時(shí)間：2023-03-23 15:12:55
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6.2.1爬模施工程序：
①綁扎第一層墻體鋼筋，安裝門窗洞口邊框模板，邊框模板之間加支撐穩(wěn)固，防止變形。
②安裝模板及爬模裝置。第一層為非標(biāo)準(zhǔn)層時(shí)，爬升模板多爬升一次。
③按常規(guī)操作方法澆注墻體混凝土，每個(gè)澆灌層高度1m左右，即標(biāo)準(zhǔn)層模板高度范圍內(nèi)分4～5個(gè)澆灌層，分層澆注，分層振搗，混凝土澆灌宜采用布料機(jī)。
④當(dāng)混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后，方開始脫模，一般在強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa后進(jìn)行。
⑤脫模程序：取出穿墻螺栓，松開大模板與角模之間的連接螺栓；大模板采取分段整體進(jìn)行脫模，首先用脫模器伸縮絲杠，頂住混凝土脫模，然后用活動(dòng)支腿伸縮絲杠使模板后退，墻模一般脫開混凝土50-80mm；將角模脫模后，應(yīng)將角模緊固于大模板上，以便于一起爬升。
⑥在預(yù)埋螺栓位置安裝連接螺栓和鋼牛腿，安裝導(dǎo)軌滑輪和防墜裝置，下降支承桿至混凝土墻頂，開始液壓爬升。邊爬升邊綁扎上層鋼筋，安裝墻內(nèi)的預(yù)埋鐵件，預(yù)埋管線等。
⑦模板下口爬升高出上層樓面標(biāo)高600～800mm左右。支樓板底模板，綁扎樓板鋼筋，澆注樓板混凝土。但應(yīng)注意的是筒體內(nèi)模要比外模底且要充分考慮與下層混凝土墻體有效搭接等。
⑧緊固墻模，澆注墻體混凝土，重復(fù)⑤～⑦程序。
6.2.2爬模爬升程序示意圖：
6.2.3防偏與糾偏
本工程為采用爬模工藝施工的高層建筑，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模板爬升總高度較高，對(duì)主體工程垂直度的要求高，故以防偏為主，糾偏為輔。
1）防偏措施：
①嚴(yán)格控制支承桿標(biāo)高、限位卡底部標(biāo)高、千斤頂頂面標(biāo)高，要使他們保持在同一水平面上，做到同步爬升。每隔1000mm調(diào)平一次。
②操作平臺(tái)上的荷載包括設(shè)備、材料及人流應(yīng)保持均勻分布。
③保持支承桿的清潔、穩(wěn)定和垂直度，定位用的埋入式支承桿用短鋼筋同結(jié)構(gòu)鋼筋焊接加固。
④注意混凝土的澆灌順序、勻稱布料和分層澆搗。
2）糾偏方法：
①在偏差方向?qū)⑻嵘芰⒅虏康募m偏絲杠滑輪頂緊墻面，向偏差反方向糾偏。必要時(shí)采用3/8鋼絲繩和5T手動(dòng)葫蘆，從一個(gè)墻角的提升架或圈到另一個(gè)墻角的門洞（加鋼管）或穿墻螺栓洞（加鋼筋）上，向偏差的反方向拉緊。
②糾偏前應(yīng)認(rèn)真分析偏移或旋轉(zhuǎn)的原因，采取相應(yīng)措施，如：荷載不均勻，應(yīng)先分散或撤除荷載等，然后再進(jìn)行糾偏，糾偏過程中，要注意觀測(cè)平臺(tái)激光靶的偏差變化情況，糾偏應(yīng)徐緩進(jìn)行，不能矯正過枉。當(dāng)采用鋼絲繩糾偏時(shí)，應(yīng)控制好鋼絲繩的松緊度，糾偏完成澆注混凝土后，要及時(shí)放松鋼絲繩。
6.2.4模板的清理和
①一般情況下，當(dāng)模板脫開混凝土50-80mm后即可進(jìn)行清理，清理的主要方法是：定員定崗，分段包干，對(duì)于模板上口的積垢，用鏟刀除掉。對(duì)于板面用長(zhǎng)柄鏟刀除掉，然后用清水沖洗。必要時(shí)，墻體模板可以盡量向外退400-500mm。其方法是拆除角模和平模的連接和分段背楞之間的連接，拆除提升架立柱與橫梁的鋼銷和斜撐的連接螺栓，依靠立柱上端的滑輪，向外推動(dòng)或用平移絲杠向外頂動(dòng)。此時(shí)，工人可以進(jìn)入鋼筋與模板之間進(jìn)行清理。
②模板脫模劑要采用專用M75脫模油劑或M73化學(xué)脫模劑等。
③對(duì)于模板上的脫模器和支腿的調(diào)節(jié)絲杠應(yīng)經(jīng)常清理和注油。
7結(jié)束語
液壓千斤頂自動(dòng)爬模施工技術(shù)通過在本項(xiàng)目核心筒體施工過程中的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，其有效的解決了目前國內(nèi)純鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)核心筒與周邊復(fù)雜梁板結(jié)構(gòu)施工工序合理銜接的問題，施工質(zhì)量符合并滿足國家規(guī)范和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，施工工藝符合超限高層建筑施工中先豎向結(jié)構(gòu)、后水平結(jié)構(gòu)的常規(guī)做法，并使立面結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)單化、標(biāo)準(zhǔn)化和程序化，減少了按常規(guī)施工所需的大量反復(fù)裝拆、吊運(yùn)和更換所帶來的時(shí)間消耗和成本損失，并能使塔吊有更多的時(shí)間來進(jìn)行鋼筋和其它周轉(zhuǎn)材料的運(yùn)輸，大大提高了施工功效。在后續(xù)施工過程中針對(duì)爬模分區(qū)控制、整體爬升的協(xié)調(diào)性、同步性和統(tǒng)一性方面我們還需就區(qū)間爬升時(shí)間與回路油壓的平衡進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)措施。另外，鋼筋綁扎搬運(yùn)時(shí)要穿過井架，井架結(jié)構(gòu)還可進(jìn)一步優(yōu)化，且區(qū)段可自成獨(dú)立整體工作平臺(tái)，以便減輕重量，節(jié)約材料，便于區(qū)段提升，利于工序提前穿插。
參考文獻(xiàn):
[1]模板與腳手架工程施工技術(shù)措施.作者：北京土木建筑協(xié)會(huì).2005年6月版.
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[3]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工工藝標(biāo)準(zhǔn).作者：中建總公司.2003年7月版.
