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時(shí)間:2023-07-09 08:24:48
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1、外部形象設(shè)計(jì)高層辦公樓建筑外形的類型比較多,根據(jù)不同的企業(yè)性質(zhì),建筑外部形象設(shè)計(jì)需要根據(jù)不同的要求進(jìn)行改變。比如政府部門的辦公樓與企業(yè)部門的辦公樓外形方面就有較大的差異,這些建筑設(shè)計(jì)的差異性,大大增加的建筑辨識(shí)度。在設(shè)計(jì)建筑方案時(shí),設(shè)計(jì)人員還需要實(shí)地考察,要了解施工場(chǎng)地的土質(zhì)特點(diǎn)以及地基環(huán)境等,這樣才能使建筑設(shè)計(jì)符合因地制宜的原則。建筑設(shè)計(jì)的考察工作還包括對(duì)周圍環(huán)境的檢測(cè),在施工的過程中,不能破壞周圍的環(huán)境,要通過增加建筑外形的美觀性,美化周圍的環(huán)境,使高層辦公建筑成為當(dāng)?shù)匾坏懒聋惖娘L(fēng)景。建筑設(shè)計(jì)是城市建設(shè)的一部分,通過提高建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量,可以使建筑更具美感,還可以使建筑與周圍環(huán)境更加和諧,這也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。
2、內(nèi)部空間設(shè)計(jì)高層辦公樓建筑設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性工作,其包含的內(nèi)容比較多,而且這個(gè)建筑需要具備多種功能,還要根據(jù)使用性質(zhì)的差異性,改變建筑的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。性質(zhì)不同的企業(yè),其辦公樓的風(fēng)格也有一定的差別,在高層建筑中,建筑的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且建筑的功能需要比較多,這也給建筑設(shè)計(jì)提出了更高的要求。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑進(jìn)行平面布局設(shè)計(jì)時(shí),要將行政辦公區(qū)與技術(shù)房區(qū)分開,增加建筑結(jié)構(gòu)平面布局的靈活性,這也有利于擴(kuò)展建筑空間面積,提高建筑空間的美感。高層辦公建筑由于樓層比較高,在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),要注意保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,可以在建筑的集中中心設(shè)置一個(gè)中樞結(jié)構(gòu),這樣可以使建筑的功能更好的發(fā)揮,還能提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性。人流量大的空間(比如多功能報(bào)告廳)可布置在建筑首層,在院內(nèi)設(shè)單獨(dú)入口,第一步,重視生態(tài)環(huán)境設(shè)計(jì)。對(duì)于辦公建筑,創(chuàng)造舒適、健康的空間愛你環(huán)境是永恒的話題。這部分可以提高項(xiàng)目品牌形象,吸引高端公司人住。第二步,重視節(jié)約能耗設(shè)計(jì)。節(jié)約能耗設(shè)計(jì)并不是項(xiàng)目最終的目的,二趙金龍中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)黑龍江省電力勘察設(shè)計(jì)研究院黑龍江哈爾濱是降低客戶的運(yùn)營(yíng)成本,同時(shí)提高項(xiàng)的目的同類產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)地位。第三步,提高室內(nèi)健康舒適度,提高健康舒適度一方面能提高工作效率,另一方面能減少生病缺勤率,增加對(duì)客戶的吸引力。
3、辦公樓的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)和辦公樓首先在布局朝向上,應(yīng)該考慮建筑節(jié)能設(shè)計(jì),并控制開窗面積。保證各部分維護(hù)結(jié)構(gòu)的合理厚度及構(gòu)造,做好屋面保溫,給水排水、采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)、動(dòng)力等所有帶熱和低溫的管道均采取保溫措施,以降低能耗。采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)合理確定室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù),減少冷卻和加熱空氣所需要的能量,選配能效比高的暖通空調(diào)設(shè)備,減少運(yùn)行能耗等。
三、高層辦公樓建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能性
1、自然通風(fēng)自然通風(fēng)是炎熱地區(qū)節(jié)能的一個(gè)重要手段。利用自然通風(fēng)可以減少空調(diào)的能耗,自然通風(fēng)還能為室內(nèi)提供更多的新鮮空氣,減少因長(zhǎng)期封閉房間,室內(nèi)滋生的細(xì)菌和建筑材料釋放的有害氣體對(duì)人體健康的危害。在本樓設(shè)計(jì)中,我們利用中庭頂部加開大面積天窗和南北各層走廊的盡端開敞,加強(qiáng)自然通風(fēng),使房間盡可能形成穿堂風(fēng)。帶走室內(nèi)的熱空氣,而污濁的空氣從中庭頂部的天窗排出,形成室內(nèi)舒適的小氣候。
2、立體化、多層次的綠色空間大量的環(huán)境學(xué)、心理學(xué)研究表明透過玻璃觀賞植物等被動(dòng)活動(dòng),能使人心情舒暢,提高工作效率。辦公室可以說是員工的第二個(gè)家,我們要使室內(nèi)空間環(huán)境具有歸屬感,植物綠化景觀的融入無疑是最美妙的調(diào)味劑。它可以起到減輕眼部疲勞、提神醒腦的作用。除了美化作用,綠色植物景觀還具有吸收周圍環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì),并將其降解的作用,這已為許多實(shí)驗(yàn)所證明。綠色植物通過呼吸作用,向空氣中釋放出水汽,可以大大增加室內(nèi)環(huán)境的濕度。
3、使用環(huán)保型材料環(huán)保型材料是指對(duì)自然資源破壞較低、對(duì)環(huán)境污染較小、有利于人體健康、耐久或可再生的材料。建筑材料的生產(chǎn)過程會(huì)破壞自然資源,會(huì)排放有害物資污染環(huán)境,危害人體健康。此外,建筑的耐久性也是“環(huán)保”性能的一個(gè)重要指標(biāo),材料的耐久性差直接導(dǎo)致建筑的壽命降低。環(huán)保型材料既可以直接使用自然材料制造,又可以通過人工合成。
1.1平面構(gòu)成
超高層辦公樓在平面構(gòu)成上可分為線生形和形生形兩種。其中,線生形是以基本線型的組合發(fā)化,可生出無窮發(fā)化的平面形式?;揪€型有兩種:直線、曲線。而形生形是以基本形為構(gòu)形基礎(chǔ)要素,創(chuàng)造新形體的構(gòu)形方式?;拘斡校赫叫?、矩形、正三角形、園形、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。不同的平面組合構(gòu)成不同的建筑形體,從而形成極具特征及標(biāo)志性的寫字樓產(chǎn)品。
1.2體型研究
辦公樓在功能方面的定位較為簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑體型設(shè)計(jì)時(shí),一般不需要過多地考慮建筑內(nèi)容與功能等問題。但是,由于辦公樓常處于繁華地段,代表著某個(gè)區(qū)域的整體風(fēng)貌,其體型設(shè)計(jì)必須實(shí)現(xiàn)與城市建設(shè)的總體規(guī)劃、城市地域特點(diǎn)、周圍環(huán)境等方面的協(xié)調(diào)。因此,設(shè)計(jì)人員必須在設(shè)計(jì)中對(duì)超高層建筑的各個(gè)角度進(jìn)行完善處理,以保證建筑的圓融性。同時(shí),超高層辦公樓的建設(shè)在某種程度上代表著時(shí)代的風(fēng)貌、社會(huì)的特征,在設(shè)計(jì)體型時(shí),設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)盡量地結(jié)合當(dāng)前時(shí)代以及社會(huì)環(huán)境,通過應(yīng)用新型節(jié)能的材料、技術(shù)、工藝等,使建筑在體型及外立面,凸顯出對(duì)于生態(tài)化、人本化的設(shè)計(jì)理念。
1.3標(biāo)準(zhǔn)樓層技術(shù)參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)層主要由核心筒、辦公區(qū)域、走道三部分組成,其中核心筒主要包括客用電梯、后勤服務(wù)電梯(兼消防梯)、疏散樓梯、衛(wèi)生間、茶水間、空調(diào)機(jī)房、機(jī)電管井等。核心筒面積對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層的實(shí)用率起著決定性作用,在精細(xì)化設(shè)計(jì)中應(yīng)注意盡量壓縮核心筒面積,對(duì)機(jī)電管井及設(shè)備用房進(jìn)行多方案比選,控制面積。辦公區(qū)域進(jìn)深主要根據(jù)室內(nèi)采光、結(jié)構(gòu)、朝向及景觀、家具布置等方面決定,常規(guī)做法為8~12m。
1.4垂直交通體型
超高層辦公樓垂直交通以電梯為主,樓梯為輔。影響電梯廳尺度的因素主要有以下幾個(gè)方面:①寫字樓的定位是超甲級(jí)還是準(zhǔn)甲級(jí)、甲級(jí),不同的定位對(duì)電梯廳公區(qū)尺度要求不同;②電梯轎廂深度決定電梯廳的最小寬度,對(duì)于單側(cè)布置和雙側(cè)布置應(yīng)滿足規(guī)范及空間舒適度的要求;③可以利用高區(qū)電梯廳在低區(qū)設(shè)置輔助功能(如衛(wèi)生間、空調(diào)機(jī)房等)以提高利用率。
1.5消防設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員為超高層辦公樓設(shè)計(jì)消防裝置,要考慮到消防通道、消防出口、防火分區(qū)、疏散樓梯以及滅火設(shè)備等幾個(gè)方面的問題,同時(shí)要做好對(duì)于消防控制中心的設(shè)計(jì)。具體而言,在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí),要保證不同功能分區(qū)入口的獨(dú)立設(shè)定,并采用防火卷簾、隔墻、防火門等分隔不同防火分區(qū),還要做好對(duì)于防火分區(qū)疏散寬度的控制。每個(gè)分區(qū)要分成不同的防煙分區(qū),而各防煙分區(qū)的面積要在500m2以下,可用結(jié)構(gòu)梁作為防煙分區(qū)的劃分界限。此外,必須設(shè)置簡(jiǎn)單明了暢通的疏散樓梯,除了疏散樓梯方面的設(shè)計(jì)要求外,還要做好對(duì)于相鄰的安全出口之間的最大距離設(shè)定。
1.6機(jī)電設(shè)備
機(jī)電系統(tǒng)劃分應(yīng)根據(jù)物業(yè)類型、產(chǎn)權(quán)模式、營(yíng)銷定位等方面綜合確定。機(jī)電系統(tǒng)分為空調(diào)系統(tǒng)、強(qiáng)電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)??照{(diào)系統(tǒng)一般分為風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng);強(qiáng)電系統(tǒng)主要從以下幾個(gè)緯度重點(diǎn)考慮:負(fù)荷主要為生活給水、通風(fēng)系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)等,發(fā)電機(jī)房負(fù)荷主要考慮消防;弱電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)業(yè)態(tài)定位結(jié)合智能化統(tǒng)一考慮,常用的系統(tǒng)有智能監(jiān)控、信息網(wǎng)絡(luò)、停車智能化、公共空間燈光控制系統(tǒng)等;消防系統(tǒng)主要分為室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)。
2案例分析
太古匯,為大型綜合性建筑,座落于廣州天河路。主體建筑分為五部分,包括一棟212m高的42層辦公樓1,一棟166m高的29層辦公樓2,一座132m高的28層五星級(jí)酒店,一座文化中心,以及裙樓商業(yè)。兩座辦公樓及酒店,均為超高層建筑。各組成分別位于用地四角,利用裙樓商場(chǎng)把各部分聯(lián)合起來。地下共四層,地上的第三層裙樓屋面為一公眾文化廣場(chǎng)。屋面花園提供市民休閑場(chǎng)所,為城市作出貢獻(xiàn),與城市相互依存。整體構(gòu)思是以功能各異的塔樓,分別坐落于用地四角,因其高度、體量、朝向的差異,形成效果豐富的群體。如璀璨的長(zhǎng)方體水晶,從穩(wěn)重的石材基座生長(zhǎng)出來,各塔樓向外的角部對(duì)角切出球面弧線,形成的弧面與城市空間友善對(duì)話,塔樓之間也姿態(tài)親和。
