第二十五章:高层建筑和大跨度建筑高层建筑19世纪下半叶首先出现在美国,芝加学派起到了积极的推动和促进作用。20世纪中叶以后在全世界范围内普遍发展。大跨度建筑19世纪末已有较大的创新,20世纪中叶以后有突出的发展。它与轻质高强的材料密切相关,同新技术的应用关系密切。主要用于展览、体育等大型公共建筑。一、高层建筑19世纪下半叶出现在美国的芝加哥,20世纪中叶以后在全世界范围内普遍发展。社会原因:经济飞速发展、科技快速提高人口高度集中、用地极为紧张发展过程:19世纪中—20世纪中:电梯与新材料和新技术的应用、使高层建筑不断出现20世纪中—21世纪初:新结构体系的应用使高层建筑的高度增加、数量增多、造型新颖1、高层建筑分类国际标准:一类高层:9—16层;最高50米。二类高层:17—25层;最高75米。三类高层:26—40层;最高100米。四类高层:41层以上;100米以上。国内标准:多层建筑:24米高以下二类高层:24—50米高三类高层:50—100米高超高层:100米高以上世界最高构筑物:加拿大多伦多电视塔548米高。世界最高建筑物:中国台北101工程大厦452米高。台湾一零一工程2、高层建筑的设计特点板式多为一字形、T形、H形、弧形平面塔式多为三角形、方形、矩形、圆形、多瓣形、Y型、十字形平面平面对称、进深较大、宽大柱距、电梯为核、外形简洁、避开主导风向钢筋混凝土体系:抗剪力墙体系、抗剪力墙与框架体系、框架筒体系、套筒体系钢结构体系:抗剪力桁架与框架体系、刚性桁带的抗剪力桁架与框架体系、对角桁架柱筒体系混凝土结构与钢结构混合体系3、高层建筑的板式风格纽约联合国总部(秘书处)大厦纽约利华大厦纽约西格拉姆大厦多伦多市政厅大厦西格拉姆大厦(1954~1958年)多伦多市政大厦4、高层建筑的塔式风格芝加哥玛丽那城大厦纽约帝国大厦亚特兰大桃树广场旅馆芝加哥汉考克大厦匹茨堡美国钢铁公司大厦纽约世界贸易中心大厦芝加哥希尔斯大厦芝加哥水塔广场大厦米兰皮瑞利大厦巴黎曼恩-蒙帕纳斯大厦东京阳光大楼芝加哥的马利纳大厦纽约帝国大厦波特曼设计的亚特兰大桃树旅馆的共享空间,1974年。纽约世界贸易中心双塔,采用钢框架套筒体系,第9层以下承重外柱间距为3米。9层以上外柱间距为1米,标准层窗宽约0.55米;核心部位为电梯井,每座楼内设电梯108部;在第44层和78层设有银行、邮局和公共食堂等服务设施。第107层是瞭望层,可通过两部自动扶梯到110层屋顶;地下一层为综合商场,地下2层为地铁车站,地下3层及以下为地下车库,可停放汽车2000辆。西尔斯大厦,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,即1~50层为9个宽度为23.86米的方形筒组成的正方形平面;51~66层截去一对对角方筒单元;67~90层再截去另一对对角方筒单元,形成十字形;91~110层由两个方筒单元直升到顶。这样,既可减小风压,又取得外部造型的变化效果。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纽约的城市机关办公楼米兰,皮雷利大厦加拿大多伦多国家电视塔20世纪80年代以后的高层建筑,造型越来越多样化,综观其造型特点来看,大致可分为下列几类:标志性,体形多采用超高层的塔式建筑。实例,美国费城自由之塔、马来西亚吉隆坡双塔大厦、巴黎无止境大厦方案。高技性,实例,伦敦劳埃德大厦、大阪新梅田空中大厦、纪念性,常隐喻某一思想,或象征某一典范,以取得永恒的纪念形象。实例,东京都厅舍、法兰克福商品交易会主楼。东京都厅舍生态性,这类高层建筑注重把绿化引入楼层,考虑日照、防晒、通风,以及与自然环境有机结合等因素,使建筑重新回到自然中去。实例,达摩拉办公楼、MBF大厦、法兰克福商业银行大厦法兰克福商业银行大厦装饰性,使建筑体形进行有规律的变化,或在建筑顶部进行与众不同的标志性处理,或在建筑基部进行大量丰富的装饰。