時(shí)間：2023-07-07 16:27:14
導(dǎo)語(yǔ)：在高層辦公樓建筑設(shè)計(jì)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)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(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：綜合建筑；高層辦公樓；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(wú)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(lái)越高。而傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法無(wú)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?？蚣芙Y(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(lái)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(lái)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(wú)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(yǔ)
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)
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關(guān)鍵詞：高層公共建筑;樓板;預(yù)應(yīng)力；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(wú)隔墻大空間,房間凈空很低,效果很差, 3層大會(huì)議室更無(wú)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(wú)梁樓蓋和有梁樓蓋兩種。無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(lái)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(wú)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(wú)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(lái)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(lái)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(yǔ)
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(lái)達(dá)到較合理的配筋設(shè)計(jì)。
3)扇形平面區(qū)段上曲線筋對(duì)混凝土所產(chǎn)生的剪力,一般情況下強(qiáng)度有保證,當(dāng)然與預(yù)加力Npe、混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc、曲率半徑r、鋼筋直徑d有關(guān),可根據(jù)具體工程按公式驗(yàn)算。
關(guān)鍵詞：綠色節(jié)能技術(shù)；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(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(yáng)能等因素，最大限度的使用自然資源，來(lái)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(lái)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(yáng)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(yáng)光，并且在陽(yáng)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(lái)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(yáng)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(lái)降低室外多余的照明，然后再使用淺色的頂棚來(lái)將多余的陽(yáng)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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)給使用著帶來(lái)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(lái)填充中空玻璃，來(lái)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(wú)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(lái)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?lái)感十分強(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(yáng)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(yǔ)：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。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：高層；商業(yè)綜合樓；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
商業(yè)綜合樓是城市化進(jìn)程和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)物，城市化帶來(lái)了地價(jià)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(wù)區(qū)的開發(fā)日益受到青睞。
1、高層商業(yè)綜合樓設(shè)計(jì)原則
