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導語：在高層辦公樓建筑設計的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
關鍵詞：綜合建筑；高層辦公樓；結構設計
中圖分類號：TU97文獻標識碼：ADOI:10.13612/tp.2016.06.090
目前隨著城市化進程的發(fā)展，對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計時需要設置通高的共享空間，或者是局部設置通高的綠化空間，而傳統(tǒng)的建筑結構設計方法無法滿足其功能需要，為此，這就需要結構工程師在此基礎上進行具體分析，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構設計進行了分析與探討。
一、研究背景
當前經濟背景下，我國的科學技術取得飛躍式的進步與發(fā)展，進而也在很大程度上推進了我國的城市化建設進程，尤其是伴隨著我國人民的生活水平的提高，更進一步地促進了我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，此外，由于現代人們對生活品位要求的上升，不僅對建筑空間的要求有所提升，同時對建筑的安全性及可靠性的要求越來越高。而傳統(tǒng)的建筑結構設計方法無法滿足其功能需要，為此，需加以重新設計，確保其設計的科學性、合理性、規(guī)范性以及經濟性，由于傳統(tǒng)性結構難以實現其要求，加上結構設計本身受力復雜、為此，必須要對建筑結構的功能各個方面出發(fā)充分考慮合理設計，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構設計要點
1主體結構
對于主體結構的設計主要考慮到其結構類型、結構的適用范圍以及基本尺度，以下作具體的分析與說明：首先是框架結構，一般而言，框架結構主要用于50m（10~12層）高度以下的辦公建筑以及高層建筑。因此，在進行框架結構的設計時需要注意以下幾點：一是要確?？蚣芙Y構傳力的直接性以及對稱的均勻度，同時，為了方便于地下室的有效布置和經濟性，柱網尺寸選擇7.4m~12m為宜，這也是最為常用的高層柱網尺寸，同時，為了保證上部分商業(yè)區(qū)域的設置與布置，確保其良好的景觀視野和柜臺布置，小柱網控制在5m~6m為宜；二要從結構角度講，柱網的尺寸可以適當放大，但是結構的上下不需要傳力直接或者是轉換，為了更加有利于框架梁鋼筋的抗震錨固，框架柱的斷面適當放大，與此同時，為了達到更好的經濟效果，促進施工速度的加快，確?？蚣芙Y構剛度的合理性，可以適當減少框架柱的數量；三是對于框架結構本身而言，為了保證其整體的穩(wěn)定性與抗側能力，這與自身結構密切相關，為此在設置前期，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（通常即為斷面壓應力與混凝土抗壓強度之比）具體的數值為：角柱0.65-0.75，邊柱0.7-0.8，中柱0.75-0.85。
其次是簡體稀柱框架結構，該結構是近年來一種具有發(fā)展前景的框架結構體系，其主要由周邊稀柱框架和中央核心筒構成，也近10年發(fā)展起來的，國外多采用鋼結構，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，避難層與設備層可以加設外伸剛臂，并與其共同工作，且具有一個明顯的優(yōu)點就是可以降低施工成本，減少勞動力，加快施工進度，但是也存在著一個明顯的優(yōu)點，就是樓面梁鉸接的共抗側作用未能及時有效發(fā)揮，這樣，忽視了建筑整體的合理性，只保證了某個構件以及局部的合理性，不僅會影響到建筑的使用標準，而且層高過高，會降低平面的利用系數，最終導致整體造價提升，為此，在實際應用中，需要通過綜合考慮，堅持合理的設計思想，選用合理的設計方法，使得每一個構件的作用得到發(fā)揮，并保證其協(xié)同作用，既可以保證整體空間的抗側能力，而且可以設計出一個優(yōu)秀的作品，具體如圖1所示。第三是剪力墻結構。建筑工程中，剪力墻結構主要適應于高層住宅，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，根據大量工程實踐研究發(fā)現，剪力墻在大開間分戶墻的應用，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際的結構布置，而對于高層公寓住宅而言，其自重只相當于其一半左右，加上小開間用墻多，自重大、施工困難，平面不靈活，有害無利，結構剛度大，用鋼量增加，目前已經被歷史所淘汰。
2樓層蓋結構
對于樓層蓋結構的設計分析同樣也從三個方面出發(fā)，即類型、基本尺度和適應范圍，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，需要水平面保持應有的剛度，尤其是對于現澆鋼筑混凝土結構，同時，可以改善樓板隔聲防震效果，更為主要的是方便于電氣設備的走線和埋管，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濟角度，梁格布置的距離以3cm~4cm為宜，尤其是對于高層建筑結構，斷面、構件（柱、墻、簡體）均相對較大，在水平溫差的影響下，梁板會有相對較大的收縮應力，加上板厚些，為此，可以根據需要適當配置貫通分布鋼筋，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。對于梁格的布置，要求在樓層面結構的設計中盡可能使其傳力直接，為了提升室內的空間質量，要保證梁格布置與建筑內隔墻之間的對齊與有機統(tǒng)一，當存在著一定的困難時，可以采用預應力跨度厚平板，適應使得梁的間中擴大，此時，板厚預應力取值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，室內凈度也會加大，層高則減小，根據經濟效益分析，其具有可行性。
（2）梁的運用。隨著現代社會生產的發(fā)展以及建筑技術水平的提升，人們對建筑空間要求不斷提升，主要表現為對空間靈活性和景觀視野的提升，因此，在這種情況下，樓面梁跨度要適當加大，但由于樓高不允許，因此，這就成為一個關鍵的問題。在實際應用中，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，豎向結構相應加大，會導致成本的增加，為此，可以在其中應用扁梁或者是寬扁梁，保證其強大的生命力，不僅可以降低結構成本，具有良好的經濟性，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構的抗側剛度，包括支撐、剪力撐、筒體、剛臂等，并且可以適當增加剛度，確保結構的總體剛度、穩(wěn)定性以及抗側力。另外，要確定抗震等級，帶地下室的建筑，當地下室頂板作為上部結構的嵌固端時，此處的樓層部位在地震作用下屈服時將影響到地下一層，因此地下一層的抗震等級應與上部結構相同；與主樓相連的裙房確定抗震等級時，除應按本身考慮外，還不應低于主樓的抗震等級；若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總傾覆力矩的50％，該部分已不能被視作次要抗側力構件。
三、結語
總而言之，現代生活要求高層辦公樓設計要更加合理、科學、舒適，要有較大的靈活的自由空間，通過剪力墻設計，提高其抗側強度，滿足建筑不同的使用要求，減少地震荷載、風荷載，提高結構的抗震能力，并且區(qū)性設計過程中，充分考慮建筑的使用功能和結構合理性，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
[1]孫皓.普通高層辦公綜合建筑結構設計初探[J].科技風，2012（10）：169.
[2]楊淑梅，王唯賾.高層辦公建筑系統(tǒng)化結構概念設計研究[J].科技咨詢導報，2006（18）：89-90.
