高層建筑標準層設計

高層建筑標準層設計第1頁/共73頁第2頁/共73頁2、標準層類型

在標準層設計中，由于垂直體需要豎向貫通，故常將樓梯、電梯、設備輔助用房、管井等集中布置，并與相應的結構形式構成“核心體”，以抵抗巨大的風力和地震力，這部分通常成為核心體。而把用于辦公、居住等人們?nèi)粘Ｊ褂玫牟糠殖蔀椤皻んw”。核心體布置與高層塔樓功能類型關系不大，而殼體水平空間的形式則取決于塔樓功能類型。就“核心體”與“殼體”相對布置與組織關系而言，反映在標準層中可有集中式、分散式和綜合式三種主要形式。第3頁/共73頁第4頁/共73頁2、標準層類型2.1、集中式集中式布置方式是將“核心體”部分集中起來，在標準層平面中獨立成區(qū)，它與使用部分的“殼體”關系又可分為中心式、對稱集中式、偏心集中式和獨立集中式等幾種。第5頁/共73頁2.1、集中式2.1.1中心式核心體與殼體的接觸最充分，具有很好的適應性，適合不同面積大小、平面形狀、縱橫比例的標準層構成。加進中央筒體結構理論考慮之后更顯示其優(yōu)越性。和其他幾種布局相比較，它有最長的采光邊界線。但考慮日照和通風問題，這種布局的建筑（特別是旅館）一般都有空調(diào)。第6頁/共73頁2.1、集中式2.1.2對稱中心式核心體位于長條形標準層中部，兩端布置使用空間，構成左右對稱的功能布局。特點是結構橫向剛度好，交通方便，采光、通風較好。第7頁/共73頁2.1、集中式2.1.3偏心集中式

將核心體布置在標準層的一端或一側(cè)，形成偏心集中式布置。在基地較小，總平面布置中人流、車流受到一定限制時常采用這一形式，而且可使核心體部分的交通或輔助房間爭取到一定的采光面。第8頁/共73頁2.1、集中式2.1.4獨立集中式將核心體分置于高層建筑主體之外獨立布置，偏心式即轉(zhuǎn)換成獨立式，構成高層建筑附貼式獨立體量，使建筑有效使用空間更為靈活、完整，不但有利于交通、防火與疏散，而且可構成高層建筑的形體變化。如美國亞特蘭大哈埃特旅館、沙特阿拉伯國家商業(yè)銀行。第9頁/共73頁2.2分散式

對于每層建筑面積較大或有中庭的高層建筑，結合交通、防火分區(qū)的具體要求，將樓電梯、設備間、管井等分散地布置在每個分區(qū)的合理位置。這樣一來，對于防火安全設計和垂直交通組織較容易地得到滿足，而且平面布局比較靈活、造型比較豐富。第10頁/共73頁2.2、分散式2.2.1對稱分散式在集中式的基礎上，將核心體一分為二或以上，演變成具有二個或多個核體部分（兩端或四角）的對稱分散式。

第11頁/共73頁2.2分散式2.2.2自由分散式

根據(jù)標準層平面形式于功能組織需要，在兼顧結構合理性的前提下，靈活、自由地安排核體布局，呈自由分散式布置。如德國慕尼黑海波大樓。第12頁/共73頁2.2分散式2.2.3獨立分散式

為使建筑內(nèi)部功能更加靈活和建筑形體塑造具有較大的可塑性，有時將核體部分移出主體之外，獨立分散布置，可使建筑產(chǎn)生獨特的藝術效果。第13頁/共73頁2.3綜合式“因勢利導，因地制宜”是建筑設計的成功之道。如果說前面所歸納的幾種方式均具有典型性的話，實際工程中由于建筑不同環(huán)境、場地、規(guī)模、層數(shù)、使用功能、結構、設備等綜合因素影響，平面布局方式更多見的是前面幾種方式的綜合。第14頁/共73頁第15頁/共73頁第二節(jié)高層辦公建筑標準層設計

