簡介:高層建筑(辦公樓)設(shè)計(jì)講義一、高層建筑的概念(定義)、分類二、高層建筑的起源、發(fā)展及趨勢(shì)概況三、高層建筑的利與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)簡介六、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、標(biāo)準(zhǔn)層與高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)(兼談變形縫概念)八、標(biāo)準(zhǔn)層與相關(guān)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、高層建筑的定義自古以來,人類在建筑上就有向高空發(fā)展的愿望和需要。東西方古代建筑發(fā)展的歷史已充分證明了這一點(diǎn)。但是,真正實(shí)用、舒適、經(jīng)濟(jì)上可被普遍接受、技術(shù)上先進(jìn)、安全可靠、實(shí)施快捷的高層建筑,是由十九世紀(jì)末誕生、二十世紀(jì)逐漸發(fā)展成熟的。,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(duì)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(huì)議上(美國賓夕法利亞州伯利克市),才對(duì)高層建筑的定義取得了較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),并將之劃分為四類第一類高層建筑916層(最高到50米);第二類高層建筑1725層(最高到75米);第三類高層建筑2640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、高層建筑的起源、發(fā)展及趨勢(shì)概況1.區(qū)域上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?,F(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),芝加哥是高層建筑的故鄉(xiāng),早期的發(fā)展階段,芝加哥與紐約交替領(lǐng)先,大有一競高下之態(tài)勢(shì)。紐約的帝國大廈(1931年,鋼構(gòu),102層、381米、辦公)、紐約世界貿(mào)易中心大廈(1972北樓、1973南樓、110層,412米、鋼構(gòu)、辦公)曾先后位居世界最高樓達(dá)很長時(shí)間,而芝加哥的西爾斯大廈(1974年、鋼構(gòu)、110層、443米、辦公)重又奪回最高名次至不久以前。(為馬來西亞之佩重納斯雙塔突破),2.高度上正在尋求向新的高度攀升。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。另外,建筑師們尚在尋求向地下、深海、空間橫向發(fā)展等可能性途徑。,3.現(xiàn)代高層起因起因,是城市人口的極度膨脹,用地變得非常緊張,迫使建筑向空中發(fā)展加之,有著強(qiáng)烈的視覺、廣告效應(yīng)和精神、心理作用;同時(shí),經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展也為其提供了直接的物質(zhì)條件。(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),4.五個(gè)發(fā)展階段(見下表),三、高層建筑的優(yōu)點(diǎn)與問題、及其控制方法(一)高層建筑的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在五個(gè)方面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(duì)集中使道路管線縮短所致。,3.滿足大企業(yè)對(duì)辦公樓的規(guī)模、形象的需求?,F(xiàn)在正風(fēng)行的智能大廈(INTELLEGENTBULDING)需要將全體工作人員與現(xiàn)代化辦公設(shè)備容納在一個(gè)大樓內(nèi),以發(fā)揮集約、綜合效率。同時(shí),宏大有個(gè)性的大樓造型是企業(yè)形象的最佳體現(xiàn)。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。,(二)高層建筑的問題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(huì)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(gè)性、豐富、符合建筑自身性格和時(shí)代審美特性的作品。