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高层办公楼建筑设计样例十一篇

时间:2023-07-09 08:24:48

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高层办公楼建筑设计

篇1

二、高层办公楼建筑设计

1、外部形象设计高层办公楼建筑外形的类型比较多,根据不同的企业性质,建筑外部形象设计需要根据不同的要求进行改变。比如政府部门的办公楼与企业部门的办公楼外形方面就有较大的差异,这些建筑设计的差异性,大大增加的建筑辨识度。在设计建筑方案时,设计人员还需要实地考察,要了解施工场地的土质特点以及地基环境等,这样才能使建筑设计符合因地制宜的原则。建筑设计的考察工作还包括对周围环境的检测,在施工的过程中,不能破坏周围的环境,要通过增加建筑外形的美观性,美化周围的环境,使高层办公建筑成为当地一道亮丽的风景。建筑设计是城市建设的一部分,通过提高建筑设计的质量,可以使建筑更具美感,还可以使建筑与周围环境更加和谐,这也是设计的重点内容。

2、内部空间设计高层办公楼建筑设计是一项综合性工作,其包含的内容比较多,而且这个建筑需要具备多种功能,还要根据使用性质的差异性,改变建筑的内部空间结构。性质不同的企业,其办公楼的风格也有一定的差别,在高层建筑中,建筑的结构比较复杂,而且建筑的功能需要比较多,这也给建筑设计提出了更高的要求。相关设计人员在对建筑进行平面布局设计时,要将行政办公区与技术房区分开,增加建筑结构平面布局的灵活性,这也有利于扩展建筑空间面积,提高建筑空间的美感。高层办公建筑由于楼层比较高,在进行建筑设计时,要注意保证建筑结构的稳定性,可以在建筑的集中中心设置一个中枢结构,这样可以使建筑的功能更好的发挥,还能提高建筑结构的整体性。人流量大的空间(比如多功能报告厅)可布置在建筑首层,在院内设单独入口,第一步,重视生态环境设计。对于办公建筑,创造舒适、健康的空间爱你环境是永恒的话题。这部分可以提高项目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重视节约能耗设计。节约能耗设计并不是项目最终的目的,二赵金龙中国能源建设集团黑龙江省电力勘察设计研究院黑龙江哈尔滨是降低客户的运营成本,同时提高项的目的同类产品在市场上的竞争地位。第三步,提高室内健康舒适度,提高健康舒适度一方面能提高工作效率,另一方面能减少生病缺勤率,增加对客户的吸引力。

3、办公楼的建筑节能设计和办公楼首先在布局朝向上,应该考虑建筑节能设计,并控制开窗面积。保证各部分维护结构的合理厚度及构造,做好屋面保温,给水排水、采暖通风空气调节、动力等所有带热和低温的管道均采取保温措施,以降低能耗。采暖通风空气调节设计应合理确定室内设计参数,减少冷却和加热空气所需要的能量,选配能效比高的暖通空调设备,减少运行能耗等。

三、高层办公楼建筑设计的节能性

1、自然通风自然通风是炎热地区节能的一个重要手段。利用自然通风可以减少空调的能耗,自然通风还能为室内提供更多的新鲜空气,减少因长期封闭房间,室内滋生的细菌和建筑材料释放的有害气体对人体健康的危害。在本楼设计中,我们利用中庭顶部加开大面积天窗和南北各层走廊的尽端开敞,加强自然通风,使房间尽可能形成穿堂风。带走室内的热空气,而污浊的空气从中庭顶部的天窗排出,形成室内舒适的小气候。

2、立体化、多层次的绿色空间大量的环境学、心理学研究表明透过玻璃观赏植物等被动活动,能使人心情舒畅,提高工作效率。办公室可以说是员工的第二个家,我们要使室内空间环境具有归属感,植物绿化景观的融入无疑是最美妙的调味剂。它可以起到减轻眼部疲劳、提神醒脑的作用。除了美化作用,绿色植物景观还具有吸收周围环境中的化学物质,并将其降解的作用,这已为许多实验所证明。绿色植物通过呼吸作用,向空气中释放出水汽,可以大大增加室内环境的湿度。

3、使用环保型材料环保型材料是指对自然资源破坏较低、对环境污染较小、有利于人体健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生产过程会破坏自然资源,会排放有害物资污染环境,危害人体健康。此外,建筑的耐久性也是“环保”性能的一个重要指标,材料的耐久性差直接导致建筑的寿命降低。环保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通过人工合成。

篇2

1.1平面构成

超高层办公楼在平面构成上可分为线生形和形生形两种。其中,线生形是以基本线型的组合发化,可生出无穷发化的平面形式。基本线型有两种:直线、曲线。而形生形是以基本形为构形基础要素,创造新形体的构形方式。基本形有:正方形、矩形、正三角形、园形、菱形等。基本形经渐变、弯曲、切割、错叠、群化、减切、伸展、拉压等,可产生各种新的形式。而将原形作交合、取舍,也可产生许多新形式。不同的平面组合构成不同的建筑形体,从而形成极具特征及标志性的写字楼产品。

1.2体型研究

办公楼在功能方面的定位较为简单,设计人员在进行建筑体型设计时,一般不需要过多地考虑建筑内容与功能等问题。但是,由于办公楼常处于繁华地段,代表着某个区域的整体风貌,其体型设计必须实现与城市建设的总体规划、城市地域特点、周围环境等方面的协调。因此,设计人员必须在设计中对超高层建筑的各个角度进行完善处理,以保证建筑的圆融性。同时,超高层办公楼的建设在某种程度上代表着时代的风貌、社会的特征,在设计体型时,设计人员还应当尽量地结合当前时代以及社会环境,通过应用新型节能的材料、技术、工艺等,使建筑在体型及外立面,凸显出对于生态化、人本化的设计理念。

1.3标准楼层技术参数

标准层主要由核心筒、办公区域、走道三部分组成,其中核心筒主要包括客用电梯、后勤服务电梯(兼消防梯)、疏散楼梯、卫生间、茶水间、空调机房、机电管井等。核心筒面积对标准层的实用率起着决定性作用,在精细化设计中应注意尽量压缩核心筒面积,对机电管井及设备用房进行多方案比选,控制面积。办公区域进深主要根据室内采光、结构、朝向及景观、家具布置等方面决定,常规做法为8~12m。

1.4垂直交通体型

超高层办公楼垂直交通以电梯为主,楼梯为辅。影响电梯厅尺度的因素主要有以下几个方面:①写字楼的定位是超甲级还是准甲级、甲级,不同的定位对电梯厅公区尺度要求不同;②电梯轿厢深度决定电梯厅的最小宽度,对于单侧布置和双侧布置应满足规范及空间舒适度的要求;③可以利用高区电梯厅在低区设置辅助功能(如卫生间、空调机房等)以提高利用率。

1.5消防设计

设计人员为超高层办公楼设计消防装置,要考虑到消防通道、消防出口、防火分区、疏散楼梯以及灭火设备等几个方面的问题,同时要做好对于消防控制中心的设计。具体而言,在进行消防设计时,要保证不同功能分区入口的独立设定,并采用防火卷帘、隔墙、防火门等分隔不同防火分区,还要做好对于防火分区疏散宽度的控制。每个分区要分成不同的防烟分区,而各防烟分区的面积要在500m2以下,可用结构梁作为防烟分区的划分界限。此外,必须设置简单明了畅通的疏散楼梯,除了疏散楼梯方面的设计要求外,还要做好对于相邻的安全出口之间的最大距离设定。

1.6机电设备

机电系统划分应根据物业类型、产权模式、营销定位等方面综合确定。机电系统分为空调系统、强电系统、弱电系统、消防系统。空调系统一般分为风机盘管加新风系统、变风量全空气系统、多联机系统;强电系统主要从以下几个纬度重点考虑:负荷主要为生活给水、通风系统、公共照明系统等,发电机房负荷主要考虑消防;弱电系统应根据业态定位结合智能化统一考虑,常用的系统有智能监控、信息网络、停车智能化、公共空间灯光控制系统等;消防系统主要分为室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统。

2案例分析

太古汇,为大型综合性建筑,座落于广州天河路。主体建筑分为五部分,包括一栋212m高的42层办公楼1,一栋166m高的29层办公楼2,一座132m高的28层五星级酒店,一座文化中心,以及裙楼商业。两座办公楼及酒店,均为超高层建筑。各组成分别位于用地四角,利用裙楼商场把各部分联合起来。地下共四层,地上的第三层裙楼屋面为一公众文化广场。屋面花园提供市民休闲场所,为城市作出贡献,与城市相互依存。整体构思是以功能各异的塔楼,分别坐落于用地四角,因其高度、体量、朝向的差异,形成效果丰富的群体。如璀璨的长方体水晶,从稳重的石材基座生长出来,各塔楼向外的角部对角切出球面弧线,形成的弧面与城市空间友善对话,塔楼之间也姿态亲和。

