超高层综合性办公建筑标准层平面设计论文_陈小艳

超高层综合性办公建筑标准层平面设计论文_陈小艳

深圳市现代城市建筑设计有限公司东莞分公司

摘要:随着我国现代化建设的不断发展,房地产行业也迎来了难得的发展契机,超高层建筑施工量日益增加。超高层综合性办公建筑在标准层平面设备上有着比较特殊的要求。本文对超高层综合性办公建筑标准层平面的优缺点进行了详细的阐述与分析。从辅助服务空间设计、结构选型、空间尺度以及功能布局等方面,对超高层综合性办公建筑当前的发展现状与未来的发展趋势进行了讨论。

关键词:平面设计 标准层 超高层综合性办公建筑

世界各国对于超高层的概念尚未形成一个统一的认识,以往主要是指高度超过7层的建筑,现今国内对于高层建筑的定义进行了进一步的划分,建筑高度大于54米的住宅建筑以及建筑高度大于50米的公共建筑、建筑高度24米以上部分任一楼层建筑面积大于1000平方米的商店,展览,电信,邮政,财贸金融建筑和其它多种功能组合的建筑,医疗建筑,重要公共建筑,省级及以上的广播电视和防灾指挥调度建筑,网局级和省级电力调度建筑,藏书超过100万册的图书馆,书库,为一类建筑,建筑高度大于27米,但不大于54米的住宅建筑,除一类高层公共建筑外的其它高层公共建筑为二类建筑,建筑高度,不大于27米的住宅建筑、建筑高度大于24米的单层公共建筑,建筑高度不大于24米的其它公共建筑为单层、多层民用建筑,建筑高度超过100的为超高层建筑。

综合性超高层建筑是城市建筑体系中十分重要的组成部分之一,在空间布局上可以将多种建筑功能整合在一起,比如将展览、会议、商业、办公、居住等方面的功能与一个纵向的空间中组织起来,提高城市土地资源利用效率、实现功能空间效益集约化,同时也能够满足人们对于建筑空间与建筑功能的需求。另外,利用地下空间与步行系统可以将邻近的建筑互相连接起来,形成一个便捷、集约、高效的城市功能系统。

超高层综合性办公指的是以办公为主要功能,其他功能空间起到辅助作用的超高层综合体,是超高层缩体中应用最为广泛的一种建筑类型。

一、当前我国超高层综合性办公建筑的发现现状

中国的超高层建筑数量为世界之最,截止到2016年8月,国内排名前三的超高层建筑分别为深圳平安国际金融中心(118层)、上海中心大厦(121层)、广州东塔(116层)。

二、标准层概念

将超高层建筑看作为许多相似或相同平面被堆叠在一起,组成建筑主体的众多平面即为标准层平面。从功能学的角度上来看,标准层的组成要素主要包含服务部分与受服务部分两种,其中服务部分包含电梯厅、楼梯、电梯等垂直效能系统;空调、水电管井等设备系统、垃圾间、茶水间、卫生间等辅助服务空间。受服务部分指的是人们在活动与工作中主要的活动区域,具体包含会议空间、商业活动空间、客房空间、办公空间等。

从结构学角度上看,标准层由框架部分与核心筒部分所组成。其中核心向部分包含卫生间、管井、设备间、楼梯以及电梯等。核心筒空间的作用是抵抗地震力与水平向风荷载。框架部分指的是由梁柱组合而成的一种结构构件,能够对大部分竖向荷载起到抵抗作用。

三、超高层综合性办公建筑的空间尺度与功能布局

(一)超高层办公建筑标准层净高指的是单层吊顶下表面与该层地板装饰面之间的距离,即将架空网络地板扣除后的高度。在写字楼高不断发展的过程中,不同级别的写字楼在规格上各不相同,四级写字楼净高在2.6m以上,国际甲级写字楼净高在2.8米以上。

(二)超高层办公建筑标准层层高

超高层办公建筑自身的节能性与合理层高有着十分密切的联系,部分超高层建筑为了给用户带来更大的舒适性,将层高设计得过高,经济性与节能性受到了十分严重的影响。过大的幕墙窗高比会增加空调能耗。这就需要设计人员对净高进行合理的设计,综合运用各种手段对层高进行控制,这对于建筑物的施工建设到与后期成本的节约有着十分重要的意义。

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办公建筑标准层层高主要取决于以下几方面的因素:

(1)开发商的要求;

(2)网络架空地板高度

甲级写字楼网络架空地板高度不小于70mm,国际甲级写字楼网络架空地板高度不小于100mm;