從功能的角度來說，不同功能的高層塔樓，便有不同空間組合的標準層，設計中也必然有各自的規(guī)律。目前我國最多的高層建筑功能類型為辦公、旅館、住宅，或三者組合形成的綜合樓。第16頁/共73頁一、高層辦公建筑分類高層辦公建筑按使用方式分，可以歸納為：出租辦公樓房地產(chǎn)開發(fā)商根據(jù)市場需求，投資設計建造，建成后以分層或分區(qū)等方式出租給公司、企業(yè)使用的高層辦公建筑；專用寫字樓某一大公司、銀行或企業(yè)，為了開展業(yè)務工作，而設計建造的專用高層辦公建筑，有時建筑規(guī)模較大，其多余的面積供出租給其他公司使用；高層政府辦公樓。第17頁/共73頁二、辦公建筑標準層空間體系構成辦公空間交通聯(lián)系空間衛(wèi)生服務空間設備空間第18頁/共73頁二、辦公空間類型辦公樓的功能空間一般可以分為辦公室、會議室、衛(wèi)生間、開水間、設備間和交通聯(lián)系空間。不同使用性質(zhì)的辦公樓具有不同的管理模式和辦公類型，且各種辦公機構大小規(guī)模不一。針對不同的辦公組織形式，一般可以分為以下四種空間類型：

2.1細胞型空間

2.2小組型空間

2.3開放型空間

2.4景觀型空間

第19頁/共73頁2.1辦公空間2.1.1辦公室。其組合應符合辦公組織形式和辦公工藝流程，并滿足采光、照明、景觀等方面的要求。辦公室平面的長寬比一般不超過2:1，凈高不低于2.4m。第20頁/共73頁2.1.2會議室。其功能正逐步從純粹的開會決策等延伸出展示、匯報、交流等功能，它應具備各種先進的技術措施，如投影儀、電腦、音像通訊設施。第21頁/共73頁2.2交通聯(lián)系空間2.2.1垂直聯(lián)系空間標準層的樓梯一般同時就是消防樓梯，按照消防規(guī)范的要求，每層樓梯總寬度應按其通過人數(shù)每100人不小于1米計算。辦公樓樓梯最小凈寬度不應小于1.2米。2.2.2水平聯(lián)系空間聯(lián)系順暢便捷，盡可能縮短行走距離，以提高工作效率。雙面布置房間走道凈寬不小于1.6m，單面布置房間走道凈寬不小于1.3m.。第22頁/共73頁2.3衛(wèi)生服務空間2.3.1衛(wèi)生間衛(wèi)生間應設前室，內(nèi)設洗手盆、鏡子、紅外線烘手器、觸滴式肥皂液等，并保證前室和衛(wèi)生間內(nèi)通風、排氣。各樓層衛(wèi)生間位置應統(tǒng)一，以便集中安裝上下水管道以及排氣管道井。衛(wèi)生間內(nèi)器具間尺寸如下：大便器小格間尺寸（單位mm）：900～1000x1200～1500;小便器中心間隔：700～800;洗手盆中心間隔：700～800;衛(wèi)生器具的數(shù)量應按照各層辦公樓核定人員指標計算，并符合《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》辦公樓每一衛(wèi)生器具的使用人數(shù)：大便器，男，50人/個，女，25人/個。小便器，男，50人/個。2.3.2開水間內(nèi)設開水器、洗茶杯及消毒的水池、吊柜、過濾茶葉的器具、垃圾桶及滴漏等。開水間的面積不應小于6平方米。第23頁/共73頁第24頁/共73頁2.4設備空間：可分為空調(diào)用房、配電房等設備用房和電力、空調(diào)、上下水、排煙排氣、通訊電纜及網(wǎng)絡等垂直管道井及配電箱、消火栓、警報器、監(jiān)視器、廣播等設施。第25頁/共73頁2、辦公空間類型2.1細胞型空間細胞式辦公室位于板式高層走道的兩側(cè)，或塔式高層核心體周邊回廊布置。房間面積較小，約9-40㎡以自然采光為主附以人工照明，私密性較強。第26頁/共73頁2、辦公空間類型2.2小組型空間類似于細胞型，只是房間是中等尺寸，面積約40-120㎡,每個房間廚房、衛(wèi)生間等服務房間。適合于內(nèi)部有一定數(shù)量成員協(xié)同工作，但內(nèi)外聯(lián)系較少的辦公方式，或小公司使用。第27頁/共73頁2、辦公空間類型2.3開放型空間