1.1高層商業(yè)綜合樓的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循和滿足城市規(guī)劃，及城市規(guī)劃部門所提出的各項(xiàng)規(guī)定，營(yíng)造城市整體的和諧形象。在尚未明確的城市設(shè)計(jì)要求的地域，建筑師更應(yīng)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(zhì)不僅能提升自己的品質(zhì)，而且也有利于所在地區(qū)的地位。
1.2應(yīng)該認(rèn)識(shí)到高層商業(yè)綜合樓的建造目的主要是為人們提供高質(zhì)量的購(gòu)物、辦公、休閑的環(huán)境，解決商務(wù)辦公集約化的需求。對(duì)于業(yè)主來(lái)說，提高容積率，降低土地單方造價(jià)，節(jié)約建造成本、配置充分的設(shè)備及大氣的建筑造型都是設(shè)計(jì)成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。
1.3建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)認(rèn)真地推敲許多細(xì)節(jié)問題
（1）如設(shè)計(jì)要綜合地考慮建筑高度的限制，控制總面積、層高和層數(shù)。在選擇合理的結(jié)構(gòu)跨度、辦公空間進(jìn)深和核心筒形式的前提下，盡量采用簡(jiǎn)潔的幾何形體以增加建筑的使用面積，減少柱子，甚至設(shè)計(jì)無(wú)柱空間。
（2）標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計(jì)除了要考慮以上因素外，還應(yīng)注重對(duì)外部景觀的利用。一般來(lái)說，標(biāo)準(zhǔn)層的布局，為兼顧兩個(gè)方向的景觀而盡量開敞，避免因外形或結(jié)構(gòu)而犧牲對(duì)環(huán)境景觀的考慮。標(biāo)準(zhǔn)層的核心筒也需要精心設(shè)計(jì)，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(xì)心地加以綜合，盡量減少核心筒使用面積。有些建筑設(shè)計(jì)公司會(huì)指定人員專門設(shè)計(jì)核心筒，以提高設(shè)計(jì)水平和效率。
（3）電梯的配置也應(yīng)選取合適的標(biāo)準(zhǔn)，由建筑師先行估算，再由電梯的生產(chǎn)商做更專業(yè)的配置計(jì)算，以達(dá)到使用舒適、便利又經(jīng)濟(jì)合理。結(jié)構(gòu)體系和消防設(shè)計(jì)是影響高層綜合樓建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，目前國(guó)內(nèi)已有一套較成熟的結(jié)構(gòu)抗震和消防補(bǔ)救的設(shè)計(jì)規(guī)范。高層辦公樓的設(shè)計(jì)隨著時(shí)代的發(fā)展正向生態(tài)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)前進(jìn)，并因此在建筑空間和形態(tài)構(gòu)成等方面產(chǎn)生令人耳目一新的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。
2、高層商業(yè)綜合樓的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1高層商業(yè)綜合樓的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循和滿足城市規(guī)劃，及城市規(guī)劃部門所提出的各項(xiàng)規(guī)定，營(yíng)造城市整體的和諧形象。在尚未明確的城市設(shè)計(jì)要求的地域，建筑師更應(yīng)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(zhì)不僅能提升自己的品質(zhì)，而且也有利于所在地區(qū)的地位。
2.2 應(yīng)該認(rèn)識(shí)到高層商業(yè)綜合樓的建造目的主要是為人們提供高質(zhì)量的購(gòu)物、辦公、休閑的環(huán)境，解決商務(wù)辦公集約化的需求。對(duì)于業(yè)主來(lái)說，提高容積率，降低土地單方造價(jià)，節(jié)約建造成本、配置充分的設(shè)備及大氣的建筑造型都是設(shè)計(jì)成功與否的標(biāo)準(zhǔn)。
2.3建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)認(rèn)真地推敲許多細(xì)節(jié)問題，如設(shè)計(jì)要綜合地考慮建筑高度的限制，控制總面積、層高和層數(shù)。在選擇合理的結(jié)構(gòu)跨度、辦公空間進(jìn)深和核心筒形式的前提下，盡量采用簡(jiǎn)潔的幾何形體以增加建筑的使用面積，減少柱子，甚至設(shè)計(jì)無(wú)柱空間。標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計(jì)除了要考慮以上因素外，還應(yīng)注重對(duì)外部景觀的利用。一般來(lái)說，標(biāo)準(zhǔn)層的布局，為兼顧兩個(gè)方向的景觀而盡量開敞，避免因外形或結(jié)構(gòu)而犧牲對(duì)環(huán)境景觀的考慮。標(biāo)準(zhǔn)層的核心筒也需要精心設(shè)計(jì)，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(xì)心地加以綜合，盡量減少核心筒使用面積。有些建筑設(shè)計(jì)公司會(huì)指定人員專門設(shè)計(jì)核心筒，以提高設(shè)計(jì)水平和效率。電梯的配置也應(yīng)選取合適的標(biāo)準(zhǔn)，由建筑師先行估算，再由電梯的生產(chǎn)商做更專業(yè)的配置計(jì)算，以達(dá)到使用舒適、便利又經(jīng)濟(jì)合理。結(jié)構(gòu)體系和消防設(shè)計(jì)是影響高層綜合樓建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，目前國(guó)內(nèi)已有一套較成熟的結(jié)構(gòu)抗震和消防補(bǔ)救的設(shè)計(jì)規(guī)范。高層辦公樓的建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)該熟悉其它相關(guān)專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)規(guī)范，使方案具有最大的可行性。高層辦公樓的設(shè)計(jì)隨著時(shí)代的發(fā)展正向生態(tài)節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)前進(jìn)，并因此在建筑空間和形態(tài)構(gòu)成等方面產(chǎn)生令人耳目一新的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。