(3)结构梁高与结构楼板高

结构梁高与结构楼板高通常为600mm-1000mm,结构梁类型不同,管道布置方式也就不同。另外,在梁高相同的情况下,单个层中设备所占用的空间高度也有着一定的差异。

(三)超高层综合性办公建筑标准层的节能设计

当前我国超高层建筑主要采用LOW-E双层中空玻璃幕墙。其中双层中空玻璃由多片玻璃通过铝框对内部宽度空间进行划分,再通过高强度密封胶将边部进行粘合处理,形成一个完整的玻璃制品。该玻璃制口采用双道密封工艺,即将丁基胶与硅酮结构胶结合起来使用。为了最大提升玻璃材料的隔热性能,可以采用中空玻璃,能够实现传热系数的有效降低,必要情况下,可以于中空玻璃中注入一定量的堕性气体,进一步减少传热系数。另外,中空玻璃的隔音性能也比较突出。通常情况下,采用中空玻璃能够减少30分贝左右的噪音,注入堕性气体后,噪音控制水平还会增加5分贝。同时,中空玻璃蒸锅内部可能还存在一定量的水蒸气,需要于玻璃夹层中放置一些干燥剂,使玻璃内腔长期保持绝对干燥,在建筑内外温差较大的情况下也不会出现结露问题。LOW-E中空玻璃有着比较大的太阳能透过率,室内日间光照能量补给充分。在日间阴雨天气或液间情况下,可以保留室内50%左右的热量,保湿性能优良。总而言之,LOW-E玻璃的恒温效果十分突出。

四、超高层综合性办公建筑的结构选型

(一)钢-混凝土组合结构

钢框架与钢筋混凝土筒体所形成的整体结构能够有效承担起竖向、水平应力的结构即钢-混凝土组合结构,在组合方式上,主要包含型钢混凝土结构、钢-混凝土组合梁与钢管混凝土结构三种。若超高层建筑物的高层达到300m以上,所使用的的结构则主要为钢-混凝土组合结构。

(二)该结构管柱内使用混凝土结构,管柱外使用包钢管材料,混凝土在钢管壁的约束作用下,可以防止出现管柱变形的问题。该结构的优点主要体现在以下几个方面:第一,相比起纯混凝土柱来说,钢管混凝土柱有着更小的截面面积,相比于纯钢柱来说,有着更小的轮廓尺寸,建筑使用空间可以得到有效的扩展;第二,钢管混凝土抗剪承载力与柱抗压比较高,比混凝土与钢管之和还高;第三,钢管材料的市场供应量充足,材料使用技术成熟,有着比较快的施工技术;第四,相比于钢柱来说,钢-混凝土组合结构有着比较高的耐火性能,可以节省50%的耐火涂料

(三)钢-混凝土组合梁

钢-混凝土组合梁是一种基于混凝土结构与钢结构改造而来的新型结构。由混凝土翼缘板与钢梁之间设置连接件,可以对交界面的相对滑移与掀起起到一定的抵抗作用,进而形成一个可以共同工作的整体。该结构的优点在于可以对结构自身的重量进行有效的控制,同时也可以降低截面尺寸,降低地震作用,提升空间利用效率;节省模板与支模工序,提高施工速度,染的延性也会得到进一步的提升;该结构还能够增大刚度、降低钢材料用量,提升结构的整体性与稳定性,增加结构的耐久性与抗火性。

(四)型钢混凝土结构组合结构

将型钢包裹于混凝土表面,进而产生型钢混凝土结构,即型钢结构以外还存在一层混凝土外壳。该结构的优点主要体现在相比于同外形钢筋混凝土构件来说,其承载力可以高出一倍以上,构件截面也能够得到有效的控制。对于高层建筑来说,可以提升楼层净高与使用面积。另外,相比于钢筋混凝土来说,型钢混凝土结构能够有效缩短施工周期,型钢混凝土高层或多层建筑不需要等待混凝土强度达标就可以继续进行一上层的施工。

结束语:

当前我国已经进入到城镇化建设的关键阶段,对于超高层综合性办公建筑的应用性能与环境价值提出了越来越高的要求,需要进一步加强标准层平面设计工作。

参考文献:

[1]张斌.超高层综合性办公建筑标准层平面设计研究[D].华南理工大学,2012.

[2]万黎萍.超高层建筑核心筒设计研究[D].华南理工大学,2014.

[3]东阳.广州地区超高层办公建筑标准层设计中的节能分析[D].华南理工大学,2014.

[4]赵锐.招商银行南京分行招银大厦高层建筑方案设计暨高层建筑形式的参数化设计研究及案例分析[D].南京大学,2013.

论文作者:陈小艳

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/4

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