關鍵詞：高層公共建筑;樓板;預應力；結構設計
1工程概況
某大酒店兼商務寫字樓及商場的大型高層公共建筑項目占地17733.4 2m2,酒店建筑結構形式為內筒、外框結構。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初設階段
本工程裙房部分采用9. 6m×9. 6m大柱網,其中部分為扇形平面。若采用普通混凝土結構,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層大會議室更無法使用,常規(guī)鋼筋混凝土結構難以達到滿意效果,建筑方案不能實施。預應力結構由于能有效地降低結構構件截面高度,增加室內凈空,起到在凈空不變的情況下降低層高的作用。經多方案比選論證,最后決定采用高效預應力混凝土結構。
3預應力結構選擇
目前普遍采用的預應力結構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、易于布設管道等優(yōu)點。因此,決定采用無梁樓蓋。提高建筑凈高,方便施工,同時便于設備通風管道、吊棚的布置。
4預應力筋布置特點
工程采用部分預應力混凝土, 9. 6m跨的無梁平板按柱上板帶和跨中板帶配筋。
1)非預應力筋為增強抗震性能,在柱上板帶800mm寬度范圍內設有通長暗梁,其余部分設帶直鉤的上層負筋及等間距、通長的下層非預應力筋,非預應力筋在柱上板帶分布為65%,跨中板帶分布為35%。
2)預應力筋柱上板帶分布為67%,跨中板帶分布為33%。扇形平面各曲線預應力筋以保持同一平衡荷載和相同預加力為原則配筋,這使得跨度較大的曲線筋對應過大的矢高。為降低矢高從而加密間距,即采用調整預應力筋間距(根數n)及矢高的方法適應變跨平面曲線布筋的需要。預應力筋平面如圖1所示。
圖1預應力筋平面布置示意
5設計依據
根據部分預應力混凝土結構設計原理,采用荷載平衡法,無粘結預應力筋采用拋物線形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,減小構件的實際撓度。由于混凝土存在一定的壓應力,可增加構件的抗裂度,以減小受彎構件的厚度,減輕自重和節(jié)約混凝土、鋼材。
工程設計是依照無粘結預應力混凝土結構有關設計規(guī)范進行?；炷翉姸鹊燃塁40,控制應力σcon=0.75fptk=1 178N/mm2,鋼絲束(鋼絞線)抗拉強度極限標準值fptk=1 570N/mm2，抗拉強度設計值fpy=1070N/mm2。預應力筋張拉,當跨度≥3跨時,采用兩端張拉;而小于3跨時,采用一端張拉,這樣便于施工,也減少預應力損失。
6計算方法
6.1結構設計
1)板計算荷載樓面采用花崗巖面層,恒載標準值為7kN/m2,活載標準值25kN/m2。外挑檐板挑出1m,板厚200mm,恒載標準值65kN/m2,活載標準值15kN/m2(有利荷載組合時不考慮此項荷載)?；钶d準永久值系數取0. 5。其余相連非預應力板厚度為120mm,恒載標準值5kN/m2,活載標準值15kN/m2。
2)使用狀態(tài)下位移及內力計算采用中國建筑科學研究院結構所的后張預應力混凝土結構配筋計算程序UP進行預應力板的有限元分析。
6.2計算原理
6.2.1內力
因高層部分系框架-剪力墻結構,低層裙房依附于高層,故其水平側移可不考慮,只進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成,板梁條帶寬以柱中心線兩側板格中心線為界線。在豎向荷載作用下,把多層等代框架劃分為單層框架,按彎矩分配法計算得整個板帶內的彎矩,按比例分配于柱上板帶和跨中板帶。同時考慮到二個方向總彎矩彼此互相垂直,故在二個方向均以全板帶寬的負荷面計算,不存在荷載在二個方向進行分配的問題。
6．2．2配筋計算
1)確定板厚根據經驗值,取9600/40=240mm。
2)根據受力情況及支承條件,確定預應力筋的類型為拋物線形,確定矢高e。
3)計算第1批預應力損失σⅠ。。
4)按第1批預應力損失δⅠ,計算第2批預應力損失σⅡ。
5)計算有效應力σpe=σcon―(σⅠ+σⅡ)。
6)求出各跨的預加力Npe,以取其中偏大的Npe作為整個連續(xù)結構的預加力Npe,調整各跨的矢高e,使Npe與被平衡荷載qb相一致。
7)計算未被平衡的荷載qnb(凈荷載)引起的不平衡彎矩Mnb。
8)根據目前國內設計規(guī)范,無粘結預應力混凝土結構一般按二級抗裂度控制。預應力度偏高,有時反向應力較高,往往不利于早期裂縫控制,也不利于抗震耗能。如果為了降低預應力度而增加普通鋼筋,則總用鋼量增大,總體上看不經濟,表明大多情況下樓蓋結構按二級抗裂度設計偏嚴。適當放寬混凝土受拉允許應力,拉應力限制系數由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Σ怀^規(guī)范值。σ=Npe/A±Mnb/W,同時保證截面的抗剪及抗沖切能力。
9)承載力驗算考慮了由于預應力產生的次彎矩影響,計算彎矩取值時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)驗算撓度。
11)修正圖示理論束形(此步對板來說可免去,因次彎矩影響小)。
12)其他附加驗算曲線筋處的局壓及抗剪。
6.3鋼筋配置(見表1)
表1鋼筋實配
注:①AP為預應力筋面積;AS為非預應力筋面積;②懸臂長2. 4m,配筋均按相應柱上跨中板帶面配置
7構造處理
1)曲線預應力筋如圖1所示,曲線筋在弧線處預應力筋的跨度是變化的,以板帶中心長度代表跨度,以各板帶跨具有同一平衡荷載及相同預應力為準則,結合相鄰跨直線分布筋的連續(xù)性,用調整矢高e和間距的方法來考慮布筋。
2)輻射筋預應力筋固定端,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有抗劈裂筋,如圖1所示,以防由于預應力筋密集,拉應力集中而產生劈裂。
3)通過樓板有限元分析,對于不設梁的樓蓋,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出現應力峰值,因此在設計中除預應力鋼筋外,對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優(yōu)點:①便于端部預應力筋的單根錨固張拉,減小張拉端穴模對柱節(jié)點區(qū)的不利影響;②可用普通鋼筋有效地控制應力高峰處的裂縫;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。
4)后澆帶在沿軸X1、Y1非預應力板與預應力板相交接處設置預應力張拉端,張拉后用強度等級高一級的混凝土澆筑封閉。
8結語
1)扇形平面曲線預應力筋沿曲線的剖面配筋是拋物線形,因而扇形平面內的曲線配筋是空間曲線,嚴格地說處于空間受力。
2)扇形平面區(qū)段上的曲線是變長的,如圖1所示,可分為以柱上板帶和跨中板帶為單元,計算寬度取板帶中心線長為計算跨度設計配筋。依著板承受同一平衡荷載和相同預加力(控制應力)的原則,利用預應力筋矢高e和間距(根數/m)成正比,通過調整e和間距來達到較合理的配筋設計。
3)扇形平面區(qū)段上曲線筋對混凝土所產生的剪力,一般情況下強度有保證,當然與預加力Npe、混凝土強度等級fc、曲率半徑r、鋼筋直徑d有關,可根據具體工程按公式驗算。