3、高層商業(yè)綜合樓防火分區(qū)和安全疏散消防設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
3.1相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(guó)各地陸續(xù)涌現(xiàn)的建筑形式。目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒有針對(duì)該類高層商業(yè)綜合樓防火設(shè)計(jì)的專用規(guī)范，只能參考相關(guān)規(guī)范如GB50045《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、JGJ48-88《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定。而這些規(guī)范中的相關(guān)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(shè)計(jì)。這樣，目前國(guó)內(nèi)高層商業(yè)綜合樓的消防設(shè)計(jì)可以說處于無(wú)明確規(guī)定可依的局面。
3.2相關(guān)規(guī)定較難執(zhí)行盡管目前國(guó)內(nèi)商店建筑不論從高度、體量、內(nèi)部空間格局還是從內(nèi)部商品的性質(zhì)都發(fā)生了非常大的改變，但1988年的《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》還是國(guó)內(nèi)相關(guān)商店、商場(chǎng)、購(gòu)物中心、大型商業(yè)綜合樓、大型高層商業(yè)綜合樓等設(shè)計(jì)的依據(jù)之一。很明顯，《商店建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在新型商業(yè)綜合體設(shè)計(jì)的需要。而《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其相關(guān)規(guī)定在大型高層商業(yè)綜合樓消防設(shè)計(jì)中較難執(zhí)行。
（1）防火分區(qū)
雖然《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》5.1.2條將高層建筑內(nèi)的商業(yè)營(yíng)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(shí)擴(kuò)大到4000平方米，但目前國(guó)內(nèi)大部分大型高層商業(yè)綜合樓的建筑面積都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過400平方米，有的甚至達(dá)到幾十萬(wàn)平方米。而如果嚴(yán)格按照規(guī)范的規(guī)定對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行劃分，則不僅會(huì)大大增加樓梯間、安全出口等的數(shù)量，還會(huì)影響綜合體內(nèi)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(diǎn)決定了其安全疏散距離過長(zhǎng)、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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)解決對(duì)策
4.1防火分區(qū)設(shè)計(jì)
大型高層商業(yè)建筑內(nèi)部空間高大，中庭部分常常貫通幾個(gè)樓層，如果嚴(yán)格按照規(guī)范的要求將其用防火墻進(jìn)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(guān)規(guī)范的要求，同時(shí)保證這種大空間通透性的視覺效果，目前多數(shù)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(shè)計(jì)
高層商業(yè)綜合樓建筑規(guī)模大，其長(zhǎng)度、寬度均較長(zhǎng)，導(dǎo)致高層商業(yè)綜合樓部分區(qū)域的疏散距離過長(zhǎng)，不能滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。從目前已建高層商業(yè)綜合樓的安全疏散設(shè)計(jì)來(lái)看，多數(shù)采用建筑內(nèi)部設(shè)置安全走道的方式來(lái)解決。
結(jié)束語(yǔ)
高層商業(yè)綜合樓雖然是最近新興起來(lái)的建筑，但是其應(yīng)用的廣泛已經(jīng)引起國(guó)家的高度重視。目前，高層商業(yè)綜合樓雖然實(shí)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(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該綜合考慮，把高層商業(yè)綜合樓的設(shè)計(jì)與建設(shè)安全、質(zhì)量等都提到一個(gè)新的高度。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：高層；辦公樓；消防設(shè)計(jì)
本文以工程實(shí)例，介紹了高層辦公樓各消防系統(tǒng)的設(shè)置、參數(shù)的選用等，并總結(jié)了在消防給水設(shè)計(jì)中應(yīng)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(shè)備用房和丙2類儲(chǔ)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(shè)計(jì)
2.1 室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)
