高層建筑(辦公樓)設(shè)計(jì)講義上

高層辦公建筑設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：

一、高層建筑的基本概念

二、高層建筑的發(fā)展概況

三、高層建筑的起因、利敝、及其合理控制的方法

四、影響高層建筑平面與形體的因素

五、高層建筑造型設(shè)計(jì)

六、高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面布局與空間組合設(shè)計(jì)（以辦公樓為重點(diǎn)）

七、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

八、相關(guān)特殊樓層設(shè)計(jì)

九、地下車庫簡介

十、高層建筑防火設(shè)計(jì)

一、高層建筑的基本概念

現(xiàn)代高層建筑的劃定標(biāo)準(zhǔn)主要是建筑高度。而依據(jù)則是基于本國的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件和消防裝備等具體情況。所以，各國對高層建筑的起始高度的定義就有很大差異：

1．

直到1972年國際高層建筑會議上（美國賓夕法利亞州伯利克市），才對高層建筑的定義取得了較統(tǒng)一的認(rèn)識，并將之劃分為四類：

第一類高層建筑：9——16層（最高到50米）；

第二類高層建筑：17——25層（最高到75米）；

第三類高層建筑：26——40層（最高到100米）；

第四類高層建筑：40層以上（高度100米以上）。

2．我國現(xiàn)行《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定：

（1）10層或10層以上的居住建筑（包括首層設(shè)置商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）；

（2）

建筑高度超過24米的公共建筑。（不含單層主體超過24米的體育館、劇院等及防空地下室）；

（3）

高度超過100米的所有居住及公共建筑均屬超高層建筑。二、高層建筑的發(fā)展概述

1、起源：高層建筑誕生于美國、成熟于美國，由美國傳向世界，已成為二十世紀(jì)特有的建筑現(xiàn)象。

高層建筑的故鄉(xiāng)——芝加哥

現(xiàn)在美國已不再熱衷于高層建筑了，其重心已轉(zhuǎn)向了亞洲。（尤其是中國、日本、馬來西亞等國家)地王(68層384m1996)橫濱標(biāo)志塔(70層+3層塔樓296m1993年)目前最高建筑為馬來西亞吉隆坡雙塔

總結(jié)：五個發(fā)展階段（見下表）

3、高層建筑未來的發(fā)展趨勢

回歸人性尺度

關(guān)注生態(tài)、可極端繼續(xù)高度、技術(shù)的挑戰(zhàn)

持續(xù)發(fā)展不再

發(fā)展超高層

（英國的利物浦之塔方案139層、550米，日本鹿島公司構(gòu)想200層、808米，日本甚至提出了埃羅普利斯500層、2001米高的方案）

三、高層建筑的起因、優(yōu)點(diǎn)與問題、及其控制方法

（一）高層建筑起因

a、城市人口的極度膨脹，用地緊張，迫使建筑向空中發(fā)展;

b、有著強(qiáng)烈的視覺、廣告效應(yīng)、以及精神和心理作用；

c、經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展也為其提供了直接條件支撐。（垂直交

通及其它設(shè)備，結(jié)構(gòu)、材料、施工、管理、能源技術(shù)等）

（二）高層建筑的優(yōu)點(diǎn)

1．高層建筑向空中、地下發(fā)展，可以少占土地，解決城市人口劇增、用地緊張的問題。并且，節(jié)約的土地可供布置綠化、美化環(huán)境；這些綠地在火災(zāi)、地震等緊急情況下可作安全隔離帶和疏散用地。

2．高層建筑可節(jié)約市政工程投資。這是相對集中使道路管線縮短所致。

3．滿足大企業(yè)對辦公樓的規(guī)模、形象的需求。

宏大有個性的大樓造型是企業(yè)形象的最佳體現(xiàn)。現(xiàn)在正風(fēng)行的智能大廈（intellegent

bulding）需要將全體工作人員與現(xiàn)代化辦公設(shè)備容納在一個大樓內(nèi)，以發(fā)揮集約、綜合效率。

4．高層建筑的地下室是城市的防空地下室。

5．高層建筑是大城市的重要景觀。

（三）高層建筑存在的問題

1．垂直交通問題

這是高層建筑大量人流、貨物能否快捷上下，并保證安全的關(guān)鍵所在，也是設(shè)計(jì)中建筑師的重要工作內(nèi)容之一。

2．結(jié)構(gòu)問題

高層建筑的結(jié)構(gòu)問題主要是抵抗側(cè)向風(fēng)力、地震力，尤其是風(fēng)力。

3．高層建筑的外觀問題

處理不當(dāng)，會造成嚴(yán)重的環(huán)境問題。從總體來說，既要處理好與周圍環(huán)境的整體關(guān)系，又要尋求自身形體上的突破，創(chuàng)造有個性、豐富、符合建筑自身性格和時代審美特性的作品。

4．密集高層建筑的出現(xiàn)對城市的影響

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市內(nèi)的寸土寸金成為必爭的目標(biāo)。因此，市中心區(qū)往往高層建筑非常密集。處理不好會對城市環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。如：天窄、人小、車擁人密、氣污、聲噪、風(fēng)急、樹稀、陰暗等等。