即由不到頂?shù)母魯鄤澐挚臻g，形成辦封閉的空間類型。這種空間類型便于管理，有助于加強工作之間的聯(lián)系，節(jié)省交通面積，提高工作效率。第28頁/共73頁2、辦公空間類型2.4景觀型空間這種也屬于開放式空間類型，但布局更為靈活、隨機。第29頁/共73頁第30頁/共73頁第31頁/共73頁第32頁/共73頁第33頁/共73頁三、高層辦公建筑標準層平面形式 影響平面形式的因素很復雜，包括審美心理要求、建筑功能要求、管理使用要求、基地狀況要求、環(huán)境氣候要求、技術條件要求等，須在綜合以上多方面要求后經(jīng)過建筑師的創(chuàng)作構思方能確定高層辦公建筑標準層平面形式。總的說來，其平面形式是以下三種類型或其變形。

塔型平面板型平面交叉型平面

第34頁/共73頁三、高層辦公建筑標準層平面形式

3.1塔型平面

當標準層平面長、寬相等或相差并不懸殊時，即形成塔型平面。這種平面形式進深與面寬沒有明顯差異，便于布置進深較大的辦公空間，且空間流動性較大，適用于需要大空間、對私密性要求不高、工作聯(lián)系密切的辦公機構。辦公空間圍繞垂直核心體布置，其使用、聯(lián)系、管理、安全疏散均較方便。當建筑高度越高，比板式樓更能發(fā)揮抗風能力與結構材料的優(yōu)越性。它所形成的細窄陰影對周圍建筑的遮擋影響相對較小。由于以上優(yōu)點，塔型平面在高層辦公建筑中運用最為廣泛。第35頁/共73頁3.1塔型平面正方形或矩形平面三角形平面圓形平面第36頁/共73頁3.1塔型平面

3.1.1正方形或矩形平面這種平面形式用地節(jié)省，平面利用率高，空間方正好用，平面基本均衡對稱，各方向剛度接近，抗風性能好，結構設計簡易，施工方便。其缺點是東、西向房間偏多。第37頁/共73頁3.1塔形平面3.1.2三角形平面：

辦公空間圍繞三角形核心筒布置，走道較短，與垂直交通核心聯(lián)系方便，在一定程度上能夠彌補矩形平面朝向方面的缺陷。但平面銳角處內(nèi)部空間不好利用，往往加以切角，若為形成獨特造型效果留銳利銳角，其內(nèi)部空間可作合理的井道式輔助空間。第38頁/共73頁3.1塔型平面3.1.3圓形平面

圓形平面較為經(jīng)濟，以相同面積的方形平面外墻約少10%，能以較少的外墻得到較大的使用面積，且走廊長度減至最短。由于視野開闊，空間富有動感，最適合布置大開間辦公室或景觀辦公室。圓形平面力學性能是各種平面中最好的，所受風力比類似矩形或方形平面約少30%。第39頁/共73頁3.2板型平面

板型平面是相對塔型平面而言，指標準層平面的縱軸向尺度比橫軸向進深尺度大得多。板型平面適宜建于狹長地段內(nèi)。平面進深較淺，采光通風較好，適合于分隔成中小型的獨立辦公空間。這種布置有可能爭取到明樓梯、明電梯廳、明廁所和明走道，天然光利用率高，通風好，節(jié)省能源，適合于行政或企事業(yè)單位管理辦公。板型平面也存在著一定的缺陷。從平面看，狹長形態(tài)勢必增加走道的長度，樓、電梯也將分散布置，從而增加了交通面積。所以與塔型平面相比，板型平面的平面利用率不高。從體形看，因其受風面積很大，結構體系所能達到的高度有限，而且板式樓的陰影，將長時間遮擋周圍建筑的陽光，這些都是在設計中選擇塔型、板型方案時應予考慮的因素。第40頁/共73頁3.2板型平面

平板形平面錯接板形平面弧板形平面第41頁/共73頁3.2板型平面3.2.1平板形平面即運用最廣泛的狹長矩形平面。其平面利用率相對同類型其他平面較高，結構簡單，造價經(jīng)濟，核心體可布置于中間，也可布置于兩側(cè)。第42頁/共73頁3.2板型平面3.2.2錯接板形平面

