高层建筑设计

高层建筑设计

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2023年2月12日发(作者：)

高层建筑平面设计

高层建筑是当代科学技术和社会文化经济的一种体现。是人类社会城市化，高技

术化，现代化发展进程中的产物，是时代的里程碑，也是城市设计师，建筑师，工

程师们面对的宏伟课题和历史的重任。首先从设计概念上弄清它的实质、意义、哲

理、目标、创造思维方式和手段等是十分重要的，因为高层建筑，甚或超高层建筑

的设计概念，与一般民用建筑的创作哲理和方法不尽相同。究其特殊性有以下几方

面：一是建筑高度与层数的量化概念；二是结构技术与设备综合化的概念三是建筑

文化与健康环境的优化概念，四是设计者创造力，设计意识及能力的概念。

建筑设计是三维空间设计，高层更是如此。本文试图用平面构成的方式探讨内部划

分及组合的相对稳定的规律，以及内部划分与组合和造型的互动性，换句话说，是

探讨一种平面与造型内在关系的巧妙结合的规律性。所以本文的探讨试图从二维平

面开始进行思考，再把二维和第三维进行综合.

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平面构成

平面构成法有线生形和形生形两种，建筑师运用形态要素点线面表达建筑构思意图，

而线是组成平面形的基本元素，由直线，凸线和凹线三种原型线可以直接构成圆形，

三角形，正方形，矩形，多边形等一些简单图形，即基本形。由线生形的概念可以

构成建筑的单位空间和系列整体空间，也是一种高层建筑具形的表达方式，方法。

对于复杂的，设计构思观念上的高层建筑平面构成，则采用形生形的方法来创造理

念追求中的建筑形式与形体。形生形是利用原型围合的简单图形去交合，衍生，组

合，群化，打散重构，变形处理等方式，以建构满足建筑创意构思的需要的图形。

平面功能设计

高层平面设计包括建筑内部设计和外部设计。

建筑外部设计

环境是人类赖以生存与发展的基础，高层建筑外部是人造的，有目的的外部环境，

是比自然更有意义的空间。高层建筑外部环境一般包括我们周围的所有事物，在高

层建筑环境的控制范围内，则包括能源环境以及直接影响人们生理健康的各种事物。

他们包括热环境、光环境、声环境、电磁环境、放射环境、重力和运动环境以及化

学环境。高层建筑外部空间类型按其使用性质可分为交通穿越型空间、集散型空间、

休闲型空间、商业型空间、和景观空间等几种类型。按外部空间与高层建筑平面及

竖向关系，有可分为前庭、侧庭、内庭、下沉式花园、天台花园、屋顶花园等几种

构成方式和类型。高层建筑外部空间是人创造的有目的的外部环境。总平面车流包

括：上班人车流，外来者车流，货车及垃圾车流线，消防车环路和紧急情况下消防

车需通达各处，还有自行车线路。

交通穿越型空间。高层建筑外部空间中的人行与车流是必不可少的一项功能，交通

空间中包括着车流，人流两大主要功能子项，他们对于高层建筑都存在多向性的问

题，对于车流则有下客及卸货的分流处理要求，对于人流则有沿着城市主要街区的

主导人流及其他次要的道路次要人流的交通疏散的分流，围绕高层综合体建筑的各

个出入口，都有作为交通性质的外部空间存在，对外部空间环境的塑造有重要的影

响，交通机理的系统组织，包括人车分行，货运组织与城市交通的联系等本身就是

个十分复杂的系统工程。从外部空间环境设计的角度，可将交通型空间，划分成步

行，车行，停车，货运这四种内容，将车行，停车，货运等车辆活动空间与人行空

间分划开，有利提高外部空间的质量。

立体交通是有效的方法，将人行的空间抬高或降低形成高架或下沉的步行广场，

完全摆脱车辆的干扰，货运场与建筑联系较为密切，通常可放置在背离主要街面偏

僻角落，或者放在地下室。

集散型空间常以开敞广场的形式，出现在高层建筑的外部环境中，它主要是人们的

活动场所，可以容纳包括集会，人流集散，观光，留影，休息等多种功能。对于高

层建筑环境系统，集散型空间往往和建筑内部的活动相互对应和内部的公共空间形

成整体，是内部活动的前序。高层建筑下部往往有前广场作为集散空间，也使建筑

内部的公共空间与城市道路交通之间有一个缓冲的空间，对于大型的综合体建筑，