室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)采用臨時(shí)高壓制，室外地下設(shè)有消防水池，屋頂水箱間設(shè)高位消防水箱，儲(chǔ)存18m3火災(zāi)初期消防用水（與自噴共用），并在屋頂水箱間內(nèi)設(shè)一套消火栓消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備?；馂?zāi)初期由屋頂消防專用水箱及消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備保證消火栓系統(tǒng)水壓與水量，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)傳至消防中心后，即可啟動(dòng)消火栓給水泵（泵設(shè)在本樓地下室消防泵房?jī)?nèi)，兩臺(tái)，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(shè)SQX型地下式水泵接合器（DN150）三組。消火栓的布置按兩個(gè)栓間距不大于25m，并保證室內(nèi)任何一點(diǎn)著火時(shí)同時(shí)有兩股水柱到達(dá)。全樓均設(shè)消火栓保護(hù)，消防電梯前室設(shè)專用消火栓，但不計(jì)入其消防水量。
2.2 自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)
系統(tǒng)采用臨時(shí)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(wǎng)、屋頂水箱、濕報(bào)閥組、信號(hào)蝶閥、水流指示器、噴淋管網(wǎng)及室外自噴水泵接合器等組成。
自噴設(shè)計(jì)參數(shù)：①丙2類儲(chǔ)藏室：火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)按倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)等級(jí)I級(jí)確定，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度8L/min?m2，最大保護(hù)面積160m2，設(shè)計(jì)流量30L/S；②商鋪、辦公部分：火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)中危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)6L/min?m2，最大保護(hù)面積160m2，設(shè)計(jì)流量25L/S。
火災(zāi)初期由屋頂消防水箱及消防增壓穩(wěn)壓設(shè)備保證自噴系統(tǒng)水壓與水量，當(dāng)報(bào)警信號(hào)傳至消防中心后，即可啟動(dòng)自噴泵（泵設(shè)在本樓地下室消防泵房?jī)?nèi)，兩臺(tái)，一用一備），該泵從消防水池直接吸水加壓供水。設(shè)四組濕式報(bào)警閥組，每個(gè)防火分區(qū)設(shè)水流指示器及信號(hào)監(jiān)控閥各一套，當(dāng)水流指示器所在管段壓力超過0.40MPa時(shí)，在此管段橫管的信號(hào)閥與水流指示器之間設(shè)可調(diào)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(shè)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(shè)閉式玻璃球噴頭加以保護(hù)。
2.3 建筑滅火器配置
工程為嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)，火災(zāi)類別為帶電火災(zāi)和A類火災(zāi)，單具滅火器的最小配置級(jí)別為3A，設(shè)計(jì)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(shè)氣溶膠氣體滅火系統(tǒng)，滅火設(shè)計(jì)密度為0.13kg/m3，滅火設(shè)計(jì)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(jī)房、貯油間應(yīng)設(shè)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(qiáng)度除儲(chǔ)油間應(yīng)為20L/min?m2外，其他部位可為10L/min?m2。持續(xù)噴霧時(shí)間為0.5h。系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(zhì)）。
3 消防用水量及消防水池
4 關(guān)于消防設(shè)計(jì)中幾點(diǎn)體會(huì)
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(diǎn)，即在全流量范圍內(nèi)，壓力變化不大，泵從零流量到所需最大流量范圍內(nèi)變化時(shí)，其壓力變化在5%范圍內(nèi)，且小流量或零流量時(shí)不超壓，從而避免了普通離心泵在消防現(xiàn)場(chǎng)中小流量時(shí)超壓而大流量時(shí)供水不上的現(xiàn)象，大大提高了滅火效率及消防設(shè)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)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(dǎo)致的超壓危害。
4.2 減壓穩(wěn)壓消火栓的選用
本工程室內(nèi)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(nèi)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(dòng)減壓穩(wěn)壓功能，在消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)、安裝中無(wú)需計(jì)算、調(diào)試，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、操作性。
4.3 消防水池
本工程計(jì)算消防儲(chǔ)水池儲(chǔ)水量540m3，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95（2005年版）規(guī)定，消防水池的總?cè)萘砍^500m3時(shí)，應(yīng)分成兩個(gè)能獨(dú)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(shè)的難度，消防水池貯水量按500m3確定。其余40m3火災(zāi)時(shí)由市政管網(wǎng)補(bǔ)給。該工程位于城市建設(shè)新區(qū)，設(shè)計(jì)初期周圍同規(guī)模的建筑（均設(shè)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(shí)間內(nèi)只考慮1次火災(zāi)的高層建筑群，消防水池和消防水泵房均可共用。建設(shè)單位也努力爭(zhēng)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(guān)管理部門在項(xiàng)目建設(shè)區(qū)能對(duì)消防設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃，以避免重復(fù)建設(shè)，節(jié)約造價(jià)。