,地王68層384M1996,橫濱標(biāo)志塔70層3層塔樓296M1993年,橫濱國際和平會(huì)議中心31層高13956M1992,4.密集高層建筑的出現(xiàn)對(duì)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(huì)對(duì)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。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。,5.高層建筑的環(huán)境心理問題高層建筑與環(huán)境間的相互影響非常復(fù)雜。以下為幾個(gè)主要方面(1)陽光與陰影根據(jù)不同地區(qū)的特定自然氣候狀況,對(duì)陽光需求有明顯的差異。高層建筑會(huì)留下一條長長的影子,但它具有流動(dòng)性特點(diǎn)。塔式高層建筑的終日陰影最小,板式則相對(duì)大的多。(見示圖)因此,選址、布局時(shí),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(huì)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(huì)升高1015℃。對(duì)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(duì)高層建筑同樣有較大影響。街道布置時(shí),應(yīng)采用開敞式而避免封閉式;尚可以裙房、低層商業(yè)建筑起聲障作用。(見示圖),(3)風(fēng)對(duì)高層建筑的影響這主要是指高層建筑的風(fēng)振動(dòng)會(huì)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;③加速度變動(dòng)率(16次/秒,即引起人的不適)。為抵抗風(fēng)側(cè)力影響,高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加大進(jìn)深和嚴(yán)格控制高寬比。另外,除了風(fēng)對(duì)高層建筑本身有種種影響外,對(duì)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(huì)影響周圍的建筑,且給行人造成影響。(4)其它環(huán)境問題,(三)對(duì)高層建筑的合理控制方法根據(jù)具體情況常采用以下幾種方法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(duì)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(gè)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.以容積率控制高層建筑密度密度越大,空地則越少,必將帶來缺乏公共活動(dòng)場(chǎng)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90100,基本占滿基地同時(shí),一些高層建筑的有效容積率更高大50,如帝國大廈有效容積率為2578,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。,四.影響高層建筑平面與體形的因素高層建筑形式創(chuàng)意與形體塑造受多種因素的影響。(一)設(shè)計(jì)綱領(lǐng)對(duì)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(qǐng)建筑師及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究,(FEASIBILITYSTUDY)并在此基礎(chǔ)上對(duì)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(duì)建筑設(shè)計(jì)的指令性信息其對(duì)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(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的平面輪廓和造型發(fā)生重大的作用。,(二)功能對(duì)平面與形體的影響高層建筑是受綜合因素制約的藝術(shù)。