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摘要:本次编写严格按照国家现行的相关规范,同时关注中国市场及非规范的国内外行业规定,分析国内外大量不同功能、不同档次的写字楼,广泛的征求相关专业,认真总结超高层写字楼的实践经验与研究成果而制定。同时引用中国工程建设协会标准,对后续同类项目的设计管理控制有借鉴参考价值。
关键词:超高层写字楼、交通组织、核心筒
前言
近代高层办公建筑始于19世纪,科技和工业的快速发展为办公楼向高层发展奠定了物质基础。钢铁及钢筋混凝土在建筑上的应用,给建筑结构方式和建筑造型提供了新的可能性。1877年电话问世,改变了人们必须面对面的谈话方式;1879年发明电灯,为办公楼从自然采光向人工采光创造了条件,使办公楼的进深再不受自然光的限制;1870年在高层建筑中首次使用电梯,电梯的应用为办公建筑向空中发展创造了条件,这些都是办公楼向高层发展的物质基础。
而随着现代经济社会的快速发展,城市人口的高度集中,使城市用地十分紧张。许多办公楼建在城市中心的繁华地带,在有限的昂贵的土地上需要容纳大量的办公场所,功能相同的办公层的叠加,可以集中地使用各种先进设备,甚至楼房的业主乐于把建筑物当作炫耀实力的手段。
根据相关统计,世界上每年建造的高层建筑中有75%是办公建筑,当前世界上最高的30余幢建筑几乎都是办公建筑或综合性的办公建筑。
一、超高层写字楼市场背景
从2014年的写字楼市场走向来看,和世邦魏理的MarketAcoer投资分析模型中显示,一线城市的写字楼普遍等分较高、排名靠前,其中北京位居第一。但与一线城市相反,二线城市证处在市场发展的早期阶段,不确定性因素多。同时,虽然二线市场新建楼宇较多,但是可投优质物业却屈指可数,加上市场流动性较差,使得投资者撤出困难,从而导致二线城市在风险评分整体偏低。 与北上广深四个一线城市消费需求强劲、租金水平逐年平稳上升不同,二线城市则在短期需求不足之际,面对供应的持续增长,风险隐现。
因此,在未来超高层写字楼的开发主体仍然集中在一线城市中心、一线城市副中心、省会城市及二线城市的中心,、二线城市的副中心。以及部分发展较迅速的三线城市的的中心和新兴高端产业园内。
一线城市持续保持区域的高标准配置,与区域市场价格持平或略高。二线城市略高于区域的配置,提升区域的价格水平。三线城市和新兴高端产业园中,作为区域的地标建筑,价格作为区域的领军项目。
二、超高层写字楼总平面设计
不管什么样的建筑,首先都是城市的一个“细胞体”。设计之始我们提出概念方案,利用大量的工作模型,重点分析城市,规划指引,周边环境、周边交通、建筑指标和建筑体型。
1、规划布局
1.1、建筑布局原则
1.2、配套裙楼与主体的关系
独立式:裙房与塔楼通过一个架空通道相连或是完全断开,形成一个独立的建筑。
包围式:裙房与塔楼的两个或以上的边相连。
毗连式:裙房只与塔楼一边相连。
2、交通组织
2.1、与城市交通的衔接
超高层写字楼的区位交通可达性较强。人流集散较集中。与城市交通的接驳方式则分为三种:轨道交通(主要人流方向)、公交交通(主要人流方向)、城市道路(主要车行方向)。
2.2.项目内的交通流线
项目内的交通流线大类分为两类。一类是车行流线、一类是人行流线。
车流设计比较难,满足车的右行右下车的规律。车行流线分为四类:自驾办公及办公接送司机。出租车/自驾车访客。货运/搬家、垃圾。消防车道、救援场地及登高面。
人流分为三类:员工进出流线、后勤服务人员进出流线以及步行访客进出流线。
3、场地竖向设计
场地自然的坡度不同,对于建筑的布局定位和道路交通组织的影响较大。因此,根据场地自然的坡度,并结合考虑超高层建筑所在均为城市中心或副中心区域内,将场地大致分为两类:一是平坡式,此种场地形式最常见。用地自然坡度小于5%之内。二是斜坡式,此种场地在山地城市,城市中心或副中心区域均是沿山而建的城市,用地自然坡度大于8%。