我國當(dāng)前主要通過常微分方程求解器對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)進(jìn)行分析。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)常微分方程求解器功能強(qiáng)大，自適應(yīng)求解效果非常好，可以有效滿足對(duì)用戶進(jìn)行預(yù)先解答，提高解答的精度，降低解答指定的誤差限。當(dāng)前我國在高層建筑結(jié)構(gòu)分析通過對(duì)常微分方程求解器的應(yīng)用，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)樓板變形時(shí)的動(dòng)力計(jì)算、穩(wěn)定計(jì)算和靜力計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的整體分析和處理。建筑人員通過使用常微分方程求解器的分析，有效降低了在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)分析時(shí)的處理量，降低了高層建筑結(jié)構(gòu)分析中的方程組數(shù)，有效提高運(yùn)算效果，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)常微分方程求解器進(jìn)行深入研究的過程中，清華大學(xué)教授包世華和袁駟有效提高了常微分方程求解器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)常微分方程求解器的深化研究。袁駟教授利用有限元技術(shù)，對(duì)偏微分方程的半離散化進(jìn)行控制，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)常微分方程組的求解，提高了對(duì)結(jié)構(gòu)線性函數(shù)的應(yīng)用。通過常微分方程求解器的直接求解，對(duì)有限元線進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，有效對(duì)一般力學(xué)問題進(jìn)行計(jì)算，在很大程度上提高了一般力學(xué)問題的計(jì)算效果。而包世華教授對(duì)半解析-微分方程求解器方法進(jìn)行分析深化，有效將半解析-微分方程求解器方法應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜力、動(dòng)力、穩(wěn)定性的分析驗(yàn)證中，提高了對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的效果。
2高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法
高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中又被稱為時(shí)程法。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法主要是對(duì)地震波直接輸入結(jié)構(gòu)，完成結(jié)構(gòu)的彈塑性性能分析。這種方法要求結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員建立專門結(jié)構(gòu)彈塑性恢復(fù)性動(dòng)力方程，通過逐步積分法實(shí)現(xiàn)對(duì)地震過程中速度、加速度、位移等的時(shí)程變化，完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的描述。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震的作用下彈性及非彈性階段的內(nèi)力變化進(jìn)行深入研究，有效對(duì)高層建筑構(gòu)件可能出現(xiàn)的損壞、開裂、屈服、倒塌進(jìn)行分析，提高建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析效果。當(dāng)前在國內(nèi)的高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法主要輸入地震波為隨機(jī)人工地震波，結(jié)構(gòu)模型的計(jì)算多采取層模型。除此之外，高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法還加大了對(duì)樓板結(jié)構(gòu)變形的分析，使用并列多質(zhì)點(diǎn)計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)和評(píng)議進(jìn)行研究，有效提高了對(duì)土體、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)耦合振動(dòng)的模擬效果。
近年來我國還高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法中對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行分析，取得顯著進(jìn)展。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法能夠有效對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)中存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，提高對(duì)結(jié)構(gòu)延展性、變形的實(shí)際分析效果。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法預(yù)計(jì)的破壞形態(tài)與實(shí)際地震的破壞效果非常接近，有效對(duì)地震危害進(jìn)行防護(hù)處理，提高了高層建筑結(jié)構(gòu)的防震效果。但是當(dāng)前對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法的整體看法不一。部分人員認(rèn)為采取大型高速計(jì)算機(jī)對(duì)典型地震波進(jìn)行分析；但是部分人員認(rèn)為典型地震波本身不一定能代表真正的地震，因此在進(jìn)行研究的過程中要對(duì)研究算法進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)近似方法進(jìn)行研究。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動(dòng)力分析方法的逐漸發(fā)展，越來越多國家在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的過程中開始對(duì)地震波根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取，模擬效果大幅提高。
3基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法
基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法主要是通過數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種新方法。基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的被動(dòng)分析道主動(dòng)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變，提高了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性，對(duì)設(shè)計(jì)具有非常好的促進(jìn)效果。基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法對(duì)空間的要求較為嚴(yán)格，設(shè)計(jì)過程中要保證以最小的質(zhì)量產(chǎn)生最大的剛度。因此，設(shè)計(jì)人員要對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻進(jìn)行充分分析，實(shí)現(xiàn)墻體的優(yōu)化布置和數(shù)量選取，提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分力學(xué)析效果。基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中要求保證適度的剛度，對(duì)剛度要進(jìn)行嚴(yán)格控制。尤其是在分析剪力墻與地震作用的時(shí)，要對(duì)剪力墻剛度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保建立正確的最優(yōu)化剛度模型，提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的模型實(shí)際應(yīng)用效果。目前我國的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法發(fā)展還不全面，在進(jìn)行單位建筑面積上剪力墻慣性矩度量指標(biāo)設(shè)計(jì)的過程中還存在較多問題。我國的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法仍處於研究和發(fā)展階段。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對(duì)基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行深入研究，對(duì)剪力墻最優(yōu)剛度進(jìn)行有效分析，從本質(zhì)上提高數(shù)據(jù)分析處理效果，拓寬基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的應(yīng)用前景。
4基于分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元的分析方法