实例,DG银行总部大楼、休曼那大厦、共和国银行中心大厦。DG银行总部大楼5、高层建筑的利与弊主要优点:减少占地、增加面积、丰富空间、改善面貌有利绿化、使用方便、设施集中、节省费用主要缺点:交通拥挤、产生阴影、改变气候、体量过大造成恐惧、失去人文、造价昂贵、消耗能源二、大跨度建筑20世纪中叶以后,有突出的发展。它与轻质高强的材料密切相关,同新技术的应用关系密切。主要用于展览、体育、交通等大型公共建筑。·代代木体育馆牲畜展览馆与柏林会堂1、钢筋混凝土薄壳结构意大利都灵展览馆意大利罗马奥运会小体育馆美国圣路易斯城航空站美国伊利诺大学会堂巴黎国家工业与技术中心陈列大厅内尔纬设计的体育场内尔纬设计的都灵展览馆2、折板结构巴黎联合国科教文组织会议大厅1953~1958年在巴黎建造的联合国教科文总部会议厅的屋盖,是内尔纬的又一杰作。3、悬索结构美国罗利市牲畜展览馆西柏林世搏会美国馆比利时布鲁塞尔世博会美国馆东京奥运会游泳馆、球类馆蒙特利尔奥运会体育中心,有167米高的巨形悬臂塔,用一周钢索与体育场悬挑屋盖相连,既可用悬挂网索结构覆盖中央场地,又能形成中心标志。4、张力结构蒙特利尔世博会西德馆慕尼黑奥运会看台张力结构,在悬索结构的基础上发展了张力结构。它可以是钢索网状的张力结构,或玻璃纤维织品的张力结构,或二者混合的结构。它轻巧简易,速度快。德国设计师古德博罗与奥托设计的蒙特利尔世博会德国馆,有悬索结构支撑的帐篷样的屋顶,1962年.用同样方法修建的慕尼黑奥林匹克体育场,1972年。5、悬挂结构明尼苏达州联邦储蓄银行大厦慕尼黑奥运会游泳馆蒙特利尔奥运会体育馆悬挂结构20世纪70年代使用悬挂结构来建造大跨度建筑。美国明尼阿波利斯市建造的联邦储备银行。6、网架结构和钢管结构美国休斯顿体育馆美国奥尔良市体育馆蒙特利尔世博会美国馆7、充气结构日本大板世博会美国馆巴黎东部充气体育馆洛杉矶圣克拉拉大学活动中心美国密执安州亚克体育馆东京充气体育馆水立方8、活动屋面结构美国匹茨堡公共会堂(兼体育馆)左,莫斯科奥运会体育馆右,秋叶台市民体育馆伦敦,滑铁卢国际铁路旅客枢纽站美国设计师福勒设计的1967年博览会美国馆。三角形但愿构成的短线穹顶进一步建成半球穹顶结构,极大的穹顶结构由塑料板封闭,允许光线透入,并由机械控制其明暗。三战后西方国家建筑工业化的发展西方第一个建筑预制装配高潮。突出的例子是高度预制和模数化、标准化的“水晶宫”;bllon木构架满足移民需要,被用于大量性建筑中。第二个预制装配建筑高潮是在20世纪初。现代工业化预制装配的发展,第二次世界大战后箭镞工业化中最受欢迎的是轻质薄壁幕墙,特别是玻璃幕墙。20世纪60年代中期,另一种建筑围护单元——预制混凝土外墙板——被广泛采用。第一个几乎全部以预制混凝土外墙板覆面的大型建筑物(主体结构为现浇混凝土)是勒.柯布西耶设计的建于20世纪50年代初的马赛公寓。马赛公寓,1945埃姆斯因设计的装配式住宅,暴露的开敞网架支撑着屋顶,而外墙则由玻璃和实体板做成,它是采用标准工业制作的窗子和结构构件的组合。当代第一个成功的工业化体系是英国的CLASP学校建筑体系。这是一个轻钢构架、钢筋混凝土楼板和墙板的装配体系。美国的SCSD学校建造体系。为了适应当时英美等国提倡的“不分年级”、“小组教育”等教学方法需要,要求建筑空间具有较大的灵活性,能组合成各种大小不同的“教育空间”,因而空间之间不设可关断的墙和门。而是采用具有良好隔声效果的多种多样活动隔断和折叠门。除了轻钢结构体系外,还有五个次体系:(1)采暖、通风和冷气体系;2)照明、天花包括空调扩音器体系;3)室内隔断体系;4)家具体系;5)学生橱柜。70年代,国外建筑工业化进入了一个新阶段。其一是现浇和预制相结合的体系取得了优势;其二是从专用体系向通用体系发展。思考题:(高层和大跨度建筑)高层建筑怎样分类?高层建筑有几种风格?高层建筑有哪些代表作?高层建筑的设计特点是什么?大跨度建筑有几种结构形式?大跨度建筑的代表作有哪些?