息化这两方面在高层建筑的设计与运营环节被充分的体现出来,是信息技术和建筑技术系统的大集成和大统一。众所周知,精密的计算程度对于高层建筑的环境适应方面有着极其重要的影响。高层建筑基地的位置选择,建筑物朝向的确定,以及建筑群平面布局的确定等都依赖对高层建筑周边具体情况的分析。信息媒体技术在现在的定义中主要是以数码作
14、为为它本身的本质特征,最重要的是信息媒体传递的基本都是非物质性的信息波,在具有极强跳跃性的同时,还有超越时空的性能。而网络技术的发展进化,则使其具有可以无限度地蔓延和完全虚拟的特点,这些都将会成为未来空间形态的主要领导力量。福斯特专门为伦敦设计出来的 Great London Authority 为例。从最表面的外形我们可以看出,它采用了不同于其他建筑的独具特色的造型。虽然它实际上只是一个 50m 左右的倾斜型椭圆体。但这种造型实际上是通过计算和验证等各种高科技技术方式已经融合了可以最大限度减少夏季炙热刺眼阳光的直射和进入冬季时尽量减少室内热量损失的构想。这项设计中直接采用了实验模型进行分析,
15、通过研究对地球和地域全年阳光照射的大致规律进行讲解和计算,最终制作出精确的建筑表面热量分布区域图。再经过相关人员经过精密的高科技计算得出来的椭圆外型,经过系统而有效的分析验证发现,这种椭圆形的建筑模型比同样体积的长方体至少减少了将近24%。同时,风能环境对高层建筑也具有非常显著和重要的的影响。因此,高层建筑在技术中可以运用空气动力学的精确设计来最大可能滴减少建筑所必须受到的风压,这样做不但可以使结构材料的成本更加经济,还能够通过这种设计和技术有效改善高层建筑周围和室内环境的气流情况。据目前最新技术的发展更新表明,现在通过计算机的模拟技术可以建立出预先已经想好要设计的数学模型,然后可以再通过计算
16、机直接预测和评估高层建筑室内外空气的动力学性能,最后才开始进行工程实施。除此之外,位于伦敦的高层建筑办公楼 ZED 率先应用和实施了计算机模拟技术,通过此项技术来对气流和阴影效果进行有效分析。根据这些结果分析之后才确定平面设计用双肾型,建筑外观采用椭圆形,并决定第一次在建筑立面的中间开出一道风口,并在封口周围安装了两部完全垂直的大动力风力漩涡轮机。通过这些设施和设计来保证最大可能的对主导风向进行利用,使得整个楼层内的房间都能有自然的空气和通风效果。这种智能建筑的出现完全是顺应高科技的发展,和人们对高层建筑越来越高的环境文化条件的要求,希望生活方便到能自动对室内各种环境进行调节和管理控制。智能建
17、筑,简单来说就是信息技术与建筑技术双相结合的系统化和集成化产区,是一种全新的建筑体系,在高层建筑技术和应用方面还可以有长远的发展和创新,在未来将会被广泛应用于各类高层建筑。 (四)关注仿生技术在高层建筑领域的探索创新几乎所有人都知道,高层建筑是诞生在现代科学技术的高速发展基础上,高层建筑被结构体系,材料和结构设计等方面推着往更高处延伸,但在被推着促进其现在发展的同时,这些方面又直接束缚着高层建筑未来的发展。被最长设计,我们最常见的高层建筑体现基本都需要耗费极大数量的材料,对空气动力学的利用不仅缺少而且不够有效,对自然环境所产生的污染和干扰问题也长期存在,而人工建设的环境又缺乏真实和情感。但人类
18、始终应该记得是是,自然界就是我们最好的倒是。人类生活状态很多是来源于对自然的模仿和改造,而且生物体自身的自我完善结构足以令所有人工化合产品都难以望其项背。高层建筑技术创新的出路完全可以从这里寻找,高层建筑既可以在系统和结构方面对自然生物等进行模仿,也可以在运营上模仿生物行为,这种仿生技术实际上已经被很多高层建筑设计师所关注。早在 2002 年 9 月,美国发行的一份杂志上已经有人预料, “仿生技术”将会成为人类在未来开创出更加美好的全新世界的主要科学技术之一。科技发展到如今的 2012,处于现状科技发展形势下的“仿生技术”已经不仅仅是在形式方面的模仿,更重要的是开始重视和着眼于技术化与生物化。
19、美国建筑设计师崔君悦是“进化式”建筑的倡导者,他的构思一直极富想象力。他在给英国南海岸进行“海上城市建筑群”的建筑规划方案中,巧妙的把基础建筑和塔楼都设计在刚好完全符合空气动力学的具体结构功能体系之内。在这一设计中,他把塔楼设想成脊柱支撑部分,上边的建筑部分与人体类似,为肋骨状的壳体,可以直接把后背的脊柱,压力和拉力等分散到基础部位。虽然他的这个设计作品现在还只是处在构想的阶段,段是他的这种设想对所有高层建筑的设计都具有很大的启发作用。高层建筑从最开始出现到现在的急速发展和成熟,每一次较大的进步都是以高层建筑自身每部的新技术和新材料等各方面的全新突破与创新为基础和推动力。因此,高层建筑要想在未来依然保持最快速度和最大的发展,技术创新是绝对必不可少的条件。在当前的高层建筑技术发展过程中,建筑师和共层人员只要做好坚持对高层建筑高新技术的科学创新,积极倡导高层建筑中生态技术的优化创新,大力提高高层建筑中信息技术的综合创新,密切关注仿生技术在高层建筑领域的探索创新,必将会在未来促进高层建筑领域的全方位发展。(文章来源于 http:/)