在進(jìn)行分區(qū)的過程中，高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對(duì)有限元進(jìn)行全面分型。有限元中雜交元和非協(xié)調(diào)元的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了分區(qū)廣義變分原理的發(fā)展，為分區(qū)廣義變分原理奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。清華大學(xué)龍馭球教授對(duì)分區(qū)廣義變分原理進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)分區(qū)廣義變分原理的深化。龍馭球教授的分區(qū)混合有限元法將分區(qū)廣義變分原理進(jìn)行拓展，實(shí)現(xiàn)了繼位移法、雜交元法之后的改革和完善。分區(qū)混合有限元法對(duì)彈性體分類，對(duì)勢(shì)能區(qū)使用位移單元能量分析，將結(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量。而余能區(qū)使用應(yīng)力單元，將結(jié)構(gòu)應(yīng)力函數(shù)作為基本未知量，實(shí)現(xiàn)對(duì)能量項(xiàng)的交界面附加。分區(qū)混合有限元法在滿足位移和力的基礎(chǔ)上保證了位移的連續(xù)和收斂性，有效對(duì)總能量泛函駐值分區(qū)混合進(jìn)行方程選取。分區(qū)混合有限元法適應(yīng)性非常強(qiáng)，分區(qū)較為靈活，在很大程度上保證了函數(shù)的收斂性，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析具有非常好的促進(jìn)效果。
1施工難點(diǎn)
1．1深基坑支護(hù)
深基坑支護(hù)的目的是要確保地下結(jié)構(gòu)的施工安全，并為基坑的周邊環(huán)境提供安全保障，從而在深基坑的側(cè)壁和周圍環(huán)境中，通過支檔和加固等手段，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。目前，我國的高層建筑在深基坑支護(hù)施工中，發(fā)生事故的頻率比較高。由于此施工中需要較多的施工人員參與，所以一旦發(fā)生事故，就會(huì)導(dǎo)致施工群體傷亡，造成嚴(yán)重的后果。而出現(xiàn)這種情況的根本原因，在于施工單位沒有對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，且沒有采取相應(yīng)的防控措施消除安全隱患。
1．2大體積混凝土施工
大體積砼是高層建筑施工中比較常見的，其在溫度控制方面的難度較大，且防裂問題一直是困擾技術(shù)人員的難題。大體積砼對(duì)施工技術(shù)的要求比較高，需要用到大量的混凝土，不僅結(jié)構(gòu)厚實(shí)，且水泥水化熱也比較大，在結(jié)構(gòu)物體受到溫差變化的影響時(shí)，其很容易出現(xiàn)變形。由于大體積砼需要在地下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)施現(xiàn)澆工藝，所以其施工條件相對(duì)比較復(fù)雜。此外，大體積的混凝土對(duì)平面尺寸的要求比較高，如果平面尺寸沒有控制好，使得尺寸過大，溫度力在約束作用下也會(huì)變大。如果不能對(duì)溫度進(jìn)行有效的控制，當(dāng)溫度引力超出混凝土能承受的拉力范圍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。
1．3垂直運(yùn)輸
隨著建筑高度的增加，在對(duì)混凝土進(jìn)行垂直運(yùn)輸時(shí)，其難度必然會(huì)加大。而高層建筑所使用的混凝土類型是多種多樣的，不同的混凝土對(duì)運(yùn)輸高度的要求也不一樣。如果混凝土的顆粒比較小，其所需的垂直運(yùn)輸高度就比較高;如果混凝土的顆粒比較大，則其對(duì)運(yùn)輸高度的要求就更低。
2技術(shù)創(chuàng)新
2．1生態(tài)技術(shù)
隨著建筑工程規(guī)模的擴(kuò)大、數(shù)量的增加，其消耗的能量、排放的污染物質(zhì)也越來越多。因此，在未來的建筑施工中，應(yīng)該融入綠色環(huán)保節(jié)能的理念，采用生態(tài)化的施工技術(shù)，提升建筑的節(jié)能環(huán)保性。同時(shí)，在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，要盡量降低其對(duì)環(huán)境的影響，在對(duì)環(huán)境加以利用的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。所以，在高層建筑的設(shè)計(jì)中，要多采用生態(tài)技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)高層建筑室內(nèi)室外的有效銜接。當(dāng)室外的環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，能夠?qū)⒆兓闆r反饋到室內(nèi)環(huán)境中，室內(nèi)環(huán)境則做出相應(yīng)的調(diào)整，以確保室內(nèi)的各項(xiàng)環(huán)境指標(biāo)都符合標(biāo)準(zhǔn)，通過對(duì)太陽能、風(fēng)能等的利用，有效降低高層建筑施工中的能源消耗。
2．2仿真技術(shù)
仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)，建立起高層建筑的實(shí)際模型和虛擬模型，對(duì)高層建筑內(nèi)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行模擬。通過仿真模型的全面分析，能夠有效縮短決策的時(shí)間，并提高決策的正確性，從而提高資金的利用率，縮短施工周期，降低施工中的人力和物力成本。對(duì)高層建筑的施工過程進(jìn)行仿真模擬，需要根據(jù)離散事件建立相應(yīng)的模型，并對(duì)模型中的建筑施工、結(jié)構(gòu)施工、裝飾施工等進(jìn)行全面的分析。在基礎(chǔ)工程施工中，仿真系統(tǒng)能夠?qū)ζ渲械耐练健⒊踔А⒋篌w積施工等進(jìn)行分析;在結(jié)構(gòu)工程施工中，仿真系統(tǒng)的主要功能是，對(duì)施工方案和管理等進(jìn)行模擬。同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的作用，在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真模擬時(shí)，還能為實(shí)際的施工提供理論和力學(xué)依據(jù)，從而幫助施工單位制訂更加科學(xué)合理的施工方案。
2．3衛(wèi)星定位技術(shù)
目前，衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)開始在相關(guān)領(lǐng)域使用，比如，在對(duì)土木工程進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)時(shí)，就可利用衛(wèi)星定位技術(shù)來進(jìn)行，且在其施工過程中，也可借助衛(wèi)星定位技術(shù)的作用，此項(xiàng)技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用頻率是最高的。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)生定位技術(shù)不僅在理論上日趨完善，且其需要的設(shè)備技術(shù)含量也越來越高，因此，將此技術(shù)應(yīng)用于高層建筑施工中，應(yīng)該是順理成章的。將衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于高層建筑施工中，不僅能減少施工測(cè)量的次數(shù)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性，還能將測(cè)量結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)的傳輸。同時(shí)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理和分析，是利用計(jì)算機(jī)來完成的，這就能有效避免人工計(jì)算中的錯(cuò)誤。此外，在高層建筑中設(shè)置觀測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，目的是要確定具體的起算點(diǎn)和方向。采用衛(wèi)星定位技術(shù)，在對(duì)施工樓層的控制網(wǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，不會(huì)受到其他因素的干擾。而對(duì)于高層建筑可能出現(xiàn)的日照變形或者振動(dòng)變形等，衛(wèi)星定位技術(shù)也能進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定。
3結(jié)語
綜上所述，為滿足社會(huì)發(fā)展的各種需要，高層建筑工程不斷涌現(xiàn)，而高層建筑的施工難度，比普通建筑的施工難度大很多倍，其在施工中出現(xiàn)問題的可能性也越大。因此，在對(duì)高層建筑進(jìn)行施工時(shí)，需要通過生態(tài)技術(shù)、仿真技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等，降低高層建筑施工對(duì)環(huán)境造成的污染程度，并提高其施工的安全性，改善施工質(zhì)量。
作者:譚毅杰 單位:華東建筑設(shè)計(jì)研究總院大連分公司
參考文獻(xiàn):
［1］楊娜，袁磊．高層建筑施工技術(shù)創(chuàng)新的分析與研究［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016(14):29～36．