三、超高层写字楼建筑设计
平面:超高层写字楼不管平面形状如何,其内在的结构体系基本上是框架—核心筒体系,不管建筑有多高,一般均采用这样的体系,毕竟使用的是框架结构,比较开敞,有利于使用功能区域大空间的要求及其可变性。
立面:结合立面设计,模数的概念显得非常重要,根据玻璃的切材率的关系,和正常开启使用的幕墙关系,制定合理的模数。幕墙的模数有900、1000、1200、1400、1500、1600,对应的有9.0\8.4\9.6的结构柱网关系。其中9.0是设计者非常喜欢的柱网尺寸,可以满足多种玻璃规格,900、1000、1500。柱网间的板块数量的奇数和偶数,通过开启扇的组合来协调。模数确定了柱网和玻璃分格,端头的尺寸根据玻璃来调节。其他的模数根据要求进行统一,包括室外地面,室内铺地,墙面,吊顶的分割均按模数统一,设计中特别强调模数。
剖面:在常规的结构形式下,标准办公可以在3.9~4.2米之间,避难层建议在6米,比较符合各类管线和结构加强层的处理。地下室层高直接影响基础埋深,层高的取值也直接影响地下室的建安成本。地下室层高由垫层高度、楼板高度、结构高度、管线层高度及净高要求高度(停车库净高奥球、设备用房净高要求、有地下商业时,还要考虑商业净高要求等)组成,停车库净高要求不低于2.2m,地下室车库一般可以控制在3.5米左右。地下一层利用室内外高差,或利用多层车库之间的夹层关系来解决设备用房。其他如大堂、空中大堂、裙房商业的层高根据实际使用要求定。
核心筒:主要是垂直交通包括电梯和楼梯,设备管井,卫生间等。核心筒中电梯设计是关键。楼梯的设计包括数量、宽度、步高和步宽是根据建筑的性质和标准层的面积确定。设备管井是设备系统确定的。
常用核心筒的组织形式分为三种
一字型核心筒:优点:各个分区布局明确,专属性和标识性强可有效分流高峰期电梯厅内的人流。高区时,低区核心筒可收缩,实现更高的实用率。低区时,高区电梯厅可作为卫生间。核心筒有方向性,有助于平面沿一方向布局。适用性:较广。可适用于高低两分区两组电梯、低中高三分区三组电梯、穿梭电梯+低中高分区四组电梯。可适用于三面大堂及三面以下大堂设置。
十字型核心筒:优点:各个分区布局明确,专属性强。各区人流组织方便便捷。缺点:中间部位易形成人流集中点,方向感较弱。适用性:适合大平面,多人流,多入口的项目。可适用于穿梭电梯+低中高分区四组电梯。可适用于三面大堂及三面以上大堂设置。
T字型核心筒:优点:各个分区布局明确,各区人流组织方便便捷。缺点:中间部位易形成人流集中点。适用性:适较大平面,较多人流的项目。可适用于穿梭电梯+低中高分区四组电梯。
设备系统:水、电、空调三大系统。
水:给水和排水 给水包括消防给水和生活给水。其系统通常是市政给直接给水到地下水池,分为生活和消防水池,通过生活水泵、消防水泵供到避难层水箱,在转输到屋顶,采用水箱减压供水。分区供应。排水就是雨水和污水。现在有中水设计的要求。
电:高压点引入后,开关站的位置和要求不一样,高压变压器低压,供电半径的要求一般不大于200米到末端,因此在中间层增加变电间。弱电的要求也类似。消防和保安监控中心放在一起,在地下一层较好,监控的电视墙的面积较大。中间层安排其他机房。
空调和通风:通风比较常规,对地下室来讲就是进排风,排烟系统和通风系统合在一起。对于标准层来说办公区是自然通风和排烟,开启面积大于地面面积2%,按照实际的通风面积计算,开启面积不小于窗面积的30%。走道排烟尽量控制不做烟管,风井紧靠走道,直接对走道,最远点控制在30m,无风管。做法有两种。空调系统分为:传统水冷主机+风机盘管系统 VAV VRV 风冷主机 水冷式VRV 冷却塔的布置问题。系统影响管井的布置,还有加压风井,新风井(进和排)。