純粹的平板，雖然造型簡潔，但總會感到其形體顯得單調(diào)。調(diào)計中常將平板平面在進深方向進行不同尺度的錯位，豐富形體輪廊，同時滿足空間內(nèi)部功能與地形的需要。核心體通常位于錯位處。第43頁/共73頁3.2板型平面3.2.3弧板形平面弧板形平面主要是為了表現(xiàn)其婉轉(zhuǎn)柔美的形象，內(nèi)部功能與平板形相似。設計中常將凹面作正立面，形象美觀。弧板形平面常與平板形平面結合處理，以彌補平板樓形象單調(diào)的缺陷，或適應基地的形狀。第44頁/共73頁3.3交叉型平面

交叉型平面在某種程度上可以說是介于板型平面和塔型平面之間。它比塔型平面爭取了更多的靠窗位置，獲得了更好的自然采光條件，且在任何一平面上形成分區(qū)明確的自然單元，便于向相互沒有聯(lián)系的辦公機構提供獨立的使用空間，特別適合于出租辦公樓。由于幾個空間單元圍繞公共服務核心布置，不會出現(xiàn)類似板形平面那樣長長的走道，布局較為緊湊。第45頁/共73頁3.3交叉型平面

3.3.1Y字形平面

Y字形平面有較好的靈活性與適應性，根據(jù)平面層面積與地形，三叉翼可等長，也可異長，每叉翼內(nèi)布置房間無暗室，可中間設走廊服務于兩邊房間，也可取消分隔形成相對獨立的大空間，節(jié)省通道面積。

第46頁/共73頁3.3交叉型平面3.3.2十字形平面

十字形平面擁有Y字型平面的優(yōu)點，且每層可布置更多房間，與交通服務核心聯(lián)系也非常方便。第47頁/共73頁上述三種平面形式，僅僅是高層辦公建筑最基本的三種形式。由于辦公空間類型（特別是大空間辦公與景觀式辦公）對平面形狀的約束較小，這為創(chuàng)造別具一格、式樣新穎、獨有個性的平面形式提供了可能。建筑師可在地理環(huán)境、文化背景、氣候條件等因素的基礎上，充分發(fā)揮創(chuàng)造力。在上述三種基本形式可組合或衍生出變化多端、造型各異的平面形式。第48頁/共73頁第49頁/共73頁四、高層辦公建筑標準層平面規(guī)模的確定平面規(guī)模即標準層面積大小。它將對高層建筑內(nèi)環(huán)境、效益、效率、功能合理性、經(jīng)濟性等方面的優(yōu)劣產(chǎn)生重要影響，設計中應參照以下因素考慮：采光要求市場需求防火要求結構要求人均面積要求標準層平面利用率要求第50頁/共73頁四、高層辦公建筑標準層平面規(guī)模的確定4.1采光要求

現(xiàn)代高層辦公建筑雖然主要采用人工照明，但從舒適度與節(jié)能的角度出發(fā)，天然采光無疑成為影響辦公環(huán)境好壞的重要因素。就小空間辦公室而言，采用單面采光其進深不應大于7m；大空間辦公室、單面采光其進深不大于12m，雙面采光的辦公室相對兩面的窗間距不應大于24m。這是對標準層平面規(guī)模制約因素之一。第51頁/共73頁4、高層辦公建筑標準層平面規(guī)模的確定4.2市場需求

標準層平面規(guī)模應考慮業(yè)主或市場的需求，特別對于出租辦公樓，因租用公司有大有小。若進深過大，小公司租用就很難布置，如進深大于12m時，一家小公司若想租用50~100m2的面積，則合理布置就非常困難；但若進深過小，則使平面使用率偏低。因此辦公空間的進深應考慮市場需求，在經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，宜采用較小的進深；經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，宜采用較大的進深。增加標準層面積以適應大、中型公司需求，又可提高有效使用面積系數(shù)。第52頁/共73頁4.3防火要求4.3.1安全疏散要求