關(guān)鍵詞：逆作法高層建筑設(shè)計(jì)
一、工程概況
十甫名都商廈位于廣州市第十甫路和第十八甫路交接處，地上十五層，地下三層，基坑深度14.3米，建筑平面約為長(zhǎng)90米寬29米的矩形。由于場(chǎng)地西邊為西關(guān)風(fēng)情民居，距用地紅線不足3米，北邊為第十甫路步行街，距離約4米。規(guī)劃部門明確指示，必須嚴(yán)格控制基坑水平位移及豎向沉降，絕不允許出現(xiàn)鄰近房屋產(chǎn)生裂縫或路面開裂、下沉的情況。另一方面，甲方從商業(yè)角度出發(fā)也提出要求，一是地下室的邊線應(yīng)盡量貼近用地紅線，以取得最大使用空間；二是要求盡量縮短工期，力求比鄰近同類建筑先封頂，以便售樓。在這種情況下，逆作法施工技術(shù)便充分體現(xiàn)其優(yōu)越性。
二、地質(zhì)情況
該場(chǎng)地地質(zhì)分布情況自上而下大致如下：
1、淤泥質(zhì)粘土，流塑，飽和，平均厚度1.9米，c=10KPa，φ=6~8°；
2、中粗砂及粉砂層，飽和，松散，平均厚度7.5米，c=0，φ=28~30°；
3、粉質(zhì)粘土層，飽和-稍濕，可塑-堅(jiān)硬，平均厚度5米，可塑土c=30kPa，=14º。硬塑土c=31kPa，=18º；
4、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，平均厚度3米；
5、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，平均厚度5.5米；
三、設(shè)計(jì)思路
針對(duì)工程設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件，工程師結(jié)合逆作法的特點(diǎn)，確定了以下幾個(gè)重要設(shè)計(jì)措施：
1、為了有效地控制基坑變形，采用地下連續(xù)墻作為基坑支護(hù)手段，可同時(shí)具備擋土和止水作用。利用地下室各層樓面的梁板體系作為水平側(cè)向支撐，地下連續(xù)墻將與內(nèi)襯墻一起構(gòu)成地下室外墻，成為永久性構(gòu)件。
2、為了爭(zhēng)取時(shí)間，最大限度縮短工期，從首層樓面開始，向上下兩個(gè)方向同時(shí)施工，爭(zhēng)取地下室與上部結(jié)構(gòu)同時(shí)完工，具體施工步驟將在下一節(jié)介紹。
3、出于逆作法施工需要，地下室豎向構(gòu)件采用鋼管柱。長(zhǎng)度3層樓高，一次吊裝到位。
4、人工挖孔樁從現(xiàn)地面開挖，為了準(zhǔn)確安裝鋼管柱，鋼管柱底以上的空段部分應(yīng)考慮工人到樁底定位鋼管柱時(shí)的操作面，一般操作面不小于60cm，故空段部分樁徑為鋼管柱直徑加上1.2米，而基樁部分直徑按承載力要求確定。
當(dāng)以上幾個(gè)因素明確后，設(shè)計(jì)方案便基本明朗。
四、逆作法步驟
1、施工地下連續(xù)墻。經(jīng)計(jì)算地下連續(xù)墻厚度800mm，標(biāo)準(zhǔn)槽段長(zhǎng)度6米，深度18米左右，即到達(dá)基坑底面以下3-5米，且下端進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層不少于1.5米，以確保止水效果。槽段之間采用工字鋼剛性接頭。
2、施工人工挖孔樁。人工挖孔樁分為基樁部分與上部空段兩部分。當(dāng)基樁部分澆灌到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以下1米時(shí)，便由工人下去安裝定位環(huán)并調(diào)校水平，然后由工人在下面扶正，卡位，保證其垂直度后，在地面用十字架固定鋼管柱上端，用高拋法澆筑管內(nèi)高強(qiáng)混凝土。
3、開挖至-4.5m標(biāo)高。此時(shí)地下連續(xù)墻處于懸臂狀態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得最大水平位移發(fā)生頂點(diǎn)處，約3.7mm,平面位置在矩形長(zhǎng)邊中部。施工首層樓面梁板及上部普通混凝土柱，在平面靠近第十八甫路處預(yù)留10米X10米出土口，方便運(yùn)輸。
4、開挖至-7米標(biāo)高，施工負(fù)一層樓面梁板及上部結(jié)構(gòu)。在二層樓面梁安裝吊車梁，設(shè)計(jì)該梁時(shí)應(yīng)考慮吊運(yùn)土方和機(jī)械時(shí)的最大荷載，負(fù)一層樓面出土口位置與首層一致。對(duì)于地下連續(xù)墻而言，首層和負(fù)一層樓面的水平剛度可視為兩個(gè)鉸支座。但是出土口處的槽段應(yīng)設(shè)置腰梁和鋼支撐。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得最大水平位移發(fā)生頂點(diǎn)處，約5.3mm。此時(shí)上部結(jié)構(gòu)施工至三層樓面。
5、開挖至-14.3米標(biāo)高（地下室底板底），從-9.5米開始即采用盆式開挖，即在周邊留有4.5米左右的反壓土，以控制連續(xù)墻的位移，保證基坑安全。此時(shí)地下連續(xù)墻可視為下部為連續(xù)的彈性支座，上部?jī)蓚€(gè)鉸支座的連續(xù)梁，受荷形態(tài)簡(jiǎn)化為上三角形下梯形。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得最大水平位移發(fā)生在-9.7米標(biāo)高處，約13.2mm。此時(shí)上部結(jié)構(gòu)施工至七層樓面。
6、施工負(fù)二層樓面主梁梁格，即樓板及次梁暫不施工，以便吊土，通過主梁和腰梁系統(tǒng)為連續(xù)墻提供一定的側(cè)向支承，其概念類似于對(duì)撐系統(tǒng)。
7、完成其余土方工作，施工底板和負(fù)二層樓面，吊出挖土機(jī)，封閉出土口。至此地下室土建主體已完工，同時(shí)上部結(jié)構(gòu)也已封頂。在整個(gè)施工過程中，地下連續(xù)墻最大位移為14.3mm，位置在-11.3米標(biāo)高處，遠(yuǎn)小于規(guī)范限值。基坑周邊場(chǎng)地未發(fā)現(xiàn)明顯下陷，鄰近房屋未見明顯裂縫，保護(hù)效果非常理想。
五、心得體會(huì)
在整個(gè)逆作法的設(shè)計(jì)與施工過程中，筆者從成功中獲得很多經(jīng)驗(yàn)，也碰到不少問題，現(xiàn)就這一工程幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題的處理方法作了整理，以供參考：
1、設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行逆向思維。在正作法中，地下室的剪力墻如核心筒、人防墻及地下室外墻等作為豎向構(gòu)件承擔(dān)荷載。但在逆作法中，剪力墻是先施工上一層，再施工下一層，受力模式已發(fā)生變化，故建立計(jì)算模型時(shí)應(yīng)按大梁輸入。
2、鋼管柱與梁板的連接。本工程采用環(huán)梁節(jié)點(diǎn)，須預(yù)先在鋼管上焊接抗剪環(huán)箍，且定位要求精確。當(dāng)施工期間地下室標(biāo)高發(fā)生改動(dòng)時(shí)，其處理措施相當(dāng)麻煩，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)焊環(huán)箍操作困難，而且管內(nèi)混凝土可能因溫度過高而影響受力性能。
3、鋼管柱吊裝的垂直度控制。由于逆作法的施工工藝的特殊性，決定了地下室的豎向構(gòu)件必須采用鋼管柱或格構(gòu)式鋼柱，而吊裝這一豎向構(gòu)件時(shí)如何控制垂直度成為關(guān)鍵因素，本工程先在樁頂標(biāo)高以下1米處安設(shè)一定位鋼板，定位鋼板有三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，以調(diào)節(jié)鋼板水平，鋼管柱中部采用鋼筋制成籠狀定位架，在地面也設(shè)有井字形定位木架，實(shí)踐證明，這種定位方法取得較高的精度，可以滿足工程需要。
4、地下室樓面梁與連續(xù)墻的連接。在逆作法工程中。內(nèi)襯墻尚未完成，邊跨的樓面梁一端支承在鋼管柱上，另一端則必須支承在地下連續(xù)墻上。原設(shè)計(jì)思路在地下連續(xù)墻鋼筋籠中預(yù)埋鋼筋，地下室開挖后鑿去砼保護(hù)層后，扳出鋼筋與梁鋼筋焊接即可，但由于施工誤差及建筑方案修改，這些預(yù)埋鋼筋位置偏差太大而失去作用，實(shí)際施工中采用植筋的辦法解決，因連續(xù)墻中鋼筋太密，將梁端彎矩適當(dāng)調(diào)幅到跨中。
5、底板周邊連續(xù)墻連接處止水措施。這個(gè)部位的止水成功與否對(duì)整個(gè)地下室的止水乃至使用安全有著決定性作用。本工程地下連續(xù)墻鋼筋籠中與底板位置預(yù)埋一豎向鋼板，澆筑底板前焊接一水平止水鋼板，實(shí)際效果非常理想，底板周邊未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
6、樁基類型的確定。從鋼管柱安裝定位的要求來看，人工挖孔樁是較好的選擇，筆者曾在另一個(gè)工程中使用鉆孔灌注樁，由于泥漿的擾動(dòng)，鋼管柱難以保證垂直度，開挖后發(fā)現(xiàn)偏心較大。就本工程的地質(zhì)情況而言，淤泥層和砂層比較厚，本來并不適合采用挖孔樁。但是，筆者認(rèn)為當(dāng)連續(xù)墻進(jìn)入不透水層（強(qiáng)風(fēng)化層）并且圍合之后，進(jìn)行坑內(nèi)抽水，在沒有水壓力的情況下挖樁發(fā)生涌土、流沙的可能性不大。事實(shí)證明，這一措施是有效的。
七、小結(jié)
十甫名都商廈已封頂并投入使用，從該工程實(shí)例看，逆作法與常規(guī)的施工方法相比有著不可替代的優(yōu)勢(shì)，例如：
1）顯著地縮短了工程施工的總工期，經(jīng)計(jì)算，本工程采用逆作法比采用正作法縮短了至少兩個(gè)月工期，取得巨大的商業(yè)效益；
2）基坑變形小，相鄰建筑物影響小，實(shí)測(cè)結(jié)果顯示基坑頂點(diǎn)變形不足20mm，周邊路面沉降量也極小，未造成不良影響；