有时按照城市设计要求，需在外部设有城市广场空间，也有的综合性建筑本身包含

有会展功能组成，需要与之相应的外部集散场所。集散型空间是运动的空间，但又

是人的空间，他一方面要尽量少的被车辆交通干扰，另一方面又应具有灵活性以便

容纳几种不同的使用要求

休闲型外部空间也是人的活动场所，他与集散型空间的运动性相反，具有静的特征，

它是人们进行休息，观景等，接触自然的场所。对于高层办公楼，休闲空间越来越

重视，它往往是在办公楼中的上班族在午饭和午休时常常光顾的地方，在此可享受

一时的自然空气和阳光，松弛紧张的神经。休憩空间往往布置在安静的角落并有较

好的日照条件，其中布置绿化，座椅及小品，有时它是集散空间的一部分，通过绿

化，铺地的分割，形成独自的静态空间。也可通过高差来达到目的，如采用下沉的

方法与嘈杂分隔，有些条件好的高层建筑，往往将前广场设计成集散空间与城市空

间呼应，而将内向的广场，庭院处理成休憩型空间，总之将外部空间按照动静不同

的性质作空间上的划分。

高层建筑主体下部群房往往容纳了商业型空间，与此相应就有了商业型的外部空间，

当商店`沿街设置时，商业活动与人的活动有了呼应，与此相应的外部空间具有街道

的特色。规模较大的商业步行广场也是常见的形式，其中可设置露天的咖啡茶座及

各种小型零售摊位，同时布置绿化，小品，构成丰富的广场空间。商业型的外部空

间往往同时可作为休憩的场所，也是办公一族工作之余的好去处，但多数情况下，

商业空间服务的对象并不局限于建筑的使用者，他的位置和布局要考虑到整个城市

的商业布局，成为城市级的商业场所，所以其空间更多的具有运动的特色

建筑内部设计

高层建筑是人类生活城市化，高技术化，现代化进程中的必然产物，它体现了人

类文明的积累和发达，但是在其平面设计中存在令人忧虑的问题。垂直交通问题是

高楼在功能上能否使人群有条不紊的上下，并保证安全的关键，也是在设计中困扰

建筑师的一个很主要的问题。由于城市布局，结构处理，以经济效益为主，形式服

从功能等因素，绝大部分高层建筑标准层平面基本上是矩形或方形。这些高层建筑

在外观上大同小异，在形体上就显得雷同和单调，市民或行人看这些高楼时，往往

搞不清究竟它是哪栋高楼。这种全新新奇的建筑类型似乎给建筑师们提供着一个非

凡的机遇，去创造新风格，这种新风格不但使用于摩天楼，而且也可能适用其他建

筑类型。不过，这可不是一件轻而易举的事情，建筑师要花费更多的脑筋去进行探

讨。

现代高层建筑多是把大量功能相同或雷同的空间，如写字间，医用护理单元，单元

住宅，公寓，旅馆客房，重叠在高层主体里，形成高矗兀立的竖向体量，把功能复

杂，大小不一的空间，如会议，餐厨，商场展销康乐服务厅室等，安排在主体低层

及其毗邻的附属建筑里，形成高低有别，富有变化，扁平舒展的横向体量。这些功

能空间的会议，餐厅以及设备，技术用房等也可安排在高层建筑顶部几层使形成外

造型艺术形象最富表现力部位。这些是高层建筑在宏观上最基本的平面布置与形体

特征。

一，标准层平面设计

标准层平面设计影响因素来自于多方面，多角度。

1．有效的使用面积（如工作间，客房）等，应尽量沿四面布置，以获得光，

风，外部景观

2．垂直交通空间和公共服务用房，设备室，管道井等集中组合成有机的结

构核心体，形成上下贯通，结构刚度强劲的核心筒体组合，其常常放在平面中部，

3．标准层平面面积大小与其经济因素，最终效益密切相关。

4．结构型式选择，结构核心体构成与布局，设备辅助用房配置，水平及垂

直交通系统和设备，管线综合系统等服务性空间使其平面使用空间

效率产生重大影响。

5．根据高层建筑性质和使用功能要求有效布置生活辅助用房及管理用房，

并与之大楼的主要使用标准相协调。

6．标准层平面长宽尺寸与建筑高度关系应兼顾结构抗风，抗震和侧移控制

要求。

7．便捷，高效的水平与垂直交通系统和安全疏散系统既与高层建筑的时间，

效率，生命价值相关，又与设备投资，占用建筑面积。提高标准层有效使用率，

租售率相关，采用不同的平面交通布局和竖向分区分组的电梯组合方式可以节约设

备

8．标准层平面形式及外表宜简不宜繁，过于繁杂化的艺术处理会不合理的

空间利用，结构及施工困难，装修与维护不便和能源无为消耗量增加等。

