建筑設(shè)計攻略之超高層辦公建筑設(shè)計要點

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 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市人口的急劇增加，建筑垂直的發(fā)展成為了必然的趨勢。在目前的城市建設(shè)中，越來越多300米以上，甚至600米高度的超高層建筑已經(jīng)陸續(xù)開始建設(shè)。由于不同的設(shè)計環(huán)境與設(shè)計條件導(dǎo)致了超高層建筑設(shè)計存在著巨大的差異性，因此試圖總結(jié)一套適用于所有類型、所有高度的超高層建筑設(shè)計規(guī)則和結(jié)論是很困難的。

然而目前的建筑實踐中，大部分的超高層建筑使用功能為辦公建筑，高度在100米到300米之間。因此，本文為此高度段的超高層辦公建筑總結(jié)了一些經(jīng)驗性的設(shè)計要點。一方面是避免設(shè)計人員在方案設(shè)計時出現(xiàn)較為明顯的錯誤，另一方面也盡量減少項目后期與各專業(yè)配合時做較大的調(diào)整。

ONE | 標(biāo)準(zhǔn)層面積分析

影響超高層辦公建筑標(biāo)準(zhǔn)層面積的因素較多，比如項目性質(zhì)、場地條件、投資規(guī)模、建筑體型等，一般情況標(biāo)準(zhǔn)層面積隨著建筑高度的增高，電梯組數(shù)的增多而增大。從項目建設(shè)效率和項目經(jīng)濟性的角度出發(fā)，辦公標(biāo)準(zhǔn)層面積控制在1600~2500㎡之間為宜，不宜超過3000㎡。

超高層建筑由于豎向交通復(fù)雜，需要的核心筒面積較大，因此使用效率與傳統(tǒng)的中廊式辦公建筑相比較低。但一味地擴大標(biāo)準(zhǔn)層面積，則導(dǎo)致使用區(qū)域進深過大，內(nèi)部采光、視覺感受較差。同時跨度增加，結(jié)構(gòu)梁高及層高增加，有時候反而不經(jīng)濟。

一般來說，核心筒所占標(biāo)準(zhǔn)層面積的比例約為25%-30%之間。

▲不同高度建筑的標(biāo)準(zhǔn)層大小

TWO | 標(biāo)準(zhǔn)層進深分析

使用空間的進深指從外維護到房間最內(nèi)側(cè)墻邊的距離，房間進深的確定需綜合考慮以下的因素：

1、進深越大，分隔組合的可能性越多，靈活性越大。反之，進深較小，空間劃分的可能方也越少，靈活性降低。

2、進深越大，每層的辦公面積越大，建筑的使用效率越高；進深越小，建筑交通面積和公共空間面積所占的比例會相對增大，使得建筑實用效率降低。

3、進深越大，房間內(nèi)區(qū)的面積越大。辦公室內(nèi)區(qū)距離外窗較遠，空氣流動性差、品質(zhì)得不到保障，無法利用用自然采光。內(nèi)區(qū)的辦公環(huán)境是較差。反之，小進深能夠提高辦公空間的整體品質(zhì)。

4、進深越大，外柱到內(nèi)筒的跨度越大，框架梁的高度越大，在同樣層高條件下的室內(nèi)凈高越小。

選擇建筑進深必須要綜合考慮上述各方面因素后進行綜合判斷，一般來說層高4.2米左右的高層辦公樓，空間的進深為11-13m最佳，外圍護到核心筒的距離不宜超過15m。

▲不同高度建筑的標(biāo)準(zhǔn)層進深

THREE | 標(biāo)準(zhǔn)層層高分析

超高層建筑層高主要受使用空間凈高要求及結(jié)構(gòu)設(shè)備占用高度影響。

辦公室的室內(nèi)凈高與辦公樓品質(zhì)及室內(nèi)面積有關(guān)，一般情況下100平方米辦公單元的室內(nèi)凈高至少為2.6米，甲級寫字樓的室內(nèi)凈高至少要求2.7m。

結(jié)構(gòu)設(shè)備影響的因素有結(jié)構(gòu)梁所占的高度，空調(diào)管道所占的高度，消防噴淋、電纜橋架及吊頂構(gòu)造所占的高度。一般占用高度在1.3到1.6m之間。

為了便于設(shè)計，方案階段標(biāo)準(zhǔn)層層高一般選取4.2m較為合適。

▲不同類型建筑的層高分析

FOUR | 豎向分區(qū)方式

為了提高建筑的運行效率，高度超過75m的辦公建筑應(yīng)分區(qū)或分層使用。電梯分區(qū)系統(tǒng)一般分為：單區(qū)電梯系統(tǒng)、多區(qū)電梯系統(tǒng)、區(qū)中區(qū)系統(tǒng)及雙層轎廂系統(tǒng)。為了有效使用電梯，一組電梯的提升高度不宜超過一個避難層的高度。

單區(qū)系統(tǒng)多用于高度75m以內(nèi)的辦公建筑。

多區(qū)系統(tǒng)宜用于高度75m以上的辦公建筑。常見的分區(qū)有高低二區(qū)系統(tǒng)、高中低三區(qū)系統(tǒng)，低、中低、中高、高四區(qū)系統(tǒng)。