5 結(jié)束語(yǔ)
高層建筑給排水設(shè)計(jì)不僅要滿足規(guī)范規(guī)定，更要使系統(tǒng)安全可靠，設(shè)計(jì)者應(yīng)站在業(yè)主的角度，遵循“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的方針，針對(duì)高層建筑發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，采用可靠的消防系統(tǒng)，注重各系統(tǒng)細(xì)節(jié)的處理，盡可能做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。
參考文獻(xiàn)
[1]高明遠(yuǎn).建筑給水排水工程學(xué)[M].北京：中國(guó)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(tuán)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(shí)6級(jí)人防常規(guī)物資庫(kù))，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(biāo)準(zhǔn)層平面圖建筑面積為1712.53m2。建筑平面像一個(gè)面向道路張開的雙手，擁抱四面八方的來(lái)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(jìn)入廠區(qū)的景觀大道，西側(cè)就是辦公樓，被周圍的假山綠植包圍，停車場(chǎng)地與綠化相結(jié)合，交通方便，景觀優(yōu)美，結(jié)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(gè)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(dá)到提高員工的生活質(zhì)量和工作效率，同時(shí)展現(xiàn)出生機(jī)勃勃的企業(yè)形象。
2建筑設(shè)計(jì)理念
集團(tuán)辦公大樓不僅代表著整個(gè)企業(yè)的形象，又是管理工作人員相互交流溝通的重要場(chǎng)地，因而設(shè)計(jì)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(jié)合廠方設(shè)想和建筑本身功能要求，來(lái)完成設(shè)計(jì)。辦公大樓的立面設(shè)計(jì)立足于簡(jiǎn)潔、大氣的出發(fā)點(diǎn)，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(duì)稱的立面造型手法，力求達(dá)到莊嚴(yán)典雅的藝術(shù)效果，同時(shí)與周圍建筑在顏色、風(fēng)格協(xié)調(diào)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(xiàn)澆鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)，屬于二類高層，設(shè)計(jì)使用年限50年，耐火等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為8度，地下車庫(kù)為Ⅱ類車庫(kù)，人防等級(jí)為6級(jí)物資庫(kù)，地下防水等級(jí)為一級(jí)，屋面防水等級(jí)Ⅱ級(jí)。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(shí)6級(jí)人防常規(guī)物資庫(kù))，主要布置有地下車庫(kù)、設(shè)備用房、風(fēng)機(jī)房、管理用房以及輔助用房等房間。建筑物內(nèi)設(shè)置兩部樓梯和兩部電梯，同時(shí)設(shè)置一個(gè)汽車出入口和一個(gè)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(kù)房、辦公以及輔助用房等房間。共設(shè)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(dú)設(shè)置主入口以及入口柱廊，以達(dá)到建筑造型和門廊灰空間過渡的目的;建筑物主入口設(shè)置在南向，大廳兩側(cè)對(duì)稱布置室內(nèi)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(huì)議室、空調(diào)機(jī)房以及輔助用房等房間。三層主要布置有辦公室、新風(fēng)機(jī)房以及輔助用房等房間。整個(gè)平面通過兩個(gè)正方形以傾斜45°角疊加在中間的正方形輔助空間內(nèi)而形成。標(biāo)準(zhǔn)層主要布置有辦公室、資料復(fù)印、新風(fēng)機(jī)房以及輔助用房等房間。根據(jù)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(duì)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(shí)交通和輔助設(shè)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(jiǎn)單，建筑的示意在人的行進(jìn)和位置變換中通過空間、表皮和光線的變換而體現(xiàn)出來(lái)，而非一個(gè)僵化生硬的靜態(tài)存在。
4現(xiàn)代廠區(qū)辦公樓建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展方向
(1)趨于形式的多元化。隨著工業(yè)化時(shí)代的迅猛發(fā)展，人們對(duì)廠區(qū)辦公建筑的功能要求也在不斷更新。面對(duì)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(shè)計(jì)的主導(dǎo)因素，在滿足通常的辦公形式要求的同時(shí)，又須兼顧特定個(gè)體的辦公需求，于是對(duì)于辦公空間的動(dòng)態(tài)把握就成為今后設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。