3結(jié)束語
隨著大城市土地資源的稀缺,超高層辦公樓建筑將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷增加,這是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。當(dāng)然,我們也必須充分地意識(shí)到,超高層辦公樓建筑的發(fā)展給我們帶來了標(biāo)志、形象、空間、容量,但同時(shí)也帶來了社會(huì)、生態(tài)、防災(zāi)、安全、維護(hù)、管理等等的負(fù)面影響。所以,超高層辦公樓建筑建設(shè)至今,一直爭(zhēng)議不斷,特別是當(dāng)前世界能源和經(jīng)濟(jì)的不景氣,使人們對(duì)超高層辦公樓建筑越來越持懷疑態(tài)度,引發(fā)了眾多的討論,這些是每個(gè)建筑師都需思考的問題。
作者:吳彬彬 單位:廣州中交南沙置業(yè)有限公司
參考文獻(xiàn)
中圖分類號(hào):TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.13612/tp.2016.06.090
目前隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展,對(duì)建筑的造型和功能提出了較高的要求,一些高層酒店、辦公樓這一類的建筑在設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)置通高的共享空間,或者是局部設(shè)置通高的綠化空間,而傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法無法滿足其功能需要,為此,這就需要結(jié)構(gòu)工程師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行具體分析,妥善處理,從而保證建筑物的安全性及、可靠性。本文作者主要就高層辦公樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析與探討。
一、研究背景
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)背景下,我國(guó)的科學(xué)技術(shù)取得飛躍式的進(jìn)步與發(fā)展,進(jìn)而也在很大程度上推進(jìn)了我國(guó)的城市化建設(shè)進(jìn)程,尤其是伴隨著我國(guó)人民的生活水平的提高,更進(jìn)一步地促進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,此外,由于現(xiàn)代人們對(duì)生活品位要求的上升,不僅對(duì)建筑空間的要求有所提升,同時(shí)對(duì)建筑的安全性及可靠性的要求越來越高。而傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法無法滿足其功能需要,為此,需加以重新設(shè)計(jì),確保其設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性、規(guī)范性以及經(jīng)濟(jì)性,由于傳統(tǒng)性結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)其要求,加上結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身受力復(fù)雜、為此,必須要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的功能各個(gè)方面出發(fā)充分考慮合理設(shè)計(jì),從而提高建筑物的安全性及、可靠性。
二、普通高層辦公綜合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1主體結(jié)構(gòu)
對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要考慮到其結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)的適用范圍以及基本尺度,以下作具體的分析與說明:首先是框架結(jié)構(gòu),一般而言,框架結(jié)構(gòu)主要用于50m(10~12層)高度以下的辦公建筑以及高層建筑。因此,在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):一是要確??蚣芙Y(jié)構(gòu)傳力的直接性以及對(duì)稱的均勻度,同時(shí),為了方便于地下室的有效布置和經(jīng)濟(jì)性,柱網(wǎng)尺寸選擇7.4m~12m為宜,這也是最為常用的高層柱網(wǎng)尺寸,同時(shí),為了保證上部分商業(yè)區(qū)域的設(shè)置與布置,確保其良好的景觀視野和柜臺(tái)布置,小柱網(wǎng)控制在5m~6m為宜;二要從結(jié)構(gòu)角度講,柱網(wǎng)的尺寸可以適當(dāng)放大,但是結(jié)構(gòu)的上下不需要傳力直接或者是轉(zhuǎn)換,為了更加有利于框架梁鋼筋的抗震錨固,框架柱的斷面適當(dāng)放大,與此同時(shí),為了達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效果,促進(jìn)施工速度的加快,確保框架結(jié)構(gòu)剛度的合理性,可以適當(dāng)減少框架柱的數(shù)量;三是對(duì)于框架結(jié)構(gòu)本身而言,為了保證其整體的穩(wěn)定性與抗側(cè)能力,這與自身結(jié)構(gòu)密切相關(guān),為此在設(shè)置前期,合理確定柱斷面,斷面尺寸不可以過小,控制垂直荷載下的軸壓比(通常即為斷面壓應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度之比)具體的數(shù)值為:角柱0.65-0.75,邊柱0.7-0.8,中柱0.75-0.85。
其次是簡(jiǎn)體稀柱框架結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)是近年來一種具有發(fā)展前景的框架結(jié)構(gòu)體系,其主要由周邊稀柱框架和中央核心筒構(gòu)成,也近10年發(fā)展起來的,國(guó)外多采用鋼結(jié)構(gòu),核心筒與鋼框架的鋼梁上、鋼往采用混凝土組合,周邊鋼柱用鋼梁鉸接支承,而周邊的稀柱外框筒與核心筒協(xié)同工作,若是剛度不足時(shí),避難層與設(shè)備層可以加設(shè)外伸剛臂,并與其共同工作,且具有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)就是可以降低施工成本,減少勞動(dòng)力,加快施工進(jìn)度,但是也存在著一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn),就是樓面梁鉸接的共抗側(cè)作用未能及時(shí)有效發(fā)揮,這樣,忽視了建筑整體的合理性,只保證了某個(gè)構(gòu)件以及局部的合理性,不僅會(huì)影響到建筑的使用標(biāo)準(zhǔn),而且層高過高,會(huì)降低平面的利用系數(shù),最終導(dǎo)致整體造價(jià)提升,為此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要通過綜合考慮,堅(jiān)持合理的設(shè)計(jì)思想,選用合理的設(shè)計(jì)方法,使得每一個(gè)構(gòu)件的作用得到發(fā)揮,并保證其協(xié)同作用,既可以保證整體空間的抗側(cè)能力,而且可以設(shè)計(jì)出一個(gè)優(yōu)秀的作品,具體如圖1所示。第三是剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑工程中,剪力墻結(jié)構(gòu)主要適應(yīng)于高層住宅,尤其是利于家具的分隔與布置,而且具有較好的隔音、防盜、防火、分戶功能,根據(jù)大量工程實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),剪力墻在大開間分戶墻的應(yīng)用,既可以承受水平荷載,又可以承受垂直荷載,間距約在6m~8m左右,可以說是一種比較可行又實(shí)際的結(jié)構(gòu)布置,而對(duì)于高層公寓住宅而言,其自重只相當(dāng)于其一半左右,加上小開間用墻多,自重大、施工困難,平面不靈活,有害無利,結(jié)構(gòu)剛度大,用鋼量增加,目前已經(jīng)被歷史所淘汰。
2樓層蓋結(jié)構(gòu)
對(duì)于樓層蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析同樣也從三個(gè)方面出發(fā),即類型、基本尺度和適應(yīng)范圍,以下具體說明:
(1)梁格布置和樓層面板。高層建筑樓層蓋為了保證其自身的穩(wěn)定性與水平性,需要水平面保持應(yīng)有的剛度,尤其是對(duì)于現(xiàn)澆鋼筑混凝土結(jié)構(gòu),同時(shí),可以改善樓板隔聲防震效果,更為主要的是方便于電氣設(shè)備的走線和埋管,一般情況下,板的厚度要求保持在8cm~10cm為宜,若是立足于工作的經(jīng)濟(jì)角度,梁格布置的距離以3cm~4cm為宜,尤其是對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu),斷面、構(gòu)件(柱、墻、簡(jiǎn)體)均相對(duì)較大,在水平溫差的影響下,梁板會(huì)有相對(duì)較大的收縮應(yīng)力,加上板厚些,為此,可以根據(jù)需要適當(dāng)配置貫通分布鋼筋,以防止地面裝修破壞,提高整體樓層剛度,控制裂縫的發(fā)生。對(duì)于梁格的布置,要求在樓層面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中盡可能使其傳力直接,為了提升室內(nèi)的空間質(zhì)量,要保證梁格布置與建筑內(nèi)隔墻之間的對(duì)齊與有機(jī)統(tǒng)一,當(dāng)存在著一定的困難時(shí),可以采用預(yù)應(yīng)力跨度厚平板,適應(yīng)使得梁的間中擴(kuò)大,此時(shí),板厚預(yù)應(yīng)力取值L/40-L/50,其中,L則為板的短向跨度,另外,隨著板厚的的增中,室內(nèi)凈度也會(huì)加大,層高則減小,根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益分析,其具有可行性。
(2)梁的運(yùn)用。隨著現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展以及建筑技術(shù)水平的提升,人們對(duì)建筑空間要求不斷提升,主要表現(xiàn)為對(duì)空間靈活性和景觀視野的提升,因此,在這種情況下,樓面梁跨度要適當(dāng)加大,但由于樓高不允許,因此,這就成為一個(gè)關(guān)鍵的問題。在實(shí)際應(yīng)用中,可以考慮以下方面:一是為了保證建筑層高的合理性,要保證配筋合理以及梁自身的高度,豎向結(jié)構(gòu)相應(yīng)加大,會(huì)導(dǎo)致成本的增加,為此,可以在其中應(yīng)用扁梁或者是寬扁梁,保證其強(qiáng)大的生命力,不僅可以降低結(jié)構(gòu)成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)性,而且可以保證很好的穩(wěn)定性;二是從抗震角度講,由于高層建筑與多層建筑之間有著很大的不同,為此,必須要考慮其整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,包括支撐、剪力撐、筒體、剛臂等,并且可以適當(dāng)增加剛度,確保結(jié)構(gòu)的總體剛度、穩(wěn)定性以及抗側(cè)力。另外,要確定抗震等級(jí),帶地下室的建筑,當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí),此處的樓層部位在地震作用下屈服時(shí)將影響到地下一層,因此地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同;與主樓相連的裙房確定抗震等級(jí)時(shí),除應(yīng)按本身考慮外,還不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí);若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的50%,該部分已不能被視作次要抗側(cè)力構(gòu)件。
三、結(jié)語
總而言之,現(xiàn)代生活要求高層辦公樓設(shè)計(jì)要更加合理、科學(xué)、舒適,要有較大的靈活的自由空間,通過剪力墻設(shè)計(jì),提高其抗側(cè)強(qiáng)度,滿足建筑不同的使用要求,減少地震荷載、風(fēng)荷載,提高結(jié)構(gòu)的抗震能力,并且區(qū)性設(shè)計(jì)過程中,充分考慮建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)合理性,合理布置剪力墻、柱、框架梁,有效地滿足水平和豎向荷載。
參考文獻(xiàn)
[1]孫皓.普通高層辦公綜合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初探[J].科技風(fēng),2012(10):169.