關鍵詞：綠色節(jié)能技術；高層辦公建筑；生態(tài)，節(jié)能減排。
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：TU201.5 文章標識碼：A 文章編號：
前言：為了有效的改善環(huán)境，實現人與自然與建筑的和諧統(tǒng)一，在建筑設計中應廣泛采用綠色節(jié)能技術。設計過程中應充分考慮當地的環(huán)境、氣候、風能、太陽能等因素，最大限度的使用自然資源，來降低能耗。在建筑設計中掌握綠色建筑設計的要點，貫徹環(huán)保節(jié)能的設計理念，實現良好的經濟和環(huán)境效益。綠色節(jié)能設計可以有效的改善環(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降低環(huán)境負荷，提高建筑的使用壽命并且可以提高經濟效益。文章中筆者從高層辦公建筑設計中的綠色節(jié)能技術的應用進行了簡要的探討。
一、節(jié)能照明設計
1.1、LED節(jié)能系統(tǒng)的使用
在進行高層辦公樓設計過程中，在進行建筑格局設計時應充分考慮采光的要求，實現節(jié)能照明的設計效果，并且在設計中對燈具的設計應該選擇使用由紅外感應和智能控制的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)
在進行高層辦公建筑的采光設計時，使用水載體光煤系統(tǒng)來實現辦公樓照明需求的同時，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，再通過在地下室負一層設置玻璃采光窗，在窗戶和水池的光頭作用為負二層提供照明。使用水載體光煤系統(tǒng)進行照明，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使得照明充滿動感和浪漫色彩。
1.2.2 光導照明系統(tǒng)
在進行高層辦公樓照明系統(tǒng)的設計時為了充分體現綠色、節(jié)能、環(huán)保、低碳的理念，可以通過使用有采光器、導光管以及漫射器組成的光導照明系統(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)進行建筑照明設計時，可以充分使用多余的太陽光進行辦公樓的室內照明，充分體現了節(jié)能、低碳的設計理念。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，實現室內照明，并實現了資源的有效利用，降低了能源的消耗。
二、自然通風設計系統(tǒng)
在進行高層辦公樓的自然通風設計時，首先應該根據建筑物對舒適度的要求，對建筑當地的氣候進行分析，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系統(tǒng)的設計。
在進行建筑物的自然通風系統(tǒng)設計時，應充分考慮建筑外的風場規(guī)律、空間功能進行自然通風設計。為了保證自然通風技術在高層辦公樓中發(fā)揮最大的效能，在進行建筑物的朝向和平面形狀的設計時除了考慮日照條件之外，應充分考慮當地的風向、風速以及風的溫度。在進行空間布局時應該以開敞為原則，使用大面積的窗口來實現采光和通風的需要，這樣就會有效的減少空調的使用量，起到節(jié)能減排的作用。
根據高層辦公樓的不同樓層的立面風壓選擇不同的平開窗、懸窗以及中懸窗，設計過程中應保證外窗的開啟面積在30%以上。
三、建筑維護結構的節(jié)能設計
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結構的節(jié)能設計中得到了廣泛的應用。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)能維護結構的設計過程中，采用雙層智能型幕墻技術與中空玻璃鋁合金窗外窗的有機結合。設計過程中，為了達到更好的節(jié)能效果，在進行墻體的設計時，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、導熱系數低于空氣的氬氣、疝氣和氪氣，考慮到經濟因素，經常使用氬氣來填充中空玻璃，來達到保溫隔熱的作用，并且可以有效地避免窗戶附近的眩光和高輻射，在節(jié)能的同時使得辦公樓的舒適感大幅度增強。
3.2 墻體保溫技術與外墻復合系統(tǒng)
隨著墻體保溫技術的不斷發(fā)展，在高層辦公樓綠色節(jié)能設計中經常采用墻體保溫技術。較為常用的保溫技術是有機與無機材料相間復合而成的墻體，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，多孔磚填充墻技術的出現，使得墻體的保溫效果明顯提高，并且可以保持室內溫度的穩(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)能設計中廣泛采用外墻復合系統(tǒng)，分別是外墻保溫裝飾板、擠塑聚苯板復合墻板加擠塑式水泥聚苯板以及聚氨酯泡沫噴涂材料復合墻板加擠塑式水泥聚苯板等。采用此種綠色節(jié)能技術后，通過對節(jié)能技術的深入挖掘和創(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計賞析
伍茲·貝格（Woods Bagot）建筑事務所為麥格理集團設計一個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。作為一種慶祝合作的儀式，我們首先想開放十層高的中庭，點綴以26 個“會議箱”，賦予空間活力，并使其中的金融貿易活動透明化?？萍几小⑽磥砀惺謴娏业霓k公室設計，“懸浮”的一個個獨立辦公室形狀仿佛電梯盒子，高低不一，顏色不同。從側面看到的多層開放式辦公區(qū)十分壯觀。設計師結合建筑造型，盡量減少了墻壁的阻礙，用玻璃代替，增強了時尚感與采光度。目前的建筑設計應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上，體現地方特色，凝練文化底蘊，合理布局，以體現景觀的和諧性，使景觀空間和功能與環(huán)境相協(xié)調。
現代的建筑在設計過程中應該恢復之前對生態(tài)環(huán)境的破壞，之后將景觀設計以及自然環(huán)境、地域文化背景相結合。設計過程中應該堅持以人為本的原則。在進行建筑設計時，除了滿足建筑功能以外，還應迎合當代社會對建筑節(jié)能的要求，實現建筑設計的低碳型發(fā)展，最大限度的提高對可持續(xù)使用資源的利用，充分使用太陽能、光能、風能以及新型建筑節(jié)能材料和節(jié)能技術，實現建筑與環(huán)境的共同發(fā)展。
結束語：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，實現低碳生活、節(jié)能減排以及生態(tài)保護的要求。文章中筆者結合多年的工作經驗對高層辦公設計中的節(jié)能照明設計、自然通風設計系統(tǒng)、建筑維護結構的節(jié)能設計等進行了簡要的介紹。并對悉尼麥格理銀行辦公樓的設計進行了賞析。通過綠色節(jié)能設計為工作人員提供一個舒適、健康、低碳的工作環(huán)境。