內(nèi)容與形式統(tǒng)一,造型是內(nèi)部空間合乎邏輯的反映,是設(shè)計(jì)的根本原則之一?;镜钠矫媾c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),重疊在高層主體里,形成高聳兀立的豎向體量;同時(shí)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。標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀與功能密切相關(guān)如現(xiàn)代辦公室流行采用巨大的靈活空間,根據(jù)需要,空間可大可小、可分可合。所以,高層辦公樓的標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀自由度很大。而其它類型建筑的標(biāo)準(zhǔn)層則總是受到功能的種種限制。平面形式與建筑形體應(yīng)表現(xiàn)出功能要求和類型特征。但應(yīng)注意形式的自主性和對(duì)功能的超越。,(三)基地形狀對(duì)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(duì)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。,(四)環(huán)境對(duì)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(duì)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(duì)平面及形體有一定的影響,有時(shí)還是決定性的。(五)另外,結(jié)構(gòu)、材料、技術(shù)、建筑師的創(chuàng)意,社會(huì)人士對(duì)建筑的平面和形體均有著重大的影響。,四、高層建筑的造型設(shè)計(jì)簡介(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?;揪€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?;拘斡姓叫?、矩形、正三角形、圓形、菱形等。基本形經(jīng)漸變、彎曲、切割、錯(cuò)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。,2.高層建筑形體的三種基本類型(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。(圖)(2)雕塑體即建筑形體有雕塑性。如香港的奔達(dá)中心。(圖)(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(huì)大廈等。,3.高層建筑的造型與構(gòu)圖(1)高層主體設(shè)計(jì)總則整體性、簡潔性、易識(shí)別性。(2)高層建筑主體的空間與形體組合形式高層建筑造型既可采用對(duì)稱式構(gòu)圖,也可不對(duì)稱,既求統(tǒng)一,也需變化。在平面及形體構(gòu)成上可歸結(jié)為以下數(shù)種類型①單體式②雙體式奔達(dá)中心、紐約世貿(mào)、吉隆坡佩重納斯雙塔③聯(lián)體式德國募黎黑BMW公司大樓④變平面式通常為上大下小,如金字塔式、退臺(tái)式、臺(tái)階式等,例舊金山泛美大廈、貝聿銘香港中銀大廈等⑤群體式常被譽(yù)為“城中之城”,規(guī)模宏大、壯觀,以群體式解決復(fù)雜的建筑和城市問題,為超大型城市綜合體。例上海商城。⑥自由式反傳統(tǒng)的、不規(guī)則式建筑組合、有個(gè)性、自由、活潑。,(二)高層建筑的形體藝術(shù)與創(chuàng)作形體藝術(shù)與創(chuàng)造目的,即是要?jiǎng)?chuàng)造出豐富而協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體藝術(shù)造型。高層、超高層建筑不論從功能上或從整體形式上,一般可明顯地劃分出三部分樓下部(腳)、樓主干(身)、樓頂部(頭)。三部分有不同的功能和藝術(shù)形象特征主干(身)有塔式、板式、墩式三大類,而各類形體又有很多變化方式。樓腳之裙房做法和樓頂?shù)奶幚矸椒ㄒ餐瑯臃浅XS富。如果在設(shè)計(jì)中善于變化樓的各段之形體,并把握住整體關(guān)系,則可創(chuàng)造出異常豐富的高層建筑形體。,五、高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層建筑布局與組合設(shè)計(jì)(一)標(biāo)準(zhǔn)層積層概念和意義按豎向空間積層的相同樓層即構(gòu)成了高層建筑意義上的標(biāo)準(zhǔn)層。