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
中圖分類號(hào):TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)特征
1.1安全性
這一點(diǎn)對(duì)于高層商務(wù)辦公樓而言,非常重要。其作為人流密集的建筑設(shè)施,安全性的重要性不言而喻。這里的安全性不僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)及消防的安全層面,還需要考慮到建筑安全使用的問題,這包含了無障礙設(shè)計(jì)、功能的合理性設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
1.2舒適性
這里的舒適性主要是指功能實(shí)用,它不僅包括了采光、通風(fēng)、保溫等基本問題,還包括了建筑各類設(shè)施是否能創(chuàng)造合理的使用、是否能創(chuàng)造滿足人們活動(dòng)的空間等問題。這就要求高層商務(wù)辦公樓空間組合能利用自然環(huán)境和人造環(huán)境,充分發(fā)揮兩者各自的特點(diǎn),給使用者帶來身心的舒適。
1.3和諧性
從本質(zhì)上講,建筑和諧性來自建筑對(duì)所處地域或環(huán)境的適應(yīng),以及對(duì)其他周邊建筑設(shè)施使用者行為的了解和尊重。
1.4參與性
參與是一個(gè)人的本能意愿的反應(yīng)。就高層商務(wù)辦公樓空間組合而言,人的參與性,有利于更好的有序地組織各類空間,從而體現(xiàn)了“為人設(shè)計(jì)”的本質(zhì)。
1.5多樣性
建筑的多樣性是對(duì)使用功能多樣化的體現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,高層商務(wù)辦公樓各要素之間就必須相互補(bǔ)充配套、相輔相成、功能交織,成為一個(gè)具有多種使用功能的綜合體,從而滿足使用者物質(zhì)和精神上的需求。
2開放建筑理論的概念
(1)在開放建筑理論看來,建筑問題與社會(huì)問題緊密聯(lián)系?!伴_放建筑理論認(rèn)為建筑并不是單一功能、單一時(shí)空環(huán)境的設(shè)計(jì),它應(yīng)該是一個(gè)隨時(shí)間不斷變化的過程” [1]16。同樣,建筑功能形態(tài)的變化也離不開社會(huì)活動(dòng)及決策活動(dòng)的綜合作用。
(2)“開放建筑理論肯定并強(qiáng)調(diào)人在建筑這個(gè)‘永不完結(jié)的過程’的能動(dòng)作用?!?[1]17開放建筑理論認(rèn)為使用者應(yīng)作為建筑設(shè)計(jì)過程中一個(gè)重要決策方存在,其作用也應(yīng)從幕后走向臺(tái)前。
(3)在設(shè)計(jì)方法上,開放建筑理論把設(shè)計(jì)看作是構(gòu)筑一個(gè)開放的空間關(guān)系的過程,而不是針對(duì)某一終極目標(biāo)的封閉設(shè)計(jì),提倡用開放的設(shè)計(jì)層次來替代以前那種終極的設(shè)計(jì)手法。
3開放建筑理論在高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
3.1在空間的類型中的應(yīng)用
3.1.1外部空間的類型
空間的存在總是與其效用職能相對(duì)應(yīng),這是室內(nèi)外空間都適用的規(guī)律。就高層商務(wù)辦公樓外部空間而言,根據(jù)不同的空間職能,其亦可分為:公共、半公共、半私有及私有4種類型。
3.1.2內(nèi)部空間的類型
開放建筑理論認(rèn)為按照內(nèi)部空間效用的不同,可以把其分為二大類:一類是“服務(wù)空間”;另一類是“目的空間”,這對(duì)高層商務(wù)辦公樓的內(nèi)部空間同樣適用,那么它的“服務(wù)空間”和“目的空間”分別都代表什么呢?這就需要確定哪些內(nèi)部空間是服務(wù)的,而哪些是被服務(wù)的。結(jié)合高層商務(wù)辦公樓各空間的特性而言,交通、設(shè)備、廁所等空間都具有明顯的服務(wù)性,那么它們就是“服務(wù)空間”;而辦公、會(huì)議、接待等空間則處于被服務(wù)的地位,換言之,他們就是“目的空間”。
3.2在空間組合的適用性設(shè)計(jì)層次中的應(yīng)用
3.2.1組織層次
高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性組織層次設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是外部空間設(shè)計(jì)的內(nèi)容。就特性而言,其外部空間作為室內(nèi)與外界的過渡性存在,就如同是黑白漸變色表中位于黑白兩色之間的灰色層一般,也就是說,如果把室內(nèi)空間設(shè)為黑,那么室外空間就為白,外部空間就是這兩者之間的過渡帶,若結(jié)合外部空間的類型來看,那么它應(yīng)該是公共、半公共、半私有及私有外部空間過渡聯(lián)系的集合體,靠近室內(nèi)部分的外部空間模式的性質(zhì)呈現(xiàn)出私密性較強(qiáng),如私有外部空間,換句話說,高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)中組織層次所對(duì)應(yīng)的外部空間不僅具有公共性,還應(yīng)具有私密性。
3.2.2支撐體層次
一般來看,在高層商務(wù)辦公樓空間組合設(shè)計(jì)中支撐體內(nèi)不變的兩者是同時(shí)進(jìn)行的,承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般已經(jīng)考慮到了非彈性空間的設(shè)計(jì),所以,對(duì)高層商務(wù)辦公樓空間組合而言,支撐體層次與其結(jié)構(gòu)緊密相關(guān),換句話說,如果一個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu)形式確定,那么其內(nèi)部某些“服務(wù)空間”的布置方式也就基本確定,這點(diǎn)在實(shí)態(tài)調(diào)查中得以體現(xiàn),因此相對(duì)普適性的撐體層次來說,在高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)中的支撐體層次更注重結(jié)構(gòu)與“服務(wù)空間”的聯(lián)系。
3.2.3填充體層次
就高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)而言,其支撐體層次在確定建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,已經(jīng)對(duì)“服務(wù)空間”與“目的空間”的相互位置關(guān)系進(jìn)行了規(guī)定,也就在這個(gè)過程中對(duì)“目的空間”進(jìn)行了一次設(shè)計(jì),而“目的空間”作為是最主要的效用空間,如何對(duì)這部分空間進(jìn)行更好地二次設(shè)計(jì),成為高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)中填充體層次需要解決的問題。
3.3在各層次空間的特征中的應(yīng)用
3.3.1組織層次空間的特征
(1)整體性
它從根本上體現(xiàn)了高層商務(wù)辦公樓與周邊環(huán)境的相互融合,這與我國(guó)古建筑布局中“天人合一”的思想有異曲同工之妙。這應(yīng)該也是高層商務(wù)辦公樓空間組合的組織層次的適用性設(shè)計(jì)中外部空間所要達(dá)到的境界。具體展開的來說,其外部空間需要做到兩個(gè)方面,才能與城市環(huán)境達(dá)到整體性的有機(jī)統(tǒng)一:一方面,它需要滿足城市中生活人群向往優(yōu)質(zhì)游憩空間的天性;另一方面,它需要與城市環(huán)境形成連續(xù)的空間序列,從而本質(zhì)上改善與周邊環(huán)境的關(guān)系。
(2)開放化
里卡多·列格瑞達(dá)被問到建筑與環(huán)境的關(guān)系時(shí)說:“我認(rèn)為有一種常見的情況是錯(cuò)誤的,那就是到這來并說,‘現(xiàn)在我們要在這個(gè)街區(qū)上設(shè)計(jì)一幢完全與眾不同的建筑’,因?yàn)槟銢]有權(quán)利改變環(huán)境,” [2]他認(rèn)為兩者之間需要建立百分百地對(duì)話關(guān)系,也就是說建筑在與城市環(huán)境達(dá)到整體性關(guān)系的基礎(chǔ)上,其外部空間還應(yīng)該與其所在區(qū)域形成開放化的關(guān)系,這就要求高層商務(wù)辦公樓的部分公共性較強(qiáng)的外部空間向城市居民開放,成為城市綠化休憩景觀的延伸空間。
3.3.2支撐體層次空間的特征
(1)完整性
高層商務(wù)辦公樓空間組合的支撐體層次的適用性設(shè)計(jì)中“目的空間”的完整性,取決于其“服務(wù)空間”的合理布置,換言之,只有當(dāng)其“服務(wù)空間”達(dá)到完整性時(shí),其“目的空間”的完整性才能隨之實(shí)現(xiàn)。
(2)靈活性
空間的靈活性,是一種單向的特征。由于在“服務(wù)空間”在被確定之后,其已基本上喪失了靈活性,所以,靈活性的特征是相對(duì)于“目的空間”而言的,它體現(xiàn)了在高層商務(wù)辦公樓空間組合的支撐體層次的適用性設(shè)計(jì)中,其“目的空間”根據(jù)不同的使用方式,能被自由地劃分的能力。
3.3.3填充體層次空間的特征
(1)被規(guī)定性
①“目的空間”大小和容量的被規(guī)定性
“目的空間”大小和容量的被規(guī)定性主要體現(xiàn)了功能對(duì)建筑面積的要求。在高層商務(wù)辦公樓空間組合的填充體層次的適用性設(shè)計(jì)中,需要重視“目的空間”的這種特征,合理分割空間。
②“目的空間”形狀的被規(guī)定性
對(duì)于高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)中,填充體層次的“目的空間”來說,就更加復(fù)雜了,其不僅需要考慮自身功能的使用特點(diǎn),還需要考慮到特殊的客觀因素——柱網(wǎng)的制約,因?yàn)橹W(wǎng)的尺寸大小直接影響到地下車庫(kù)的使用效率,即其“目的空間”形狀的被規(guī)定性需要綜合地考慮自身功能使用的特點(diǎn)及柱網(wǎng)的合理化布置來選擇確定。
③“目的空間”質(zhì)的被規(guī)定性
“目的空間”的被規(guī)定性首先表現(xiàn)在形和量的兩個(gè)方面,但只有量和形的適用還不夠,還需要使“目的空間”在質(zhì)的方面也具備被規(guī)定性的特征。這個(gè)問題直接關(guān)系到功能組織的好壞。一般來說,不同性質(zhì)的房間,由于使用要求的不同,有的需要爭(zhēng)取較多的日照條件,有的則不需要直接照射。
(2)相對(duì)性
因?yàn)槭褂谜邥?huì)最大化的根據(jù)自身的要求對(duì)“目的空間”進(jìn)行組織分割,使形成的空間布局能充分的滿足他們的需求,而且隨著他們需求的持續(xù)變化,這種空間布局也將不斷更新,換言之,“自營(yíng)建構(gòu)”的過程從本質(zhì)上就要求“目的空間”具有相對(duì)性的特征。更需要指出的是,在高層商務(wù)辦公樓空間組合的適用性設(shè)計(jì)中,填充體層次的“目的空間”的這種相對(duì)性特征,從根本上還是建立其靈活性的基礎(chǔ)上,而且它還受到功能對(duì)空間規(guī)定性的制約,所以實(shí)現(xiàn)它也是有條件的,其主要是通過建筑師以專業(yè)的角度來指導(dǎo)使用者來實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王嵐.居住區(qū)休閑設(shè)施適用性研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2006.