9．高层建筑标准层平面构成在节能设计中最具潜力，不同平面形状而具有

相同面积的标准层，其维护外墙的长度也不相同，以平方来计的外维护墙热损失对

能源资源的长期消耗量有着重要的意义。

以上因素大大限制了标准层平面设计的多样性，也可以说标准层共性多。建筑师

所能做的往往是边缘上的精心的修饰，体块的简洁组合，挖补，切移等。我们或许

可以说这是换汤不换药的做法，形在变而内部功能组织形式不变。例如图1，图2，

图3都是由图4演变而来。所以建筑师在做高层塔楼除了努力寻求更多的形式不使

人们对高层出现视觉审美疲劳外，还要集中更多的力量，对形式尺度，比例，材料

等进行更深入的推敲研究，以使造型精致，这一点极像古建筑造型创作。

标准层由大量功能相同的使用空间（例如写字间，公寓）设备层，避难层，结构转

换层和结构加强层等重叠组成。

二，高层建筑标准层平面建构

建筑的平面形状虽然千姿百态，但最基本的是正方形，矩形，三角形，圆形，菱形

等，或是上述几种形式的演变体和组合体。具体选用哪种几何平面，主要取决于建

筑师的总体构思，所设计对象的功能要求与面积，建筑技术条件和当地自然气候与

建筑环境等。作为建筑师应努力创造出新颖别致，与众有别的独特建筑形象，采取

建筑功能与内在性格相一致的形式，并与周围的多种环境要素相协调，给建筑和城

市带来生机。

建筑外形方正，内部空间利用系数高，经济，合理，平面基本均衡对称，节地性

和适地性好，结构简洁，技术合理，结构核心体约占平面面积的12%~21%，各方向

刚度接近，抗风性能好，施工方便。建筑外墙周边长度较短，利于节能和自然采光，

适用与办公，旅馆，住宅等多种功能空间。此种平面形式的形体塑造多为塔式，墩

式高层建筑体形，应用甚广。

矩形平面是一种纵轴长度比横轴进深尺度大的平面形式，它具有外形方正，内部空

间严谨有序，空间使用率高，功能适应性强，结构合理，便于施工，长边两侧有良

好的日照和自然通风条件，矩边侧则有利于节能，交通连接，施工和维护的优点。

矩形平面是建筑师适应功能需要的最广泛使用的一种建筑构成方式，它的体形因其

高度而有板式高层建筑和短板塔楼的艺术特征，应用广泛。矩形平面长轴侧便于空

间布局，立面艺术影响力和注目性强，但在建筑方位选择，用地条件，视线景观，

城市干道关系，受风面积与水平荷载处理，建筑阴影等方面需综合处理。

平面形状呈三角形，房间围绕三角形或变异三角形核心筒体布置，走道较短，与竖

向交通运输系统联系方便，其锐角形成的内部空间有时不好使用，但锐角形成的二

条竖棱线锋刃尖利。具有奇特的视觉艺术效果。通常其锐角多做切角处理，形成三

短边的折面小山墙，在空间占地和体形变化上产生不同艺术效果。

平行四边形和菱形平面都产生两锐角类似三角形特征和两钝角所形成不同光亮程度

的两个面，其主体平面功能类似矩形，锐角部分会给室内空间和外部形体形成变化。

梯形平面能巧妙的利用地形，外墙均有良好的采光和视野条件，可以简洁，严谨的

平面形式，灵活建构的功能而获得技术与功能的适应性和形体变化的视觉艺术特征，

多适用于大空间和灵活划分功能的高层建筑。

多边形平面因建筑师的各种形体创意和适应不同地形条件的变化因素，可分为规整

对称多边形和不对称任意多边形两大类平面图形，它们的功能组织和多棱柱体的鲜

明视觉特性而有别于方形棱柱体和圆形平面的圆柱体

圆形平面是最完美的图形，它以最少的外墙长度得到较大的面积，可比同面积方形

平面外墙长度减少10%，在体积相等时，圆柱体体形比正方体体形建筑外墙面积减

少8%左右。它是一种节能型平面。圆形平面空间构成时，其走廊面积可减至最短，

平面使用效率高，较为经济，圆形平面及其圆柱体的受力性能比其他平面形式好，

所受风力比类似矩形或方形平面约少30%，此外，圆形平面可构成圆筒状建筑形体，

简洁而优美，具有强烈的标志感和诱目性，可广泛用于各类型功能高层建筑。

曲线形平面表达优美，柔和，浪漫的设计创意和艺术形象，可以给人以自然，流畅

和运动感，曲线平面因其灵活自由的适地性和视觉的延展性而颇受建筑师的关注，

除圆形平面以外的曲线平面，一般多采用圆曲线或抛物线，便于作图，定位和便于

施工的曲线构成，在实践创作中可有多种多样的艺术创意图形和建筑曲线，曲面平

面形式和体形

1.