參考文獻
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關鍵詞：高層；商業(yè)綜合樓；設計
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：
引言
商業(yè)綜合樓是城市化進程和社會經濟發(fā)展的產物，城市化帶來了地價高漲和商業(yè)交往需求日益增加等問題，以高層建筑為主的中央商務區(qū)的開發(fā)日益受到青睞。
1、高層商業(yè)綜合樓設計原則
1.1高層商業(yè)綜合樓的設計應遵循和滿足城市規(guī)劃，及城市規(guī)劃部門所提出的各項規(guī)定，營造城市整體的和諧形象。在尚未明確的城市設計要求的地域，建筑師更應該自覺地將單體建筑融入到城市地區(qū)的整體規(guī)劃中去，使單體建筑的形象和品質不僅能提升自己的品質，而且也有利于所在地區(qū)的地位。
1.2應該認識到高層商業(yè)綜合樓的建造目的主要是為人們提供高質量的購物、辦公、休閑的環(huán)境，解決商務辦公集約化的需求。對于業(yè)主來說，提高容積率，降低土地單方造價，節(jié)約建造成本、配置充分的設備及大氣的建筑造型都是設計成功與否的標準。
1.3建筑師在設計時還應認真地推敲許多細節(jié)問題
（1）如設計要綜合地考慮建筑高度的限制，控制總面積、層高和層數。在選擇合理的結構跨度、辦公空間進深和核心筒形式的前提下，盡量采用簡潔的幾何形體以增加建筑的使用面積，減少柱子，甚至設計無柱空間。
（2）標準層的設計除了要考慮以上因素外，還應注重對外部景觀的利用。一般來說，標準層的布局，為兼顧兩個方向的景觀而盡量開敞，避免因外形或結構而犧牲對環(huán)境景觀的考慮。標準層的核心筒也需要精心設計，既要容納消防、垂直交通、衛(wèi)生間和各種管道井的空間需求，又要細心地加以綜合，盡量減少核心筒使用面積。有些建筑設計公司會指定人員專門設計核心筒，以提高設計水平和效率。
（3）電梯的配置也應選取合適的標準，由建筑師先行估算，再由電梯的生產商做更專業(yè)的配置計算，以達到使用舒適、便利又經濟合理。結構體系和消防設計是影響高層綜合樓建筑設計的關鍵，目前國內已有一套較成熟的結構抗震和消防補救的設計規(guī)范。高層辦公樓的設計隨著時代的發(fā)展正向生態(tài)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標前進，并因此在建筑空間和形態(tài)構成等方面產生令人耳目一新的創(chuàng)造性設計。
2、高層商業(yè)綜合樓的設計要點
2.1高層商業(yè)綜合樓的設計應遵循和滿足城市規(guī)劃，及城市規(guī)劃部門所提出的各項規(guī)定，營造城市整體的和諧形象。在尚未明確的城市設計要求的地域，建筑師更應該自覺地將單體建筑融入到城市地區(qū)的整體規(guī)劃中去，使單體建筑的形象和品質不僅能提升自己的品質，而且也有利于所在地區(qū)的地位。
2.2 應該認識到高層商業(yè)綜合樓的建造目的主要是為人們提供高質量的購物、辦公、休閑的環(huán)境，解決商務辦公集約化的需求。對于業(yè)主來說，提高容積率，降低土地單方造價，節(jié)約建造成本、配置充分的設備及大氣的建筑造型都是設計成功與否的標準。
2.3建筑師在設計時還應認真地推敲許多細節(jié)問題，如設計要綜合地考慮建筑高度的限制，控制總面積、層高和層數。在選擇合理的結構跨度、辦公空間進深和核心筒形式的前提下，盡量采用簡潔的幾何形體以增加建筑的使用面積，減少柱子，甚至設計無柱空間。標準層的設計除了要考慮以上因素外，還應注重對外部景觀的利用。一般來說，標準層的布局，為兼顧兩個方向的景觀而盡量開敞，避免因外形或結構而犧牲對環(huán)境景觀的考慮。標準層的核心筒也需要精心設計，既要容納消防、垂直交通、衛(wèi)生間和各種管道井的空間需求，又要細心地加以綜合，盡量減少核心筒使用面積。有些建筑設計公司會指定人員專門設計核心筒，以提高設計水平和效率。電梯的配置也應選取合適的標準，由建筑師先行估算，再由電梯的生產商做更專業(yè)的配置計算，以達到使用舒適、便利又經濟合理。結構體系和消防設計是影響高層綜合樓建筑設計的關鍵，目前國內已有一套較成熟的結構抗震和消防補救的設計規(guī)范。高層辦公樓的建筑設計者應該熟悉其它相關專業(yè)知識和設計規(guī)范，使方案具有最大的可行性。高層辦公樓的設計隨著時代的發(fā)展正向生態(tài)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標前進，并因此在建筑空間和形態(tài)構成等方面產生令人耳目一新的創(chuàng)造性設計。
3、高層商業(yè)綜合樓防火分區(qū)和安全疏散消防設計難點分析
3.1相關國家標準規(guī)定不明確
大型高層商業(yè)綜合樓是近幾年或十幾年才在全國各地陸續(xù)涌現的建筑形式。目前國家標準沒有針對該類高層商業(yè)綜合樓防火設計的專用規(guī)范，只能參考相關規(guī)范如GB50045《高層民用建筑設計防火規(guī)范》、JGJ48-88《商店建筑設計規(guī)范》和GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》的相關規(guī)定。而這些規(guī)范中的相關規(guī)定不適用于大型高層商業(yè)綜合樓防火分區(qū)與安全疏散的設計。這樣，目前國內高層商業(yè)綜合樓的消防設計可以說處于無明確規(guī)定可依的局面。
3.2相關規(guī)定較難執(zhí)行盡管目前國內商店建筑不論從高度、體量、內部空間格局還是從內部商品的性質都發(fā)生了非常大的改變，但1988年的《商店建筑設計規(guī)范》還是國內相關商店、商場、購物中心、大型商業(yè)綜合樓、大型高層商業(yè)綜合樓等設計的依據之一。很明顯，《商店建筑設計規(guī)范》的規(guī)定已經遠遠不能滿足現在新型商業(yè)綜合體設計的需要。而《建筑設計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》，其相關規(guī)定在大型高層商業(yè)綜合樓消防設計中較難執(zhí)行。
（1）防火分區(qū)
雖然《高層民用建筑設計防火規(guī)范》5.1.2條將高層建筑內的商業(yè)營業(yè)廳、展覽廳等地上部分防火分區(qū)的允許最大建筑面積在滿足一定條件時擴大到4000平方米，但目前國內大部分大型高層商業(yè)綜合樓的建筑面積都遠遠超過400平方米，有的甚至達到幾十萬平方米。而如果嚴格按照規(guī)范的規(guī)定對其內部進行劃分，則不僅會大大增加樓梯間、安全出口等的數量，還會影響綜合體內部布局，影響高層商業(yè)綜合樓使用功能的發(fā)揮。
（2）安全疏散
大型高層商業(yè)綜合樓本身的特點決定了其安全疏散距離過長、疏散寬度不夠或者首層疏散樓梯沒有直通室外的出口，這是高層商業(yè)綜合樓消防設計中面臨的最典型問題。
4、高層商業(yè)綜合樓防火分區(qū)和安全疏散消防設計解決對策
4.1防火分區(qū)設計