（1）陽光與陰影

根據(jù)不同地區(qū)的特定自然氣候狀況，對陽光需求有明顯的差異。

高層建筑會留下一條長長的影子，但它具有流動性特點(diǎn)。

塔式高層建筑的終日陰影最小，板式則相對大的多。（見示圖）因此，選址、布局時，應(yīng)注意保持適當(dāng)?shù)拈g距，避免給高層之北側(cè)建筑、環(huán)境造成日照問題；尤其地，應(yīng)避免東西向街的南側(cè)街道終日陰冷。

另外，現(xiàn)代高層建筑常使用大片玻璃幕墻，會給城市環(huán)境造成眩光；并且，處于高反射玻璃的反射區(qū)內(nèi)，氣溫會升高10~15℃。對周圍小氣候環(huán)境影響較大。

（2）

噪聲與減噪

高層建筑內(nèi)不可避免地有很多噪聲（電梯、設(shè)備、管道等）。通過設(shè)備自身減噪處理、隔聲材料的使用及設(shè)計(jì)上的合理安排等措施，已取得了明顯的效果。

高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)注意風(fēng)引起的噪聲。窗戶采用多層不共振玻璃，保持良好的氣密性，建筑外型應(yīng)盡量簡潔。

另外，外部環(huán)境噪聲對高層建筑同樣有較大影響。街道布置時，應(yīng)采用開敞式而避免封閉式；可以利用裙房、低層商業(yè)建筑起聲障作用。（見示圖）

（3）風(fēng)對高層建筑的影響

這主要是指高層建筑的風(fēng)振動會給人帶來不舒適感。風(fēng)荷載影響人體舒適度的因素有以下幾方面：

①

振幅；

②

速度與加速度；

為抵抗風(fēng)側(cè)力影響，高層建筑設(shè)計(jì)時應(yīng)加大進(jìn)深和嚴(yán)格控制高寬比。

另外，除了風(fēng)對高層建筑本身有種種影響外，對其周圍環(huán)境也有一定的影響。因氣流收縮而產(chǎn)生負(fù)壓，隨之出現(xiàn)渦流。其中向下的氣流會影響周圍的建筑，且給行人造成影響。

位于紐約曼哈頓區(qū)5馬路和6馬路之間的洛克菲洛中心，由14幢高樓組成，是處理較成功的世界上最集中的高層建筑群之一，歷經(jīng)十年左右才建成。

（三）對高層建筑的合理控制方法

1．禁止建造高層建筑

此法是一項(xiàng)嚴(yán)格的禁止性政策，應(yīng)慎之又慎地使用。對城市的一些特定區(qū)域、地段，可考慮采用嚴(yán)格禁止法。

2．限制高層建筑的高度

為保持一定區(qū)域的整體環(huán)境風(fēng)貌，可采用限制高度方法。如巴黎舊市區(qū)分為五個高度區(qū)，分別控制在15、18、25、31、35米范圍內(nèi)。

另外，一些地質(zhì)條件差、有地震災(zāi)害的地區(qū)，應(yīng)加以高度限制。

3．限制高層建筑選址

高層建筑設(shè)計(jì)除單體質(zhì)量外，更應(yīng)重視環(huán)境的整體效果。

4．以容積率和建筑密度控制高層建筑的開發(fā)強(qiáng)度

建筑密度越大，空地則越少，必將帶來缺乏公共活動場地、綠地和人車擁擠等問題。西方國家許多城市的中心區(qū)的高層建筑凈密度幾乎達(dá)到90~100%，基本占滿基地！

容積率國外一些高層建筑的有效容積率高大50，如帝國大廈有效容積率為25.78，加上地下面積達(dá)40。

部分地區(qū)現(xiàn)行的控制性建筑容積率：舊金山14以內(nèi)，芝加哥16以內(nèi)，我國以不超過10為宜。

1、設(shè)計(jì)綱領(lǐng)、城市設(shè)計(jì)規(guī)范和法規(guī)對平面與形體的影響

設(shè)計(jì)綱領(lǐng)就是通常所說的設(shè)計(jì)任務(wù)書。是在根據(jù)規(guī)劃立項(xiàng)后，由業(yè)主請建筑師及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員對項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究，（Feasibilitystudy）并在此基礎(chǔ)上對建筑做出總體策劃，將規(guī)劃目標(biāo)設(shè)定的定性信息轉(zhuǎn)化為對建筑設(shè)計(jì)的指令性信息.其對高層建筑的一些重大原則已有了大體規(guī)定，如投資、規(guī)模、面積、層數(shù)、高度、功能組成及各種重要設(shè)備與設(shè)施等。