當(dāng)建筑超過一定高度的時候，不斷增加分區(qū)的數(shù)量，意味著低層區(qū)的電梯井道越來越多，核心筒不斷增大，實用率也越來越低。一般情況下，建筑超過50層的時候，宜采用區(qū)中區(qū)系統(tǒng)，將建筑在豎向再分為若干大區(qū)，每個大區(qū)再分小區(qū)。大區(qū)之間以空中大堂連接，首層設(shè)有穿梭電梯直達空中大堂后，再以此為出發(fā)層到達目標(biāo)層，從而加快了電梯運行速度，縮短電梯運行周期的同時，大大減少井道空間，提高實用率。

▲區(qū)中區(qū)系統(tǒng)

電梯數(shù)量和參數(shù)一般由電梯等候時間及電梯運力來確定，甲級辦公樓最大允許等侯時間一般不超過30s，5分鐘內(nèi)要運完總?cè)藬?shù)的12%。人數(shù)可通過建筑面積進行估算，一般情況下人均面積為15-20㎡/人。

▲通過使用人數(shù)來確定電梯參數(shù)及數(shù)量

方案設(shè)計時，辦公建筑可采用3000㎡-5000㎡/客梯（1000kg）進行估算，酒店業(yè)態(tài)可采用60-100間客房/客梯（1000kg）進行估算。

FIVE | 電梯布置方式

從運行效率和縮短等候時間以及降低建筑費用來考慮，電梯應(yīng)該集中設(shè)置組成電梯廳，并布置在門廳中容易看到的地方。單組電梯的數(shù)量不宜超過8部，當(dāng)單組電梯超過4部時，面對面布置是較為理想的布局方式。電梯廳寬度與停留的人流量有關(guān)，不宜太窄，也不宜太寬，一般在3m-4.5m之間合適。

▲辦公建筑電梯的布置

電梯組的布置方式有多種，常見的方式如下：

1、“一”字形局，電梯組一字排開，分為上下兩排，各組群的候梯空間串聯(lián)起來，形成建筑的內(nèi)走道，核心筒的各組成部分就沿著走道布置。

▲一字型布局

2、“二”字形布局，電梯分為上下2行布置。電梯群組分區(qū)明確，易于識別，核心筒布置均衡合理。

▲二字型布局

3、“L”字形布局，兩組電梯相互垂直，電梯廳之間既相互獨立，又聯(lián)系方便，一個疏散單元位于“L”型內(nèi)側(cè)，另一個位于外側(cè)，均衡布置，利于疏散。

▲L字型布局

4、“T”字形布局，平面左右對稱，利于交通組織、設(shè)備布置以及結(jié)構(gòu)布置。電梯組群之間分區(qū)明確，但又聯(lián)系方便，既分又合。

 ▲T字型布局

5、“十”字形布局，平面中心對稱，利于交通組織、設(shè)備布置以及結(jié)構(gòu)布置。 各組群之間分區(qū)明確，聯(lián)系方便。

▲十字型布局

6、“Y”字形布局，用于非矩形平面中。

▲Y字型布局

SIX | 輔助空間布置

1、衛(wèi)生間設(shè)計

標(biāo)準(zhǔn)層按每10 ㎡一個人估算，男衛(wèi)生間每40人一個蹲位，女衛(wèi)生間每20人一個蹲位，每個蹲位大概5-6㎡，從而得出：

衛(wèi)生間面積合計 = 標(biāo)準(zhǔn)層有效面積 * 3/80

高級辦公樓還應(yīng)設(shè)置茶水間，一般面積大小為10-20㎡，附設(shè)一個洗池和小臺面以方便洗涮茶杯和傾倒茶渣。

采用分區(qū)設(shè)計的超高層辦公建筑，宜利用非?？繉拥碾娞輳d或低區(qū)電梯井道上部的空余空間設(shè)置衛(wèi)生間，以節(jié)省面積，提高核心筒利用效率。

 ▲利用非停靠層的電梯廳設(shè)置衛(wèi)生間

2、設(shè)備用房設(shè)計

方案設(shè)計階段，強電與弱電間面積可考慮各留6-8平米?？照{(diào)機房的設(shè)置與空調(diào)系統(tǒng)選擇有關(guān)。若采用常見風(fēng)機盤管加新風(fēng)的方式，每一層新風(fēng)機房面積大約是標(biāo)準(zhǔn)層面積的1-1.5%，條件有限時，也可將新風(fēng)機房放在設(shè)備層。

3、結(jié)構(gòu)尺寸估算

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸與建筑高度、結(jié)構(gòu)形式、柱網(wǎng)尺寸等相關(guān)。80米高框架結(jié)構(gòu)建筑，若采用普通混凝土柱，柱截面尺寸將要達到1.2m*1.2m。為控制柱截面大小，超高層建筑多采用型鋼混凝土柱。同一棟建筑里，柱截面可隨著高度增高而逐步減小。

在方案設(shè)計階段，一般情況下，結(jié)構(gòu)尺寸可依據(jù)下表進行估算：

電梯 建筑 進深

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