小品建筑概况

随着我国人民生活水平的提高和建筑设计事业的发展，建筑的类别越来越多，而小

品建筑正是在这样一种多学科交织的状态下逐步凸现的。一提到小品建筑，大家都

很熟悉，因为在日常生活休闲娱乐当中，接触的最多的就是小品建筑。

笔者将小品和建筑结合起来，作为独立的一门建筑类型，是以区别于一般的纯观赏

性、没有功能意义的构筑物和雕塑。本文所指的小品建筑是指那些体量小、功能简

单的“小建筑”，强调其在所处环境中的装饰性。小品建筑的定义涉及范围广泛，从

一片墙到一座小型建筑均可归为小品建筑。

2.

小品建筑的创作意义

2．1

人们审美情趣的要求

小品建筑分布广泛，与人们的生活发生着紧密的联系。它们在不同的环境中，与周

围不同的景物和人群发生关系，因而必须具有灵活多变的体态、气质和表情。要做

到这些，要求我们重视小品建筑的创作。

2．2

环境艺术设计的要求

首先建筑无论大小，他们都是我们所创造的共享环境中的一个重要组成部分。尤其

是对于部分环境中的标志性小品建筑，更是有着重要的意义。所以，对小品建筑的

设计手法和艺匠经营决不可等闲视之。此外，同时处于总体环境中的小品建筑家族

中的成员，如车库、锅炉房、配电房、变电所、水泵房等，处理好了它们可以起到

点缀环境和美化的作用。而处理不当，它们会破坏甚至会毁掉整个环境。这就要求

在设计中，小品建筑的形式和风格与群体建筑协调，并尽可能的带有“环境建筑”[2]

的意味。

3．小品建筑的构思技巧

与普通民用建筑其他建筑创作不同之处在于，小品建筑的构思出发点较多。由于功

能上限制较小，有的几乎没有功能要求，因而在造型立意、材质色彩运用上都更加

灵活和自由。但从众多设计实例方案中，分析归纳出以下两种构思技巧和思维方式。

3．1原型思维法

众所周知，创作性的构思，常常来自于瞬间的灵感的产生，而灵感的产生又是因为

某种现象或事物的刺激。这些激发构思灵感的事物或现象，在心理学上称之为“原型”