該地基土層由于處在一濱海相水體沖擊地區(qū)，其孔隙較大、土質(zhì)水量吸收相對(duì)較高，包括土質(zhì)高壓縮性明顯，則可斷定為軟弱土層結(jié)構(gòu)。而中部土體結(jié)構(gòu)環(huán)境則以溺谷相地質(zhì)性質(zhì)為主，并且土層間的土質(zhì)呈現(xiàn)多以粉細(xì)砂、亞粘土的交替組織形態(tài)為主，厚度則為8－10m左右。至于下部土體環(huán)境可歸結(jié)為淺海相沉降類型，且厚度約為18－20m左右。不過由于下部砂類所處環(huán)境也是項(xiàng)目長(zhǎng)樁應(yīng)用的持力層，如若采用基本自然地基土層進(jìn)行處理則很難滿足項(xiàng)目自重承載及規(guī)則沉降量的設(shè)計(jì)要求，故結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際采用樁基處理方式。
2樁基礎(chǔ)施工技術(shù)工藝處理措施研究
2．1開挖方法及控制要點(diǎn)
2．1．1打樁后再開挖在結(jié)合該工程實(shí)際處所地基地質(zhì)環(huán)境及其當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的工藝條件下，包括吸收了國外同類題材項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)及建模理論的基礎(chǔ)上，確立了“打樁后再挖土”的打樁作業(yè)原則。這是因?yàn)楸卷?xiàng)目如若采用先開挖在打樁的作業(yè)方式，不僅要考慮造價(jià)因素，同時(shí)還要評(píng)估施工難易程度。具體原因則是:本工程項(xiàng)目所處地質(zhì)形態(tài)環(huán)境下，土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)松散、含水量大，且高度壓縮性非常明顯，滲透性表現(xiàn)不靈敏，屬于軟塑、流塑組織狀態(tài)，荷載性能不足。此外就開挖作業(yè)量而言，開挖規(guī)模較大，很難準(zhǔn)確評(píng)估坑底標(biāo)高。同時(shí)基坑長(zhǎng)期在外投入的人工降水造價(jià)費(fèi)也很高。特別是該地氣象條件下降雨量豐富，但凡基坑被泡則會(huì)加劇塌方隱患，所以打樁機(jī)很難到坑底地帶完成作業(yè)。若非所處作業(yè)條件受限，正常基坑打樁則需要利用路基箱，碎石塊等物資設(shè)施加以輔助。基于此，本項(xiàng)目實(shí)行的“打樁后再開挖”打樁作業(yè)法則充分切合實(shí)際利用了地表硬殼層，從而使得打樁工作開展可采用地面行進(jìn)方式完成作業(yè)，不僅使得作業(yè)效率顯著提升而后又控制了造價(jià)成本投入，并巧妙控制了基坑開挖的樁柱變形及頂部位移。2．1．2質(zhì)量控制要點(diǎn)雖然結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)采取了“打樁后再開挖”作業(yè)施工法具備顯著優(yōu)勢(shì)，但是短板之處也同樣值得重視，需要予以重點(diǎn)質(zhì)量控制，即預(yù)先打入樁的彎曲變形組織形態(tài)下的水平位移需要嚴(yán)格控制。基于此，為控制變形加劇并產(chǎn)生控制良效，則需采取針對(duì)性控制手段:第一，應(yīng)能結(jié)合施工流程，妥善控制挖土次序，并保持對(duì)稱挖土以避免基坑長(zhǎng)期在外;第二，當(dāng)基坑面積較大時(shí)，則可以使用分段挖土作業(yè)原則完成該時(shí)期工序作業(yè)，即每挖一段就隨后完工一段，并處理好每挖一段的回填，然后交替循環(huán)進(jìn)行開挖。第三，基坑開挖后存在的土料應(yīng)隨挖隨運(yùn)，杜絕在邊坡周圍堆放開挖土，從而達(dá)到控制樁基變形及頂部位移的主要目的。
2．2錘擊沉樁施工法
2．2．1沉樁錘選用標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目采用的打樁法主要以錘擊沉樁法應(yīng)用為主。值得指出的是，柴油錘、落錘、或者蒸汽錘的選擇應(yīng)能結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)行評(píng)估并應(yīng)予以采用。一般而言，柴油錘特別適用于堅(jiān)硬土層性質(zhì)的地基土，這是因?yàn)椴裼湾N連續(xù)作業(yè)性能良好，錘芯夯擊起跳高，且沉樁成效佳;而蒸汽錘一般比較受用于軟粘土層進(jìn)行沉樁;至于落錘，嚴(yán)格意義上可將其視為作業(yè)機(jī)具，應(yīng)用于沉樁規(guī)模作業(yè)較小的短樁結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于沉樁錘的選用確認(rèn)，應(yīng)能結(jié)合樁基礎(chǔ)的規(guī)格型號(hào)、基本長(zhǎng)度、以及其重量級(jí)、直徑等參數(shù)進(jìn)行評(píng)估并予以采用。2．2．2質(zhì)量控制要點(diǎn)沉樁落錘的捶打原則應(yīng)堅(jiān)持以“重錘低打”執(zhí)行原則為主，并要考慮樁基礎(chǔ)本身極限強(qiáng)度允值的承受情況，即處在其捶打承受荷載允值內(nèi)，盡量采用大樁錘，以避免捶打時(shí)樁頭損壞。因此，結(jié)合上述沉樁錘落錘的捶打依據(jù)，本項(xiàng)目對(duì)于400x400mmx30m的鋼筋混凝土方樁和鋼管樁的沉樁施工，可優(yōu)先選用3．5t級(jí)柴油錘;當(dāng)調(diào)配確有困難時(shí)，亦可選用4．5t級(jí)柴油錘，但應(yīng)限制錘跳高度，不應(yīng)超過2m;φ550x100mmx40—45m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁和鋼管樁的施工，宜選4．5t級(jí)柴油錘。
2．3停打標(biāo)準(zhǔn)處理控制要點(diǎn)
2．3．1樁基礎(chǔ)基本停打標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)高層項(xiàng)目樁基礎(chǔ)打樁的停打控制標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)責(zé)任施工單位應(yīng)能高度予以重視。這是因?yàn)闃痘A(chǔ)的停打處理標(biāo)準(zhǔn)決定著該高層項(xiàng)目基礎(chǔ)所承載的極限允值，從而決定是沉降量是否規(guī)則，以保障項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上方的建筑結(jié)構(gòu)安全性能得以保持。此外，如若確保樁基礎(chǔ)的停打控制標(biāo)準(zhǔn)合乎質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，則直接有效、合理控制施工進(jìn)度，并確保打樁機(jī)具的油耗得到有效控制，且使得其樁錘使用周期壽命得以延長(zhǎng)。因此，確認(rèn)樁基礎(chǔ)的樁錘停打標(biāo)準(zhǔn)，則需要客觀考量該項(xiàng)目的所處地質(zhì)環(huán)境，以及現(xiàn)有的樁基礎(chǔ)規(guī)格種類、樁的長(zhǎng)度，包括現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)組織控制要素等進(jìn)行綜合評(píng)估并予以采用。基于此，結(jié)合受力形態(tài)存在的力學(xué)差異，則需切合項(xiàng)目實(shí)際來確認(rèn)樁基礎(chǔ)停打標(biāo)準(zhǔn)。2．3．2持力層確認(rèn)貫入度雖然沿海一帶土層所固有的基本性質(zhì)屬于軟粘土，并且分布相對(duì)穩(wěn)定。但是如何判斷樁基礎(chǔ)的沉樁錘擊受力是否進(jìn)入到持力層就成為了停樁標(biāo)準(zhǔn)控制關(guān)鍵。因此，此時(shí)可以憑借貫入度去進(jìn)行客觀評(píng)估。也就是說，待樁端已經(jīng)深入到持力層，則可結(jié)合設(shè)計(jì)要求繼續(xù)打至3—5D。不過，有時(shí)會(huì)遇到突發(fā)狀況，即遇到結(jié)實(shí)、堅(jiān)硬的持力層，這是打至3－5D無疑非常困難，(貫入度S＜1．0mm)并且如若強(qiáng)行進(jìn)行錘打則會(huì)使得樁基礎(chǔ)損毀的同時(shí)又白白毀掉了樁錘。因此，對(duì)于該情況的技術(shù)交流則需要和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行反映與溝通，當(dāng)經(jīng)得對(duì)方同意時(shí)則能夠以貫入度參數(shù)指標(biāo)作為樁錘停打的主要考量依據(jù)。2．3．3基本效益本項(xiàng)目采用“重錘低打”大樁錘(柴油錘)的作業(yè)方式對(duì)400x400mmx30m及φ550x100mmx40—45m砼方樁及鋼管樁完成了其沉樁作業(yè)。實(shí)際施工中，采用4．5t柴油錘的φ550x100mmx40—45m較大型號(hào)樁也都達(dá)到了基本預(yù)定深度，并且經(jīng)過靜載荷試驗(yàn)表明，樁身強(qiáng)度基本滿足設(shè)計(jì)承載力需求，施工組織設(shè)計(jì)方案更為合理、可行和經(jīng)濟(jì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過縮短工期所獲得的效益。
3結(jié)語