高層建筑標(biāo)準(zhǔn)層的平面布局和空間組織,不僅關(guān)系到高層建筑主體的大部分乃至絕大部分面積,而且決定著高層建筑形體的造型藝術(shù)效果。高層建筑的設(shè)計(jì)受到來自經(jīng)濟(jì)條件、使用功能、結(jié)構(gòu)要求、設(shè)備組織、防火規(guī)范等各方面的限制和約束。這些約束在很大程度上集中地反映在標(biāo)準(zhǔn)層上。高層建筑構(gòu)成的實(shí)質(zhì)(基本精神)是有效的水平重疊加上合理的垂直貫穿標(biāo)準(zhǔn)層積層方式。(圖),有效的水平重疊指很多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層在垂直向的層層積累。合理的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)部分隔構(gòu)件、電梯井、樓梯井和設(shè)備管道井等內(nèi)容。通過垂直體的貫穿,使各水平面(標(biāo)準(zhǔn)層)之間、水平面與地面之間形成支撐和聯(lián)系,才形成高層建筑。,(二)標(biāo)準(zhǔn)層布局和組合設(shè)計(jì)“核體”在高層建筑設(shè)計(jì)中,通常將樓梯、電梯、設(shè)備輔助用房、管井等集中布置,豎向?qū)R、貫通,并與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式結(jié)合形成堅(jiān)強(qiáng)的“核心”,用以抵抗巨大的風(fēng)和地震側(cè)移。該部分稱為“核體”。“殼體”用于辦公、居住、娛樂、休息(如客房)等人們?nèi)粘J褂玫牟糠帧?就“核體”與“殼體”的相對(duì)布局和組合而言,反映在標(biāo)準(zhǔn)層平面中,可有集中式、分散式、和綜合式三種主要形式。1.集中式。從使用功能出發(fā),要求高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層有良好的采光、交通流線以及和工作和居住等功能相適應(yīng)的空間劃分(避免相互干擾)?!凹惺健辈贾梅绞骄褪沁m應(yīng)高層建筑的這些要求的一種典型方式。它是將“核體”部分集中起來,在標(biāo)準(zhǔn)層中獨(dú)立成區(qū)布置。它與使用部分“殼體”的關(guān)系又可分中心式、對(duì)稱集中式、偏心集中式和獨(dú)立集中式等幾種方式。(圖),,(1)中心式中心式標(biāo)準(zhǔn)層的布局整體上最均衡,有效使用空間與核體的接觸最充分,適合于不同面積大小、平面形狀、縱橫比例的標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)成。有效使用面積與主要核體面積的比例可調(diào)性好,易于滿足不同功能、規(guī)模、層數(shù)的建筑布置。其應(yīng)用十分普遍。(缺點(diǎn)是常需要空調(diào),旅館尤甚)(圖),(2)對(duì)稱集中式對(duì)稱集中式是將核體置于標(biāo)準(zhǔn)層平面中部,兩端布置有效使用空間,構(gòu)成左右對(duì)稱的功能格局。特點(diǎn)是核體不影響房間采光、通風(fēng),橫向剛度好,交通方便。(如日本大阪阪急豪華大樓標(biāo)準(zhǔn)層圖),(3)偏心集中式將核體集中布置在標(biāo)準(zhǔn)層的一端或一側(cè),形成偏心集中式布置。當(dāng)核體位于一端時(shí),則另一端為使用空間,使用空間很集中、空敞,且自由性強(qiáng)。能較好地適應(yīng)局促、不規(guī)則用地,或?qū)ㄖ矫婧涂臻g有特殊設(shè)計(jì)要求的情況。當(dāng)建筑基地較小,總平面布置中人流、車流受到一定限制時(shí),常采用核體偏于一側(cè)的布置方式。(圖一端可為任意多邊形;美國紐約共和銀行場(chǎng)地限制,立面需采用豎向線條;一側(cè)香港愛群大廈),(4)獨(dú)立集中式將核體部分集中獨(dú)立布置于高層建筑主體之外,則集中偏心式就變成為獨(dú)立偏心式。核體成為高層主體的附帖式獨(dú)立體量。有效空間靈活、完整,有利交通、防火和疏散,且使總體造型有變化。(圖沙特阿拉伯吉加國家銀行),2.分散式由于種種原因,很多情況下需要將高層建筑的每層面積設(shè)計(jì)的較大,這時(shí)就需要根據(jù)交通、防火分區(qū),把電梯、樓梯、設(shè)備輔助用房及各種設(shè)備管井等,分散布置在每個(gè)防火分區(qū)的合理位置上,以滿足垂直交通、緊急疏散等具體要求。因?yàn)楹梭w分散均勻布置,使交通短捷,有利于組織雙向或多向疏散路線,且可以使平面布局靈活、造型豐富。,分散式分對(duì)稱分散式(兩端式)、自由分散式、獨(dú)立分散式。(1)對(duì)稱分散式將核體一分為二或一分為四,對(duì)稱布置于兩端或四角。