大型高層商業(yè)建筑內部空間高大，中庭部分常常貫通幾個樓層，如果嚴格按照規(guī)范的要求將其用防火墻進行分隔，則完全破壞了這種大空間通透性的視覺效果，也降低了該類商業(yè)綜合體的使用功能。為此，為了保證滿足相關規(guī)范的要求，同時保證這種大空間通透性的視覺效果，目前多數高層商業(yè)綜合樓采用防火卷簾作為防火分區(qū)的防火分隔措施。
4.2安全疏散設計
高層商業(yè)綜合樓建筑規(guī)模大，其長度、寬度均較長，導致高層商業(yè)綜合樓部分區(qū)域的疏散距離過長，不能滿足現行國家標準的相關要求。從目前已建高層商業(yè)綜合樓的安全疏散設計來看，多數采用建筑內部設置安全走道的方式來解決。
結束語
高層商業(yè)綜合樓雖然是最近新興起來的建筑，但是其應用的廣泛已經引起國家的高度重視。目前，高層商業(yè)綜合樓雖然實用、漂亮，但是高層商業(yè)綜合樓自身還存在不利的因素，所以在高層商業(yè)綜合樓的設計時，應該綜合考慮，把高層商業(yè)綜合樓的設計與建設安全、質量等都提到一個新的高度。
參考文獻：
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[3] 鄭紅. 淺談高層商業(yè)建筑結構設計[J]. 建筑技術研究.2012（15）
關鍵詞：高層；辦公樓；消防設計
本文以工程實例，介紹了高層辦公樓各消防系統(tǒng)的設置、參數的選用等，并總結了在消防給水設計中應注意的問題。
1 工程規(guī)模
綜合辦公樓一幢，地下一層，地上十八層，建筑面積19026m2，總高度為：66.30m。地下一層為設備用房和丙2類儲藏室；地上裙房部分共五層，其中一層為商業(yè)、辦公、門廳；二層至十八層均為辦公用房。屬一類高層綜合樓。
2 給排水專業(yè)消防系統(tǒng)設計
2.1 室內消火栓給水系統(tǒng)
室內消火栓給水系統(tǒng)采用臨時高壓制，室外地下設有消防水池，屋頂水箱間設高位消防水箱，儲存18m3火災初期消防用水（與自噴共用），并在屋頂水箱間內設一套消火栓消防增壓穩(wěn)壓設備?；馂某跗谟晌蓓斚缹Ｓ盟浼跋涝鰤悍€(wěn)壓設備保證消火栓系統(tǒng)水壓與水量，當有報警信號傳至消防中心后，即可啟動消火栓給水泵（泵設在本樓地下室消防泵房內，兩臺，一用一備），從消防水池直接吸水加壓供水。系統(tǒng)水平及豎向均為環(huán)狀。系統(tǒng)設SQX型地下式水泵接合器（DN150）三組。消火栓的布置按兩個栓間距不大于25m，并保證室內任何一點著火時同時有兩股水柱到達。全樓均設消火栓保護，消防電梯前室設專用消火栓，但不計入其消防水量。
2.2 自動噴水滅火系統(tǒng)
系統(tǒng)采用臨時高壓制。自噴系統(tǒng)由消防水池、自噴給水加壓泵、自噴泵加壓環(huán)網、屋頂水箱、濕報閥組、信號蝶閥、水流指示器、噴淋管網及室外自噴水泵接合器等組成。
自噴設計參數：①丙2類儲藏室：火災危險等級按倉庫危險等級I級確定，設計噴水強度8L/min?m2，最大保護面積160m2，設計流量30L/S；②商鋪、辦公部分：火災危險等級中危險級Ⅰ級，設計噴水強6L/min?m2，最大保護面積160m2，設計流量25L/S。
火災初期由屋頂消防水箱及消防增壓穩(wěn)壓設備保證自噴系統(tǒng)水壓與水量，當報警信號傳至消防中心后，即可啟動自噴泵（泵設在本樓地下室消防泵房內，兩臺，一用一備），該泵從消防水池直接吸水加壓供水。設四組濕式報警閥組，每個防火分區(qū)設水流指示器及信號監(jiān)控閥各一套，當水流指示器所在管段壓力超過0.40MPa時，在此管段橫管的信號閥與水流指示器之間設可調式減壓孔板減壓，以保證該處管段壓力不超過0.40MPa，系統(tǒng)設SQX型地下式水泵接合器（DN150）兩組，本樓地下室及裙房部分除變配電房及不宜用水撲救的部位外，其余部分均按“自噴”規(guī)范要求設閉式玻璃球噴頭加以保護。
2.3 建筑滅火器配置
工程為嚴重危險級，火災類別為帶電火災和A類火災，單具滅火器的最小配置級別為3A，設計選用MF/ABC5磷酸銨鹽干粉滅火器。
2.4 氣體消防系統(tǒng)
本樓地下一層配電間設氣溶膠氣體滅火系統(tǒng)，滅火設計密度為0.13kg/m3，滅火設計用量W=C2?Kv?V=0.13*1.0*440=57.2kg。
2.5 水噴霧滅火系統(tǒng)
本工程柴油發(fā)電機房、貯油間應設置水噴霧滅火系統(tǒng)。該系統(tǒng)由水池、水泵、管道、雨淋閥組、過濾器和水霧噴頭等組成。水噴霧滅火強度除儲油間應為20L/min?m2外，其他部位可為10L/min?m2。持續(xù)噴霧時間為0.5h。系統(tǒng)設計流量25L/S，系統(tǒng)工作壓力0.45MPa。噴頭選用ZSTG10/114型高速噴射器（黃銅材質）。
3 消防用水量及消防水池
4 關于消防設計中幾點體會
4.1 消防水泵的采用及防超壓措施
消防恒壓切線泵具有變流穩(wěn)壓的特點，即在全流量范圍內，壓力變化不大，泵從零流量到所需最大流量范圍內變化時，其壓力變化在5%范圍內，且小流量或零流量時不超壓，從而避免了普通離心泵在消防現場中小流量時超壓而大流量時供水不上的現象，大大提高了滅火效率及消防設備和消防人員的安全可靠性。消防水泵因突然停電或其它原因造成開閥狀態(tài)下水泵突然停止運轉時，會發(fā)生停泵水錘，因此在消防水泵出水管上安裝緩閉式止回閥和泄壓閥，以減輕停泵水錘導致的超壓危害。
4.2 減壓穩(wěn)壓消火栓的選用
本工程室內消火栓栓口的靜水壓力不大于1.00MPa，未采取分區(qū)給水系統(tǒng)。但地下一層至十層室內消火栓出水壓力大于0.5MPa，故采用減壓穩(wěn)壓消火栓。減壓穩(wěn)壓消火栓其特有的自動減壓穩(wěn)壓功能，在消防系統(tǒng)的設計和使用中能有效地控制消火栓出口壓力及流量，且在消防系統(tǒng)的設計、安裝中無需計算、調試，增強了系統(tǒng)運行的安全性、操作性。
4.3 消防水池
本工程計算消防儲水池儲水量540m3，《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）規(guī)定，消防水池的總容量超過500m3時，應分成兩個能獨立使用的消防水池，考慮到市政供水較為可靠及室外消防水池分設的難度，消防水池貯水量按500m3確定。其余40m3火災時由市政管網補給。該工程位于城市建設新區(qū)，設計初期周圍同規(guī)模的建筑（均設有消防泵房及消防水池）已開工。為節(jié)約用地、節(jié)省投資，同一時間內只考慮1次火災的高層建筑群，消防水池和消防水泵房均可共用。建設單位也努力爭取與該區(qū)其它建筑的消防水池和消防水泵房合建共用，但因種種原因未能如愿。建議有關管理部門在項目建設區(qū)能對消防設施統(tǒng)一規(guī)劃，以避免重復建設，節(jié)約造價。
5 結束語
高層建筑給排水設計不僅要滿足規(guī)范規(guī)定，更要使系統(tǒng)安全可靠，設計者應站在業(yè)主的角度，遵循“預防為主，防消結合”的方針，針對高層建筑發(fā)生火災的特點，采用可靠的消防系統(tǒng)，注重各系統(tǒng)細節(jié)的處理，盡可能做到安全適用、技術先進、經濟合理。
參考文獻
[1]高明遠.建筑給水排水工程學[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.