設(shè)計(jì)綱領(lǐng)往往對設(shè)計(jì)對象的平面輪廓和造型發(fā)生重大的作用。四、影響高層建筑平面與體形的因素

高層建筑是受綜合因素制約的藝術(shù)，高層建筑形式創(chuàng)意與形體塑造受多種因素的影響。

2、功能對平面與形體的影響

造型是內(nèi)部空間合乎邏輯的反映——內(nèi)容與形式統(tǒng)一，是設(shè)計(jì)的根本原則之一。

基本的平面與形體特征與功能密切相關(guān)——現(xiàn)代綜合性的高層建筑，大多是采用標(biāo)準(zhǔn)層作豎向累積（積層），標(biāo)準(zhǔn)層的功能是影響高層建筑形體的重要因素，重疊在高層主體里，形成高聳兀立的豎向體量；同時把功能復(fù)雜、大小不一的空間，安排在主體的低層及其毗鄰的附屬建筑里，形成高低起伏、富有變化、扁平舒展的橫向體量。形成了高層建筑在宏觀上最基本的平面與形體特征。

3、基地形狀對平面與形體的影響

這是顯而易見的。如：窄長的地形適于建條式建筑，小塊方整地宜建塔樓.

另外一些特殊地段（如十字口、丁字口、銳角交叉口等），則應(yīng)對用地形狀仔細(xì)研究、經(jīng)營，除滿足功能外，尚應(yīng)在形象上下工夫。

4、環(huán)境對平面與形體的影響

1．應(yīng)與地形、地貌、周圍景色渾然一體。

2．爭取好朝向和良好景觀，使建筑平面形式、空間組合及形體處理反映出基地特點(diǎn)。

3．城市生態(tài)環(huán)境要求高層建筑采用合理的規(guī)劃布局。

4．氣候環(huán)境對平面與形體有明顯的影響。（不能不考慮氣候特點(diǎn)。盲目選用人工調(diào)節(jié)，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用高。因而，不同氣候區(qū)——如濕熱地區(qū)與干冷地區(qū)的建筑有不同的特征。）

5．現(xiàn)有建筑環(huán)境對平面及形體有一定的影響，有時還是決定性的。

另外，結(jié)構(gòu)、材料、技術(shù)、建筑師的創(chuàng)意，社會人士對建筑的平面和形體均有著重大的影響。

五、高層建筑的造型設(shè)計(jì)

（一）高層建筑平面形式與形體塑造

1．高層建筑平面形的構(gòu)成

分為“線生形”和“形生形”兩種構(gòu)成方式。

（1）線生形：以基本線型的組合變化，可生出無窮變化的平面形式。

基本線型有三種：直線、凸線和凹線。

（2）形生形：以基本形為構(gòu)形基礎(chǔ)要素，創(chuàng)造新形體的構(gòu)形方式。

基本形有：正方形、矩形、正三角形、圓形、菱形等。

基本形經(jīng)漸變、彎曲、切割、錯疊、群化、減切、伸展、拉壓等，可產(chǎn)生各種新的形式。而將原形作交合、取舍，也可產(chǎn)生許多新形式。（二）高層建筑的形體組成

高層建筑設(shè)計(jì)總則——整體性、簡潔性、易識別性，創(chuàng)造出豐富而協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體藝術(shù)造型。主體建筑（塔樓）（主要的辦公空間、住宅或）

1、整體形體組成附屬建筑（群房）（輔助空間，包括報(bào)告廳、餐廳等特殊空間）

2．高層建筑塔樓的三種基本類型：

（1）純幾何體——建筑形態(tài)的基本形式是規(guī)則幾何體。如：西格拉姆大廈、原紐約世貿(mào)中心大廈。

（2）雕塑體——即建筑形體有雕塑性。如香港的奔達(dá)中心。

（3）象征體——指建筑形體具有某種精神意味或象征性。如：北京鐵路西客站造型象征北京西大門，巴黎德方斯巨門，以及巴西首都巴西利亞之國會大廈等。

（1）

純幾何體---建筑形態(tài)的基本形式是規(guī)則幾何體。

（2）雕塑體——即建筑形體有雕塑性。

象征體——指建筑形體具有某種精神意味或象征性。

六、

高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層平面布局與空間組合設(shè)計(jì)

（一）標(biāo)準(zhǔn)層概念和意義

標(biāo)準(zhǔn)層：建筑中，具有相同（或相近）

平面布局、空間和結(jié)構(gòu)組織的樓層，

標(biāo)準(zhǔn)層通過豎向積層的構(gòu)成高層建筑。

意義：高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層的平面布局和空間組織，關(guān)系到高層建筑主體的大部分乃至絕大部分面積，決定著高層建筑形體的造型藝術(shù)效果。

高層建筑空間構(gòu)成的實(shí)質(zhì)——標(biāo)準(zhǔn)層積層，即有效的水平重疊加上合理的垂直貫穿

水平重疊——指很多個標(biāo)準(zhǔn)層在垂直向的層層積累。

垂直貫穿——是在層層累疊的標(biāo)準(zhǔn)層之間，用一定形式、內(nèi)容的垂直體以某種方式貫穿其中。

垂直體通常包含有結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、維護(hù)構(gòu)件、內(nèi)