特點(diǎn)交通路線可多向選擇、不交叉干擾、符合防火疏散要求、中區(qū)空間靈活完整、結(jié)構(gòu)剛度好。(圖兩端設(shè)核體;東京都新市政大樓兩大兩小),(2)自由分散式根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層平面形式與功能組織需要,在兼顧防火疏散和結(jié)構(gòu)合理性的前提下,靈活自由地安排核體布局,呈自由分散式布局。(圖上海華亭賓館平面),(3)獨(dú)立分散式為了使建筑內(nèi)部功能更為靈活或建筑形體塑造具有較大的可塑性,有時(shí)將核體移出平面以外,獨(dú)立分散布置,可使建筑產(chǎn)生獨(dú)特的藝術(shù)效果。(圖德國慕黎黑海波大廈平面),3.綜合式以上兩種核體布置方式均是典型形式,但更為常用的是綜合式布置。有的可能以某種方式為主,而兼有另一種布局特點(diǎn);有的可能將兩種甚至三種方式融為一體。它常兼有各種布局的優(yōu)點(diǎn),但若處理不好,也會(huì)給使用和管理帶來麻煩,降低使用效率。,(三)標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)模1.影響標(biāo)準(zhǔn)層規(guī)模的因素和有效使用率(1)因素影響標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)模的因素很多,有社會(huì)因素,也有美學(xué)因素。如社會(huì)因素有業(yè)主個(gè)人意愿、行政主管部門的想法;同時(shí)又有客觀條件諸多因素的限制(如場(chǎng)地約束、工程投資與產(chǎn)出效益、環(huán)境與景觀品質(zhì)要求、城市規(guī)劃及建筑法規(guī)控制等)。美學(xué)因素有講求主體的造型比例、追求“宏偉”、“高聳”、“挺拔”、“秀美”等美學(xué)效果。,(2)標(biāo)準(zhǔn)層規(guī)模的合理性評(píng)價(jià)由于影響因素復(fù)雜,使高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)模相差很大。規(guī)模合理性評(píng)價(jià)由于限制因素的復(fù)雜性,使得全面綜合地評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)幾乎不可能存在。但不可能不考慮其經(jīng)濟(jì)效益,也就是有效面積比率。與國外相比,我國的高層和超高層建筑的有效面積率(即效益)總體上偏低。原因有二首先是標(biāo)準(zhǔn)層面積過小(僅1000㎡左右);其次是使用部分進(jìn)深?。▏廪k公樓使用部分進(jìn)深可達(dá)1014M,而我國則常為9M以內(nèi)),經(jīng)研究表明標(biāo)準(zhǔn)層面積規(guī)模小于1500㎡或大于3000㎡時(shí),平面有效率下降較快。另外,層數(shù)增加,面積有效率也會(huì)降低。標(biāo)準(zhǔn)層有效率一般不應(yīng)低于65。我國關(guān)于高層辦公樓的總體建筑系數(shù)(而非標(biāo)準(zhǔn)層)建議值為K1使用面積/總建面≥57K2交通面積/總建面1525另外,標(biāo)準(zhǔn)層使用面積單位㎡平均占外墻長度值應(yīng)為008012M/㎡。超高層的外墻造價(jià)很高,約占總造價(jià)的57;并且,外墻過長還會(huì)在使用過程中損失大量能量。所以,外墻應(yīng)盡可能簡潔。,2.高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層平面面積規(guī)模和設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)規(guī)模高層辦公樓或?qū)懽謽瞧矫婵臻g應(yīng)符合現(xiàn)代辦公行為要求,一般采用大空間、可以靈活分隔的布置方式,標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)模從1000㎡至1500㎡較合適。我國有些資料集將標(biāo)準(zhǔn)層規(guī)模分為四級(jí)小型600800㎡,中型8001200㎡,大型12001500㎡,超大型1500㎡以上平面規(guī)模過小,平面有效利用率低,不經(jīng)濟(jì),也不利于辦公室或?qū)懽珠g的布置。