1工程介紹
本工程為江蘇某化纖集團辦公大樓，總建筑面積為23178m2，占地面積為5467.70m2。該辦公樓為高層辦公樓，地下一層，地上為9層，建筑高度45.8m，為二類高層建筑，地下一層占地面積為2767.56m2，建筑面積為2767.56m2，其中人防面積為1450.26m2(戰(zhàn)時6級人防常規(guī)物資庫)，一層占地面積為5467.70m2，二層建筑面積為3455.60m2，三層建筑面積為1712.53m2，標準層平面圖建筑面積為1712.53m2。建筑平面像一個面向道路張開的雙手，擁抱四面八方的來賓與訪客。辦公大樓位于用地北端的辦公區(qū)，由城市道路引入主入口，進入廠區(qū)的景觀大道，西側就是辦公樓，被周圍的假山綠植包圍，停車場地與綠化相結合，交通方便，景觀優(yōu)美，結合廠區(qū)入口、周圍環(huán)境等因素綜合考慮，給員工創(chuàng)造一個優(yōu)美的工作、生活環(huán)境，讓人置身其中有歸屬感、生活感、親切感，最終達到提高員工的生活質量和工作效率，同時展現出生機勃勃的企業(yè)形象。
2建筑設計理念
集團辦公大樓不僅代表著整個企業(yè)的形象，又是管理工作人員相互交流溝通的重要場地，因而設計師本著以“以人為本，尊重企業(yè)文化”為宗旨，以“節(jié)約土地，合理布局”為原則，充分結合廠方設想和建筑本身功能要求，來完成設計。辦公大樓的立面設計立足于簡潔、大氣的出發(fā)點，在滿足使用功能要求的前提下立面造型做到穩(wěn)重而不失活潑，采用對稱的立面造型手法，力求達到莊嚴典雅的藝術效果，同時與周圍建筑在顏色、風格協(xié)調一致。
3功能配置及空間處理
辦公樓總建筑面積為23178.47m2，占地面積為5467.70m2，綜合科研辦公樓為現澆鋼筋混凝土框剪結構，屬于二類高層，設計使用年限50年，耐火等級為二級，抗震設防烈度為8度，地下車庫為Ⅱ類車庫，人防等級為6級物資庫，地下防水等級為一級，屋面防水等級Ⅱ級。建筑物共10層，地下一層，地上9層。地下一層其中人防面積為2827.20m2(戰(zhàn)時6級人防常規(guī)物資庫)，主要布置有地下車庫、設備用房、風機房、管理用房以及輔助用房等房間。建筑物內設置兩部樓梯和兩部電梯，同時設置一個汽車出入口和一個人員專用出入口，以滿足消防疏散的要求。該建筑物一層主要布置有展覽區(qū)、安全監(jiān)控室、演示大廳、貴賓休息室、休息等候區(qū)、庫房、辦公以及輔助用房等房間。共設置了五部電梯和四部樓梯，以滿足使用需求和消防疏散要求。其中，演示大廳單獨設置主入口以及入口柱廊，以達到建筑造型和門廊灰空間過渡的目的;建筑物主入口設置在南向，大廳兩側對稱布置室內綠化，與二層共享空間形成主題特色空間。二層主要布置有辦公室、大小會議室、空調機房以及輔助用房等房間。三層主要布置有辦公室、新風機房以及輔助用房等房間。整個平面通過兩個正方形以傾斜45°角疊加在中間的正方形輔助空間內而形成。標準層主要布置有辦公室、資料復印、新風機房以及輔助用房等房間。根據建筑總體布局把交通核放在建筑中部，功能用房在左、右兩翼，采用交通面積相對集中的布置方式，為辦公空間的布置提供了最大限度的靈活性，同時交通和輔助設施的集中布置，方便人員的使用，為維修和管理提供了便利條件。交通順暢簡單，建筑的示意在人的行進和位置變換中通過空間、表皮和光線的變換而體現出來，而非一個僵化生硬的靜態(tài)存在。
4現代廠區(qū)辦公樓建筑設計的發(fā)展方向
(1)趨于形式的多元化。隨著工業(yè)化時代的迅猛發(fā)展，人們對廠區(qū)辦公建筑的功能要求也在不斷更新。面對使用主體的不確定性，辦公空間的多元化和多樣化就成為設計的主導因素，在滿足通常的辦公形式要求的同時，又須兼顧特定個體的辦公需求，于是對于辦公空間的動態(tài)把握就成為今后設計的要點。
(2)趨于結構人性化。由于現代廠區(qū)辦公建筑使用結構和組織結構的變化，使衡量新時代廠區(qū)辦公建筑的標準也發(fā)生了變化，我們可以采用生產效率的高低來衡量一個辦公建筑是否合理。廠區(qū)辦公建筑作為“信息的集散、加工與再創(chuàng)造的場所”，在以人為本理念的指導下，辦公空間應以能否激發(fā)員工潛在靈感、發(fā)揮其最大價值為出發(fā)點。于是，優(yōu)良的生理環(huán)境、心理環(huán)境和人文環(huán)境訴求成為高質量辦公建筑的重要內容。通過對內部空間的協(xié)調及空間內部聲、光、熱、溫、濕等方面的調控，竭力為辦公人員營造一個舒適、健康、高效的人性化辦公空間。
5結語
關鍵詞:高層樓宇;消防系統(tǒng);火災自動報警系統(tǒng):聯(lián)動控制
中圖分類號:TU976.1
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2010)07-0184-03
1 引言
隨著我國建設事業(yè)的發(fā)展,高層建筑及建筑群體越來越多,從而促進了消防事業(yè)的快速發(fā)展。高層建筑的消防設計與安裝施工是一項多專業(yè)配合的復雜工程項目,電氣消防系統(tǒng)是其中重要的組成部分。由于消防電氣系統(tǒng)的復雜性和重要性,因此,須嚴格依照規(guī)范,科學規(guī)范設計與施工,以實現系統(tǒng)自動化、智能化控制。
2 工程概況
湖南某現代辦公大樓工程項目,地下1層為汽車庫和設備用房,1～4層附樓為大廳及商業(yè)設施,5～22層為高檔寫字辦公場樓,建筑總高度為95m,總建筑面積31350m,屬于一類高層辦公樓。現對其電氣消防系統(tǒng)設計、安裝調試作如下分析探討。
3 火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)設計
3.1 火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)方案的確定
在設計火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)時,首先是明確建筑物本身的建筑和功能特點,了解該建筑防火工程設計中其它專業(yè)的設施,對于電氣專業(yè)的設計要求,然后根據有關規(guī)范對建筑物定性,確定系統(tǒng)的總體結構。
根據《高層民用建筑設計防火規(guī)范》和《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)》酚,該工程為一類高層建筑,是一級火災自動報警保護對象。建筑的火災自動報警及;自防聯(lián)動控制系統(tǒng)采用集中報警系統(tǒng)。
該工程火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)的基本功能為:控制中心對探測回路進行巡測,當某一探測區(qū)域內著火,該處的探測器采集到現場信號,并立即把信號發(fā)回控制中心的控制器,控制器將此信號進行判斷,若確認著火,控制器則向火災現場發(fā)出聲光報警信號和火災應急廣播。另外很重要的是必須有效地通過聯(lián)動控制器向需要聯(lián)動的消防設備發(fā)出執(zhí)行信號,并切斷非消防電源,消滅初期火災。
3.2 控制中心的組成、功能及特點
[關鍵詞] 高層建筑 核心筒 中庭空間
1.“核”
高層建筑自出現以來已有100多年的歷史，而隨著經濟的發(fā)展、技術的進步和人們觀念的改變，高層建筑在當今時代，又迎來了新一輪的建設熱潮。近一、二十年高層建筑的造型形式也不斷翻新，高度紀錄一再打破的同時，其空間模式也發(fā)生了很大的變化，致使高層建筑設計的理念也發(fā)生著重大的變革。