中圖分類號(hào):U664.88文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
廣州某超高層辦公樓占地 27770 平方米 ,建筑高度 148.65 米,建筑總面積 144613.5 平方米。地下 3 層,地上 29 層。使用功能主要為: 商務(wù)辦公樓 。
1 、生活給水系統(tǒng)
生活給水供水方式
《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范))(GB50015—2003,2009年版,以下簡(jiǎn)稱“建規(guī)”)中第3.3.3—3.3.6條對(duì)建筑物內(nèi)生活給水系統(tǒng)的作了詳細(xì)的規(guī)定。并且規(guī)定超高層建筑宜采用垂直串聯(lián)供水方式。串聯(lián)供水需要在中間設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱,超高層建筑基本每隔15層會(huì)設(shè)置一個(gè)避難層,可利用避難層設(shè)備房,設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱及轉(zhuǎn)輸水泵。生活水池及第一級(jí)轉(zhuǎn)輸水泵設(shè)置于地下室。第一級(jí)轉(zhuǎn)輸水泵將水提升至第15層的避難層的中轉(zhuǎn)水箱內(nèi),靠中間水箱的重力向下供水。超壓部分設(shè)置減壓閥供水。同時(shí)第15層的避難層內(nèi)設(shè)置第二級(jí)轉(zhuǎn)輸水泵,供水至第30層的避難層的中間水箱內(nèi)。30層以下部分靠第二級(jí)避難層的中間水箱重力供水。以此類推,形成超高層的串聯(lián)供水。為了解決避難層下面2~3層如果直接靠上面的中間水箱供水會(huì)出現(xiàn)壓力不足的情況,可以采取錯(cuò)層供水,即底層避難層下方2~3層的用水由上一層避難層的中間水箱供水。
中間轉(zhuǎn)輸水箱兼高位重力水箱,并適當(dāng)設(shè)置減壓閥,可以滿足每個(gè)用水點(diǎn)水壓在0.05MPa~0.35MPa之間,轉(zhuǎn)輸水泵采用水位控制。這樣基本上可以每隔一個(gè)避難層設(shè)置中間轉(zhuǎn)輸水箱,有效減少機(jī)房占用面積。此供水系統(tǒng)承壓不會(huì)超過1.6MPa,此種供水方式安全可靠。廣州某超高辦綠色商務(wù)辦公樓給水供水方式即按此原則布置,分區(qū)如下:
一區(qū):地下三層至地上一層,由市政生活給水管網(wǎng)直接供水,水壓及水量不足時(shí)由負(fù)一層備用變頻調(diào)速生活給水機(jī)組加壓供水;
二區(qū):二至六層,由十五層轉(zhuǎn)輸水箱減壓供水;
三區(qū):七至十層,由十五層轉(zhuǎn)輸水箱直接供水;
四區(qū):十一至十四層,由屋頂高位水箱減壓供水;
五區(qū):十五至十七層,由屋頂高位水箱減壓供水;
六區(qū):十八至二十一層,由屋頂高位水箱減壓供水;
七區(qū):二十二至二十五層,由屋頂高位水箱直接供水;
八區(qū):二十六之二十九層,由屋頂變頻調(diào)速給水機(jī)組加壓供水。
生活給水設(shè)施
地下一層設(shè)生活調(diào)節(jié)水池及泵房,水池有效容積136 m3,分兩格;泵房?jī)?nèi)設(shè)生活轉(zhuǎn)輸泵兩臺(tái),向十五層轉(zhuǎn)輸水箱供水,一臺(tái)工作一臺(tái)備用。同時(shí)設(shè)一區(qū)備用變頻調(diào)速給水機(jī)組一套,當(dāng)市政給水不滿足使用要求時(shí),應(yīng)急供水。
十五層設(shè)生活轉(zhuǎn)輸水箱及泵房,轉(zhuǎn)輸水箱有效容積20 m3,分兩格;泵房?jī)?nèi)設(shè)生活轉(zhuǎn)輸泵兩臺(tái),向屋頂生活水箱供水,一臺(tái)工作一臺(tái)備用。
屋頂設(shè)生活水箱及泵房,水箱有效容積20 m3,分兩格;泵房?jī)?nèi)設(shè)變頻調(diào)速給水機(jī)組一套。
2、生活熱水系統(tǒng):
辦公樓內(nèi)主要熱水使用部位為衛(wèi)生間洗手,為了貫徹節(jié)約環(huán)保綠色理念,采用太陽能集熱器加熱和空氣源熱泵輔助加熱的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)。太陽能集熱器設(shè)在屋頂機(jī)電設(shè)備房屋面,空氣源熱泵機(jī)組設(shè)在屋頂?shù)孛?,?chǔ)熱水罐、加熱循環(huán)泵、熱水供水泵設(shè)在屋頂?shù)孛?,所采用設(shè)備均為防水型并設(shè)置防雨、防風(fēng)遮板。
3、污、廢水系統(tǒng):
生活排水系統(tǒng)采用污、廢分流排放方式。室內(nèi)餐飲廢水經(jīng)隔油器處理后,排至市政污水管網(wǎng)。衛(wèi)生間污水經(jīng)化糞池處理后,通過室外污水管道,排至市政污水管網(wǎng)。
室內(nèi)洗浴廢水、冷卻塔排水等優(yōu)質(zhì)雜排水,集中排至中水處理站污廢水調(diào)節(jié)池。
經(jīng)中水處理站處理后的中水供室外綠化、室外沖洗地面及水景補(bǔ)水使用。
空調(diào)冷凝水水質(zhì)較好,經(jīng)收集后直接作為中水供沖廁、沖洗室內(nèi)車庫(kù)及空調(diào)循環(huán)冷卻補(bǔ)水用。地下室糞便污水通過污水泵加壓送至室外化糞池處理、其他廢水經(jīng)潛污泵提升排至室外廢水管網(wǎng)。
4、中水系統(tǒng):
中水處理工藝采用:
預(yù)處理廢水調(diào)節(jié)池接觸氧化池膜生物反應(yīng)器消毒中水池用水點(diǎn)。洗浴廢水等優(yōu)質(zhì)雜排水經(jīng)中水處理工藝處理:地下一層設(shè)污廢水格柵井;地下三層設(shè)污廢水調(diào)節(jié)池、中水處理站、中水清水池及中水泵房。處理后的中水用于室外綠化及水景補(bǔ)水等使用。
5、空調(diào)冷凝水回收系統(tǒng):
空調(diào)冷凝水水質(zhì)較好,經(jīng)收集后直接作為回用中水供沖廁及空調(diào)循環(huán)冷卻補(bǔ)水等使用。
地下三層中水泵房設(shè)空調(diào)冷凝水池一,在中水泵房?jī)?nèi)設(shè)置變頻調(diào)速中水給水機(jī)組,供三層至十四層沖廁使用。沖廁剩余冷凝水接至空調(diào)冷凝水池二,由中水泵房?jī)?nèi)空調(diào)冷卻水加壓泵加壓供裙樓屋頂空調(diào)循環(huán)冷卻補(bǔ)水用?;厥账坎蛔銜r(shí)使用自來水補(bǔ)水至各收集池,自來水進(jìn)水管口高出溢流邊緣的空氣間隙不小于150mm。補(bǔ)水管進(jìn)水由水位控制,沖廁優(yōu)先使用空調(diào)冷凝回收水。排水管道設(shè)置超越管、水池設(shè)置溢流管。
6、消防系統(tǒng)
對(duì)于超高層而言,必須立足于自救,采取的消防給水應(yīng)該從安全的角度出發(fā)來確定其供水方式。一般超高層建筑會(huì)采用臨時(shí)高壓或者常高壓供水,可以結(jié)合建筑的高度和結(jié)構(gòu)形式綜合經(jīng)濟(jì)比較來選取。
目前市場(chǎng)上的水泵、閥門、管材壓力等級(jí)都可以達(dá)到2.5MPa,這樣一般100m~ 150m之間的超高層建筑一般可以采用一泵到底的供水方式,即與一類高層消火栓系統(tǒng)供水方式相同。在地下室設(shè)置消防水池和消防水泵,屋頂設(shè)置屋頂消防水箱穩(wěn)壓,中間設(shè)置減壓閥分區(qū)供水。建筑高度高于150~250米的超高層一般采用轉(zhuǎn)輸水箱串聯(lián)供水方式,與生活供水方式類似。在避難層設(shè)置轉(zhuǎn)輸水箱和轉(zhuǎn)輸水泵。轉(zhuǎn)輸水箱既是上面消防區(qū)域的消防水池,又是下面消防區(qū)域的屋頂消防穩(wěn)壓水箱。對(duì)于建筑高度大于250米的建筑,消防給水方式應(yīng)該采用最安全的方式,可以采用常高壓供水方式,在設(shè)備層或者屋頂上設(shè)置滿足火災(zāi)時(shí)間所需水量的消防水池重力供水,或者高壓與常高壓相結(jié)合的方式。
廣州某超高辦綠色商務(wù)辦公樓的消防供水方式即按此原則布置,此樓高度小于150米,消防給水系統(tǒng)采用一泵到底,不設(shè)中間水箱及轉(zhuǎn)輸泵。
室內(nèi)消火栓供水采用臨時(shí)高壓系統(tǒng),室內(nèi)消火栓設(shè)計(jì)水量40升/秒,室外消火栓設(shè)計(jì)水量30升/秒。在地下二層設(shè)置一套消火栓泵。室內(nèi)消防系統(tǒng)豎向設(shè)兩個(gè)分區(qū)。高區(qū): 十五層至二十九層,由消防給水泵加壓供水。低區(qū): 地下三層至地上十四層,由消防給水管網(wǎng)經(jīng)減壓閥減壓后供水;消火栓的布置保證室內(nèi)任何部位有2股消防水柱同時(shí)到達(dá),水槍充實(shí)水柱不小于 13 米。
自動(dòng)噴淋系統(tǒng)供水采用臨時(shí)高壓系統(tǒng),在地下二層設(shè)置一套自動(dòng)噴淋泵。噴淋系統(tǒng)按 中 危險(xiǎn) Ⅱ級(jí)設(shè)計(jì)。凈空高度8~12m的場(chǎng)所噴水強(qiáng)度采用12L/min. m2。凈空高度超過12m的場(chǎng)所采用自動(dòng)掃描射水高空水炮滅火裝置,設(shè)計(jì)流量為20L/s,與自噴給水系統(tǒng)共用給水泵。自動(dòng)噴淋系統(tǒng)豎向設(shè)兩個(gè)分區(qū)。高區(qū): 十四層至二十九層,由噴淋給水泵加壓供水。低區(qū): 地下三層至地上十三層,由噴淋給水管網(wǎng)經(jīng)減壓閥減壓后供水;
7、管道材料:
1工程概況
某大酒店兼商務(wù)寫字樓及商場(chǎng)的大型高層公共建筑項(xiàng)目占地17733.4 2m2,酒店建筑結(jié)構(gòu)形式為內(nèi)筒、外框結(jié)構(gòu)。主樓地上23層,地下1層,建筑總高89.4m。裙樓為酒店附屬用房,地下1層,地面以上3層,總高16.4m。
2初設(shè)階段
本工程裙房部分采用9. 6m×9. 6m大柱網(wǎng),其中部分為扇形平面。若采用普通混凝土結(jié)構(gòu),跨度為9. 6m的框架梁斷面高度需900mm左右,3~23層層高為3. 3m的無隔墻大空間,房間凈空很低,效果很差, 3層大會(huì)議室更無法使用,常規(guī)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)難以達(dá)到滿意效果,建筑方案不能實(shí)施。預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)由于能有效地降低結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面高度,增加室內(nèi)凈空,起到在凈空不變的情況下降低層高的作用。經(jīng)多方案比選論證,最后決定采用高效預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。
3預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)選擇
目前普遍采用的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)有無梁樓蓋和有梁樓蓋兩種。無梁樓蓋有其頂棚平整、降低層高、易于布設(shè)管道等優(yōu)點(diǎn)。因此,決定采用無梁樓蓋。提高建筑凈高,方便施工,同時(shí)便于設(shè)備通風(fēng)管道、吊棚的布置。
4預(yù)應(yīng)力筋布置特點(diǎn)
工程采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土, 9. 6m跨的無梁平板按柱上板帶和跨中板帶配筋。
1)非預(yù)應(yīng)力筋為增強(qiáng)抗震性能,在柱上板帶800mm寬度范圍內(nèi)設(shè)有通長(zhǎng)暗梁,其余部分設(shè)帶直鉤的上層負(fù)筋及等間距、通長(zhǎng)的下層非預(yù)應(yīng)力筋,非預(yù)應(yīng)力筋在柱上板帶分布為65%,跨中板帶分布為35%。
2)預(yù)應(yīng)力筋柱上板帶分布為67%,跨中板帶分布為33%。扇形平面各曲線預(yù)應(yīng)力筋以保持同一平衡荷載和相同預(yù)加力為原則配筋,這使得跨度較大的曲線筋對(duì)應(yīng)過大的矢高。為降低矢高從而加密間距,即采用調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋間距(根數(shù)n)及矢高的方法適應(yīng)變跨平面曲線布筋的需要。預(yù)應(yīng)力筋平面如圖1所示。
圖1預(yù)應(yīng)力筋平面布置示意
5設(shè)計(jì)依據(jù)
根據(jù)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理,采用荷載平衡法,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋采用拋物線形y=4e/L2(L-x)x。布置于受拉區(qū),以此來平衡樓板的自重和版面恒載,減小構(gòu)件的實(shí)際撓度。由于混凝土存在一定的壓應(yīng)力,可增加構(gòu)件的抗裂度,以減小受彎構(gòu)件的厚度,減輕自重和節(jié)約混凝土、鋼材。
工程設(shè)計(jì)是依照無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行?;炷翉?qiáng)度等級(jí)C40,控制應(yīng)力σcon=0.75fptk=1 178N/mm2,鋼絲束(鋼絞線)抗拉強(qiáng)度極限標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1 570N/mm2,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fpy=1070N/mm2。預(yù)應(yīng)力筋張拉,當(dāng)跨度≥3跨時(shí),采用兩端張拉;而小于3跨時(shí),采用一端張拉,這樣便于施工,也減少預(yù)應(yīng)力損失。