,(2)高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)要點(diǎn)①標(biāo)準(zhǔn)層平面形式應(yīng)與體型選擇緊密結(jié)合,并符合用地、環(huán)境及城市規(guī)劃要求;②精心組織平面功能與交通流線,并符合防火及安全疏散規(guī)定;③從最佳平面效益出發(fā),合理地確定標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)模,并注意提高標(biāo)準(zhǔn)層平面的有效利用率;,④標(biāo)準(zhǔn)層平面空間尺度選擇,應(yīng)考慮現(xiàn)代辦公空間的多樣性、靈活性、智能化及不斷變革的特點(diǎn)。柱網(wǎng)尺寸通常選擇72728181M,或從控制單位面積外墻面長度的角度考慮,開間采用72、75、78108M,進(jìn)深則以8012M為宜。,⑤高層辦公建筑、寫字樓的交通及輔助設(shè)施用房宜集中設(shè)置,布局應(yīng)滿足使用功能要求和結(jié)構(gòu)剛度要求。A電梯配置數(shù)量電梯數(shù)量確定有專門的一套計(jì)算方法,自己查閱資料集。這里介紹一些經(jīng)驗(yàn)參考數(shù)值??陀秒娞輸?shù)量建議按大樓主體總建筑面積確定,一般每30005000㎡設(shè)一臺(tái);或者,客用電梯數(shù)量也可按5分鐘運(yùn)送大樓1215工作人員標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。服務(wù)電梯按客梯數(shù)量的1/31/4考慮。消防電梯按高層民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定設(shè)置。一般高層建筑(100M以內(nèi))設(shè)12臺(tái);超高層建筑應(yīng)不少于2臺(tái)。消防電梯平時(shí)可兼作服務(wù)電梯。,B電梯服務(wù)方式全程服務(wù)每層??块_門。10層以下采用。分區(qū)服務(wù)奇偶數(shù)停靠、分區(qū)???、設(shè)空中轉(zhuǎn)換廳方式。在一般高層辦公樓中,可采用奇、偶數(shù)層分開??康姆绞?;在超高層辦公樓中通常將電梯服務(wù)分區(qū)分段,以充分發(fā)揮電梯的輸送能力。有的尚采用空中轉(zhuǎn)換廳接力方式。(圖分區(qū)服務(wù)的幾種方式),C.載人電梯布置與侯梯廳的一般要求(圖),D.電梯剖面組成(圖),七.高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)骨架是高層建筑成立的根本所在。作為建筑師必須對(duì)結(jié)構(gòu)在平面中的表現(xiàn)方式、結(jié)構(gòu)對(duì)建筑功能組織和平面布局的影響、不同結(jié)構(gòu)類型的不同特性和適用范圍等結(jié)構(gòu)概念有較清楚的了解。下面對(duì)高層結(jié)構(gòu)概念作簡介。(一)選用有效的建筑體型標(biāo)準(zhǔn)層應(yīng)簡單、規(guī)整,以保證剛度均勻、減少因偏心而造成的扭轉(zhuǎn)。建筑體型應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利。目前,公認(rèn)的優(yōu)化高效能體形除平面為正方形或接近正方形的柱體外,還有全三角形(長金字塔形,泛美大廈)、橫向尺寸上窄下寬形(收分形)、圓柱形、三棱形等。這些形體的結(jié)構(gòu)體系能有效地對(duì)側(cè)向力形成三維反應(yīng),從而增大整體結(jié)構(gòu)的側(cè)剛度。,(二)控制高寬比(H/B)形體比例太細(xì)長時(shí),剛度小,在風(fēng)、地震側(cè)應(yīng)力作用下彎曲變形大。幾種結(jié)構(gòu)類型相應(yīng)適宜的高寬比值框架、框架剪力墻、單筒≤5,小于4為好;剪力墻、筒中筒、束筒≤6,小于5為好。,(三)高層建筑結(jié)構(gòu)選型1.幾種典型結(jié)構(gòu)體系的適用范圍應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)選型。這是高層建筑功能和藝術(shù)造型的依據(jù)。目前,高層建筑中常見的結(jié)構(gòu)體系有框架體系、剪力墻體系、框架剪力墻體系、筒體體系等。它們有各自相應(yīng)的適用高度范圍。(見下表),2.幾種常用結(jié)構(gòu)體系簡介(1)框架體系由橫梁將柱與柱聯(lián)系為整體,構(gòu)成承重骨架。15層以內(nèi)一般采用鋼筋混凝土材料。當(dāng)跨度大、層數(shù)多、荷載大時(shí),可采用鋼框架。平面形式可有多種變化,視具體情況而定。鋼框架是早期高層建筑的主要結(jié)構(gòu)形式。優(yōu)點(diǎn)顯而易見,缺點(diǎn)是剛度弱、怕火燒。