我國《高層民用建筑防火規(guī)范》（BG50045-95）中關于辦公樓的安全疏散有以下規(guī)定。（1）房間門至最近的外部出口或樓梯間的最大距離，位于兩個安全出口之間的房間為40m，位于袋形走道兩側(cè)或盡端的房間為20m。（2）大空間辦公室內(nèi)任何一點至最遠的疏散口的直線距離應≤30mm。第53頁/共73頁4.3防火要求

4.3.2防火分區(qū)要求高度超過50m或重要辦公樓（屬一類高層），每個防火分區(qū)最大面積為1000m2，不超過50m的普通辦公樓（屬二類高層），每個防火分區(qū)最大面積為1500m2；設有自動滅火系統(tǒng)的防火分區(qū)，其最大建筑面積可增加一倍。根據(jù)防火分區(qū)的要求，通常標準層只分為一個防火分區(qū)，若盲目擴大面積，將標準層分為兩個防火分區(qū)，則徒然增加交通面積和消防電梯數(shù)量，造價也會隨之增加。第54頁/共73頁4.4結構要求4.4.1結構體系對層數(shù)的約束

高層建筑主體結構具有多樣性，迄今為止主要有：框架、框架剪力墻、剪力墻、筒體、筒中筒、束筒、框筒等等。不同的結構體系所能達到的層數(shù)或高度有所不同。因此，當總建筑面積確定后，標準層平面規(guī)模將受到層數(shù)限制的影響，結構體系對平面規(guī)模雖屬間接影響，但在設計中必須考慮兩者的互動性，理想的平面規(guī)模需要合理的結構體系做保證。第55頁/共73頁4.4結構要求4.4.2高、寬比的要求

就體量而言，通常希望高層辦公樓不要太瘦，否則對結構的抗風、抗震控制不利。這種要求體現(xiàn)在對高層建筑高、寬比的限制上，我國的高層建筑結構設計規(guī)范對建筑的高、寬有一定要求，下表為不同結構體系所適應的層數(shù)和高、寬比限值。第56頁/共73頁4.4結構要求4.4.2高、寬比的要求

體系名稱框架框架剪力墻剪力墻框筒筒體筒中筒束筒帶剛臂框筒巨形支撐適用功能商業(yè)娛樂辦公酒店辦公住宅公寓辦公酒店公寓辦公酒店公寓辦公酒店公寓辦公酒店公寓辦公酒店公寓辦公酒店公寓適用高度(H)12層50m24層80m40層120m30層100m100層400m110層450m110層450m120層500m150層800m第57頁/共73頁4.5人均面積要求

辦公室內(nèi)每一個辦公人員需要確定某種標準的辦公面積（該面積指有效使用面積）包括家具所占的面積，工作活動需要的面積，額外的私密性要求的面積，有關的檔案資料貯藏面積以及內(nèi)部交通面積，并不包括休息、衛(wèi)生服務、公共設施等面積。每一個工作位置所占的面積因工作人員的工作內(nèi)容、性質(zhì)不同而有不同的面積指標。下表為不同工作人員的辦公空間面積要求，可以作為設計參考。