3结束语

随着大城市土地资源的稀缺,超高层办公楼建筑将会随着经济的发展和科学技术的进步而不断增加,这是社会和经济发展的必然。当然,我们也必须充分地意识到,超高层办公楼建筑的发展给我们带来了标志、形象、空间、容量,但同时也带来了社会、生态、防灾、安全、维护、管理等等的负面影响。所以,超高层办公楼建筑建设至今,一直争议不断,特别是当前世界能源和经济的不景气,使人们对超高层办公楼建筑越来越持怀疑态度,引发了众多的讨论,这些是每个建筑师都需思考的问题。

作者:吴彬彬 单位:广州中交南沙置业有限公司

参考文献

篇3

中图分类号:TU97文献标识码:ADOI:10.13612/tp.2016.06.090

目前随着城市化进程的发展,对建筑的造型和功能提出了较高的要求,一些高层酒店、办公楼这一类的建筑在设计时需要设置通高的共享空间,或者是局部设置通高的绿化空间,而传统的建筑结构设计方法无法满足其功能需要,为此,这就需要结构工程师在此基础上进行具体分析,妥善处理,从而保证建筑物的安全性及、可靠性。本文作者主要就高层办公楼建筑结构设计进行了分析与探讨。

一、研究背景

当前经济背景下,我国的科学技术取得飞跃式的进步与发展,进而也在很大程度上推进了我国的城市化建设进程,尤其是伴随着我国人民的生活水平的提高,更进一步地促进了我国建筑行业的迅猛发展,此外,由于现代人们对生活品位要求的上升,不仅对建筑空间的要求有所提升,同时对建筑的安全性及可靠性的要求越来越高。而传统的建筑结构设计方法无法满足其功能需要,为此,需加以重新设计,确保其设计的科学性、合理性、规范性以及经济性,由于传统性结构难以实现其要求,加上结构设计本身受力复杂、为此,必须要对建筑结构的功能各个方面出发充分考虑合理设计,从而提高建筑物的安全性及、可靠性。

二、普通高层办公综合建筑结构设计要点

1主体结构

对于主体结构的设计主要考虑到其结构类型、结构的适用范围以及基本尺度,以下作具体的分析与说明:首先是框架结构,一般而言,框架结构主要用于50m(10~12层)高度以下的办公建筑以及高层建筑。因此,在进行框架结构的设计时需要注意以下几点:一是要确保框架结构传力的直接性以及对称的均匀度,同时,为了方便于地下室的有效布置和经济性,柱网尺寸选择7.4m~12m为宜,这也是最为常用的高层柱网尺寸,同时,为了保证上部分商业区域的设置与布置,确保其良好的景观视野和柜台布置,小柱网控制在5m~6m为宜;二要从结构角度讲,柱网的尺寸可以适当放大,但是结构的上下不需要传力直接或者是转换,为了更加有利于框架梁钢筋的抗震锚固,框架柱的断面适当放大,与此同时,为了达到更好的经济效果,促进施工速度的加快,确保框架结构刚度的合理性,可以适当减少框架柱的数量;三是对于框架结构本身而言,为了保证其整体的稳定性与抗侧能力,这与自身结构密切相关,为此在设置前期,合理确定柱断面,断面尺寸不可以过小,控制垂直荷载下的轴压比(通常即为断面压应力与混凝土抗压强度之比)具体的数值为:角柱0.65-0.75,边柱0.7-0.8,中柱0.75-0.85。

其次是简体稀柱框架结构,该结构是近年来一种具有发展前景的框架结构体系,其主要由周边稀柱框架和中央核心筒构成,也近10年发展起来的,国外多采用钢结构,核心筒与钢框架的钢梁上、钢往采用混凝土组合,周边钢柱用钢梁铰接支承,而周边的稀柱外框筒与核心筒协同工作,若是刚度不足时,避难层与设备层可以加设外伸刚臂,并与其共同工作,且具有一个明显的优点就是可以降低施工成本,减少劳动力,加快施工进度,但是也存在着一个明显的优点,就是楼面梁铰接的共抗侧作用未能及时有效发挥,这样,忽视了建筑整体的合理性,只保证了某个构件以及局部的合理性,不仅会影响到建筑的使用标准,而且层高过高,会降低平面的利用系数,最终导致整体造价提升,为此,在实际应用中,需要通过综合考虑,坚持合理的设计思想,选用合理的设计方法,使得每一个构件的作用得到发挥,并保证其协同作用,既可以保证整体空间的抗侧能力,而且可以设计出一个优秀的作品,具体如图1所示。第三是剪力墙结构。建筑工程中,剪力墙结构主要适应于高层住宅,尤其是利于家具的分隔与布置,而且具有较好的隔音、防盗、防火、分户功能,根据大量工程实践研究发现,剪力墙在大开间分户墙的应用,既可以承受水平荷载,又可以承受垂直荷载,间距约在6m~8m左右,可以说是一种比较可行又实际的结构布置,而对于高层公寓住宅而言,其自重只相当于其一半左右,加上小开间用墙多,自重大、施工困难,平面不灵活,有害无利,结构刚度大,用钢量增加,目前已经被历史所淘汰。

2楼层盖结构

对于楼层盖结构的设计分析同样也从三个方面出发,即类型、基本尺度和适应范围,以下具体说明:

(1)梁格布置和楼层面板。高层建筑楼层盖为了保证其自身的稳定性与水平性,需要水平面保持应有的刚度,尤其是对于现浇钢筑混凝土结构,同时,可以改善楼板隔声防震效果,更为主要的是方便于电气设备的走线和埋管,一般情况下,板的厚度要求保持在8cm~10cm为宜,若是立足于工作的经济角度,梁格布置的距离以3cm~4cm为宜,尤其是对于高层建筑结构,断面、构件(柱、墙、简体)均相对较大,在水平温差的影响下,梁板会有相对较大的收缩应力,加上板厚些,为此,可以根据需要适当配置贯通分布钢筋,以防止地面装修破坏,提高整体楼层刚度,控制裂缝的发生。对于梁格的布置,要求在楼层面结构的设计中尽可能使其传力直接,为了提升室内的空间质量,要保证梁格布置与建筑内隔墙之间的对齐与有机统一,当存在着一定的困难时,可以采用预应力跨度厚平板,适应使得梁的间中扩大,此时,板厚预应力取值L/40-L/50,其中,L则为板的短向跨度,另外,随着板厚的的增中,室内净度也会加大,层高则减小,根据经济效益分析,其具有可行性。

(2)梁的运用。随着现代社会生产的发展以及建筑技术水平的提升,人们对建筑空间要求不断提升,主要表现为对空间灵活性和景观视野的提升,因此,在这种情况下,楼面梁跨度要适当加大,但由于楼高不允许,因此,这就成为一个关键的问题。在实际应用中,可以考虑以下方面:一是为了保证建筑层高的合理性,要保证配筋合理以及梁自身的高度,竖向结构相应加大,会导致成本的增加,为此,可以在其中应用扁梁或者是宽扁梁,保证其强大的生命力,不仅可以降低结构成本,具有良好的经济性,而且可以保证很好的稳定性;二是从抗震角度讲,由于高层建筑与多层建筑之间有着很大的不同,为此,必须要考虑其整体结构的抗侧刚度,包括支撑、剪力撑、筒体、刚臂等,并且可以适当增加刚度,确保结构的总体刚度、稳定性以及抗侧力。另外,要确定抗震等级,带地下室的建筑,当地下室顶板作为上部结构的嵌固端时,此处的楼层部位在地震作用下屈服时将影响到地下一层,因此地下一层的抗震等级应与上部结构相同;与主楼相连的裙房确定抗震等级时,除应按本身考虑外,还不应低于主楼的抗震等级;若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%,该部分已不能被视作次要抗侧力构件。

三、结语

总而言之,现代生活要求高层办公楼设计要更加合理、科学、舒适,要有较大的灵活的自由空间,通过剪力墙设计,提高其抗侧强度,满足建筑不同的使用要求,减少地震荷载、风荷载,提高结构的抗震能力,并且区性设计过程中,充分考虑建筑的使用功能和结构合理性,合理布置剪力墙、柱、框架梁,有效地满足水平和竖向荷载。

参考文献

[1]孙皓.普通高层办公综合建筑结构设计初探[J].科技风,2012(10):169.

篇4

Abstract: This paper discusses several open building theory application design applied in high-rise office building space combination of aspects: one is the division of space types: external space is divided into public, semi-public and private, semi-private four types, the internal space is divided into "two kinds of service space" and "objective space" type; two is the design of level three spatial combination: organizational level, support level, filling body level; three is the three feature space: features of organization design, supporting and filling body level design corresponding hierarchical design space. To provide the corresponding theoretical basis of these positive application of content for the applicability of the design principle of the next step for the research of high-rise office building space portfolio.