电梯:考虑使用人数、等候时间、5分钟运输量(集中率)、速度、台数、吨位之间的关系,确定电梯运行和分区方式。100m-150m的超高层写字楼采用高低分区设置两组电梯。150m-250m的超高层写字楼采用低中高分区设置三组电梯;超过250m的超高层采用分低中高三区+穿梭电梯设置四组电梯方式的方式。各分区电梯标识清楚,识别性强,以引导不同分区人流高效的进入电梯电梯厅开间净宽度(按装修完成面计算)不小于3m。
地下室:常见功能组成为车库、设备房、人防。有时一些辅助用房(如:员工餐厅)和商业下。车库适宜在外围布置,形成环道,环道两边布置车位,以最少的交通面积换取最大的停车数量。建议塔楼采用9m*9m的柱网关系,无上部建筑的地下车库部分采用8.4m*8.4m的柱距关系,均形成经济性最高效的停车方式。(一个柱距停放三辆车)。设备用房适宜靠近核心筒布局,利用塔楼的一个剪刀楼梯出口作为设备用房防火分区的室外疏散出口,另一个疏散出口开向车库。两个疏散口通常以内走道的形式连接,增大疏散距离。电相关的设备用房放在地下一层,借用地下一层和地下室顶板的覆土之外的空间,满足电相关设备用房的净高要求。变配电房的净高要求为4米。若地下一层为商业,为了尽量做足商业面积,可将柴油发电机房放在地下二层。但要考虑电气管线的上下的联系。尽量布置在上下同位或紧邻处。消防水池和消防水泵房设置在地下二层及以上的要求。生活水池建议放在地下室的最底层,减少楼板的直接荷载。如有空调机房,空调机房面积要求比较大,尽量独立放一层。
四、超高层写字楼立面设计
超高层写字楼立面风格一般常见的分为两种:现代风格、新古典风格
现代风格:简洁、多采用玻璃幕墙,形成干净的体量。多以立体构成为主,通过几何形体的变化,组织,形成强烈的视觉冲击感。
新古典风格:强调竖线条,通过对顶部的收分,形成垂直的体量感,材质多以石材为主,体现厚重感。也有铝合金板以及金属条等现代材料为主的做法,形成新古典风格。强调比例推敲,形成比较传统的美学。
而幕墙作为目前超高层建筑外墙一般采用的围护体系。
从材料分类:有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤维丝板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、陶保板、金属板等近60种板材。
从构件形式分类:分为单元式与框架式。单元式:将面板和金属框架(横梁、立柱)在工厂组装为幕墙单元。适用于立面简单、分格模数化的部位。施工快,投资大,外观平整、美观。又分为。单元式幕墙、半单元式玻璃幕墙:小单元式玻璃幕墙。框架式:适用于立面变化相对复杂的部位,投资较少、安装周期长,外观精美度较低。又分为:明框式幕墙、隐框式玻璃幕墙、横明竖隐式玻璃幕墙、横隐竖明式玻璃幕墙。
结尾
超高层写字楼单独作为一栋超高层建筑来说,它是将建筑、结构和机电结合的一个综合平衡体。是现代工业新技术、新材料、新工艺的最显著体现。但从另外一层意义上来说,不仅能使进驻其间的公司企业感到荣耀,彰显其非凡的身份和地位,亦能成为这座城市的名片和“代言人”。上升到更高层次就是:建筑城市发展的空间表现和城市功能的具体体现,地标建筑既是当地当时文化气质的依附或是阶段总结,也会对城市精神进行一定程度的导引,并参与各城市气质的建筑演进过程。它的“标识性”具有视觉价值和象征价值的双重作用,对于提升城市形象,张扬个性,使所在城市的居民产生归属感具有重要意义。
论文作者:柯存平
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/25
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