6計(jì)算方法
6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)板計(jì)算荷載樓面采用花崗巖面層,恒載標(biāo)準(zhǔn)值為7kN/m2,活載標(biāo)準(zhǔn)值25kN/m2。外挑檐板挑出1m,板厚200mm,恒載標(biāo)準(zhǔn)值65kN/m2,活載標(biāo)準(zhǔn)值15kN/m2(有利荷載組合時(shí)不考慮此項(xiàng)荷載)?;钶d準(zhǔn)永久值系數(shù)取0. 5。其余相連非預(yù)應(yīng)力板厚度為120mm,恒載標(biāo)準(zhǔn)值5kN/m2,活載標(biāo)準(zhǔn)值15kN/m2。
2)使用狀態(tài)下位移及內(nèi)力計(jì)算采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所的后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算程序UP進(jìn)行預(yù)應(yīng)力板的有限元分析。
6.2計(jì)算原理
6.2.1內(nèi)力
因高層部分系框架-剪力墻結(jié)構(gòu),低層裙房依附于高層,故其水平側(cè)移可不考慮,只進(jìn)行垂直荷載的受力分析。按等代框架法,每榀框架由一系列等效柱或支座和板梁條帶構(gòu)成,板梁條帶寬以柱中心線兩側(cè)板格中心線為界線。在豎向荷載作用下,把多層等代框架劃分為單層框架,按彎矩分配法計(jì)算得整個(gè)板帶內(nèi)的彎矩,按比例分配于柱上板帶和跨中板帶。同時(shí)考慮到二個(gè)方向總彎矩彼此互相垂直,故在二個(gè)方向均以全板帶寬的負(fù)荷面計(jì)算,不存在荷載在二個(gè)方向進(jìn)行分配的問題。
6.2.2配筋計(jì)算
1)確定板厚根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值,取9600/40=240mm。
2)根據(jù)受力情況及支承條件,確定預(yù)應(yīng)力筋的類型為拋物線形,確定矢高e。
3)計(jì)算第1批預(yù)應(yīng)力損失σⅠ。。
4)按第1批預(yù)應(yīng)力損失δⅠ,計(jì)算第2批預(yù)應(yīng)力損失σⅡ。
5)計(jì)算有效應(yīng)力σpe=σcon―(σⅠ+σⅡ)。
6)求出各跨的預(yù)加力Npe,以取其中偏大的Npe作為整個(gè)連續(xù)結(jié)構(gòu)的預(yù)加力Npe,調(diào)整各跨的矢高e,使Npe與被平衡荷載qb相一致。
7)計(jì)算未被平衡的荷載qnb(凈荷載)引起的不平衡彎矩Mnb。
8)根據(jù)目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)范,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一般按二級(jí)抗裂度控制。預(yù)應(yīng)力度偏高,有時(shí)反向應(yīng)力較高,往往不利于早期裂縫控制,也不利于抗震耗能。如果為了降低預(yù)應(yīng)力度而增加普通鋼筋,則總用鋼量增大,總體上看不經(jīng)濟(jì),表明大多情況下樓蓋結(jié)構(gòu)按二級(jí)抗裂度設(shè)計(jì)偏嚴(yán)。適當(dāng)放寬混凝土受拉允許應(yīng)力,拉應(yīng)力限制系數(shù)由0. 6放寬為0. 8~1. 0,αctl由0.25放寬為0. 4~0. 5??刂平孛婵沽褢?yīng)力不超過規(guī)范值。σ=Npe/A±Mnb/W,同時(shí)保證截面的抗剪及抗沖切能力。
9)承載力驗(yàn)算考慮了由于預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的次彎矩影響,計(jì)算彎矩取值時(shí)在支座取全部荷載下的總彎矩減次彎矩,在跨中取總彎矩加次彎矩。
10)驗(yàn)算撓度。
11)修正圖示理論束形(此步對(duì)板來說可免去,因次彎矩影響小)。
12)其他附加驗(yàn)算曲線筋處的局壓及抗剪。
6.3鋼筋配置(見表1)
表1鋼筋實(shí)配
注:①AP為預(yù)應(yīng)力筋面積;AS為非預(yù)應(yīng)力筋面積;②懸臂長(zhǎng)2. 4m,配筋均按相應(yīng)柱上跨中板帶面配置
7構(gòu)造處理
1)曲線預(yù)應(yīng)力筋如圖1所示,曲線筋在弧線處預(yù)應(yīng)力筋的跨度是變化的,以板帶中心長(zhǎng)度代表跨度,以各板帶跨具有同一平衡荷載及相同預(yù)應(yīng)力為準(zhǔn)則,結(jié)合相鄰跨直線分布筋的連續(xù)性,用調(diào)整矢高e和間距的方法來考慮布筋。
2)輻射筋預(yù)應(yīng)力筋固定端,因沿軸X1、Y1最小間距>70mm,故取83mm;在軸X1、Y1處間距310mm,輻射筋放在曲線筋上,在輻射筋及板帶盡端設(shè)有抗劈裂筋,如圖1所示,以防由于預(yù)應(yīng)力筋密集,拉應(yīng)力集中而產(chǎn)生劈裂。
3)通過樓板有限元分析,對(duì)于不設(shè)梁的樓蓋,不論在豎向荷載還是在水平荷載下,樓板在和柱連接的部分都會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力峰值,因此在設(shè)計(jì)中除預(yù)應(yīng)力鋼筋外,對(duì)普通鋼筋在柱軸線上集中布置,并形成暗梁。采用這種布置方法有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):①便于端部預(yù)應(yīng)力筋的單根錨固張拉,減小張拉端穴模對(duì)柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的不利影響;②可用普通鋼筋有效地控制應(yīng)力高峰處的裂縫;③水平地震作用下的彎矩可主要由延性較好的普通鋼筋承擔(dān)。
4)后澆帶在沿軸X1、Y1非預(yù)應(yīng)力板與預(yù)應(yīng)力板相交接處設(shè)置預(yù)應(yīng)力張拉端,張拉后用強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的混凝土澆筑封閉。
8結(jié)語
1)扇形平面曲線預(yù)應(yīng)力筋沿曲線的剖面配筋是拋物線形,因而扇形平面內(nèi)的曲線配筋是空間曲線,嚴(yán)格地說處于空間受力。
2)扇形平面區(qū)段上的曲線是變長(zhǎng)的,如圖1所示,可分為以柱上板帶和跨中板帶為單元,計(jì)算寬度取板帶中心線長(zhǎng)為計(jì)算跨度設(shè)計(jì)配筋。依著板承受同一平衡荷載和相同預(yù)加力(控制應(yīng)力)的原則,利用預(yù)應(yīng)力筋矢高e和間距(根數(shù)/m)成正比,通過調(diào)整e和間距來達(dá)到較合理的配筋設(shè)計(jì)。
引 言:在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的大環(huán)境下,能源問題也日趨嚴(yán)峻,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為國(guó)家政策的重點(diǎn),也是建筑科學(xué)領(lǐng)域的新興課題之一。因此,我們應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性與緊迫性,把好節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān),監(jiān)督好施工節(jié)能用材關(guān),有效地提高居住建筑節(jié)能效率,降低建筑能源耗費(fèi),節(jié)約土地和能源,實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,打造屬于我們自己的、真正的環(huán)保節(jié)能、健康、舒適、便捷的高品質(zhì)建筑。
1 建筑節(jié)能的作用及其意義
建筑設(shè)計(jì)過程中必不可少的部分是建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。因?yàn)樗芷鸬揭患p雕的作用,不但節(jié)約資源還能夠?qū)Νh(huán)境起到保護(hù)作用。我國(guó)建筑節(jié)能已有幾十年的發(fā)展歷程,在這幾十年的努力下,節(jié)能設(shè)計(jì)有了技術(shù)性的提高,但是時(shí)代在發(fā)展,這便要求我們的節(jié)能技術(shù)也要通過創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)新的突破與發(fā)展。未來的設(shè)計(jì)發(fā)展要面向全國(guó)各地的建筑工程施工,將建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)推廣到全國(guó),從節(jié)能綠色環(huán)保幾個(gè)方面全面落實(shí),推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,并以不斷創(chuàng)新的精神來促進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展。
2 高層辦公樓建筑設(shè)計(jì)的原則
辦公樓建筑中聚集了很多企業(yè)員工,其在辦公的時(shí)候可能會(huì)產(chǎn)生一定的噪音與污染,這對(duì)周圍環(huán)境會(huì)有一定的影響,所以,提高高層辦公樓建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的首要任務(wù),就是對(duì)建筑場(chǎng)地的選擇。在選擇的過程中,要使辦公樓建筑符合城市規(guī)劃的要求,還要與市政設(shè)施相匹配,這樣才能使高層辦公樓建筑的建設(shè)更加和諧,才能盡量避免打擾周圍群眾的正常生活。辦公樓的設(shè)計(jì)需要考慮到租賃人的變動(dòng)問題,要使建筑具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,還要增加建筑的功能,在設(shè)計(jì)的過程中,可以增加停車場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)務(wù)室、餐飲廳等功能的設(shè)施,這樣可以大大增加建筑的價(jià)值,還可以為企業(yè)員工日常的辦公提供極大的便利性。高層建筑中一般都設(shè)有電梯,提高電梯設(shè)計(jì)的質(zhì)量,可以為員工節(jié)約一定時(shí)間,也可以有效的增加高層建筑的安全性。
3 高層辦公樓主要能耗分析
3.1 自然采光通風(fēng)利用率低
高層辦公樓設(shè)計(jì)時(shí)常采用方、矩、圓形的形式,導(dǎo)致其辦公空間常圍繞交通核心布局。設(shè)計(jì)進(jìn)深尺度一般在8m~12m 左右。自然光線很難滿足這樣進(jìn)深的采光要求,從而致使人工照明方式增加。高層辦公樓設(shè)計(jì)時(shí)由于進(jìn)深尺度較大,同時(shí)辦公樓內(nèi)部人員較多,單純的自然通風(fēng)無法滿足其內(nèi)部的要求。導(dǎo)致其空調(diào)系統(tǒng)使用率較高,從而急劇增大了空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)的能耗。
3.2 自身定位導(dǎo)致其能耗特點(diǎn)
與同等占地面積的低層及多層辦公樓相比較,高層辦公樓其容納人數(shù)以及信息處理量都要大的多,導(dǎo)致其能耗消耗的方面也要多出許多。具體表現(xiàn)在其內(nèi)部公共電梯的運(yùn)行、室內(nèi)通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)作、分區(qū)供水、分區(qū)供暖等方面都要消耗大量的能源。其中通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)、日常照明系統(tǒng)、垂直交通的動(dòng)力系統(tǒng)和辦公弱電系統(tǒng)是整個(gè)單體能耗最為主要的四部分。通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)耗能量大約占整個(gè)能耗的50%以上、日常照明系統(tǒng)大約為20%、垂直交通的動(dòng)力系統(tǒng)大約為10%、辦公弱電系統(tǒng)大約為10%,4個(gè)系統(tǒng)大約占到了整個(gè)能耗的90% 以上。同時(shí)辦公建筑還有這一些自身能耗消耗的特點(diǎn),具體包括以下幾個(gè)方面: 1日常照明系統(tǒng)能耗偏高; 2人員密度較大,導(dǎo)致其內(nèi)熱源量大; 3白天人員集中,夜晚人員稀少,導(dǎo)致其能耗高峰過于集中。
4 高層辦公樓節(jié)能設(shè)計(jì)的主要措施
4.1 提高自然光照及通風(fēng)能力