Keyword: High-rise commercial office buildingsOpen Building TheoryApplicability of design

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

1高层商务办公楼空间组合的适用性设计特征

1.1安全性

这一点对于高层商务办公楼而言,非常重要。其作为人流密集的建筑设施,安全性的重要性不言而喻。这里的安全性不仅表现在结构及消防的安全层面,还需要考虑到建筑安全使用的问题,这包含了无障碍设计、功能的合理性设计等内容。

1.2舒适性

这里的舒适性主要是指功能实用,它不仅包括了采光、通风、保温等基本问题,还包括了建筑各类设施是否能创造合理的使用、是否能创造满足人们活动的空间等问题。这就要求高层商务办公楼空间组合能利用自然环境和人造环境,充分发挥两者各自的特点,给使用者带来身心的舒适。

1.3和谐性

从本质上讲,建筑和谐性来自建筑对所处地域或环境的适应,以及对其他周边建筑设施使用者行为的了解和尊重。

1.4参与性

参与是一个人的本能意愿的反应。就高层商务办公楼空间组合而言,人的参与性,有利于更好的有序地组织各类空间,从而体现了“为人设计”的本质。

1.5多样性

建筑的多样性是对使用功能多样化的体现。为了实现这个目的,高层商务办公楼各要素之间就必须相互补充配套、相辅相成、功能交织,成为一个具有多种使用功能的综合体,从而满足使用者物质和精神上的需求。

2开放建筑理论的概念

(1)在开放建筑理论看来,建筑问题与社会问题紧密联系。“开放建筑理论认为建筑并不是单一功能、单一时空环境的设计,它应该是一个随时间不断变化的过程” [1]16。同样,建筑功能形态的变化也离不开社会活动及决策活动的综合作用。

(2)“开放建筑理论肯定并强调人在建筑这个‘永不完结的过程’的能动作用。” [1]17开放建筑理论认为使用者应作为建筑设计过程中一个重要决策方存在,其作用也应从幕后走向台前。

(3)在设计方法上,开放建筑理论把设计看作是构筑一个开放的空间关系的过程,而不是针对某一终极目标的封闭设计,提倡用开放的设计层次来替代以前那种终极的设计手法。

3开放建筑理论在高层商务办公楼空间组合的适用性设计中的应用

3.1在空间的类型中的应用

3.1.1外部空间的类型

空间的存在总是与其效用职能相对应,这是室内外空间都适用的规律。就高层商务办公楼外部空间而言,根据不同的空间职能,其亦可分为:公共、半公共、半私有及私有4种类型。

3.1.2内部空间的类型

开放建筑理论认为按照内部空间效用的不同,可以把其分为二大类:一类是“服务空间”;另一类是“目的空间”,这对高层商务办公楼的内部空间同样适用,那么它的“服务空间”和“目的空间”分别都代表什么呢?这就需要确定哪些内部空间是服务的,而哪些是被服务的。结合高层商务办公楼各空间的特性而言,交通、设备、厕所等空间都具有明显的服务性,那么它们就是“服务空间”;而办公、会议、接待等空间则处于被服务的地位,换言之,他们就是“目的空间”。

3.2在空间组合的适用性设计层次中的应用

3.2.1组织层次

高层商务办公楼空间组合的适用性组织层次设计主要针对的是外部空间设计的内容。就特性而言,其外部空间作为室内与外界的过渡性存在,就如同是黑白渐变色表中位于黑白两色之间的灰色层一般,也就是说,如果把室内空间设为黑,那么室外空间就为白,外部空间就是这两者之间的过渡带,若结合外部空间的类型来看,那么它应该是公共、半公共、半私有及私有外部空间过渡联系的集合体,靠近室内部分的外部空间模式的性质呈现出私密性较强,如私有外部空间,换句话说,高层商务办公楼空间组合的适用性设计中组织层次所对应的外部空间不仅具有公共性,还应具有私密性。

3.2.2支撑体层次

一般来看,在高层商务办公楼空间组合设计中支撑体内不变的两者是同时进行的,承重结构设计一般已经考虑到了非弹性空间的设计,所以,对高层商务办公楼空间组合而言,支撑体层次与其结构紧密相关,换句话说,如果一个高层建筑的结构形式确定,那么其内部某些“服务空间”的布置方式也就基本确定,这点在实态调查中得以体现,因此相对普适性的撑体层次来说,在高层商务办公楼空间组合的适用性设计中的支撑体层次更注重结构与“服务空间”的联系。

3.2.3填充体层次

就高层商务办公楼空间组合的适用性设计而言,其支撑体层次在确定建筑结构的基础上,已经对“服务空间”与“目的空间”的相互位置关系进行了规定,也就在这个过程中对“目的空间”进行了一次设计,而“目的空间”作为是最主要的效用空间,如何对这部分空间进行更好地二次设计,成为高层商务办公楼空间组合的适用性设计中填充体层次需要解决的问题。

3.3在各层次空间的特征中的应用

3.3.1组织层次空间的特征

(1)整体性

它从根本上体现了高层商务办公楼与周边环境的相互融合,这与我国古建筑布局中“天人合一”的思想有异曲同工之妙。这应该也是高层商务办公楼空间组合的组织层次的适用性设计中外部空间所要达到的境界。具体展开的来说,其外部空间需要做到两个方面,才能与城市环境达到整体性的有机统一:一方面,它需要满足城市中生活人群向往优质游憩空间的天性;另一方面,它需要与城市环境形成连续的空间序列,从而本质上改善与周边环境的关系。

(2)开放化

里卡多·列格瑞达被问到建筑与环境的关系时说:“我认为有一种常见的情况是错误的,那就是到这来并说,‘现在我们要在这个街区上设计一幢完全与众不同的建筑’,因为你没有权利改变环境,” [2]他认为两者之间需要建立百分百地对话关系,也就是说建筑在与城市环境达到整体性关系的基础上,其外部空间还应该与其所在区域形成开放化的关系,这就要求高层商务办公楼的部分公共性较强的外部空间向城市居民开放,成为城市绿化休憩景观的延伸空间。

3.3.2支撑体层次空间的特征

(1)完整性

高层商务办公楼空间组合的支撑体层次的适用性设计中“目的空间”的完整性,取决于其“服务空间”的合理布置,换言之,只有当其“服务空间”达到完整性时,其“目的空间”的完整性才能随之实现。

(2)灵活性

空间的灵活性,是一种单向的特征。由于在“服务空间”在被确定之后,其已基本上丧失了灵活性,所以,灵活性的特征是相对于“目的空间”而言的,它体现了在高层商务办公楼空间组合的支撑体层次的适用性设计中,其“目的空间”根据不同的使用方式,能被自由地划分的能力。

3.3.3填充体层次空间的特征

(1)被规定性

①“目的空间”大小和容量的被规定性

“目的空间”大小和容量的被规定性主要体现了功能对建筑面积的要求。在高层商务办公楼空间组合的填充体层次的适用性设计中,需要重视“目的空间”的这种特征,合理分割空间。

②“目的空间”形状的被规定性

对于高层商务办公楼空间组合的适用性设计中,填充体层次的“目的空间”来说,就更加复杂了,其不仅需要考虑自身功能的使用特点,还需要考虑到特殊的客观因素——柱网的制约,因为柱网的尺寸大小直接影响到地下车库的使用效率,即其“目的空间”形状的被规定性需要综合地考虑自身功能使用的特点及柱网的合理化布置来选择确定。

③“目的空间”质的被规定性

“目的空间”的被规定性首先表现在形和量的两个方面,但只有量和形的适用还不够,还需要使“目的空间”在质的方面也具备被规定性的特征。这个问题直接关系到功能组织的好坏。一般来说,不同性质的房间,由于使用要求的不同,有的需要争取较多的日照条件,有的则不需要直接照射。

(2)相对性

因为使用者会最大化的根据自身的要求对“目的空间”进行组织分割,使形成的空间布局能充分的满足他们的需求,而且随着他们需求的持续变化,这种空间布局也将不断更新,换言之,“自营建构”的过程从本质上就要求“目的空间”具有相对性的特征。更需要指出的是,在高层商务办公楼空间组合的适用性设计中,填充体层次的“目的空间”的这种相对性特征,从根本上还是建立其灵活性的基础上,而且它还受到功能对空间规定性的制约,所以实现它也是有条件的,其主要是通过建筑师以专业的角度来指导使用者来实现。

参考文献

[1] 王岚.居住区休闲设施适用性研究[D].武汉:华中科技大学,2006.