第58頁/共73頁4.5人均面積要求

辦公空間類型使用者辦公面積指標（m2）可能的辦公桌尺寸（m）獨立辦公間高級行政領導部門經(jīng)理項目經(jīng)理20~3015~2010~15（1.8~2.0）×（1.8~1.0）（1.6~1.8）×（0.8~1.0）同上小組辦公從職人員8~12同上大組辦公從職人員8~10同上開放空間辦公從職人員8~10同上開放空間辦公秘書、打字員、管理員5~9（1.2~1.6）×（0.6~0.8）+（0.8~1.2）×（0.6）開放空間辦公財務7~9同上成組空間商務5~10（1.5~1.8）×（1.0~1.1）接待、會議空間所有成員1.5~2（每人）同上第59頁/共73頁4.5人均面積要求平均樓面面積標準層平面規(guī)模的大小，除了應確定人均辦公面積外，還應考慮結構、交通、衛(wèi)生服務、設備設施所占面積分攤到每個工作人員的份額，故需確定每個工作人員的平均樓面面積指標。平均樓面面積指標為建筑總有效使用面積除以所有工作人員數(shù)。根據(jù)我國已建高層辦公建筑標準及實踐分析：平均樓面面積一般選用8~18平方米／人，這樣的幅度便于依據(jù)高層辦公樓的規(guī)模層數(shù)、辦公內(nèi)容、辦公布局方式、辦公有效面積等具體情況進行調(diào)整。第60頁/共73頁4.6標準層平面利用率要求標準層平面利用率即指有效使用面積與標準層面積的比率。標準層的有效使用面積指辦公室的凈面積。標準層面積包括有效使用面積和核心體面積之和。核心體面積如前所述包括交通設施（樓梯、電梯面積）、設備占用面積及輔助服務面積。平面利用率越高，說明相同的標準中有效使用面積越大，標準層的經(jīng)濟性越強。第61頁/共73頁4.6標準層平面利用率要求每一個標準層都力求有最多的有效使用面積。而有效使用面積又決定于標準層大小以及結構、交通、服務、設備等配套設施的經(jīng)濟合理性，假如標準層面積設定過小，而結構與配套設施限于條件有一個基本要求，則使用面積就相對減少，平面利用率就較低。因此一定程度上增大標準層面積，就能獲得更大比例的有效使用空間。但若標準層面積定得過大，不僅使進深擴大，影響采光，且交通線拉長，使用不便，有可能不符合防火要求，因此平面利用率也應有限度。通常，高層辦公建筑標準層平面利用率可控制在70%左右，小空間辦公室因其交通面積較多可低于70%，大空間辦公室可高于70%。第62頁/共73頁第63頁/共73頁4.6標準層平面利用率要求標準層理想面積

綜上種種因素，高層辦公建筑標準層面積以1000~2000m2較為理想，采用細胞型或小組型空間的辦公樓可取低值，而采用開放式辦公空間的辦公樓可取上值。應注意無論采用何種辦公空間，其標準層面積不宜小于600m2，由于防火分區(qū)的規(guī)定，最好不要超過2000m2。第64頁/共73頁5、高層辦公建筑的柱網(wǎng)選擇

5.1高層辦公樓的適宜結構形式高層辦公建筑平面空間應符合現(xiàn)代辦公要求，一般采用大空間和可靈活分隔的布置方式。因此，以框架與核心體為剛性墻組成的框架一剪力墻結構，或框架與核心體為筒體組成的框架一筒體結構是高層辦公建筑常用的結構形式。這兩種方式既可滿足上部辦公，下部裙房商業(yè)、娛樂等大空間要求，也可作靈活分隔滿足小空間辦公的要求。而純框架、純剪力墻結構通常不適合高層辦公建筑，巨型框架結構可視具體情況考慮。第65頁/共73頁5、高層辦公建筑的柱網(wǎng)選擇

5.2高層辦公樓確定柱網(wǎng)的因素 在上述兩種適宜的結構形式中必須確定柱網(wǎng)的尺寸。柱網(wǎng)尺寸選擇主要應考慮兩個因素：其一，標準層柱子將直落下部商業(yè)裙房及地下室，地下室多為停車庫，因此柱網(wǎng)選擇應與柱間車位數(shù)目結合考慮。在不影響標準層功能的前提下，獲得最合理、最經(jīng)濟的停車位數(shù)，二者往往并不予盾，容易協(xié)調(diào)。其二，柱網(wǎng)選擇應考慮樓板的結構高度，如果柱距過大，梁的高度增加，則勢必增大層高，這是很不經(jīng)濟的。第66頁/共73頁5、高層辦公建筑的柱網(wǎng)選擇5.3高層辦公樓標準層柱網(wǎng)尺寸根據(jù)長期實踐得到的設計經(jīng)驗，標準層柱網(wǎng)尺寸選用7.2m×7.2m~8.1m×8.1m比較合適，必要時可適當加大到9~10m。當標準層采用框架一筒體結構形式時，其進深尺寸（標準層外墻至核心筒體外壁不宜過?。┻x用8~12m為宜；當主體結構與裙房之間設結構轉(zhuǎn)換層時，在轉(zhuǎn)換層以上可以加柱，以減少柱距，增加樓層凈高。

第67頁/共73頁6、高層辦公建筑剖面設計

6.1凈高確定需考慮的因素剖面設計的主要內(nèi)容是確定建筑層高。建筑層高是高層建筑設計的一項重要參數(shù)，影響層高的因素很多，例如建筑的使用