要提高建筑物自然光照及通風(fēng)能力就要盡可能減小單體總的進(jìn)深尺度。在用地范圍允許的前提下,主體標(biāo)準(zhǔn)層布置盡可能的趨向于板式布局、交叉式布局。減少筒式布局的出現(xiàn)幾率。這樣一來減少了單體的總進(jìn)深尺度,增加可以自然光照及通風(fēng)的幾率。其次,改變單體平面形式。高層辦公樓的平面形式中盡可能的出現(xiàn)內(nèi)院布局或者中庭布局的設(shè)計(jì),可以提高其自然光照及通風(fēng)的能力。也可選用立面邊庭布置,通常手法為隔幾層設(shè)置一個(gè)或多個(gè)能與室外相連通的通體空間。在邊庭內(nèi)部可以放置盆景或者栽培一些綠色植物,這樣不僅可獲取更多的自然光照外,還可改善室內(nèi)通風(fēng)能力,創(chuàng)造垂直綠化空間,提高空氣自然過濾能力以及辦公環(huán)境。室內(nèi)自然風(fēng)大體可以通過兩個(gè)方面來提高,一方面在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)單體空間的形式進(jìn)行合理規(guī)劃,盡最大可能創(chuàng)造有效的“穿堂風(fēng)”,在板式單體中有較好的體現(xiàn)。對(duì)于點(diǎn)式以及塔式建筑,需要最大化的組織兩相對(duì)垂直的墻面窗戶間的有效通風(fēng)環(huán)境。當(dāng)單體外墻面大面積選用玻璃幕墻時(shí),其一需要盡最大可能提高開啟扇的面積。其二利用辦公樓“間歇使用”的特點(diǎn)來提高自然通風(fēng)效率,最有效的方法就是采用雙層樓板,同時(shí)設(shè)置相變材料提高夜間的蓄冷量。其三外層幕墻采用雙層中空( 或內(nèi)部填充惰性氣體) 玻璃來提高保溫效果。在相對(duì)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐洲各國(guó)已經(jīng)大量的利用夜間通風(fēng)技術(shù),我國(guó)還處在起步階段,這種技術(shù)可以大幅度的提高單體的換熱效率,應(yīng)得到有效的大面積推廣。
4.2 提高建筑物朝向合理性
在初始設(shè)計(jì)及單體定位時(shí),確定相對(duì)較好及合理的建筑定位以及主要朝向,使得單體可以增加光照時(shí)間、有較好的自然通風(fēng)條件。這樣一來可以盡可能的減少人工采光范圍以及機(jī)械通風(fēng)范圍。
4.3 有效提高各圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效率
我國(guó)現(xiàn)有高層辦公樓護(hù)結(jié)構(gòu)大體可以分為實(shí)體圍護(hù)結(jié)構(gòu)和透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩大類。由于高層辦公樓護(hù)結(jié)構(gòu)大多不承擔(dān)主體建筑的受力,所以其材料的選擇也相對(duì)多樣化。但是結(jié)合我國(guó)現(xiàn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范及地方規(guī)程來看,護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的選用導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)較低的空心磚砌筑或加氣混凝土砌塊砌筑,同時(shí)還需要添加外墻保溫。在設(shè)計(jì)時(shí)還需要有效的控制其墻面的窗墻比,當(dāng)選用幕墻是可以適當(dāng)降低玻璃幕墻的使用范圍。當(dāng)砌體部分已經(jīng)達(dá)到節(jié)能規(guī)范及規(guī)程要求后,其他透明部分需注意以下方面: 1盡可能降低使用玻璃幕墻的范圍; 2合理控制外墻的窗墻比,盡可能的提高可開啟扇面積; 3選用單框雙玻中空玻璃同時(shí)選用傳熱系數(shù)相對(duì)較低的框料; 4根據(jù)單體需要增設(shè)單體部分朝向的遮陽設(shè)計(jì),從而降低室內(nèi)空調(diào)的使用頻率; 5在采暖與非采暖空間處增設(shè)保溫層以降低采暖部分的熱能損耗; 6在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的降低冷、熱橋的出現(xiàn),從而提高建筑整個(gè)單體的保溫效果。
4.4 利用可再生能源
單體的供暖系統(tǒng)可以采用地源或者空氣源的提供其供熱熱源,從而降低對(duì)常規(guī)能源的使用頻率。同時(shí)在其他能源部分的使用方面,可以開發(fā)可再生能源來減少對(duì)常規(guī)能源的使用頻率。例如太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能等。這樣可以大幅度的降低通風(fēng)及采暖系統(tǒng)的能源消耗。
5 結(jié)束語
總之,我們?cè)谶M(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)還要注意一定要根據(jù)建筑所在地的地理環(huán)境和資源環(huán)境,這樣才能夠因地制宜的設(shè)計(jì)出更加合理的建筑。同時(shí)還要注重綜合設(shè)計(jì)過程中的新觀念,在方案設(shè)計(jì)開始時(shí)就該安排相關(guān)專業(yè)的工種介入,相互討論,統(tǒng)籌各項(xiàng)事宜,最后設(shè)計(jì)出最佳的解決方案。
參考文獻(xiàn):
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及城市化發(fā)展趨勢(shì),中國(guó)經(jīng)濟(jì)正面臨著前所未有的機(jī)遇。以北上廣及沿省開放城市的近30年演變可知,城市建筑中的一大類:商務(wù)辦公樓,其數(shù)量及規(guī)模均以驚人的速度增長(zhǎng)。商務(wù)辦公樓是在統(tǒng)一的物業(yè)管理下,以商務(wù)為主,由一種或數(shù)種單元辦公平面組成的租賃辦公建筑。對(duì)于成熟的開發(fā)商,既要保證辦公樓的開發(fā)周期和建設(shè)成本,更要考慮其建筑設(shè)計(jì)達(dá)到功能空間的最大化和資源利用的最優(yōu)化。高層商務(wù)辦公樓是第一首選。
在高層商務(wù)辦公建筑中,標(biāo)準(zhǔn)層是其主要辦公空間的體現(xiàn)者。根據(jù)用地現(xiàn)狀,使用對(duì)象,管理模式等的不同,標(biāo)準(zhǔn)層表現(xiàn)出各種形態(tài)。作為高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層的核心,核心筒設(shè)計(jì),既包括消防疏散,人流分配,也包含衛(wèi)生間布置、空調(diào)類型、電氣等設(shè)備一系類輔助空間的設(shè)計(jì)內(nèi)容。核心筒設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系著辦公標(biāo)準(zhǔn)層的使用效率,因此對(duì)其加以系統(tǒng)的分析十分必要。本文將就其核心組織設(shè)計(jì)內(nèi)容加以分析。
高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層的核心筒布置形式
根據(jù)核心筒平面布置位置分類,可分為集中式、分散式和綜合式三類。前兩類又可分為不同的小類。見右側(cè)圖示。
1、集中式
考慮到疏散和使用上的均衡性,集中式大多數(shù)將核心筒部分放在接近中心的位置。
(1) 正方形(或長(zhǎng)寬比小于1.5的長(zhǎng)方形)標(biāo)準(zhǔn)層平面中,外墻到核心筒的距離一般10-15m,(詳見實(shí)例項(xiàng)目一),標(biāo)準(zhǔn)層面積一般為1000~1500 m2。由于正方形標(biāo)準(zhǔn)層平面外墻面積小,且內(nèi)部使用功能比較經(jīng)濟(jì)合理。因此成為多數(shù)高層商務(wù)辦公建筑采用的標(biāo)準(zhǔn)層布置形式;
(2)長(zhǎng)方形(長(zhǎng)寬比大于2)標(biāo)準(zhǔn)層平面中,外墻到核心筒距離可以做到30米(詳見實(shí)例項(xiàng)目二)需設(shè)置中間框架柱。其標(biāo)準(zhǔn)層面積一般做到1500-2500m2。長(zhǎng)方形的標(biāo)準(zhǔn)層由于長(zhǎng)寬比太大,對(duì)結(jié)構(gòu)不利,節(jié)能效果不好,大面積的陰影對(duì)城市的市容影響較大,所以高層商務(wù)辦公樓一般選用長(zhǎng)方形的標(biāo)準(zhǔn)層平面不宜是大型的。
2、分散式
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層面積達(dá)到3000 m2以上時(shí),集中式已經(jīng)很難滿足功能布置需要,必然要將核心部分分散布置(詳見實(shí)例項(xiàng)目三)。此類建筑常用于政府機(jī)關(guān)辦公樓等在功能和體量上要求有較大面積要求的建筑中。考慮到采光及視覺要求,通常采用長(zhǎng)寬比大于3的條形標(biāo)準(zhǔn)層平面。
3、綜合式
綜合式為上述兩種方式的結(jié)合,以日常使用的電梯為核心,可以將標(biāo)準(zhǔn)層平面分成幾個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)組織成相對(duì)獨(dú)立的核心系統(tǒng),各個(gè)區(qū)既獨(dú)立又保持一定的聯(lián)系,成組的核心主要適用于大型、特大型標(biāo)準(zhǔn)層平面。
對(duì)于高層商務(wù)辦公樓來說,集中式是最為常見的核心筒布置形式。由于可將標(biāo)準(zhǔn)層面積控制在一定的面積之內(nèi),適用于各個(gè)大小公司的租賃需求,辦公區(qū)域與輔助空間區(qū)域相對(duì)獨(dú)立,在使用上也靈活可變,并可分層租賃,十分有利于使用和管理。
電梯組織
電梯是高層辦公建筑最主要的日常交通工具,他直接涉及到高層辦公建筑的日常使用情況,在核心筒部分占有重要的地位,電梯和門廳的設(shè)計(jì)組合是核心筒布置的核心,其他功能將圍繞此部分組織。
高層辦公樓電梯服務(wù)的方式
(1) 全程服務(wù),即核心筒內(nèi)電梯在建筑物的每一層均停靠開門。這樣在使用上和管理上比較方便,但是一旦停靠的層數(shù)過多,在早晚高峰時(shí)段上將嚴(yán)重影響電梯的使用情況。
按照《資料集》標(biāo)準(zhǔn),10層以下采取全程服務(wù)是最為合理的。但百米內(nèi)的辦公樓,開發(fā)商考慮到租賃上的多樣化和管理上的簡(jiǎn)單化,在一定的標(biāo)準(zhǔn)層面積內(nèi)電梯服務(wù)更多采用的是全程服務(wù),設(shè)計(jì)上利用提高電梯的運(yùn)行速度來提高電梯的使用效率。例如實(shí)例項(xiàng)目一、二、三。
(2) 分區(qū)服務(wù),在高層辦公樓中,可采用奇數(shù)、偶數(shù)層分開??康姆绞?,也可采用將電梯分服務(wù)區(qū)分段,以充分利用電梯的輸送能力。也有的在建筑物上部設(shè)置轉(zhuǎn)換廳以接力方式為上區(qū)服務(wù)。
此方式一般多運(yùn)用于超高層辦公樓中,百米內(nèi)的商務(wù)辦公樓,可以在早晚高峰時(shí)段的管理上運(yùn)用分區(qū)服務(wù)的方式,但考慮到電梯使用的高效性,也會(huì)合理采用電梯分區(qū)服務(wù)的設(shè)計(jì),將核心筒分成高低區(qū)???,將低區(qū)電梯所占的面積在高區(qū)也可以利用。例如實(shí)例項(xiàng)目四。
電梯組設(shè)計(jì)
根據(jù)計(jì)算或者估算確定電梯數(shù)量后,利用電梯廳對(duì)電梯進(jìn)行組織構(gòu)成電梯組。常見形式有多臺(tái)電梯單側(cè)排列和多臺(tái)電梯雙側(cè)排列兩種。例如實(shí)例項(xiàng)目一,實(shí)例四(1)采用電梯單側(cè)排列,實(shí)例項(xiàng)目二、三、四(2)采用電梯雙側(cè)排列。
電梯組是辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層的一塊門面,也是日?;顒?dòng)最核心的地方,所以在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)內(nèi)裝修的定位。對(duì)商務(wù)辦公樓的電梯組的內(nèi)裝設(shè)計(jì),講究大方簡(jiǎn)潔美觀的原則,這樣的話,電梯組合盡量運(yùn)用對(duì)稱的形式,在電梯組內(nèi)不要出現(xiàn)設(shè)備檢修門,消火栓、樓梯門等各種雜亂的因素,保證電梯組的完整性。
消防電梯的設(shè)計(jì)
根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-95)(以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》)6.3.2規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)層面積劃分消防電梯數(shù)量。消防電梯一般會(huì)與疏散樓梯合用前室,平時(shí)兼作貨運(yùn)電梯。高層商業(yè)辦公樓的貨物流線比較簡(jiǎn)單,只是一些家具和辦公用品的搬運(yùn),通常一部電梯已經(jīng)可以滿足使用上的需要。所以開發(fā)商考慮到投資的合理性,通常將1500平方米作為標(biāo)準(zhǔn)層面積的分割線。
三、疏散樓梯布置
高層辦公建筑中樓梯一般只是作為日常輔助交通工具,從開發(fā)商立場(chǎng)而言,所占面積越少效益越高。但是由于樓梯最主要的作用是消防疏散,所以設(shè)計(jì)時(shí)與消防規(guī)范有密切聯(lián)系。
依據(jù)《高規(guī)》6.2.9,《民用建筑設(shè)計(jì)通則》(以下簡(jiǎn)稱《通則》)6.7.2,表6.7.10, 6.7.3, 計(jì)算疏散人數(shù)可確定樓梯的最小寬度,按照層高計(jì)算樓梯的梯步高寬和平臺(tái)寬度,最終得出疏散樓梯的最小平面尺寸。
依據(jù)《高規(guī)》6.1.5,表6.1.5, 6.1.7, 6.1.8, 每個(gè)獨(dú)立的辦公空間設(shè)置滿足疏散和使用要求的房間門,并使每個(gè)門到疏散樓梯的距離符合規(guī)范要求。實(shí)際工程中,通常設(shè)置兩臺(tái)疏散樓梯可滿足要求。平面布置上宜將樓梯盡量靠中心布置,并形成雙向疏散的格局,以便達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。