篇5

中图分类号:U664.88文献标识码:A

广州某超高层办公楼占地 27770 平方米 ,建筑高度 148.65 米,建筑总面积 144613.5 平方米。地下 3 层,地上 29 层。使用功能主要为: 商务办公楼 。

1 、生活给水系统

生活给水供水方式

《建筑给水排水设计规范))(GB50015—2003,2009年版,以下简称“建规”)中第3.3.3—3.3.6条对建筑物内生活给水系统的作了详细的规定。并且规定超高层建筑宜采用垂直串联供水方式。串联供水需要在中间设置转输水箱,超高层建筑基本每隔15层会设置一个避难层,可利用避难层设备房,设置转输水箱及转输水泵。生活水池及第一级转输水泵设置于地下室。第一级转输水泵将水提升至第15层的避难层的中转水箱内,靠中间水箱的重力向下供水。超压部分设置减压阀供水。同时第15层的避难层内设置第二级转输水泵,供水至第30层的避难层的中间水箱内。30层以下部分靠第二级避难层的中间水箱重力供水。以此类推,形成超高层的串联供水。为了解决避难层下面2~3层如果直接靠上面的中间水箱供水会出现压力不足的情况,可以采取错层供水,即底层避难层下方2~3层的用水由上一层避难层的中间水箱供水。

中间转输水箱兼高位重力水箱,并适当设置减压阀,可以满足每个用水点水压在0.05MPa~0.35MPa之间,转输水泵采用水位控制。这样基本上可以每隔一个避难层设置中间转输水箱,有效减少机房占用面积。此供水系统承压不会超过1.6MPa,此种供水方式安全可靠。广州某超高办绿色商务办公楼给水供水方式即按此原则布置,分区如下:

一区:地下三层至地上一层,由市政生活给水管网直接供水,水压及水量不足时由负一层备用变频调速生活给水机组加压供水;

二区:二至六层,由十五层转输水箱减压供水;

三区:七至十层,由十五层转输水箱直接供水;

四区:十一至十四层,由屋顶高位水箱减压供水;

五区:十五至十七层,由屋顶高位水箱减压供水;

六区:十八至二十一层,由屋顶高位水箱减压供水;

七区:二十二至二十五层,由屋顶高位水箱直接供水;

八区:二十六之二十九层,由屋顶变频调速给水机组加压供水。

生活给水设施

地下一层设生活调节水池及泵房,水池有效容积136 m3,分两格;泵房内设生活转输泵两台,向十五层转输水箱供水,一台工作一台备用。同时设一区备用变频调速给水机组一套,当市政给水不满足使用要求时,应急供水。

十五层设生活转输水箱及泵房,转输水箱有效容积20 m3,分两格;泵房内设生活转输泵两台,向屋顶生活水箱供水,一台工作一台备用。

屋顶设生活水箱及泵房,水箱有效容积20 m3,分两格;泵房内设变频调速给水机组一套。

2、生活热水系统:

办公楼内主要热水使用部位为卫生间洗手,为了贯彻节约环保绿色理念,采用太阳能集热器加热和空气源热泵辅助加热的集中热水供应系统。太阳能集热器设在屋顶机电设备房屋面,空气源热泵机组设在屋顶地面,储热水罐、加热循环泵、热水供水泵设在屋顶地面,所采用设备均为防水型并设置防雨、防风遮板。

3、污、废水系统:

生活排水系统采用污、废分流排放方式。室内餐饮废水经隔油器处理后,排至市政污水管网。卫生间污水经化粪池处理后,通过室外污水管道,排至市政污水管网。

室内洗浴废水、冷却塔排水等优质杂排水,集中排至中水处理站污废水调节池。

经中水处理站处理后的中水供室外绿化、室外冲洗地面及水景补水使用。

空调冷凝水水质较好,经收集后直接作为中水供冲厕、冲洗室内车库及空调循环冷却补水用。地下室粪便污水通过污水泵加压送至室外化粪池处理、其他废水经潜污泵提升排至室外废水管网。

4、中水系统:

中水处理工艺采用:

预处理废水调节池接触氧化池膜生物反应器消毒中水池用水点。洗浴废水等优质杂排水经中水处理工艺处理:地下一层设污废水格栅井;地下三层设污废水调节池、中水处理站、中水清水池及中水泵房。处理后的中水用于室外绿化及水景补水等使用。

5、空调冷凝水回收系统:

空调冷凝水水质较好,经收集后直接作为回用中水供冲厕及空调循环冷却补水等使用。

地下三层中水泵房设空调冷凝水池一,在中水泵房内设置变频调速中水给水机组,供三层至十四层冲厕使用。冲厕剩余冷凝水接至空调冷凝水池二,由中水泵房内空调冷却水加压泵加压供裙楼屋顶空调循环冷却补水用。回收水量不足时使用自来水补水至各收集池,自来水进水管口高出溢流边缘的空气间隙不小于150mm。补水管进水由水位控制,冲厕优先使用空调冷凝回收水。排水管道设置超越管、水池设置溢流管。

6、消防系统

对于超高层而言,必须立足于自救,采取的消防给水应该从安全的角度出发来确定其供水方式。一般超高层建筑会采用临时高压或者常高压供水,可以结合建筑的高度和结构形式综合经济比较来选取。

目前市场上的水泵、阀门、管材压力等级都可以达到2.5MPa,这样一般100m~ 150m之间的超高层建筑一般可以采用一泵到底的供水方式,即与一类高层消火栓系统供水方式相同。在地下室设置消防水池和消防水泵,屋顶设置屋顶消防水箱稳压,中间设置减压阀分区供水。建筑高度高于150~250米的超高层一般采用转输水箱串联供水方式,与生活供水方式类似。在避难层设置转输水箱和转输水泵。转输水箱既是上面消防区域的消防水池,又是下面消防区域的屋顶消防稳压水箱。对于建筑高度大于250米的建筑,消防给水方式应该采用最安全的方式,可以采用常高压供水方式,在设备层或者屋顶上设置满足火灾时间所需水量的消防水池重力供水,或者高压与常高压相结合的方式。

广州某超高办绿色商务办公楼的消防供水方式即按此原则布置,此楼高度小于150米,消防给水系统采用一泵到底,不设中间水箱及转输泵。

室内消火栓供水采用临时高压系统,室内消火栓设计水量40升/秒,室外消火栓设计水量30升/秒。在地下二层设置一套消火栓泵。室内消防系统竖向设两个分区。高区: 十五层至二十九层,由消防给水泵加压供水。低区: 地下三层至地上十四层,由消防给水管网经减压阀减压后供水;消火栓的布置保证室内任何部位有2股消防水柱同时到达,水枪充实水柱不小于 13 米。

自动喷淋系统供水采用临时高压系统,在地下二层设置一套自动喷淋泵。喷淋系统按 中 危险 Ⅱ级设计。净空高度8~12m的场所喷水强度采用12L/min. m2。净空高度超过12m的场所采用自动扫描射水高空水炮灭火装置,设计流量为20L/s,与自喷给水系统共用给水泵。自动喷淋系统竖向设两个分区。高区: 十四层至二十九层,由喷淋给水泵加压供水。低区: 地下三层至地上十三层,由喷淋给水管网经减压阀减压后供水;

7、管道材料:

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1工程概况

某大酒店兼商务写字楼及商场的大型高层公共建筑项目占地17733.4 2m2,酒店建筑结构形式为内筒、外框结构。主楼地上23层,地下1层,建筑总高89.4m。裙楼为酒店附属用房,地下1层,地面以上3层,总高16.4m。

2初设阶段

本工程裙房部分采用9. 6m×9. 6m大柱网,其中部分为扇形平面。若采用普通混凝土结构,跨度为9. 6m的框架梁断面高度需900mm左右,3~23层层高为3. 3m的无隔墙大空间,房间净空很低,效果很差, 3层大会议室更无法使用,常规钢筋混凝土结构难以达到满意效果,建筑方案不能实施。预应力结构由于能有效地降低结构构件截面高度,增加室内净空,起到在净空不变的情况下降低层高的作用。经多方案比选论证,最后决定采用高效预应力混凝土结构。

3预应力结构选择

目前普遍采用的预应力结构有无梁楼盖和有梁楼盖两种。无梁楼盖有其顶棚平整、降低层高、易于布设管道等优点。因此,决定采用无梁楼盖。提高建筑净高,方便施工,同时便于设备通风管道、吊棚的布置。

4预应力筋布置特点

工程采用部分预应力混凝土, 9. 6m跨的无梁平板按柱上板带和跨中板带配筋。

1)非预应力筋为增强抗震性能,在柱上板带800mm宽度范围内设有通长暗梁,其余部分设带直钩的上层负筋及等间距、通长的下层非预应力筋,非预应力筋在柱上板带分布为65%,跨中板带分布为35%。

2)预应力筋柱上板带分布为67%,跨中板带分布为33%。扇形平面各曲线预应力筋以保持同一平衡荷载和相同预加力为原则配筋,这使得跨度较大的曲线筋对应过大的矢高。为降低矢高从而加密间距,即采用调整预应力筋间距(根数n)及矢高的方法适应变跨平面曲线布筋的需要。预应力筋平面如图1所示。

图1预应力筋平面布置示意

5设计依据

根据部分预应力混凝土结构设计原理,采用荷载平衡法,无粘结预应力筋采用抛物线形y=4e/L2(L-x)x。布置于受拉区,以此来平衡楼板的自重和版面恒载,减小构件的实际挠度。由于混凝土存在一定的压应力,可增加构件的抗裂度,以减小受弯构件的厚度,减轻自重和节约混凝土、钢材。

工程设计是依照无粘结预应力混凝土结构有关设计规范进行。混凝土强度等级C40,控制应力σcon=0.75fptk=1 178N/mm2,钢丝束(钢绞线)抗拉强度极限标准值fptk=1 570N/mm2,抗拉强度设计值fpy=1070N/mm2。预应力筋张拉,当跨度≥3跨时,采用两端张拉;而小于3跨时,采用一端张拉,这样便于施工,也减少预应力损失。

6计算方法

6.1结构设计

1)板计算荷载楼面采用花岗岩面层,恒载标准值为7kN/m2,活载标准值25kN/m2。外挑檐板挑出1m,板厚200mm,恒载标准值65kN/m2,活载标准值15kN/m2(有利荷载组合时不考虑此项荷载)。活载准永久值系数取0. 5。其余相连非预应力板厚度为120mm,恒载标准值5kN/m2,活载标准值15kN/m2。

