现代超高层建筑外立面的设计研究论文_孙冲宇

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摘要:随着现代建筑技术和艺术的快速发展,超高层建筑不论在体量造型还是外立面形态方面都有了很大的改观和进步。建筑外立面形态从笨拙到灵活,从单调到多样,从厚重到通透,这些都体现了建筑师对于超高层建筑外立面设计的手法愈发娴熟多样。

关键词:超高层;建筑;外立面;设计

1线条分隔

线条分隔是一种使建筑的尺度感清晰完整的重要手法。在超高层建筑外立面设计中,建筑师们常常使用线条分隔作为设计手法,以此来达到某种艺术效果。超高层建筑外立面的分隔线条主要包括:用色带或者四凸缝形成的立面划分;块状材料粘贴或者悬挂于墙面所形成的缝隙;钢构件形成的立面分隔等等,根据线条分隔的方向可以分为水平线条、竖向线条、横竖综合、斜向线条。

①采用横向线条分隔的方法可以使人感到亲切、安定、宁静。深圳赛格广场(图1)是我国第一座完全由国内企业投资、设计和组织施工的超高层建筑。其外立面的半隐框玻璃幕墙为横明竖隐,呈水平向分隔,再加上水平向银白色的锅板以及褐色百叶带的点缀和强调,使得建筑的尺度感更清晰,从而营造出亲切、宜人的建筑外立面视觉效果。

②在超高层建筑外立面的设计中,墙面的处理和开窗形式的变化极其多样。建筑师常采用竖向分隔的方法来塑造出建筑外立面挺拔、高直的视觉效果,使人感到兴奋和震撼。纽约洛克菲勒中心(图2)最初的建筑物外立面上都带有简化的哥特式的细部,而后又完全舍弃了。但是其外立面仍是希望通过竖向块材的粘贴来表现出挺拔、俊秀的效果,从而形成对哥特式建筑的隐喻。

③横竖综合就是把上述两种处理手法综合地加以运用。在超高层建筑的外立面设计中,这种手法运用也很普遍,水平线条和垂直线条的交织往往形成点式或网格状的界面,呈现出出现一种交错的韵律感。水塔广场大厦(图3)位于美国芝加哥,大厦74层,建筑高度为262米。该建筑体型方整,比例优美,外立面采用了深、浅两色的意大利大理石,显得优雅、纯洁,横向和竖向线条相互交错使得外立面形成网格状视觉效果。

④采用斜向线条分隔的方法可以产生向上的动感。在超高层建筑外立面设计中常采用斜向线条的造型手法,如香港中国银行大厦和中央电视台总部大楼的外立面处理等。有时也会综合运用横向或者竖向线条的处理手法来获得恢弘的气势。如由SOM建筑事务所设计的芝加哥汉考克大厦(图4),该建筑为100层,高度为337米,其平面为矩形,由底层开始逐渐向上收分,因而造型为平顶锥体,建筑外立面为等腰梯形,每个立面上各有五个巨大的交叉斜撑,从上到下连续布置,且综合使用了水平向和竖向的线条,使得建筑外立面形态更丰富,尺度感更强。

2虚实对比

虚实对比是超高层建筑外立面设计的一种重要手法。在建筑外立面的构成中,虚与实既是相互对立的,又是相辅相成的。虚的部分常常通过玻璃窗来体现,由于视线可以穿透它到达建筑内部,因而能给人轻盈、通透的视觉感受。实的部分包括墙体、柱子等,是支撑建筑必不可少的构件,同时也是力的象征。在建筑的外立面处理中,虚与实缺一不可。缺少了实的部分,建筑会给人脆弱无力之感;缺少了虚的部分,又会显得呆板、笨重正如《建筑空间组合论》中所阐述的:“只有把这两者巧妙地组合在一起,并借各自的特点互相对比陪衬,才能使建筑物的外观既轻巧通透又坚实有力”。