,(2)剪力墻體系A(chǔ)剪力墻體系是利用外墻、內(nèi)墻作為承重骨架的一種結(jié)構(gòu)體系。B以傳統(tǒng)的墻代替梁、柱承載,同時(shí)兼有空間分隔、維護(hù)作用。C剪力墻既承受垂直荷載,又承受側(cè)向剪力,故得名。抗側(cè)剪力性能好,最高可達(dá)50層。D剪力墻形狀無任何限制,矩形、弧形、三角形、角鐵形等均可。(圖)E剪力墻布置應(yīng)與使用功能巧妙結(jié)合,并注意合理間距、分布均勻。(高層中的核體,功能與結(jié)構(gòu)合而為一。剪力墻間距太密則不便空間靈活;分布不均勻則使大樓各部分剛度不均勻,整體性差)(圖剪力墻平面布置示例)F剪力墻結(jié)構(gòu)最適合于旅館、住宅。(結(jié)構(gòu)與使用空間能有機(jī)結(jié)合)G剪力墻體系之低層段(通常指裙房)可通過一定的結(jié)構(gòu)措施轉(zhuǎn)換為框支方式,使低層空間流通、開敞。,(3)框架剪力墻體系將框架與剪力墻相結(jié)合為一體的結(jié)構(gòu)體系。豎向力共同承擔(dān),側(cè)向力之8090由剪力墻承受,1020由框架承擔(dān)。適宜層數(shù)為1530層,適合于高層綜合體,平面布局和造型均有很大靈活性。,(4)筒體體系這是60年代以后常用于超高層建筑(≥100M)的結(jié)構(gòu)體系。實(shí)際上,筒體是由框架和剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)展而成。它是由若干片縱橫交錯(cuò)的框架墻或剪力墻所圍成的筒狀封閉骨架。不僅能承受豎向荷載,而且能承受很大的水平荷載。(圖筒體示意)根據(jù)筒體的數(shù)量、布置和組成不同,又可分為框筒、筒中筒、組合筒等三種體系。,①框筒體系A(chǔ)它分內(nèi)筒外框和外筒內(nèi)框兩種。B外筒內(nèi)框使用較少。C內(nèi)筒外框更多使用。豎向荷載共同承擔(dān),主要側(cè)載由筒體承擔(dān);內(nèi)筒能與功能巧妙結(jié)合,外框可提供開敞的幕窗。,②筒中筒內(nèi)外設(shè)置兩層或更多層筒,能承受很大的水平力。大多用于40層或100M以上的超高層。由于結(jié)構(gòu)傳力原因,采用正方形或接近正方形的平面為絕大多數(shù)。(圓形也可),③組合筒(也稱束筒)組合筒體系結(jié)構(gòu)剛度比筒中筒更強(qiáng)大。組合方式是將若干個(gè)筒體組合在一起。(圖),(4)其它結(jié)構(gòu)體系除以上介紹的幾種常用高層建筑結(jié)構(gòu)體系外,還有一些非常規(guī)的結(jié)構(gòu)體系。如深梁體系、高層懸掛體系、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)外墻體系、空間井體體系、立面大開洞、設(shè)加強(qiáng)層。,(四)變形縫設(shè)置變形縫是高層建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)首先考慮的問題之一。分為溫度縫(溫度伸縮縫)、沉降縫、和防震縫三種。1.溫度縫一般只需基礎(chǔ)以上斷開、設(shè)縫。根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,建筑達(dá)到一定長度需設(shè)縫剪力墻50M;現(xiàn)澆框架55M;裝配式75M。具體尚有其它相關(guān)規(guī)定。(如室內(nèi)、土中、露天等),2.沉降縫下列情況需設(shè)A當(dāng)?shù)鼗翆幼兓?,壓縮性有顯著差異時(shí)設(shè);B建筑物本身高度、荷載相差大時(shí);(如主體與裙房之間)C基礎(chǔ)底面標(biāo)高相差大時(shí);(如部分設(shè)地下室,部分不設(shè)地下室,地基處理不一致時(shí))D沉降縫須從基礎(chǔ)開始全部斷開。,3.防震縫地震設(shè)防地區(qū),當(dāng)建筑外形復(fù)雜或各部分剛度、高度、重量相差懸殊時(shí),設(shè)防震縫以將建筑劃分為若干個(gè)簡單形體部分??p寬應(yīng)大于地震可能造成的頂點(diǎn)側(cè)移之和,并留余地。一般大于5070MM,不得小于50MM。4.注意三縫應(yīng)統(tǒng)籌布設(shè)、盡可能合設(shè),以免到處是縫。另外,縫的構(gòu)造處理應(yīng)解決防水和外觀問題。,八、相關(guān)樓層問題相關(guān)樓層主要指設(shè)備層、避難層、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層等。避難層(
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