2)使用状态下位移及内力计算采用中国建筑科学研究院结构所的后张预应力混凝土结构配筋计算程序UP进行预应力板的有限元分析。

6.2计算原理

6.2.1内力

因高层部分系框架-剪力墙结构,低层裙房依附于高层,故其水平侧移可不考虑,只进行垂直荷载的受力分析。按等代框架法,每榀框架由一系列等效柱或支座和板梁条带构成,板梁条带宽以柱中心线两侧板格中心线为界线。在竖向荷载作用下,把多层等代框架划分为单层框架,按弯矩分配法计算得整个板带内的弯矩,按比例分配于柱上板带和跨中板带。同时考虑到二个方向总弯矩彼此互相垂直,故在二个方向均以全板带宽的负荷面计算,不存在荷载在二个方向进行分配的问题。

6.2.2配筋计算

1)确定板厚根据经验值,取9600/40=240mm。

2)根据受力情况及支承条件,确定预应力筋的类型为抛物线形,确定矢高e。

3)计算第1批预应力损失σⅠ。。

4)按第1批预应力损失δⅠ,计算第2批预应力损失σⅡ。

5)计算有效应力σpe=σcon―(σⅠ+σⅡ)。

6)求出各跨的预加力Npe,以取其中偏大的Npe作为整个连续结构的预加力Npe,调整各跨的矢高e,使Npe与被平衡荷载qb相一致。

7)计算未被平衡的荷载qnb(净荷载)引起的不平衡弯矩Mnb。

8)根据目前国内设计规范,无粘结预应力混凝土结构一般按二级抗裂度控制。预应力度偏高,有时反向应力较高,往往不利于早期裂缝控制,也不利于抗震耗能。如果为了降低预应力度而增加普通钢筋,则总用钢量增大,总体上看不经济,表明大多情况下楼盖结构按二级抗裂度设计偏严。适当放宽混凝土受拉允许应力,拉应力限制系数由0. 6放宽为0. 8~1. 0,αctl由0.25放宽为0. 4~0. 5。控制截面抗裂应力不超过规范值。σ=Npe/A±Mnb/W,同时保证截面的抗剪及抗冲切能力。

9)承载力验算考虑了由于预应力产生的次弯矩影响,计算弯矩取值时在支座取全部荷载下的总弯矩减次弯矩,在跨中取总弯矩加次弯矩。

10)验算挠度。

11)修正图示理论束形(此步对板来说可免去,因次弯矩影响小)。

12)其他附加验算曲线筋处的局压及抗剪。

6.3钢筋配置(见表1)

表1钢筋实配

注:①AP为预应力筋面积;AS为非预应力筋面积;②悬臂长2. 4m,配筋均按相应柱上跨中板带面配置

7构造处理

1)曲线预应力筋如图1所示,曲线筋在弧线处预应力筋的跨度是变化的,以板带中心长度代表跨度,以各板带跨具有同一平衡荷载及相同预应力为准则,结合相邻跨直线分布筋的连续性,用调整矢高e和间距的方法来考虑布筋。

2)辐射筋预应力筋固定端,因沿轴X1、Y1最小间距>70mm,故取83mm;在轴X1、Y1处间距310mm,辐射筋放在曲线筋上,在辐射筋及板带尽端设有抗劈裂筋,如图1所示,以防由于预应力筋密集,拉应力集中而产生劈裂。

3)通过楼板有限元分析,对于不设梁的楼盖,不论在竖向荷载还是在水平荷载下,楼板在和柱连接的部分都会出现应力峰值,因此在设计中除预应力钢筋外,对普通钢筋在柱轴线上集中布置,并形成暗梁。采用这种布置方法有以下几个优点:①便于端部预应力筋的单根锚固张拉,减小张拉端穴模对柱节点区的不利影响;②可用普通钢筋有效地控制应力高峰处的裂缝;③水平地震作用下的弯矩可主要由延性较好的普通钢筋承担。

4)后浇带在沿轴X1、Y1非预应力板与预应力板相交接处设置预应力张拉端,张拉后用强度等级高一级的混凝土浇筑封闭。

8结语

1)扇形平面曲线预应力筋沿曲线的剖面配筋是抛物线形,因而扇形平面内的曲线配筋是空间曲线,严格地说处于空间受力。

2)扇形平面区段上的曲线是变长的,如图1所示,可分为以柱上板带和跨中板带为单元,计算宽度取板带中心线长为计算跨度设计配筋。依着板承受同一平衡荷载和相同预加力(控制应力)的原则,利用预应力筋矢高e和间距(根数/m)成正比,通过调整e和间距来达到较合理的配筋设计。

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引 言:在经济飞速发展的大环境下,能源问题也日趋严峻,建筑节能设计已经成为国家政策的重点,也是建筑科学领域的新兴课题之一。因此,我们应充分认识到建筑节能设计的重要性与紧迫性,把好节能设计关,监督好施工节能用材关,有效地提高居住建筑节能效率,降低建筑能源耗费,节约土地和能源,实施可持续发展的战略,打造属于我们自己的、真正的环保节能、健康、舒适、便捷的高品质建筑。

1 建筑节能的作用及其意义

建筑设计过程中必不可少的部分是建筑的节能设计。因为它能起到一箭双雕的作用,不但节约资源还能够对环境起到保护作用。我国建筑节能已有几十年的发展历程,在这几十年的努力下,节能设计有了技术性的提高,但是时代在发展,这便要求我们的节能技术也要通过创新实现新的突破与发展。未来的设计发展要面向全国各地的建筑工程施工,将建筑节能的设计推广到全国,从节能绿色环保几个方面全面落实,推动我国建筑业的节能技术的发展,并以不断创新的精神来促进建筑节能技术的不断发展。

2 高层办公楼建筑设计的原则

办公楼建筑中聚集了很多企业员工,其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染,这对周围环境会有一定的影响,所以,提高高层办公楼建筑设计质量的首要任务,就是对建筑场地的选择。在选择的过程中,要使办公楼建筑符合城市规划的要求,还要与市政设施相匹配,这样才能使高层办公楼建筑的建设更加和谐,才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题,要使建筑具有较强的适应性,还要增加建筑的功能,在设计的过程中,可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施,这样可以大大增加建筑的价值,还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯,提高电梯设计的质量,可以为员工节约一定时间,也可以有效的增加高层建筑的安全性。

3 高层办公楼主要能耗分析

3.1 自然采光通风利用率低

高层办公楼设计时常采用方、矩、圆形的形式,导致其办公空间常围绕交通核心布局。设计进深尺度一般在8m~12m 左右。自然光线很难满足这样进深的采光要求,从而致使人工照明方式增加。高层办公楼设计时由于进深尺度较大,同时办公楼内部人员较多,单纯的自然通风无法满足其内部的要求。导致其空调系统使用率较高,从而急剧增大了空调及通风系统的能耗。

3.2 自身定位导致其能耗特点

与同等占地面积的低层及多层办公楼相比较,高层办公楼其容纳人数以及信息处理量都要大的多,导致其能耗消耗的方面也要多出许多。具体表现在其内部公共电梯的运行、室内通风及空调系统的运作、分区供水、分区供暖等方面都要消耗大量的能源。其中通风及空调系统、日常照明系统、垂直交通的动力系统和办公弱电系统是整个单体能耗最为主要的四部分。通风及空调系统耗能量大约占整个能耗的50%以上、日常照明系统大约为20%、垂直交通的动力系统大约为10%、办公弱电系统大约为10%,4个系统大约占到了整个能耗的90% 以上。同时办公建筑还有这一些自身能耗消耗的特点,具体包括以下几个方面: 1日常照明系统能耗偏高; 2人员密度较大,导致其内热源量大; 3白天人员集中,夜晚人员稀少,导致其能耗高峰过于集中。

4 高层办公楼节能设计的主要措施

4.1 提高自然光照及通风能力

要提高建筑物自然光照及通风能力就要尽可能减小单体总的进深尺度。在用地范围允许的前提下,主体标准层布置尽可能的趋向于板式布局、交叉式布局。减少筒式布局的出现几率。这样一来减少了单体的总进深尺度,增加可以自然光照及通风的几率。其次,改变单体平面形式。高层办公楼的平面形式中尽可能的出现内院布局或者中庭布局的设计,可以提高其自然光照及通风的能力。也可选用立面边庭布置,通常手法为隔几层设置一个或多个能与室外相连通的通体空间。在边庭内部可以放置盆景或者栽培一些绿色植物,这样不仅可获取更多的自然光照外,还可改善室内通风能力,创造垂直绿化空间,提高空气自然过滤能力以及办公环境。室内自然风大体可以通过两个方面来提高,一方面在设计时对单体空间的形式进行合理规划,尽最大可能创造有效的“穿堂风”,在板式单体中有较好的体现。对于点式以及塔式建筑,需要最大化的组织两相对垂直的墙面窗户间的有效通风环境。当单体外墙面大面积选用玻璃幕墙时,其一需要尽最大可能提高开启扇的面积。其二利用办公楼“间歇使用”的特点来提高自然通风效率,最有效的方法就是采用双层楼板,同时设置相变材料提高夜间的蓄冷量。其三外层幕墙采用双层中空( 或内部填充惰性气体) 玻璃来提高保温效果。在相对技术发达的欧洲各国已经大量的利用夜间通风技术,我国还处在起步阶段,这种技术可以大幅度的提高单体的换热效率,应得到有效的大面积推广。