深圳发展中心大厦(图5)主楼为41层,总高度为165米,该建筑钢框架及钢筋混凝土结构。曲面的外墙采用了隐框玻璃幕墙覆盖,外表看上去光滑无缝,直线形的外墙部分采用的则是色的大理石饰面,显得典雅、厚重,这与轻盈通透的玻璃幕墙形成强烈的虚实对比,给人以灵活、变化的视觉感受。

3剥离减成

剥离是指在一个完整的几何体的基础上,对几何体的表面进行减成的处理。剥离与切削减成的不同的是,切削往往是减少一个或若干个单元体块,而剥离仅仅是将几何体的表面进行剥离状的减成。剥离的部分和其他部分表面也可以通过材料质感色彩,窗洞的形式和构成线条等的对比产生有节奏的变化_。在超高层建筑的外立面设计中,剥离分割已经成为一种常用的造型手法而被广泛地运用。

例如位于深圳的特区报业大厦,在大厦的南立面上,建筑师采用了剥离减成的设计手法:即在完整的弧线形玻璃幕墙界面上进行了剥离,减去部分玻璃表皮,剥离的部分采用浅色玻璃,使内部的结构构件和“空中花园”清晰可见,巧妙地丰富和美化了建筑的外立面形态,给人以若隐若现、变化无穷的视觉体验(图6)。

5图块叠加

这里所谓的图块叠加是指图案或色块的组合运用。在当代超高层建筑的外立面设计中,图案通常是通过玻璃等材料的错位搭接或某种历史文脉、地域性符号的运用所形成的。如上海的外滩中信城(图9),该建筑外立面通过玻璃材质的错位搭接,形成鱼麟般的表皮。局部再使用其他的材料进行分隔、穿插,使得建筑外立面具有很强的韵律感的同时又富有变化,给人以强烈的视觉冲击。在当代超高层建筑的外立面设计中,色块通常是指玻璃材料的色彩。建筑师为了打破外立面的均质性,常常会运用不同色彩和质感的材质或不同色彩的同种材质的拼贴等手段来处理。如香港的中环广场(图10),该建筑外墙材料主要采用金、银两色的玻璃幕墙,中部以金色为主,两边以银色为主。中央部分设有多条分作三段的直线条纹,配以顶部一级级金字塔尖顶,使大厦的外立面显得十分鲜明光亮。

溪洛渡水电站6条导流隧洞洞身为城门洞形特大断面,普通洞段开挖断面(宽×高)=(20~21.6m)×(22~23.6m)。闸室段因安装导流隧洞进口封堵闸门需要,最大开挖断面为34m×32m(宽×高)。以3号导流隧洞进口洞脸边坡支护为例,其系统支护参数为φ32,L=4.5m砂浆锚杆

和3φ32,L=12m锚筋束交错布置,间排距为1.5m×1.5m,挂单层钢筋网,规格为φ6.5@15cm×15cm,喷15cm厚C25聚丙烯混凝土。从洞脸边坡408m高程马道往洞内顶拱打两排悬吊锚筋束以锚固洞内顶拱围岩,锚筋束规格为3φ32钢筋,深入至距导流隧洞开挖边线3m处。长度l5~20m,间距2m,灌0.5∶1的纯水泥浆。在导流隧洞进口洞脸布置两排锁口锚筋束,锚筋束规格为3φ32,L=9m,间距lm,其中第一排距隧洞开口边线0.8m,第二排距第一排lm。3号导流隧洞进口段超前支护形式见图3。

4、结语

目前,围岩达到稳定的标准通常借助位移速率的大小来判断。洞周允许变形速率为0.1~0.2mm/日;拱顶允许下沉速率为0.07~0.15mm/日;洞周允许相对收敛率见有关规范。若满足以上规定,说明围岩是稳定的,初期支护是成功的。

参考文献

[1]聂文俊,叶明.导流洞进出口段加强支护设计与施工[J].四川水力发电,2007,26(1):51-56.

[2]周春国,字继权,楔光恒,等.构皮滩水电站尾水隧洞特大断面软岩开挖支护[J].贵州水力发电,2006,20(3):33-36.

论文作者:孙冲宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/17

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