四、空調(diào)系統(tǒng)的選用
在標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)時(shí),空調(diào)機(jī)房的面積也會(huì)占有相當(dāng)大的比例,這與整棟樓空調(diào)系統(tǒng)的選用有直接關(guān)系。列表分析高層辦公樓常見的空調(diào)方案:
衛(wèi)生間布置和其他設(shè)備管井
衛(wèi)生間布置
依據(jù)《辦公建筑規(guī)范》3.3.5和每層辦公人數(shù)計(jì)算結(jié)果,確定衛(wèi)生間器具的數(shù)量,再根據(jù)《通則》6.5.3的要求進(jìn)行衛(wèi)生間布置,同時(shí)也要考慮留出適當(dāng)?shù)那鍧嶉g??紤]整層出租的需要,也要在核心筒處留出茶水間位置。
其他設(shè)備管井
強(qiáng)電間和弱電間:分別為5平方米左右,需要直接對(duì)外開檢修門,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層面積的不同,設(shè)備間的大小會(huì)調(diào)整。
給排水最主要的管井為消防噴淋管井,還有衛(wèi)生間的水管井,雨水管井可以和其它水管井合并。水管井的布置盡量可以長(zhǎng)向開門,便于檢修。
如果設(shè)置公共走道,根據(jù)《高規(guī)》8.4.1,應(yīng)設(shè)置走道排煙設(shè)施,為了減少走道的管道,通常設(shè)計(jì)時(shí),將排煙管井盡量分布在走道的兩端,這樣只需在吊頂下設(shè)置百葉解決走道排煙的要求;高層辦公樓的開啟窗無法真正滿足消防排煙的要求,對(duì)辦公空間一般選擇做機(jī)械排煙系統(tǒng),排煙井可與走道排煙井合用;按照前述所述,每個(gè)樓梯設(shè)有正壓送風(fēng)井,合用前室的正壓送風(fēng)井,每個(gè)管井為1.5m2左右;衛(wèi)生間如果沒有外墻開窗取風(fēng),則需要排風(fēng)管井;茶水間的排風(fēng)管井不能和衛(wèi)生間排風(fēng)合用。
了解各個(gè)設(shè)備管道的走向,才能比較合理經(jīng)濟(jì)的布置所需的管井,配套的設(shè)備管井在方案階段也需要同時(shí)考慮,預(yù)留位置,不然對(duì)核心筒的布置也有一定的影響。其后進(jìn)一步深化時(shí),設(shè)備專業(yè)可以按照實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算,最終確定各個(gè)設(shè)備用房和管井的位置和大小。將所有輔助功能盡量集中布置,可以留出更大面積的辦公場(chǎng)所,靈活布置辦公空間。
項(xiàng)目實(shí)例
項(xiàng)目一:
項(xiàng)目二:
項(xiàng)目三:
項(xiàng)目四:
結(jié)論
綜上所述,高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層核心組織設(shè)計(jì),是各專業(yè)在實(shí)現(xiàn)功能的前提下整體設(shè)計(jì)最優(yōu)化的過程,而這個(gè)過程看上去紛亂復(fù)雜且互相影響制約。此外開發(fā)商需要追求投入產(chǎn)出比以及利益最大化以及未來的市場(chǎng)接受度;相關(guān)政府審批部門也有城市規(guī)劃區(qū)域等多方面要求。因此作為設(shè)計(jì)工程的項(xiàng)目主師,需綜合把握各方面的因素與訴求,把握設(shè)計(jì)過程中的主要矛盾,方可設(shè)計(jì)出成熟的作品。
參考文獻(xiàn):
[1] 戴松濤,田燕.高層辦公建筑的標(biāo)準(zhǔn)層與核心組織,國(guó)外建材科技, 2004.
[2] 李珣聰 高層辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層平面規(guī)模和經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1994~2010中國(guó)學(xué)術(shù)期刊電子出版社
[3] 中國(guó)建筑工業(yè)出版社,建筑設(shè)計(jì)資料集(第二版)4,1994
作者簡(jiǎn)介:
姓名:董平華
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.
中圖分類號(hào):TU201.5 文章標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言:為了有效的改善環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然與建筑的和諧統(tǒng)一,在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)廣泛采用綠色節(jié)能技術(shù)。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、氣候、風(fēng)能、太陽能等因素,最大限度的使用自然資源,來降低能耗。在建筑設(shè)計(jì)中掌握綠色建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn),貫徹環(huán)保節(jié)能的設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。綠色節(jié)能設(shè)計(jì)可以有效的改善環(huán)境,確保人們的身體健康,并且可以從最大程度上降低能耗,合理利用資源的同時(shí)降低環(huán)境負(fù)荷,提高建筑的使用壽命并且可以提高經(jīng)濟(jì)效益。文章中筆者從高層辦公建筑設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。
一、節(jié)能照明設(shè)計(jì)
1.1、LED節(jié)能系統(tǒng)的使用
在進(jìn)行高層辦公樓設(shè)計(jì)過程中,在進(jìn)行建筑格局設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮采光的要求,實(shí)現(xiàn)節(jié)能照明的設(shè)計(jì)效果,并且在設(shè)計(jì)中對(duì)燈具的設(shè)計(jì)應(yīng)該選擇使用由紅外感應(yīng)和智能控制的LED節(jié)能系統(tǒng)。研究顯示LED節(jié)能系統(tǒng)每年可以節(jié)約用電四分之左右,符合節(jié)能減排,低碳生活的要求。
1.2 利用自然采光
1.2.1 水載體光煤系統(tǒng)
在進(jìn)行高層辦公建筑的采光設(shè)計(jì)時(shí),使用水載體光煤系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)辦公樓照明需求的同時(shí),還可以起到美觀的作用。水載體光煤系統(tǒng)的是通過利用陽光透過池水萊維地下室提供光照,再通過在地下室負(fù)一層設(shè)置玻璃采光窗,在窗戶和水池的光頭作用為負(fù)二層提供照明。使用水載體光煤系統(tǒng)進(jìn)行照明,最大限度的使用了太陽光,并且在陽光照射波光粼粼的池水的同時(shí)使得照明充滿動(dòng)感和浪漫色彩。
1.2.2 光導(dǎo)照明系統(tǒng)
在進(jìn)行高層辦公樓照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)為了充分體現(xiàn)綠色、節(jié)能、環(huán)保、低碳的理念,可以通過使用有采光器、導(dǎo)光管以及漫射器組成的光導(dǎo)照明系統(tǒng)來滿足建筑地下室的采光要求,并提高高層辦公樓的健康度。
使用光導(dǎo)照明系統(tǒng)可以有效的解決地下室的采光問題,使得地下室能夠享受到豐富的光照,使得員工即使在地下室也能享受到溫暖、健康、舒適的工作環(huán)境。
1.2.3 反光板系統(tǒng)
使用反光板系統(tǒng)進(jìn)行建筑照明設(shè)計(jì)時(shí),可以充分使用多余的太陽光進(jìn)行辦公樓的室內(nèi)照明,充分體現(xiàn)了節(jié)能、低碳的設(shè)計(jì)理念。反光板系統(tǒng)通過使用反光板來降低室外多余的照明,然后再使用淺色的頂棚來將多余的陽光反射到室內(nèi),實(shí)現(xiàn)室內(nèi)照明,并實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用,降低了能源的消耗。
二、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)
在進(jìn)行高層辦公樓的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí),首先應(yīng)該根據(jù)建筑物對(duì)舒適度的要求,對(duì)建筑當(dāng)?shù)氐臍夂蜻M(jìn)行分析,可以使用ECOTECT軟件里面的 Weather Tool 模塊來輔助建筑物的自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
在進(jìn)行建筑物的自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮建筑外的風(fēng)場(chǎng)規(guī)律、空間功能進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。為了保證自然通風(fēng)技術(shù)在高層辦公樓中發(fā)揮最大的效能,在進(jìn)行建筑物的朝向和平面形狀的設(shè)計(jì)時(shí)除了考慮日照條件之外,應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向、風(fēng)速以及風(fēng)的溫度。在進(jìn)行空間布局時(shí)應(yīng)該以開敞為原則,使用大面積的窗口來實(shí)現(xiàn)采光和通風(fēng)的需要,這樣就會(huì)有效的減少空調(diào)的使用量,起到節(jié)能減排的作用。
根據(jù)高層辦公樓的不同樓層的立面風(fēng)壓選擇不同的平開窗、懸窗以及中懸窗,設(shè)計(jì)過程中應(yīng)保證外窗的開啟面積在30%以上。
三、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)
3.1 雙層智能型幕墻
隨著幕墻骨架體系的發(fā)展以及玻璃溫室理念的提出,雙層幕墻也不斷發(fā)展起來并在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。為了突破依靠建筑的使用空間來給使用著帶來舒適感的局面,在建筑節(jié)能維護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中,采用雙層智能型幕墻技術(shù)與中空玻璃鋁合金窗外窗的有機(jī)結(jié)合。設(shè)計(jì)過程中,為了達(dá)到更好的節(jié)能效果,在進(jìn)行墻體的設(shè)計(jì)時(shí),除了改善墻體材料以外,采用中空玻璃可以起到更好地節(jié)能效果。中空玻璃通過使用性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)低于空氣的氬氣、疝氣和氪氣,考慮到經(jīng)濟(jì)因素,經(jīng)常使用氬氣來填充中空玻璃,來達(dá)到保溫隔熱的作用,并且可以有效地避免窗戶附近的眩光和高輻射,在節(jié)能的同時(shí)使得辦公樓的舒適感大幅度增強(qiáng)。
3.2 墻體保溫技術(shù)與外墻復(fù)合系統(tǒng)
隨著墻體保溫技術(shù)的不斷發(fā)展,在高層辦公樓綠色節(jié)能設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用墻體保溫技術(shù)。較為常用的保溫技術(shù)是有機(jī)與無機(jī)材料相間復(fù)合而成的墻體,而這種墻體除了傳統(tǒng)的承重、隔聲要求外,還增加了保溫隔熱的要求。除此之外,使用輕集料混凝土空心砌塊來填充內(nèi)外墻同樣可以起到保溫節(jié)能的作用。再者,多孔磚填充墻技術(shù)的出現(xiàn),使得墻體的保溫效果明顯提高,并且可以保持室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性,由于溫度和濕度的變化程度較小就可以提高墻體的使用壽命。
在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中廣泛采用外墻復(fù)合系統(tǒng),分別是外墻保溫裝飾板、擠塑聚苯板復(fù)合墻板加擠塑式水泥聚苯板以及聚氨酯泡沫噴涂材料復(fù)合墻板加擠塑式水泥聚苯板等。采用此種綠色節(jié)能技術(shù)后,通過對(duì)節(jié)能技術(shù)的深入挖掘和創(chuàng)新,不斷提高建筑物的使用壽命,改善建筑環(huán)境,節(jié)能減排,為高層辦公建筑創(chuàng)造一個(gè)舒適、健康、生態(tài)的生活環(huán)境。
四、悉尼麥格理銀行辦公樓設(shè)計(jì)賞析
伍茲·貝格(Woods Bagot)建筑事務(wù)所為麥格理集團(tuán)設(shè)計(jì)一個(gè)符合他們最新工作方式的建筑空間,這種工作方式稱為“移動(dòng)式辦公(ABW)”,是由荷蘭咨詢公司Veldhoen & Co 首創(chuàng)的一種靈活辦公平臺(tái)。作為一種慶祝合作的儀式,我們首先想開放十層高的中庭,點(diǎn)綴以26 個(gè)“會(huì)議箱”,賦予空間活力,并使其中的金融貿(mào)易活動(dòng)透明化??萍几小⑽磥砀惺謴?qiáng)烈的辦公室設(shè)計(jì),“懸浮”的一個(gè)個(gè)獨(dú)立辦公室形狀仿佛電梯盒子,高低不一,顏色不同。從側(cè)面看到的多層開放式辦公區(qū)十分壯觀。設(shè)計(jì)師結(jié)合建筑造型,盡量減少了墻壁的阻礙,用玻璃代替,增強(qiáng)了時(shí)尚感與采光度。目前的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)立足人們普遍的審美觀念,注重環(huán)境的和諧,在充分滿足人使用功能的基礎(chǔ)上,體現(xiàn)地方特色,凝練文化底蘊(yùn),合理布局,以體現(xiàn)景觀的和諧性,使景觀空間和功能與環(huán)境相協(xié)調(diào)。