4.2 提高建筑物朝向合理性

在初始设计及单体定位时,确定相对较好及合理的建筑定位以及主要朝向,使得单体可以增加光照时间、有较好的自然通风条件。这样一来可以尽可能的减少人工采光范围以及机械通风范围。

4.3 有效提高各围护结构节能效率

我国现有高层办公楼护结构大体可以分为实体围护结构和透明围护结构两大类。由于高层办公楼护结构大多不承担主体建筑的受力,所以其材料的选择也相对多样化。但是结合我国现行的节能设计规范及地方规程来看,护结构应尽可能的选用导热系数相对较低的空心砖砌筑或加气混凝土砌块砌筑,同时还需要添加外墙保温。在设计时还需要有效的控制其墙面的窗墙比,当选用幕墙是可以适当降低玻璃幕墙的使用范围。当砌体部分已经达到节能规范及规程要求后,其他透明部分需注意以下方面: 1尽可能降低使用玻璃幕墙的范围; 2合理控制外墙的窗墙比,尽可能的提高可开启扇面积; 3选用单框双玻中空玻璃同时选用传热系数相对较低的框料; 4根据单体需要增设单体部分朝向的遮阳设计,从而降低室内空调的使用频率; 5在采暖与非采暖空间处增设保温层以降低采暖部分的热能损耗; 6在设计时尽可能的降低冷、热桥的出现,从而提高建筑整个单体的保温效果。

4.4 利用可再生能源

单体的供暖系统可以采用地源或者空气源的提供其供热热源,从而降低对常规能源的使用频率。同时在其他能源部分的使用方面,可以开发可再生能源来减少对常规能源的使用频率。例如太阳能、风能、水能、生物质能等。这样可以大幅度的降低通风及采暖系统的能源消耗。

5 结束语

总之,我们在进行节能设计时还要注意一定要根据建筑所在地的地理环境和资源环境,这样才能够因地制宜的设计出更加合理的建筑。同时还要注重综合设计过程中的新观念,在方案设计开始时就该安排相关专业的工种介入,相互讨论,统筹各项事宜,最后设计出最佳的解决方案。

参考文献:

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中图分类号:TU97 文献标识码:A

随着中国经济发展及城市化发展趋势,中国经济正面临着前所未有的机遇。以北上广及沿省开放城市的近30年演变可知,城市建筑中的一大类:商务办公楼,其数量及规模均以惊人的速度增长。商务办公楼是在统一的物业管理下,以商务为主,由一种或数种单元办公平面组成的租赁办公建筑。对于成熟的开发商,既要保证办公楼的开发周期和建设成本,更要考虑其建筑设计达到功能空间的最大化和资源利用的最优化。高层商务办公楼是第一首选。

在高层商务办公建筑中,标准层是其主要办公空间的体现者。根据用地现状,使用对象,管理模式等的不同,标准层表现出各种形态。作为高层办公楼标准层的核心,核心筒设计,既包括消防疏散,人流分配,也包含卫生间布置、空调类型、电气等设备一系类辅助空间的设计内容。核心筒设计的合理性直接关系着办公标准层的使用效率,因此对其加以系统的分析十分必要。本文将就其核心组织设计内容加以分析。

高层办公楼标准层的核心筒布置形式

根据核心筒平面布置位置分类,可分为集中式、分散式和综合式三类。前两类又可分为不同的小类。见右侧图示。

1、集中式

考虑到疏散和使用上的均衡性,集中式大多数将核心筒部分放在接近中心的位置。

(1) 正方形(或长宽比小于1.5的长方形)标准层平面中,外墙到核心筒的距离一般10-15m,(详见实例项目一),标准层面积一般为1000~1500 m2。由于正方形标准层平面外墙面积小,且内部使用功能比较经济合理。因此成为多数高层商务办公建筑采用的标准层布置形式;

(2)长方形(长宽比大于2)标准层平面中,外墙到核心筒距离可以做到30米(详见实例项目二)需设置中间框架柱。其标准层面积一般做到1500-2500m2。长方形的标准层由于长宽比太大,对结构不利,节能效果不好,大面积的阴影对城市的市容影响较大,所以高层商务办公楼一般选用长方形的标准层平面不宜是大型的。

2、分散式

当标准层面积达到3000 m2以上时,集中式已经很难满足功能布置需要,必然要将核心部分分散布置(详见实例项目三)。此类建筑常用于政府机关办公楼等在功能和体量上要求有较大面积要求的建筑中。考虑到采光及视觉要求,通常采用长宽比大于3的条形标准层平面。

3、综合式

综合式为上述两种方式的结合,以日常使用的电梯为核心,可以将标准层平面分成几个区,每个区组织成相对独立的核心系统,各个区既独立又保持一定的联系,成组的核心主要适用于大型、特大型标准层平面。

对于高层商务办公楼来说,集中式是最为常见的核心筒布置形式。由于可将标准层面积控制在一定的面积之内,适用于各个大小公司的租赁需求,办公区域与辅助空间区域相对独立,在使用上也灵活可变,并可分层租赁,十分有利于使用和管理。

电梯组织

电梯是高层办公建筑最主要的日常交通工具,他直接涉及到高层办公建筑的日常使用情况,在核心筒部分占有重要的地位,电梯和门厅的设计组合是核心筒布置的核心,其他功能将围绕此部分组织。

高层办公楼电梯服务的方式

(1) 全程服务,即核心筒内电梯在建筑物的每一层均停靠开门。这样在使用上和管理上比较方便,但是一旦停靠的层数过多,在早晚高峰时段上将严重影响电梯的使用情况。

按照《资料集》标准,10层以下采取全程服务是最为合理的。但百米内的办公楼,开发商考虑到租赁上的多样化和管理上的简单化,在一定的标准层面积内电梯服务更多采用的是全程服务,设计上利用提高电梯的运行速度来提高电梯的使用效率。例如实例项目一、二、三。

(2) 分区服务,在高层办公楼中,可采用奇数、偶数层分开停靠的方式,也可采用将电梯分服务区分段,以充分利用电梯的输送能力。也有的在建筑物上部设置转换厅以接力方式为上区服务。

此方式一般多运用于超高层办公楼中,百米内的商务办公楼,可以在早晚高峰时段的管理上运用分区服务的方式,但考虑到电梯使用的高效性,也会合理采用电梯分区服务的设计,将核心筒分成高低区停靠,将低区电梯所占的面积在高区也可以利用。例如实例项目四。

电梯组设计

根据计算或者估算确定电梯数量后,利用电梯厅对电梯进行组织构成电梯组。常见形式有多台电梯单侧排列和多台电梯双侧排列两种。例如实例项目一,实例四(1)采用电梯单侧排列,实例项目二、三、四(2)采用电梯双侧排列。

电梯组是办公楼标准层的一块门面,也是日常活动最核心的地方,所以在设计时就应当考虑进内装修的定位。对商务办公楼的电梯组的内装设计,讲究大方简洁美观的原则,这样的话,电梯组合尽量运用对称的形式,在电梯组内不要出现设备检修门,消火栓、楼梯门等各种杂乱的因素,保证电梯组的完整性。

消防电梯的设计

根据《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(以下简称《高规》)6.3.2规定的标准层面积划分消防电梯数量。消防电梯一般会与疏散楼梯合用前室,平时兼作货运电梯。高层商业办公楼的货物流线比较简单,只是一些家具和办公用品的搬运,通常一部电梯已经可以满足使用上的需要。所以开发商考虑到投资的合理性,通常将1500平方米作为标准层面积的分割线。

三、疏散楼梯布置

高层办公建筑中楼梯一般只是作为日常辅助交通工具,从开发商立场而言,所占面积越少效益越高。但是由于楼梯最主要的作用是消防疏散,所以设计时与消防规范有密切联系。

依据《高规》6.2.9,《民用建筑设计通则》(以下简称《通则》)6.7.2,表6.7.10, 6.7.3, 计算疏散人数可确定楼梯的最小宽度,按照层高计算楼梯的梯步高宽和平台宽度,最终得出疏散楼梯的最小平面尺寸。

依据《高规》6.1.5,表6.1.5, 6.1.7, 6.1.8, 每个独立的办公空间设置满足疏散和使用要求的房间门,并使每个门到疏散楼梯的距离符合规范要求。实际工程中,通常设置两台疏散楼梯可满足要求。平面布置上宜将楼梯尽量靠中心布置,并形成双向疏散的格局,以便达到经济合理的目的。

四、空调系统的选用

在标准层平面设计时,空调机房的面积也会占有相当大的比例,这与整栋楼空调系统的选用有直接关系。列表分析高层办公楼常见的空调方案:

卫生间布置和其他设备管井

卫生间布置

依据《办公建筑规范》3.3.5和每层办公人数计算结果,确定卫生间器具的数量,再根据《通则》6.5.3的要求进行卫生间布置,同时也要考虑留出适当的清洁间。考虑整层出租的需要,也要在核心筒处留出茶水间位置。

其他设备管井

强电间和弱电间:分别为5平方米左右,需要直接对外开检修门,根据标准层面积的不同,设备间的大小会调整。

给排水最主要的管井为消防喷淋管井,还有卫生间的水管井,雨水管井可以和其它水管井合并。水管井的布置尽量可以长向开门,便于检修。

如果设置公共走道,根据《高规》8.4.1,应设置走道排烟设施,为了减少走道的管道,通常设计时,将排烟管井尽量分布在走道的两端,这样只需在吊顶下设置百叶解决走道排烟的要求;高层办公楼的开启窗无法真正满足消防排烟的要求,对办公空间一般选择做机械排烟系统,排烟井可与走道排烟井合用;按照前述所述,每个楼梯设有正压送风井,合用前室的正压送风井,每个管井为1.5m2左右;卫生间如果没有外墙开窗取风,则需要排风管井;茶水间的排风管井不能和卫生间排风合用。

了解各个设备管道的走向,才能比较合理经济的布置所需的管井,配套的设备管井在方案阶段也需要同时考虑,预留位置,不然对核心筒的布置也有一定的影响。其后进一步深化时,设备专业可以按照实际情况进行计算,最终确定各个设备用房和管井的位置和大小。将所有辅助功能尽量集中布置,可以留出更大面积的办公场所,灵活布置办公空间。

项目实例

项目一:

项目二:

项目三:

项目四:

结论

综上所述,高层办公楼标准层核心组织设计,是各专业在实现功能的前提下整体设计最优化的过程,而这个过程看上去纷乱复杂且互相影响制约。此外开发商需要追求投入产出比以及利益最大化以及未来的市场接受度;相关政府审批部门也有城市规划区域等多方面要求。因此作为设计工程的项目主师,需综合把握各方面的因素与诉求,把握设计过程中的主要矛盾,方可设计出成熟的作品。

参考文献:

[1] 戴松涛,田燕.高层办公建筑的标准层与核心组织,国外建材科技, 2004.

[2] 李珣聪 高层办公楼标准层平面规模和经济指标 1994~2010中国学术期刊电子出版社

[3] 中国建筑工业出版社,建筑设计资料集(第二版)4,1994

作者简介:

姓名:董平华

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Abstract: With the continuous development of society, people's ecological consciousness and the concept of low-carbon living is also rising. In order to adapt to contemporary social needs of the construction of green energy, during the architectural design process, to meet the requirements under the premise of building function should maximize the efficient use of resources in the design to make use of renewable resources. Article writer with many years of experience in architectural design for green energy-saving technologies in high-rise office buildings Design of a brief introduction.Keywords: green energy-saving technologies; rise office buildings; ecology, energy saving and emission reduction.

中图分类号:TU201.5 文章标识码:A 文章编号:

前言:为了有效的改善环境,实现人与自然与建筑的和谐统一,在建筑设计中应广泛采用绿色节能技术。设计过程中应充分考虑当地的环境、气候、风能、太阳能等因素,最大限度的使用自然资源,来降低能耗。在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点,贯彻环保节能的设计理念,实现良好的经济和环境效益。绿色节能设计可以有效的改善环境,确保人们的身体健康,并且可以从最大程度上降低能耗,合理利用资源的同时降低环境负荷,提高建筑的使用寿命并且可以提高经济效益。文章中笔者从高层办公建筑设计中的绿色节能技术的应用进行了简要的探讨。

一、节能照明设计

1.1、LED节能系统的使用

在进行高层办公楼设计过程中,在进行建筑格局设计时应充分考虑采光的要求,实现节能照明的设计效果,并且在设计中对灯具的设计应该选择使用由红外感应和智能控制的LED节能系统。研究显示LED节能系统每年可以节约用电四分之左右,符合节能减排,低碳生活的要求。

1.2 利用自然采光

1.2.1 水载体光煤系统

在进行高层办公建筑的采光设计时,使用水载体光煤系统来实现办公楼照明需求的同时,还可以起到美观的作用。水载体光煤系统的是通过利用阳光透过池水莱维地下室提供光照,再通过在地下室负一层设置玻璃采光窗,在窗户和水池的光头作用为负二层提供照明。使用水载体光煤系统进行照明,最大限度的使用了太阳光,并且在阳光照射波光粼粼的池水的同时使得照明充满动感和浪漫色彩。

1.2.2 光导照明系统

在进行高层办公楼照明系统的设计时为了充分体现绿色、节能、环保、低碳的理念,可以通过使用有采光器、导光管以及漫射器组成的光导照明系统来满足建筑地下室的采光要求,并提高高层办公楼的健康度。

使用光导照明系统可以有效的解决地下室的采光问题,使得地下室能够享受到丰富的光照,使得员工即使在地下室也能享受到温暖、健康、舒适的工作环境。

1.2.3 反光板系统

使用反光板系统进行建筑照明设计时,可以充分使用多余的太阳光进行办公楼的室内照明,充分体现了节能、低碳的设计理念。反光板系统通过使用反光板来降低室外多余的照明,然后再使用浅色的顶棚来将多余的阳光反射到室内,实现室内照明,并实现了资源的有效利用,降低了能源的消耗。

二、自然通风设计系统

在进行高层办公楼的自然通风设计时,首先应该根据建筑物对舒适度的要求,对建筑当地的气候进行分析,可以使用ECOTECT软件里面的 Weather Tool 模块来辅助建筑物的自然通风系统的设计。

在进行建筑物的自然通风系统设计时,应充分考虑建筑外的风场规律、空间功能进行自然通风设计。为了保证自然通风技术在高层办公楼中发挥最大的效能,在进行建筑物的朝向和平面形状的设计时除了考虑日照条件之外,应充分考虑当地的风向、风速以及风的温度。在进行空间布局时应该以开敞为原则,使用大面积的窗口来实现采光和通风的需要,这样就会有效的减少空调的使用量,起到节能减排的作用。

根据高层办公楼的不同楼层的立面风压选择不同的平开窗、悬窗以及中悬窗,设计过程中应保证外窗的开启面积在30%以上。

三、建筑维护结构的节能设计

3.1 双层智能型幕墙

随着幕墙骨架体系的发展以及玻璃温室理念的提出,双层幕墙也不断发展起来并在建筑围护结构的节能设计中得到了广泛的应用。为了突破依靠建筑的使用空间来给使用着带来舒适感的局面,在建筑节能维护结构的设计过程中,采用双层智能型幕墙技术与中空玻璃铝合金窗外窗的有机结合。设计过程中,为了达到更好的节能效果,在进行墙体的设计时,除了改善墙体材料以外,采用中空玻璃可以起到更好地节能效果。中空玻璃通过使用性能稳定、导热系数低于空气的氩气、疝气和氪气,考虑到经济因素,经常使用氩气来填充中空玻璃,来达到保温隔热的作用,并且可以有效地避免窗户附近的眩光和高辐射,在节能的同时使得办公楼的舒适感大幅度增强。

3.2 墙体保温技术与外墙复合系统

随着墙体保温技术的不断发展,在高层办公楼绿色节能设计中经常采用墙体保温技术。较为常用的保温技术是有机与无机材料相间复合而成的墙体,而这种墙体除了传统的承重、隔声要求外,还增加了保温隔热的要求。除此之外,使用轻集料混凝土空心砌块来填充内外墙同样可以起到保温节能的作用。再者,多孔砖填充墙技术的出现,使得墙体的保温效果明显提高,并且可以保持室内温度的稳定性,由于温度和湿度的变化程度较小就可以提高墙体的使用寿命。

在建筑节能设计中广泛采用外墙复合系统,分别是外墙保温装饰板、挤塑聚苯板复合墙板加挤塑式水泥聚苯板以及聚氨酯泡沫喷涂材料复合墙板加挤塑式水泥聚苯板等。采用此种绿色节能技术后,通过对节能技术的深入挖掘和创新,不断提高建筑物的使用寿命,改善建筑环境,节能减排,为高层办公建筑创造一个舒适、健康、生态的生活环境。

四、悉尼麦格理银行办公楼设计赏析

伍兹·贝格(Woods Bagot)建筑事务所为麦格理集团设计一个符合他们最新工作方式的建筑空间,这种工作方式称为“移动式办公(ABW)”,是由荷兰咨询公司Veldhoen & Co 首创的一种灵活办公平台。作为一种庆祝合作的仪式,我们首先想开放十层高的中庭,点缀以26 个“会议箱”,赋予空间活力,并使其中的金融贸易活动透明化。科技感、未来感十分强烈的办公室设计,“悬浮”的一个个独立办公室形状仿佛电梯盒子,高低不一,颜色不同。从侧面看到的多层开放式办公区十分壮观。设计师结合建筑造型,尽量减少了墙壁的阻碍,用玻璃代替,增强了时尚感与采光度。目前的建筑设计应立足人们普遍的审美观念,注重环境的和谐,在充分满足人使用功能的基础上,体现地方特色,凝练文化底蕴,合理布局,以体现景观的和谐性,使景观空间和功能与环境相协调。

现代的建筑在设计过程中应该恢复之前对生态环境的破坏,之后将景观设计以及自然环境、地域文化背景相结合。设计过程中应该坚持以人为本的原则。在进行建筑设计时,除了满足建筑功能以外,还应迎合当代社会对建筑节能的要求,实现建筑设计的低碳型发展,最大限度的提高对可持续使用资源的利用,充分使用太阳能、光能、风能以及新型建筑节能材料和节能技术,实现建筑与环境的共同发展。

结束语:为了在满足高层办公楼的功能,为工作人员提供健康、舒适、生态的工作环境的同时,实现低碳生活、节能减排以及生态保护的要求。文章中笔者结合多年的工作经验对高层办公设计中的节能照明设计、自然通风设计系统、建筑维护结构的节能设计等进行了简要的介绍。并对悉尼麦格理银行办公楼的设计进行了赏析。通过绿色节能设计为工作人员提供一个舒适、健康、低碳的工作环境。

参考文献

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北工业大学学报,2008(1).