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(zhǎng)度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與部分、部分與部分之間的比例關(guān)系，及對(duì)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(duì)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，有的則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)中尺度的確難以把握，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)給辨認(rèn)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)組成部分，因其體量巨大，高度很大，是城市的重要景點(diǎn)，對(duì)城市產(chǎn)生重大的影響。從對(duì)城市整體影響的角度來看，表現(xiàn)在高層建筑對(duì)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，高層建筑尺度的確定應(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(duì)城市局部或部分產(chǎn)生的影響，是指從市內(nèi)比較開闊的地方，如：廣場(chǎng)、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所看的景觀，也直接影響到市內(nèi)居民的生活與視覺觀賞。
高層建筑對(duì)城市各構(gòu)成要素也產(chǎn)生重大的影響，高層建筑的位置、高度的確定，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(duì)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(shì)。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)成部分，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(duì)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，若不能得到這一點(diǎn)，人對(duì)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)：
1.2.1各部分尺度比例的協(xié)調(diào)
高層建筑一般由三個(gè)部分組成的——裙房、主體和頂部，也有些建筑在設(shè)計(jì)中加入了活躍元，以使整棟建筑造型生動(dòng)活躍起來。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)部分之間的尺度關(guān)系，而這三個(gè)部分尺度的確定，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系），不能每一部分的尺度參考系都不同，這樣易使整個(gè)建筑含糊、難以把握。
1.2.2高層建筑中各部分細(xì)部尺度應(yīng)有層次性
高層建筑各部分細(xì)部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎(chǔ)上的，各個(gè)主要部分應(yīng)有更細(xì)的劃分，尺度具有等級(jí)性，才能使各個(gè)部分造型構(gòu)成豐富。尺度等級(jí)最高部分為高層建筑的某一整個(gè)部分（裙房、主體和頂部），最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺(tái)等這些為人們所熟知的尺寸，使人們觀察該建筑時(shí)很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級(jí)之間還有1～2個(gè)尺度等級(jí)，也不易過多，太多易使建筑造型復(fù)雜而難以把握。
1.3街道尺度
街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對(duì)街道行人的視覺影響。這是人對(duì)高層建筑近距離的感知，也是高層建筑設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定，主要考慮到街道行人的舒適度，高層建筑主體因?yàn)槌叨冗^大，易向后退，使底層的裙房置于沿街部分，減少了高層建筑對(duì)街道的壓迫感。例如：上海南京路兩邊的高層建筑置于后面，裙房置于前使兩側(cè)的建筑高度與街道的寬度的比例為1∶12，形成良好的購物環(huán)境。
為了保持街道空間及視覺的連續(xù)性，高層建筑臨街面應(yīng)與沿街的其他建筑相一致，宜有所呼應(yīng)。如：在新加坡老區(qū)和改建后的一條干道的兩側(cè)，為了不致造成新區(qū)高層和老區(qū)低層截然分開，沿新區(qū)一側(cè)作了和老區(qū)房屋高度相同中相似的裙房，高層稍后退，形態(tài)效果良好的對(duì)話關(guān)系。
1.4近人尺度
近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經(jīng)常為使用者所接觸，也易被人們仔細(xì)觀察，也是人們對(duì)建筑直接感觸的重要部分。其尺度設(shè)計(jì)應(yīng)以人的尺度為參考系，不宜過大或過小，過大易使建筑缺少親近性，過小則減小了建筑的尺度感，使建筑猶如玩具。
在近人尺度處理中，應(yīng)特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分，檐口、門、窗及裝飾的處理，使其尺度感比以上幾個(gè)部分更細(xì)。對(duì)入口部分及建筑周邊空間加以限定，創(chuàng)造一個(gè)由街道到建筑的過渡緩沖的空間，使人的心理有一個(gè)逐漸變化的過程。如：上海圖書館門前采用柱廊的形式，使出入館的人有一個(gè)過渡區(qū)，這樣使建筑更具有近人及親人性。
1.5細(xì)部尺度
細(xì)部尺度是指高層建筑更細(xì)的尺度，它主要是指材料的質(zhì)感。在生活中，有的事物我們喜歡觸摸，有的事物我們不喜歡觸摸——我們通過說“美妙”或“可怕”來對(duì)這些事物做出反應(yīng)，形成人的視覺質(zhì)感，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中要充分運(yùn)用不同材料的質(zhì)感，來塑造建筑物，吸引人們親手去觸摸或至少取得同我們的眼睛親近感，或者換言之，通過質(zhì)感產(chǎn)生一種視覺上優(yōu)美的感覺。勒。柯布西埃在拉托爾提建造的修道院是運(yùn)用或者確切地說是留下大自然“印下”的質(zhì)感的優(yōu)秀典范，這里的質(zhì)感，也就是用斜撐制作在混凝土上留的木紋。
2、高層建筑外部尺度設(shè)計(jì)的原則
2.1建筑與城市環(huán)境在尺度上的統(tǒng)一
注意高層建筑布置對(duì)城市輪廓線的影響，因?yàn)樵诔鞘休喞€的組織中，起最大作用的是建筑物，特別是高層建筑，因而它的布置應(yīng)遵行有機(jī)統(tǒng)一的原則進(jìn)行布置：
（1）高層建筑聚集在一起布置，可以形成城市的“冠”，但為避免其相互干擾，可以采用一系列不同的高度，或雖采用相仿高度，但彼此間距適當(dāng)，組成有關(guān)的構(gòu)圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉(zhuǎn)彎處，以豐富行人的視覺觀賞。
（2）若高層建筑彼此間毫無關(guān)系，隨處隨地而起不到向心的凝聚感，則不會(huì)產(chǎn)生令人滿意的和諧整體。
（3）高層建筑的頂部不應(yīng)雷同或減少雷同，因?yàn)檫@會(huì)極大影響輪廓線的優(yōu)美感。
2.2同一高層建筑形象中，尺度要有序
高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細(xì)部尺度這一尺度的序列，在某一尺度設(shè)計(jì)中要遵守尺度的統(tǒng)一性，不能把幾種尺度混淆使用，才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機(jī)統(tǒng)一。
2.3高層建筑形象在尺度上須有可識(shí)別性
高層建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整體大小，除此之外，也可用一些屋檐、臺(tái)階、柱子、樓梯等來表示建筑物的體量。任意放大或縮小這些習(xí)慣的認(rèn)知尺度部件就會(huì)造成錯(cuò)覺，效果就不好。但有時(shí)往往要利用這種錯(cuò)覺來求得特殊的效果。
1．1綠色建筑的基本內(nèi)涵
綠色建筑在中國是一個(gè)新型概念。早在十九世紀(jì)中葉歐洲工業(yè)革命之際，工業(yè)化對(duì)人們的生產(chǎn)和生活帶來了巨大便利和進(jìn)步的同時(shí)，也為自然環(huán)境帶來了巨大的災(zāi)難。人們逐漸在享受工業(yè)革命的狂歡中冷靜下來，開始思索生活的意義和真諦。伴隨著人本主義的理性回歸，人們開始更加關(guān)注生活質(zhì)量，熱衷于環(huán)境保護(hù)，在此基礎(chǔ)上逐漸形成了綠色建筑的概念和雛形。隨著現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，人們對(duì)綠色建筑開始從模糊到清晰，從感性到理性，最終形成了一套系統(tǒng)的綠色建筑設(shè)計(jì)理論。該理念倡導(dǎo)在建筑物的生命周期內(nèi)，盡可能減少其對(duì)自然環(huán)境和生態(tài)的影響和破壞，并通過一系列措施，如:節(jié)約能源、節(jié)約水電、節(jié)約物料等，到達(dá)節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。持有該觀點(diǎn)的理論家認(rèn)為，綠色建筑設(shè)計(jì)旨在為居民打造一個(gè)生態(tài)、健康、舒適的生活環(huán)境。也就是說，雖然綠色建筑盡最大可能建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，但是，它并不能影響人們對(duì)居住舒適度的追求，體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。
1．2綠色建筑的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