高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個垂直交通和管道設備集中在一起的、在結構體系中又起著重要作用的“核”（Core）。而這個“核”也恰恰在形態(tài)構成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構成模式。
2.“內核”空間構成模式
進入本世紀，隨著高層建筑建設的發(fā)展、高度的增加和技術的進步，在高層建筑的設計過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內核”空間構成模式，這是各專業(yè)共同探索優(yōu)化設計的結果。在建筑處理上，為了爭取盡量寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務用房向平面的中央集中，使功能空間占據最佳的采光位置，力求視線良好、交通便捷。在結構方面，隨著筒體結構概念的出現、高度的增加，也希望能有一個剛度更強的筒來承受剪力和抗扭，而這些恰好與建筑師的要求不謀而合。在建筑的中央部分，有意識地利用那些功能較為固定的服務用房的圍護結構，形成中央核心筒，而筒體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于結構的受力和抗震。本世紀，隨著高層建筑建設的發(fā)展、高度的增加和技術的進步，在高層建筑的設計過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內核”空間構成模式[1]。
80年代以前，“內核”式的布局形式一直占據著主導地位。
3.“核”的分散和分離
第二次變革最先對核心筒提出革命性建議的是設備專業(yè)，他們認為隨著建筑設備的日趨增多和越來越復雜，如果把設備用房和管道井從核心筒中分離出來，可能會更有利于管理和維修。對于結構專業(yè)來說，加強建筑周邊的剛度也會有效地抵抗地震對高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通和設備用房等分散地布置在周邊，則無疑也會對結構抗震有利。而從建筑設計的角度來看，核的移動、垂直交通、服務性房間和管道井分散到建筑的周邊，對于高層建筑的空間構成模式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應了其它專業(yè)的需求，而且還有利于避難疏散，創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。
這種空間構成模式所具有的靈活性和先進性，很快便被推崇技術表現的歐洲建筑師們所發(fā)現，并創(chuàng)造性地應用在他們的作品之中。羅杰斯（ R. Rogers）設計的英國“倫敦勞埃德大廈”（Llogd′s of London，1986）、88 木街辦公樓（88 Wood Street,London EC 2，1999）和福斯特（N. Foster）設計的“香港匯豐銀行”（New Headguarters for the Hongkong Bank,1986）等等即是分散式核心筒的杰作，它們從內部的空間構成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相經庭。
核的分散和分離還可以使樓梯間、衛(wèi)生間等直接對外自然采光通風，既節(jié)約能源，又省去消防所需的加壓送風設備，更符合低能耗，可循環(huán)的現代設計原則。因此，近幾年強調生態(tài)、節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來西亞建筑師楊經文設計的高層建筑，不但樓梯、衛(wèi)生間等全部對外，而且電梯筒壁還被刻意用來遮擋日曬，可謂“分散外核空間構成模式的生態(tài)設計方式”。
4.中庭空間的出現
最早將中庭引進高層建筑的是美國建筑師波特曼（J.Portman）出于商業(yè)上的需要，他在70 年代前后設計建造的幾座高層旅館――舊金山的“海特攝政飯店”（Hyatt Regency Hotel ,1974）等建筑中都加入了一個十分華麗、氣氛熱烈的大中庭。這種中庭既起著統(tǒng)合空間流線的作用，又是人們休閑交往的場所，中庭中還設置噴泉疊水、種植各種植物，可創(chuàng)造出一種激動人心的歡快氛圍。所以它一出現便深受人們的喜愛，并很快風靡全球。
80年代以后，中庭空間開始應用于高層辦公建筑。受高層旅館的影響，一些辦公大樓為了追求氣派和空間變化，便在入口處附設一個中庭，如芝加哥的“第一國家廣場 3 號大廈”（Three First National Plaza,1981,SOM）、體斯敦的“共和銀行中心大廈”（Nations Bank Center,1984,J. Burgee and P. Johnson）等等。而隨著人們環(huán)境觀念的增強，以及各國政府對由于在辦公樓內長時間從事 VDT 操作，所引發(fā)的情緒緊張，視覺疲勞和心理上的孤獨感等“辦公室綜合癥”的關注，高層辦公建筑內部空間的設計也越來越為人們所重視。提供自然化的休息空間和改善封閉的室內環(huán)境，成為高層辦公樓設計必須解決的重要問題。于是，在高層辦公建筑中插入一個或在不同區(qū)域插入數個封閉或開敞的中庭的設計手法開始出現。
5.景觀空間
核心筒的分散和分離，中庭空間的介入，已使高層建筑的空間構成模式徹底發(fā)生了變化。新一代的高層建筑空間組織更為靈活多樣，由于空間設計的側重點已由追求經濟效率向營造寬松舒適的生活環(huán)境轉變，所以許多新建的高層建筑都以“景觀空間”的概念，將共享空間與功能空間相結合，把核分散向四周，垂直交通采用玻璃電梯，直接采光，給人們以開敞明亮、將動線視覺化的空間感受?？臻g構成模式也由封閉的“積層式”，變?yōu)樯舷仑炌ǖ摹皠討B(tài)流動空間”[2]。
為了解決人流集散和城市交通與建筑內部交通相銜接的問題，現在的高層建筑常常采用多個出入口和立體化組織交通流線的方法。通過首層、地下層和地上的架空廊道與不同層面的城市交通網絡相連接，以達到通暢便捷和步行、車行的互不干擾，美國、加拿大、香港、日本等地的很多高層建筑的交通組織都是如此。
總之，優(yōu)秀的高層建筑并不是排斥城市空間的明星建筑而是能一個創(chuàng)造人性的場所，又融入文脈的關系，不去破壞城市空間的和諧。優(yōu)秀的高層建筑要考慮使用者的需要，以城市的公眾利益為追求的目標。
我們必須在高層建筑和城市的發(fā)展中取得平衡，才能創(chuàng)造出更好的城市景觀和適合人們生活的環(huán)境，才能沿著可持續(xù)發(fā)展的道理健康地發(fā)展下去。
參 考 文 獻
張健喜歡別人詢問他的工作地點，這樣就可以字正腔圓地吐出四個字――“金茂大廈”。
然后，總能收獲到幾許羨慕、贊許的目光。他說：“最大的好處是：說四個字就行了，別人不會再問，‘在哪里?’”
生活在頂峰的代價
張健當初應聘時，正是辦公地點促使他做了最后的決定。這座大樓給他帶來了特有的自信和微笑，他習慣了下意識地脫口而出：“我在金茂”，他“舍不得身在頂峰的感覺”。
然而，生活在其中，感受到的并不全是舒暢。
每天下午4點前后，是他一天中最難熬的時候。矗立在金茂東北方的東方明珠電視塔，每天不斷地閃動著七彩眩光，西南側的另一座高樓震旦國際廣場通身上下是金黃色的幕墻，恰好將東方明珠的眩光反射到張健的桌上。
“紅色、綠的，不斷地閃，拉上窗簾也沒用?！?/p>
他坐在辦公桌前，頭昏腦脹。
他的同事李海洋坐在另一個角度，忍受著中銀大樓的強光反射。這座外表銀白色的大樓在風格上與香港中銀大樓保持一致，在中段設計了一個坡面斜角。對于李海洋來說，這就是一面巨大的鏡子。