[2]沈芳亮.绿色节能技术在建筑改造中的应用研究[J].天津大学学

报,2008(9).

[3]陈荔晓,李跃虹,陈俊,赵汉鼎.节能技术在办公建筑中的研究与运

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自2013年12月1日起,重庆市执行工程建设强制性标准《公共建筑节能(绿色建筑)设计标准》DBJ50-052-2013(以下简称为“《标准》”)。其中,《标准》强制性条文“4.2.3未设建筑自遮阳、绿化遮阳等措施的建筑西向外窗(含透明幕墙)窗墙面积比>30%时应设置活动外遮阳系统。”增强了对减少建筑西晒得热的控制,提出了建筑自遮阳、绿化遮阳和活动外遮阳三种遮阳措施。此外,《标准》必须执行条文“7.2.3(6)主要功能房间75%以上的面积,采光系数应满足现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的要求。”对办公楼采光提出了明确的规定。

后续,渝建[2014]221号文补充说明了遮阳措施的实施方式和自然采光的判定标准。其中,建筑自遮阳的补充说明如下:建筑自遮阳措施是指通过建筑形体及建筑构件(如固定式建筑外遮阳等)布局使建筑本身具备遮阳效果的方式。建筑自遮阳系数可按《标准》附录C规定的方法计算,且不大于0.9。

本文针对西向窗墙面积比超过0.3的某高层办公楼,为了权衡办公楼西向遮阳和自然采光的要求,通过建筑自遮阳设计满足西向外窗遮阳和西向办公室自然采光的要求。

1 某办公楼概况

该办公楼西向窗墙比为0.38,办公室采用外阳台设计,其标准层平面如图1。

一方面,室内采光系数达不到采光要求,不满足《标准》第7.2.3(6)条;另一方面,建筑西向窗墙比虽然超过0.3,但是外阳台有较好的遮阳效果,满足《标准》第4.2.3条的要求。

图1 标准层平面布置图

2 西向采光和遮阳设计

由于外阳台对室内采光有较大削弱,拟取消外阳台设计,改善室内自然采光;再通过西向水平和竖向构件设计,保证外窗遮阳系数不大于0.9,从而同时达到遮阳和采光要求。

2.1采光分析

采用daysim模拟软件,针对标准层典型房间取消外阳台前后的室内采光系数进行模拟,模拟结果如图2所示。

(a)保留阳台 (b)取消阳台

图2 室内采光系数分布

由图2可知,(a)保留阳台标准层5个办公室(从上到下)的室内采光系数平均值分别为6.27%、1.64%、1.90%、1.16%、1.16%,不满足现行《建筑采光设计标准》GB 50033中办公室采光不低于3.6%的要求;(b)取消阳台标准层5个办公室(从上到下)的室内采光系数平均值分别为7.84%、4.37%、4.37%、4.02%、4.02%,均大于3.6%,满足现行《建筑采光设计标准》GB 50033-2013中办公室的采光要求。

2.2构件自遮阳设计

根据该办公楼建筑设计及立面效果,拟采用水平式与垂直式的组合遮阳方案,并选取西向遮阳最不利外窗的遮阳系数及室内采光进行

西向水平和竖向构件设计方案为:水平构造定性尺寸0.2m,垂直构造定性尺寸0.4m。

根据《标准》附录C,计算得到西向遮阳最不利外窗的遮阳系数为0.83

3 结论

为满足办公室自然采光要求,本文针对重庆地区某办公楼西向窗墙比超过0.3的情况,对西向外窗或幕墙自遮阳设计进行了初步探讨,总结如下:

(1)建筑规划设计阶段,重庆地区应充分考虑建筑西晒的影响,合理控制西向窗墙比,尽量通过建筑设计达到遮阳效果。

(2)针对办公室自然采光尽量扩大窗墙比,与减少西晒控制窗墙比的矛盾,可根据项目实际情况采取建筑自遮阳、绿化遮阳或活动外遮阳措施。

(3)针对高层办公楼,且西向主要采用单元式幕墙的情况,0.9遮阳系数较易达到,可结合立面效果,通过构件设计达到一定自遮阳效果。

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2)建筑的总体布局应方便使用顺应物流和人流。设计过程中应画出流线分析图,尽量减少人和车,人和物,员工和来宾之间的交叉。厂区内的建筑应该整体考虑,主次分明,对外功能较强或者功能重要的建筑应具有标识性。厂区内的空间设计更是不能忽略的内容,应考虑空间的主次,主次轴线的安排,广场的设置。在场地允许的情况下主要建筑前面应有主要广场的衬托。而主轴线可以是厂区内的主要人行或者景观大道,也可以是指向主要建筑的空间序列。厂区内建筑的尺度往往比一般民用建筑更为巨大,如何在这样的环境里设计厂前区的民用建筑。某汽车厂厂前区综合办公楼最初的方案是个长300m的办公楼,且不论使用的不便,更有防火的要求和结构设计的不经济。这种对建筑尺度的迷失应该在设计中尽量避免。而我们在设计中也不要忘了人舒适的步行距离是200m~300m,过大的尺度往往意味着人性化的缺乏。需要人步行交通的建筑之间距离不宜过大。厂区内的民用建筑,宿舍食堂办公楼等与体型巨大的厂房如何在体量上取得协调,如何避免这些体量较小的建筑在庞然大物面前显得渺小而杂乱。在某汽车厂前区中,我们采取把几个小建筑连成整体而与巨大的厂房取得平衡的方法,取得了很好的效果。

3)厂区内的建筑风格,设计手法,建筑材料和颜色都应该统一,与周边建筑也应该协调一致。体现工业建筑的美感,体现高效,现代,严谨的工业精神。建筑外观的统一也是形成一个建筑群的必要前提,过多的色彩和体型变化将成为游乐场的效果,而不是一个现代化工厂所需要的。厂区的设计也应该考虑对城市的影响,临街立面对城市景观的影响,厂区内建筑应符合规划局确定的地块性质和建筑风格。

2内部功能分析

厂前区内的办公研发食堂等建筑作为使用方便和舒适更为重要的民用建筑,建筑单体设计应该从平面功能做起,而不应该是先做外观然后去凑平面。平面布置原则如下:根据厂区布局先确定建筑主入口的位置和朝向。确定建筑最优的朝向。熟悉建筑防火规范,民用建筑通则,无障碍设计规范等并加以遵守。遵守规划局关于本地块的限高限界建筑密度和容积率等要求。

1)功能合理。内外分开、动静分开、洁污分开、有气味和噪声等干扰的房间尽量隐蔽。交通便捷,入口位置靠近主要道路,卫生间楼梯布置均匀使得到各处距离尽量相等有利使用,并利于建筑结构受力。人员停留多的房间都有好的朝向,日照充足,通风良好,没有暗房间。

2)结构形式合理。多层建筑多采用现浇框架结构,办公楼的合理柱距为7.2~8.4,考虑一个柱距可分隔为两个开间为3.6~4.2的小办公室。如有地下停车场则应考虑一个柱距能停3辆车,则柱子间净距大于7.5m。普通办公楼柱距大于9m时梁高过大,影响层高非常不经济。但多功能厅,餐厅等大空间则可以采用9m~12m的柱距,并尽量把这些大房间放在顶层,或者独立于主楼设置。办公楼的层高在3.6m~4.2m之间为宜。《办公建筑设计规范》中对办公楼净高的要求是这样规定的:一类办公建筑不小于2.7m,二类办公建筑不小于2.6m,三类办公建筑不小于2.5m,某高层办公楼1:层高4000,梁高h=800,净高2740。某高层办公楼2:层高3850,边梁h=1000,框架梁h=550(宽扁梁),净高2700。某高层办公楼3:层高3900,梁高h=550(宽扁梁),净高2700。笔者所在中国汽车工业工程公司厂前区方案组2012年设计的天津电气传动设计研究所办公楼6层混凝土框架结构层高3850,净高2700。