按照綠色建筑學(xué)家所倡導(dǎo)的理念，綠色建筑希望達(dá)到人與自然和諧共生的局面。因此，實(shí)踐中，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1．節(jié)約資源;2．遵循氣候條件;3．以人為本;4．系統(tǒng)的規(guī)劃理念;5．提高建筑資源的利用率;6．充分結(jié)合項(xiàng)目所在地的場(chǎng)地條件。具體來說，綠色建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)當(dāng)以當(dāng)?shù)貓?chǎng)地條件與整體設(shè)計(jì)結(jié)合起來，建筑物要適合當(dāng)?shù)貤l件的自然法則，根據(jù)氣候、地質(zhì)、水文等多方面、多角度進(jìn)行考量，減少對(duì)環(huán)境的破壞和影響。當(dāng)然，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和新型材料的使用也能夠有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的要求。
2綠色建筑設(shè)計(jì)在高層民用建筑中的具體應(yīng)用
2．1項(xiàng)目選址
民用高層建筑一定要以居民生活質(zhì)量和舒適度為選址第一要旨，既不要緊鄰大道和城市中心區(qū)域，也不能選址在杳無人煙的偏僻山區(qū)。在選擇過程中，要對(duì)備選地的氣候、地質(zhì)等條件進(jìn)行仔細(xì)調(diào)研，充分利用場(chǎng)地原有的自然環(huán)境和有利條件，對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行充分論證和分析，進(jìn)而規(guī)劃居民的朝向及規(guī)格。
2．2建筑節(jié)能
我國人口的爆發(fā)式增長(zhǎng)使得民用高層建筑物越來越受人們重視。通常情況下，人們比較喜歡居住在20米以下的建筑物中，但是由于當(dāng)前用地緊張及經(jīng)濟(jì)核算指標(biāo)等多方面因素的影響，很多高層民用建筑物都已經(jīng)超過20米。但是，人類對(duì)高考環(huán)境會(huì)普遍產(chǎn)生畏懼和不適應(yīng)，因此必須設(shè)計(jì)一個(gè)平衡、舒適的高空居住環(huán)境。當(dāng)前，解決這個(gè)問題的普遍做法是，提高公共區(qū)域的綠化率，增加環(huán)保節(jié)能材料的使用等都能破解這個(gè)難題。
1）建筑物要盡量多個(gè)角度向陽。
很多居民選擇住宅的第一個(gè)要求時(shí)就向陽。在現(xiàn)代節(jié)能科技中，通常采用追逐陽光的辦法來實(shí)現(xiàn)居民的這一要求。高層民用住宅具有非常鮮明的高低差異，同時(shí)又有非常豐富和可供選擇的戶型格局，使得各個(gè)房間的日照時(shí)間具有很大差異。設(shè)計(jì)者為了盡可能滿足環(huán)保節(jié)能的要求，同時(shí)為居民創(chuàng)造更多的光照時(shí)間，在工程設(shè)計(jì)時(shí)，要控制好每個(gè)樓的樓間距，設(shè)計(jì)更多的南北通透型房子，確保單個(gè)住宅都有規(guī)定的光照時(shí)間，滿足居民采光需求。
2）要善于利于自然風(fēng)。
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中充分利用風(fēng)能來滿足居民對(duì)冬暖夏涼的要求，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分利用自然風(fēng)，通過合理的規(guī)劃建筑物之間的間距，根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向，合理布局，盡量減少對(duì)夏季自然風(fēng)的阻擋，避免冬季有過多的風(fēng)吹向建筑。在建筑內(nèi)部形成過堂風(fēng)，使得住宅內(nèi)的空氣流動(dòng)順暢。通過對(duì)自然風(fēng)的有效利用，盡量減少使用空調(diào)和地暖等能源，起到節(jié)能減排的作用。
3）學(xué)會(huì)利用保溫層。
隨著外墻保溫技術(shù)以及屋面保溫技術(shù)的發(fā)展，在高層民用建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)在建筑物的外墻、屋面、墻、梁、柱等部位采取保溫技術(shù)，起到冬暖夏涼的作用。
4）科學(xué)設(shè)計(jì)陽臺(tái)。
目前綠色節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中，廣泛采用挑出式陽臺(tái)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)在提高建筑面積的同時(shí)，還可以為高層住宅形成遮陽區(qū)，不僅起到了節(jié)能的作用，同時(shí)起到了平衡建筑內(nèi)部的生態(tài)系統(tǒng)的作用。第五，使用節(jié)能窗戶。隨著建筑高度的不斷提高，建筑所受到的風(fēng)力、氣壓也在不斷地增長(zhǎng)。對(duì)窗戶的隔聲、防風(fēng)、抗壓也有了更高的要求，安裝合適的節(jié)能窗可以有效地降低能耗，減少光污染。第六，善于利用水資源。在進(jìn)行高層民用建筑的綠色設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)建筑所處的地理環(huán)境，設(shè)計(jì)規(guī)劃出合理的給排水系統(tǒng)，充分利用水的流向和回收。對(duì)雨水和中水進(jìn)行回收利用，通過對(duì)雨水的收集、節(jié)流、儲(chǔ)存、處理進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能、生態(tài)、綠色發(fā)展。
3經(jīng)典綠色建筑設(shè)計(jì)賞析———紐約Narbiry大廈
紐約Narbiry大廈是美國民用綠色建筑設(shè)計(jì)的經(jīng)典案例，它在距離主城區(qū)約5公里的地方，設(shè)計(jì)160層，近一千米高，是一個(gè)新型摩天樓設(shè)計(jì)。Narbiry大廈是一個(gè)城市綜合體概念，其中建有酒店、公寓、室內(nèi)娛樂、餐飲、藝術(shù)中心、大型shoppingmall等。該建筑的設(shè)計(jì)師以綠色環(huán)保為設(shè)計(jì)理念，將整個(gè)建筑建造成為具有環(huán)保作用作用的復(fù)合型建筑，因此也獲得了美國綠色建筑協(xié)會(huì)的褒獎(jiǎng)。從該大廈的整體結(jié)構(gòu)來看，大廈以自然、生態(tài)為設(shè)計(jì)基本理念，為大廈設(shè)計(jì)各種環(huán)保節(jié)能型硬件設(shè)施。例如，在大廈的能源來源途徑中，幾乎一半是風(fēng)能，在綠色屋頂、室內(nèi)溫度、水質(zhì)轉(zhuǎn)化等方面都采用了節(jié)能環(huán)保材料。同時(shí)，還采用了節(jié)能環(huán)保技術(shù)，降低碳排放和綠色隔離系統(tǒng)。紐約Narbiry大廈在設(shè)計(jì)之初，就充分論證了各種生態(tài)技術(shù)在其中的使用，大膽采用具有低碳、節(jié)能、環(huán)保的綠色材料，推動(dòng)了國際建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展。
4結(jié)語
摘要：從中國作為人口大國、城市土地資源緊缺的國情出發(fā)，探究垂直景觀在高層建筑中的應(yīng)用，為目前亟需擴(kuò)展城市綠地提供一個(gè)可操作的方法。通過對(duì)垂直景觀成熟經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)與分析，了解如何將垂直景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用到中國的高層建筑中去。建筑期刊
關(guān)鍵詞：高層建筑;垂直景觀;營(yíng)造
一、研究背景與意義
基于全球城市化進(jìn)程的日益加劇，人口的膨脹、城市建筑密度的不斷攀升，人們開始意識(shí)到環(huán)境與建筑能耗的污染以及生態(tài)系統(tǒng)的危機(jī)。為了遏制這種趨勢(shì)，綠色建筑應(yīng)運(yùn)而生。綠色建筑的定義是在建筑的全壽周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。而實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要途徑之一就是———垂直景觀，它在城市生態(tài)景觀方面的補(bǔ)償作用不可估量。我國作為人口大國，城市土地資源緊缺，同時(shí)還有大量人口不斷涌入城市，導(dǎo)致北、上、廣等大城市越來越擁擠。這些寸土寸金的大城市中心集商業(yè)、娛樂、文化于一體，高層建筑林立，公共綠地嚴(yán)重短缺。有人提出建設(shè)更多的綠地廣場(chǎng)和公園來解決這一棘手的問題。這個(gè)初衷是好的，可是實(shí)際的國情卻很難實(shí)施。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年，中國將有300萬農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移到城市。大量的農(nóng)村人口正在以驚人的速度涌入城市，城市土地可容納量積聚飽和，我們正面臨著建筑土地和綠化面積如何平衡的極其嚴(yán)峻的問題。而另一方面，物質(zhì)文化水平的提高，使得都市人對(duì)于生活品質(zhì)的追求也在不斷提高。他們渴望親近自然，享受綠色的需求正在與日俱增。據(jù)統(tǒng)計(jì)，上海在2010年的GDP已達(dá)到一萬美元,隨著經(jīng)濟(jì)消費(fèi)能力的提升,高品質(zhì)的生活標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)成為城市居民越來越關(guān)注的話題。對(duì)公共綠地環(huán)境的投入，使得生活與工作環(huán)境更加舒適宜人成為人們的一種共識(shí)與追求。因此，在橫向綠化的可擴(kuò)展面積基本為零的情況下，尋求高層建筑縱向上的綠化可利用性定會(huì)成為一種趨勢(shì)。高層建筑的表皮綠化不僅能短期實(shí)現(xiàn)綠植覆蓋率，而且與建筑節(jié)能、減少能耗的綠色建筑目標(biāo)相一致，是一舉多得的方法。同時(shí)，垂直景觀對(duì)于改善都市的生態(tài)效應(yīng)也具有重要意義,高層建筑的垂直景觀功能定位于生態(tài)學(xué)，具有吸附與阻滯空氣中的塵埃、減少灰塵顆粒物，清潔凈化空氣、降低噪音輻射，調(diào)節(jié)室溫、節(jié)約建筑能耗，美化環(huán)境、令人身心愉悅等不可估量的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