現(xiàn)代的建筑在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該恢復(fù)之前對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,之后將景觀設(shè)計(jì)以及自然環(huán)境、地域文化背景相結(jié)合。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該堅(jiān)持以人為本的原則。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),除了滿足建筑功能以外,還應(yīng)迎合當(dāng)代社會(huì)對(duì)建筑節(jié)能的要求,實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的低碳型發(fā)展,最大限度的提高對(duì)可持續(xù)使用資源的利用,充分使用太陽能、光能、風(fēng)能以及新型建筑節(jié)能材料和節(jié)能技術(shù),實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的共同發(fā)展。
結(jié)束語:為了在滿足高層辦公樓的功能,為工作人員提供健康、舒適、生態(tài)的工作環(huán)境的同時(shí),實(shí)現(xiàn)低碳生活、節(jié)能減排以及生態(tài)保護(hù)的要求。文章中筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)高層辦公設(shè)計(jì)中的節(jié)能照明設(shè)計(jì)、自然通風(fēng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)等進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹。并對(duì)悉尼麥格理銀行辦公樓的設(shè)計(jì)進(jìn)行了賞析。通過綠色節(jié)能設(shè)計(jì)為工作人員提供一個(gè)舒適、健康、低碳的工作環(huán)境。
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自2013年12月1日起,重慶市執(zhí)行工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能(綠色建筑)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ50-052-2013(以下簡(jiǎn)稱為“《標(biāo)準(zhǔn)》”)。其中,《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)制性條文“4.2.3未設(shè)建筑自遮陽、綠化遮陽等措施的建筑西向外窗(含透明幕墻)窗墻面積比>30%時(shí)應(yīng)設(shè)置活動(dòng)外遮陽系統(tǒng)?!痹鰪?qiáng)了對(duì)減少建筑西曬得熱的控制,提出了建筑自遮陽、綠化遮陽和活動(dòng)外遮陽三種遮陽措施。此外,《標(biāo)準(zhǔn)》必須執(zhí)行條文“7.2.3(6)主要功能房間75%以上的面積,采光系數(shù)應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033的要求?!睂?duì)辦公樓采光提出了明確的規(guī)定。
后續(xù),渝建[2014]221號(hào)文補(bǔ)充說明了遮陽措施的實(shí)施方式和自然采光的判定標(biāo)準(zhǔn)。其中,建筑自遮陽的補(bǔ)充說明如下:建筑自遮陽措施是指通過建筑形體及建筑構(gòu)件(如固定式建筑外遮陽等)布局使建筑本身具備遮陽效果的方式。建筑自遮陽系數(shù)可按《標(biāo)準(zhǔn)》附錄C規(guī)定的方法計(jì)算,且不大于0.9。
本文針對(duì)西向窗墻面積比超過0.3的某高層辦公樓,為了權(quán)衡辦公樓西向遮陽和自然采光的要求,通過建筑自遮陽設(shè)計(jì)滿足西向外窗遮陽和西向辦公室自然采光的要求。
1 某辦公樓概況
該辦公樓西向窗墻比為0.38,辦公室采用外陽臺(tái)設(shè)計(jì),其標(biāo)準(zhǔn)層平面如圖1。
一方面,室內(nèi)采光系數(shù)達(dá)不到采光要求,不滿足《標(biāo)準(zhǔn)》第7.2.3(6)條;另一方面,建筑西向窗墻比雖然超過0.3,但是外陽臺(tái)有較好的遮陽效果,滿足《標(biāo)準(zhǔn)》第4.2.3條的要求。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖
2 西向采光和遮陽設(shè)計(jì)
由于外陽臺(tái)對(duì)室內(nèi)采光有較大削弱,擬取消外陽臺(tái)設(shè)計(jì),改善室內(nèi)自然采光;再通過西向水平和豎向構(gòu)件設(shè)計(jì),保證外窗遮陽系數(shù)不大于0.9,從而同時(shí)達(dá)到遮陽和采光要求。
2.1采光分析
采用daysim模擬軟件,針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層典型房間取消外陽臺(tái)前后的室內(nèi)采光系數(shù)進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果如圖2所示。
(a)保留陽臺(tái) (b)取消陽臺(tái)
圖2 室內(nèi)采光系數(shù)分布
由圖2可知,(a)保留陽臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)層5個(gè)辦公室(從上到下)的室內(nèi)采光系數(shù)平均值分別為6.27%、1.64%、1.90%、1.16%、1.16%,不滿足現(xiàn)行《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033中辦公室采光不低于3.6%的要求;(b)取消陽臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)層5個(gè)辦公室(從上到下)的室內(nèi)采光系數(shù)平均值分別為7.84%、4.37%、4.37%、4.02%、4.02%,均大于3.6%,滿足現(xiàn)行《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50033-2013中辦公室的采光要求。
2.2構(gòu)件自遮陽設(shè)計(jì)
根據(jù)該辦公樓建筑設(shè)計(jì)及立面效果,擬采用水平式與垂直式的組合遮陽方案,并選取西向遮陽最不利外窗的遮陽系數(shù)及室內(nèi)采光進(jìn)行
西向水平和豎向構(gòu)件設(shè)計(jì)方案為:水平構(gòu)造定性尺寸0.2m,垂直構(gòu)造定性尺寸0.4m。
根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》附錄C,計(jì)算得到西向遮陽最不利外窗的遮陽系數(shù)為0.83
3 結(jié)論
為滿足辦公室自然采光要求,本文針對(duì)重慶地區(qū)某辦公樓西向窗墻比超過0.3的情況,對(duì)西向外窗或幕墻自遮陽設(shè)計(jì)進(jìn)行了初步探討,總結(jié)如下:
(1)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,重慶地區(qū)應(yīng)充分考慮建筑西曬的影響,合理控制西向窗墻比,盡量通過建筑設(shè)計(jì)達(dá)到遮陽效果。
(2)針對(duì)辦公室自然采光盡量擴(kuò)大窗墻比,與減少西曬控制窗墻比的矛盾,可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況采取建筑自遮陽、綠化遮陽或活動(dòng)外遮陽措施。
(3)針對(duì)高層辦公樓,且西向主要采用單元式幕墻的情況,0.9遮陽系數(shù)較易達(dá)到,可結(jié)合立面效果,通過構(gòu)件設(shè)計(jì)達(dá)到一定自遮陽效果。
2)建筑的總體布局應(yīng)方便使用順應(yīng)物流和人流。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)畫出流線分析圖,盡量減少人和車,人和物,員工和來賓之間的交叉。廠區(qū)內(nèi)的建筑應(yīng)該整體考慮,主次分明,對(duì)外功能較強(qiáng)或者功能重要的建筑應(yīng)具有標(biāo)識(shí)性。廠區(qū)內(nèi)的空間設(shè)計(jì)更是不能忽略的內(nèi)容,應(yīng)考慮空間的主次,主次軸線的安排,廣場(chǎng)的設(shè)置。在場(chǎng)地允許的情況下主要建筑前面應(yīng)有主要廣場(chǎng)的襯托。而主軸線可以是廠區(qū)內(nèi)的主要人行或者景觀大道,也可以是指向主要建筑的空間序列。廠區(qū)內(nèi)建筑的尺度往往比一般民用建筑更為巨大,如何在這樣的環(huán)境里設(shè)計(jì)廠前區(qū)的民用建筑。某汽車廠廠前區(qū)綜合辦公樓最初的方案是個(gè)長(zhǎng)300m的辦公樓,且不論使用的不便,更有防火的要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不經(jīng)濟(jì)。這種對(duì)建筑尺度的迷失應(yīng)該在設(shè)計(jì)中盡量避免。而我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也不要忘了人舒適的步行距離是200m~300m,過大的尺度往往意味著人性化的缺乏。需要人步行交通的建筑之間距離不宜過大。廠區(qū)內(nèi)的民用建筑,宿舍食堂辦公樓等與體型巨大的廠房如何在體量上取得協(xié)調(diào),如何避免這些體量較小的建筑在龐然大物面前顯得渺小而雜亂。在某汽車廠前區(qū)中,我們采取把幾個(gè)小建筑連成整體而與巨大的廠房取得平衡的方法,取得了很好的效果。
3)廠區(qū)內(nèi)的建筑風(fēng)格,設(shè)計(jì)手法,建筑材料和顏色都應(yīng)該統(tǒng)一,與周邊建筑也應(yīng)該協(xié)調(diào)一致。體現(xiàn)工業(yè)建筑的美感,體現(xiàn)高效,現(xiàn)代,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓I(yè)精神。建筑外觀的統(tǒng)一也是形成一個(gè)建筑群的必要前提,過多的色彩和體型變化將成為游樂場(chǎng)的效果,而不是一個(gè)現(xiàn)代化工廠所需要的。廠區(qū)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該考慮對(duì)城市的影響,臨街立面對(duì)城市景觀的影響,廠區(qū)內(nèi)建筑應(yīng)符合規(guī)劃局確定的地塊性質(zhì)和建筑風(fēng)格。
2內(nèi)部功能分析
廠前區(qū)內(nèi)的辦公研發(fā)食堂等建筑作為使用方便和舒適更為重要的民用建筑,建筑單體設(shè)計(jì)應(yīng)該從平面功能做起,而不應(yīng)該是先做外觀然后去湊平面。平面布置原則如下:根據(jù)廠區(qū)布局先確定建筑主入口的位置和朝向。確定建筑最優(yōu)的朝向。熟悉建筑防火規(guī)范,民用建筑通則,無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范等并加以遵守。遵守規(guī)劃局關(guān)于本地塊的限高限界建筑密度和容積率等要求。
1)功能合理。內(nèi)外分開、動(dòng)靜分開、潔污分開、有氣味和噪聲等干擾的房間盡量隱蔽。交通便捷,入口位置靠近主要道路,衛(wèi)生間樓梯布置均勻使得到各處距離盡量相等有利使用,并利于建筑結(jié)構(gòu)受力。人員停留多的房間都有好的朝向,日照充足,通風(fēng)良好,沒有暗房間。
2)結(jié)構(gòu)形式合理。多層建筑多采用現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),辦公樓的合理柱距為7.2~8.4,考慮一個(gè)柱距可分隔為兩個(gè)開間為3.6~4.2的小辦公室。如有地下停車場(chǎng)則應(yīng)考慮一個(gè)柱距能停3輛車,則柱子間凈距大于7.5m。普通辦公樓柱距大于9m時(shí)梁高過大,影響層高非常不經(jīng)濟(jì)。但多功能廳,餐廳等大空間則可以采用9m~12m的柱距,并盡量把這些大房間放在頂層,或者獨(dú)立于主樓設(shè)置。辦公樓的層高在3.6m~4.2m之間為宜?!掇k公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)辦公樓凈高的要求是這樣規(guī)定的:一類辦公建筑不小于2.7m,二類辦公建筑不小于2.6m,三類辦公建筑不小于2.5m,某高層辦公樓1:層高4000,梁高h(yuǎn)=800,凈高2740。某高層辦公樓2:層高3850,邊梁h=1000,框架梁h=550(寬扁梁),凈高2700。某高層辦公樓3:層高3900,梁高h(yuǎn)=550(寬扁梁),凈高2700。筆者所在中國(guó)汽車工業(yè)工程公司廠前區(qū)方案組2012年設(shè)計(jì)的天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所辦公樓6層混凝土框架結(jié)構(gòu)層高3850,凈高2700。