[3]。正是由于原型的出现，使得创作有了一个独特的构思和立意。原型之所以具

有启发作用，关键在于原型与所构思创作的问题之间有“某些或显或隐的共同点或相

似点”[3]。设计者在高速的创作思维运转中，看到或联想到某个原型，而得到一些

对构思有用的特性，而出现了“启发”。

古今中外，无论大小的成功建筑都受到了“原型”的影响和启发。如柯不西埃设计的

朗香教堂，就受到了岸边海螺造型的启示；贝聿铭设计的香港中银大厦，构思的关

键就是来自于中国古老格言“芝麻开花节节高”的启发。

原型思维法从思维方式来看，是属于形象思维和创造思维的结合。对于小品建筑而

言，是具象思维（具体事物和实在形象）和抽象思维（话语或现象的感知）转化为

创作的素材和灵感，在通过创造性思维，在发散性和收敛性思维的作用下，导致不

同方案的产生。在这过程中，原型始终是占据创作思维的核心地位。

3．2环境启迪法

在小品建筑创作中，许多方面的因素都会直接或间接的影响到建筑本身的体态和表

情，从环境艺术设计及艺术原理来看，小品建筑所处的环境是千差万别的，作为环

境艺术这个大系统下的“建筑”，它的体态和表情自然要与特定的环境发生关系。我

们的任务就是要在它们之间去发现具有审美意义的内在联系，并将这种内在联系转

化为小品建筑的体系或表情的外显艺术特征。

因而环境启迪就是将基地环境的特征加以归纳总结，加以形象思维处理，形成创作

启发，从而通过创造性思维发散，而创造出与环境相协调共生的小品建筑。

4．设计手法探讨及实例分析

在以上一种或两种构思技巧和思维方式的共同引导下，运用不同设计手法，对同一

主题的诠释是不同的。笔者具体的结合实际工程和设计方案共同探讨小品建筑的设

计手法。

4．1雕塑化处理

这种手法是借鉴雕塑专业的设计方法，其设计出发点是将建筑视为一件雕塑品来处

理，具有合适的尺度和部分使用上的要求，力争做到建筑雕塑一体化。这是原型思

维的一种表现。

在某景区山门及公共厕所设计中，作者根据当地出产红色岩石的特点（环境启迪），

以雕塑化手法设计，模仿山石的自然组合形态，形成古朴自然的独特建筑形象。在

彭一刚先生的作品中这类手法也较常见，如甲午海战馆入口大门和鱼美人音乐宫入

口处理等。

4．2植物化生态处理

手法的目的是为达到与自然相融合，使小品建筑有“溶入自然的体态和表情”[2]。具

体做法是在造型处理中，引入植物种植，如攀援植物、覆土植物等。通过构架和构

造上的处理，在小品建筑覆盖上或点缀上绿色植物。从而达到构筑物藏而不露，适

用于要求与自然相协调的环境。

如在某景区另一公共厕所的设计中，采用了这一手法，创造出生态厕所的品位。又

如布正伟先生在其著作中的“苏州未来农业大世界”小陈列馆，展出主题为澳洲美利

奴羊，由于甲方要求在建筑物上耸立一座雕塑，因而从构思一开始，就有意将该陈

列馆想象成为一个长满青草的绿色土丘，这样，通过这一手法的运用，不仅与总体

大环境相协调，而且这种陈列馆更具吸引力。

4．3仿生学手法运用

仿生，即是在设计中模仿自然界的生物造型（原型），包括动物、植物的形态。达到

“虽为人工，宛若天成”的境界。

在石梅湾旅游度假村起步区的规划设计中，设计者布置一些生趣盎然的仿生建筑，

注意将其造型特点与建筑功能相结合[6]。并考虑到将摹拟生物的生活习性结合地形

布置（环境启迪），如珊瑚(海洋音乐舞厅)、鹦鹉螺(多功能厅)、展凤螺(海洋艺术展

览中心)等布置在人造岛的水边，海贝结合海岸的礁石群布置，菠萝(风味食街)则如

自然生长于士中，使之栩栩如生，自然成趣。

4．4虚实倒置法

通过对常用形式的研究和观察（原型思维），进而在环境的启发下运用之，以收到出

人意料之外的强烈对比效果。

吉林闾山风景区山门设计，用四片镂空的石墙，表现出古代建筑庑殿的剪影形象，

十分贴切的表现出风景区的性质和特点，又给人以新颖和强烈对比的作用。贝聿铭

在巴黎卢浮宫扩建部分的地下入口，采用一简洁的玻璃金字塔，与卢浮宫的石砌埃

及式建筑的厚重风格形成强烈虚实对比，而取得统一协调。

4．5延伸寓意法

该手法是在一般想象力上升到创造想象后，对一些有深刻意义的事物或词句（原型

思维），加以创造想象和升华，将其意义溶入到小品建筑创作中，往往使人对建筑产

生无限的遐想和回味无穷的魅力。特别是一些纪念性小品建筑更是如此。

例如，某“高等工业学校校庆纪念碑”设计竞赛的创作现象十分耐人寻味，它超脱了

一般碑的形象概念，立意引用“十年树木，百年树人”的成语，在校园内一片树林中

以若干铭刻建校以来的业绩的树桩作为纪念碑，寓意树木已成材，其根仍在校，周

围又有新树在成长(图112)。这就把校庆纪念的主题卓有见地的提到一个很高的水

准。有独无偶,在同济大学九十周年校庆纪念园设计方案中(图12)，以年轮作为设计

立意，以年轮象征同济大学90年的历程，整个园区似一树的平面，体现教育“十年

树木，百年树人”的深刻含义，中心以同济校徽为截面的设立，点明主题[5]。

在上文中讨论的小品建筑的构思技巧和设计手法，这无外乎是建筑师要做到的“想

法”和“手法”的问题。有一定好的想法在通过纯熟的手法解决任务提出的问题，可以

算好的设计。而且，在现代设计理论和流派层出不穷的情况下，我们更应重视小品

建筑的设计和创作，为整体协调环境创造增添光彩。