城市垂直景觀設(shè)計(jì)早在古代巴比倫時(shí)期的經(jīng)典空中花園已經(jīng)出現(xiàn)了萌芽，當(dāng)然早期垂直立體綠化的呈現(xiàn)更多的是自然植物無意識(shí)的攀爬，品種較單一，更沒有系統(tǒng)理論的形成。直到20世紀(jì)90年代，西方發(fā)達(dá)國家才開始了對(duì)垂直綠化的系統(tǒng)研究，它也逐步成為在景觀設(shè)計(jì)領(lǐng)域中對(duì)未來城市生態(tài)景觀發(fā)展的前沿課題。一些發(fā)達(dá)國家的垂直景觀在改善新興城市的生態(tài)環(huán)境方面，得到政府政策上的支持和推進(jìn)，給城市居民帶來生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和健康上的利益，也在一定程度上消除了“城市熱島效應(yīng)”，推進(jìn)了生態(tài)園林建設(shè)的科學(xué)性。這其中，馬來西亞建筑師楊經(jīng)文可以說是真正實(shí)現(xiàn)“空中花園”的先驅(qū)，他的建筑設(shè)計(jì)以與有機(jī)的、富有生命力的植被化相結(jié)合而聞名。他倡導(dǎo)建筑與植物生態(tài)系統(tǒng)的有機(jī)共生。在他的生態(tài)建筑實(shí)踐中，始終堅(jiān)持生物氣候?qū)W設(shè)計(jì)原則，創(chuàng)造了眾多令人驚艷的垂直景觀生態(tài)建筑。其著名作品之一是新加坡EDITT?TOWER，1998年獲得了熱帶生態(tài)建筑設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。整座建筑遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去猶如一顆屹立于高樓大廈中的參天大樹，大樓的四周都被綠色植物所包裹，植物與建筑的和諧共存既達(dá)到了美學(xué)的高度，又起到了隔熱的作用。該建筑所設(shè)置的綠色空間與居住面積比例達(dá)到了1:2。
大樓還設(shè)有雨水回收、光伏發(fā)電、污水凈化等多套綠色節(jié)能系統(tǒng)。楊經(jīng)文的生態(tài)建筑，實(shí)現(xiàn)了綠色植物與建筑的和諧共生，也展現(xiàn)了通過精心配置的植物可能形成的豐富多姿的空間形態(tài)，將建筑與自然完美地結(jié)合。正如楊經(jīng)文所說：“建筑物常常可以看作大量的無生命物質(zhì)的堆積，植被化的目標(biāo)就是將有機(jī)的、富有生命力的物質(zhì)與無機(jī)的、無生命的物質(zhì)融為一體。”除此以外，在日本、法國等都相繼出現(xiàn)了垂直景觀生態(tài)建筑。例如日本福岡的ACROS樓，整個(gè)建筑除去1/4的地下空間，地上建筑設(shè)計(jì)成臺(tái)階狀，屋頂部分全部由綠色植被所覆蓋。竣工數(shù)年，郁郁蔥蔥的植被已經(jīng)與南側(cè)公園的綠化融為一體，仿佛在城市中央形成了一座綠島，在收獲優(yōu)美的視覺景觀的同時(shí)，使整棟建筑的溫度更加舒適，創(chuàng)造了良好的生態(tài)效應(yīng)。目前，在北京、上海、深圳、重慶等大城市中，城市垂直綠化的研究和探討已經(jīng)形成一定的共識(shí),一些城市建筑外立面也出現(xiàn)了綠化表皮的實(shí)踐案例，但是這些實(shí)踐在某種程度上只能稱為垂直綠化，跟垂直景觀還有一定的距離，可以說我國高層建筑垂直景觀設(shè)計(jì)尚處于起步階段，還有許多經(jīng)驗(yàn)要學(xué)習(xí)。
三、垂直景觀在高層建筑中的營(yíng)造手法
需要明確的是垂直景觀與垂直綠化是不同的兩個(gè)概念，垂直景觀是以充分利用建筑縱向空間、實(shí)現(xiàn)植物(包括喬木)與高層建筑共生的景觀設(shè)計(jì),而垂直綠化究其本質(zhì)是建筑垂直面的攀緣綠化，是攀緣植物翻轉(zhuǎn)90°的平面綠化。但兩者也存在著一些共同的特點(diǎn)，諸如占地少、都是利用縱向立體進(jìn)行的綠化設(shè)計(jì)等。垂直景觀的設(shè)計(jì)，將植物作為建筑造景的主要手法，通過不同的植物造景組合，形成建筑高層的平面布局與縱向建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特的空間構(gòu)建，形成如畫的美麗景觀，并且豐富高層建筑室內(nèi)空間的功能要求。對(duì)于這些營(yíng)造手法的探析需要更多的實(shí)踐操作的可能性，而目前我們更多的是只具備理論整理的經(jīng)驗(yàn)論。根據(jù)楊經(jīng)文在高層建筑運(yùn)用生物氣候?qū)W來組織空間的經(jīng)驗(yàn)，我們可以學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)方法如下：
(一)空間組織
分析其平面布局，楊經(jīng)文的高層建筑輪廓多設(shè)置為不規(guī)則形，利用不同凹度的開敞空間進(jìn)行綠化。縱向樓層的懸挑式空間錯(cuò)落有致，既可以使不同戶型享受到更多的陽光，同時(shí)錯(cuò)位排序的植物也可以得到足夠的光照和生長(zhǎng)空間，尤其是喬木植物。大量綠色植物的嵌入種植不僅有效地減少了建筑本身的熱島效應(yīng),還能生成氧氣，吸收二氧化碳與一氧化碳，并且豐富了建筑單一的表皮,也不影響陰影區(qū)開窗的可能性。再分析其豎向空間，高層建筑的垂直景觀的結(jié)構(gòu)本身是植物搭配建筑的自然美與人工美結(jié)合的產(chǎn)物，應(yīng)當(dāng)考慮好植物的預(yù)留生長(zhǎng)空間，重視其彈性空間的設(shè)計(jì)安排。各類設(shè)施的設(shè)置力求便捷，滿足時(shí)空發(fā)展的需求。因此，消防、疏散等設(shè)施設(shè)計(jì)應(yīng)上升到美學(xué)層面去考量。可以充分利用超高層建筑防火規(guī)范所要求設(shè)置的建筑避難層，著重利用垂直景觀綠化、營(yíng)造生機(jī)盎然的建筑外立面，以提升整棟建筑的美感。
(二)植物配置
綠色植物作為垂直景觀生態(tài)建筑的重要要素，它直觀地展現(xiàn)著一座建筑的生態(tài)效應(yīng)和視覺感受。出色的垂直景觀生態(tài)建筑肯定是植物與建筑美學(xué)的高度融合，因此，植物的搭配尤為重要。垂直景觀的營(yíng)造也絕不是簡(jiǎn)單地給建筑物附著上一層攀緣綠植,它關(guān)注的是植物豐富種類的搭配、色彩季相的變化、姿態(tài)柔和的線條，營(yíng)造出具有豐富的時(shí)空變化的生命力的建筑。在設(shè)計(jì)過程中，懸挑式的種植槽中作為獨(dú)立的植物單元，要充分配置好植物群落，豐富品種，形成自然分層的綠色景觀，例如可以在不同凹度的錯(cuò)層開敞空間中，采取地被植物鋪底、喬木來遮陰、具有觀賞價(jià)值的灌木草花鑲嵌點(diǎn)綴的方式。同時(shí)，選用下垂式植物、藤蔓植物進(jìn)行垂吊式美化，彌補(bǔ)建筑外壁的一些生硬的結(jié)構(gòu)線條，營(yíng)造出與建筑相映成趣、叢植錯(cuò)落、四季皆有景的自然植物群落景觀。
(三)節(jié)能循環(huán)
正如楊經(jīng)文認(rèn)為許多后現(xiàn)代主義建筑，在建筑立面處理中過多地增添了許多無意義的造型，造成了許多建筑材料的浪費(fèi)。這些不理性的設(shè)計(jì)怪像，忽視了能源的合理使用和能耗的約束。面對(duì)日益嚴(yán)峻的世界能源消耗問題，建筑師毫無疑問要加強(qiáng)節(jié)能意識(shí)，特別是高層建筑的節(jié)能問題。站在生物氣候?qū)W的高度去探索建筑節(jié)能的可能性與方法論，最終提升人的精神享受以及減少建筑能耗。高層建筑的垂直景觀應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌優(yōu)化生態(tài)層面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)伊始,就該重視整體人工生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)回收,使綠色環(huán)境的原料與廢料盡可能多地循環(huán)利用，消化分解本身產(chǎn)生的能耗，降低損耗。設(shè)計(jì)要面臨的挑戰(zhàn)在于最大程度地去利用資源和能源，減少浮塵,吸附噪音，調(diào)節(jié)室溫，以最小的投入，獲得最大的收益，從而體現(xiàn)出垂直景觀生態(tài)建筑的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材等環(huán)保低碳理念。
(四)人性關(guān)懷
根據(jù)英國和日本的研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工作或生活于高層建筑中的人群，有四成以上渴望與自然親近接觸，比如打開窗戶能看到綠色或走到戶外去活動(dòng)，而垂直景觀正是把這種愿望付諸實(shí)踐的較好途徑。垂直景觀除了美化外部建筑環(huán)境，同時(shí)也為室內(nèi)空間引入了自然美景。不僅在高層建筑的室內(nèi)休憩空間真正實(shí)現(xiàn)了景為人用，更在陽臺(tái)空間中構(gòu)造了一個(gè)個(gè)夢(mèng)幻的空中綠植花園。在陽臺(tái)空間茂密的樹蔭下，層次分明的植物景觀，讓人感受到以植物景觀律動(dòng)為框、藍(lán)天為畫的奇妙體驗(yàn)。高層建筑的垂直景觀設(shè)計(jì)目標(biāo)不是為了模擬自然，更多的是可以彌合生態(tài)學(xué)和建筑設(shè)計(jì)之間生硬的裂縫,形成持久穩(wěn)固的聯(lián)系，營(yíng)造合宜的自然，創(chuàng)建合理的人工生態(tài)系統(tǒng)。因此，垂直景觀在高層建筑設(shè)計(jì)中，必須關(guān)注人的舒適度，從微觀層面上滿足人體工學(xué)的要求,關(guān)注人的健康,在強(qiáng)調(diào)采光、通風(fēng)、保溫等基礎(chǔ)條件上，還必須重視人的使用安全問題。
四、結(jié)語