身處在陸家嘴高層建筑群中，金茂大廈被東方明珠電視塔以及中銀大廈、交銀大廈、匯豐銀行大廈等一系列高層商務寫字樓包圍著，它們幾乎全是上海的知名高層建筑，以世紀大道為核心，構成了陸家嘴高層建筑群。因為聚集了眾多金融業(yè)辦公機構，被稱為“一條豎起來的銀行街”。
而流傳更廣的一個別稱是――“東方曼哈頓”。
它帶給上海人的自豪，已經無需多言。然而人們也越來越多地感受到了高樓集中所帶來的問題。
作為“高層建筑綜合癥”之一，讓張健和李海洋苦不堪言的光污染，首先引起了人們的警覺。
洗洗需一年
今天的上海，已經擁有4000棟以上的高層建筑，總體數量之多已稱雄世界。
作為上海第一高樓，金茂大廈總用鋼量7萬6千噸，地下有1000多根鋼管樁，地下連續(xù)墻厚達36米。在鋼結構的基礎上，一根復合巨型柱從地下3層一直支撐到87屢，樁頂標高是333.7米。
金茂的幕墻總面積是10.2萬平方米，全部由進口的通體雙層鍍膜玻璃構成。據說兩架擦窗機連續(xù)工作，也要用一年時間才能把所有的玻璃擦一遍，而且建筑外形凹凸起伏太大，檐部又挑出很多，有的地方達3m以上，擦玻璃相當困難。即使避開了臺風季節(jié)和梅雨季節(jié)，還是有很多原因可能讓擦洗工作被迫中斷，比如大風、降雨等等。
金茂的建造投資差不多是2萬元每平方米。如果摩天大樓的使用壽命以65年計，建造投資和管理投資之比大體為1：3至1：4。以金茂大廈每天的維護費為100萬元人民幣計算的話，65年壽命約需237億元，差不多為建設費用的45倍左右。
開門就花100萬
走進金茂，等電梯的平均時間不超過30秒，能夠實現這樣的標準，靠的是全樓上下多達了9臺的電梯和自動扶梯。
曾有一位金茂集團的管理負責人表示：沒有哪一個人能夠對金茂14100個各類閥門了如指掌。
水電、消防、暖通等基礎裝備，在這座龐然大物里意味著超乎常人想象的繁復、巨量。
金茂大廈有著長達470公里的水管，各類電纜、電線的總敷設長度是1135公里，相當于從上海到北京的距離。
金茂大廈共有3.3萬只消防噴淋頭，7000只火災探測器，它們是火災發(fā)生時的第一道安全屏障。金茂大廈的供水總儲量為2380立方米，各類水泵180臺，其中非常重要的一部分，就是用于消防的增壓泵。然而相對于金茂的高度，增壓泵經過反復傳遞能夠保證消防水壓的高度依然有限，在地下3層、51層及91層，分別裝置著儲水箱，供日用及消防供水。其中位于高層樓面的兩個水箱尤為重要，一旦發(fā)生火災供電中斷，重力作用下的水壓將可能是高層區(qū)域惟一的撲救水源。
金茂大廈共有空氣處理機136臺，通風機234臺，風機動力箱1653臺。
金茂電話局的容量是2萬門，單模光纖電纜信息點3516個，多模光纖電纜信息點9936個。
這座大樓的運行成本注定是驚人的。今天，“金茂開門一百萬”的氣勢已經人所共知。
人造生物圈之困
和同事們一樣，張健每天在辦公室里一坐就是一天，如果沒有特別的事情外出，就只有中間一個小時，下到一層去吃飯，一般情況也不會出樓?！暗搅讼挛缢狞c多鐘，屋里的空氣質量就很差了。”
同濟大學的龍惟定教授指出：“都市里大量興建高層和超高層建筑，出現了全封閉的、完全靠空調和人工照明來維持室內環(huán)境而與自然界隔絕的人造生物圈。人類與自然界之間的和諧被打破了?！?/p>
“現代病”包括建筑病綜合癥(SBS)、大樓并發(fā)癥(BRI)和多種化學物過敏癥等等，其中最常見的是建筑病綜合征，癥狀包括眼睛疲勞、頭疼、胸悶氣短、呼吸道疾病等。
龍惟定教授對上海幾棟高層辦公樓的相關調查顯示：感覺到眼睛疲勞的人數在被測人數中所占比例，在有的建筑中達到了100％，情況最好的一座建筑，也有576％的人感到眼睛疲勞。在有的建筑中，90％的人感到頭疼，50％的人胸悶氣短，90％的人罹患了呼吸道疾病。
戴自祝是中國疾病控制防治中心的研究員，他說：“空調系統(tǒng)最大的問題是新風，其次是空調污染?！?/p>
國標GB18883規(guī)定：新風量應達到30立方米／人／小時。目前《公共場所衛(wèi)生管理條例》正在修改，要把寫字樓包括進去。在新的條例實施之前，只能遵循建設部頒布的暖通空調設計規(guī)范。
戴自祝介紹說：空調管道內容易滋生軍團菌。前兩年衛(wèi)生部門的調查數據顯示：有的大樓里，軍團菌的存在面積是50％，甚至還有70％的紀錄，它們特別容易生活在冷卻水塔和冷凝水里。
換新風和清潔管道都需要額外的支出和耗能。在這個問題上，衛(wèi)生部門能夠處罰的額度是2萬元，而有些大樓如果要徹底清洗一條管道，可能要20萬元都不止。
越智能越耗能
不但如此，超高層智能化辦公大樓還是一個巨大的能源消耗體。
大量辦公設備的采用使得其夏季冷負荷為一般辦公樓的1.3～1.4倍，而冬季熱負荷卻僅為一般辦公樓的50％。冬季在高層辦公樓的內區(qū)還需要開動制冷機供冷，過渡季節(jié)同時供冷供熱。龍惟定教授指出：在美國，建筑能耗已經占到總能耗的40％。
作為上海的重要地標，蜘蛛人不斷涌現是一個讓金茂大廈略感頭疼的問題。“一般都是夜里來，爬到四、五層以上的話，就很難辦――我們喊話叫也叫不下來，上去抓又夠不著?！苯鹈瘓F物業(yè)公司保安部門的人員有著這樣的感慨。
為了防范炸彈之類的破壞性威脅，金茂大廈喂養(yǎng)了幾條狼狗，每天的不同時
段，它們會被拉出去“巡邏”。
大風的壓力
林賢光曾是建設部建筑智能化系統(tǒng)工程設計專家工作委員會首席專家，他對高層建筑建設管理的概括是：“在一般建筑中很普通甚至是不成問題的問題，到了超高層建筑中都成了特殊問題。”
張健和他的同事們，在起風的日子里，總能聽到樓面外的鋼管發(fā)出“咣咣”的巨響。
稍高一些的建筑物就開始承受側向風力。隨著建筑物的增高，側向風力成倍地增加，自重和活荷載也隨之加大?！?00米上下的高樓，防震是主要的問題，超過了250米，抗風就成為首要問題。因為如此高的鋼結構在風力作用下，有點像一根面條，長而細，容易搖擺?！苯ㄖO計師路大宇說。
據林賢光教授介紹，“在正常的風壓狀態(tài)下，如果距地面10cm高處的風速為S米／秒，那么在90m的高空，風速可達到15米／秒，若高達300～400m，風力將更加強大。風速達到30米／秒以上時，摩天大樓產生的晃動將十分劇烈。紐約世貿中心在春季刮風時，通常搖晃偏離中心6－12英寸(15－30cm)，在強颶風作用下，位移可達3英尺(1m)，設計按最大風力下的最大偏離為4英尺(73m)。據報告的資料，芝加哥西爾斯大廈在大風情況下最大偏離中心可達6英尺(2m)，據說他們裝了陀螺平衡裝置后可調到5英尺。上海金茂大廈的頂點位移按風洞試驗可達0.9～1.2m。”
一個在普通房屋中不會出現的現象是：到了冬天，在氣溫較低的情況下(紐約世界中心的資料是氣溫低于零下6攝氏度)，會由于低層和地下室的冷空氣竄入電梯井，經煙囪效應形成強大氣流，造成電梯關不上門。
豎起來的王國
此外，底層的一些氣味很容易被帶到高層，如廚房的氣味、油煙味等，此時如在底層或地下室有電焊操作或燃氣泄漏就可能將火源隨氣流帶到高層，極端危險。
同時，由于電梯轎廂與井壁間的縫隙很小，在電梯移動時，氣流的摩擦會產生嘯叫。在金茂大廈，人們就會聽到電梯發(fā)出“牛叫一樣的聲音”。據對于超高層建筑設計極有經驗的美國SOM設計事務所說，這是個國際性難題，目前尚未找到很好的解決辦法。
監(jiān)視器是大廈里另一樣無所不在的物件兒。由于樓層多、空間復雜，安全保衛(wèi)自然也有其特殊性。浦西高層寫字樓聯(lián)誼大廈物業(yè)管理處的工作人員說：“除了廁所之外，大廈的每一個角落都在監(jiān)視器的監(jiān)測之下。如果樓里藏著一個人，只要他不是一直呆在廁所，一出來就會被監(jiān)視器看到。”
而監(jiān)視器的數量，是每一棟大廈的安全機密。