(2)趨于結(jié)構(gòu)人性化。由于現(xiàn)代廠區(qū)辦公建筑使用結(jié)構(gòu)和組織結(jié)構(gòu)的變化，使衡量新時(shí)代廠區(qū)辦公建筑的標(biāo)準(zhǔn)也發(fā)生了變化，我們可以采用生產(chǎn)效率的高低來(lái)衡量一個(gè)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(chǎng)所”，在以人為本理念的指導(dǎo)下，辦公空間應(yīng)以能否激發(fā)員工潛在靈感、發(fā)揮其最大價(jià)值為出發(fā)點(diǎn)。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(zhì)量辦公建筑的重要內(nèi)容。通過對(duì)內(nèi)部空間的協(xié)調(diào)及空間內(nèi)部聲、光、熱、溫、濕等方面的調(diào)控，竭力為辦公人員營(yíng)造一個(gè)舒適、健康、高效的人性化辦公空間。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:高層樓宇;消防系統(tǒng);火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng):聯(lián)動(dòng)控制
中圖分類號(hào):TU976.1
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1008-0422(2010)07-0184-03
1 引言
隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,高層建筑及建筑群體越來(lái)越多,從而促進(jìn)了消防事業(yè)的快速發(fā)展。高層建筑的消防設(shè)計(jì)與安裝施工是一項(xiàng)多專業(yè)配合的復(fù)雜工程項(xiàng)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(fù)雜性和重要性,因此,須嚴(yán)格依照規(guī)范,科學(xué)規(guī)范設(shè)計(jì)與施工,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化控制。
2 工程概況
湖南某現(xiàn)代辦公大樓工程項(xiàng)目,地下1層為汽車庫(kù)和設(shè)備用房,1～4層附樓為大廳及商業(yè)設(shè)施,5～22層為高檔寫字辦公場(chǎng)樓,建筑總高度為95m,總建筑面積31350m,屬于一類高層辦公樓?，F(xiàn)對(duì)其電氣消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試作如下分析探討。
3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)方案的確定
在設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí),首先是明確建筑物本身的建筑和功能特點(diǎn),了解該建筑防火工程設(shè)計(jì)中其它專業(yè)的設(shè)施,對(duì)于電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)要求,然后根據(jù)有關(guān)規(guī)范對(duì)建筑物定性,確定系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。
根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)》酚,該工程為一類高層建筑,是一級(jí)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象。建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及;自防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)采用集中報(bào)警系統(tǒng)。
該工程火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本功能為:控制中心對(duì)探測(cè)回路進(jìn)行巡測(cè),當(dāng)某一探測(cè)區(qū)域內(nèi)著火,該處的探測(cè)器采集到現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),并立即把信號(hào)發(fā)回控制中心的控制器,控制器將此信號(hào)進(jìn)行判斷,若確認(rèn)著火,控制器則向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)和火災(zāi)應(yīng)急廣播。另外很重要的是必須有效地通過聯(lián)動(dòng)控制器向需要聯(lián)動(dòng)的消防設(shè)備發(fā)出執(zhí)行信號(hào),并切斷非消防電源,消滅初期火災(zāi)。
3.2 控制中心的組成、功能及特點(diǎn)
[關(guān)鍵詞] 高層建筑 核心筒 中庭空間
1.“核”
高層建筑自出現(xiàn)以來(lái)已有100多年的歷史，而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步和人們觀念的改變，高層建筑在當(dāng)今時(shí)代，又迎來(lái)了新一輪的建設(shè)熱潮。近一、二十年高層建筑的造型形式也不斷翻新，高度紀(jì)錄一再打破的同時(shí)，其空間模式也發(fā)生了很大的變化，致使高層建筑設(shè)計(jì)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(gè)垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核”（Core）。而這個(gè)“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。
2.“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式
進(jìn)入本世紀(jì)，隨著高層建筑建設(shè)的發(fā)展、高度的增加和技術(shù)的進(jìn)步，在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式，這是各專業(yè)共同探索優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。在建筑處理上，為了爭(zhēng)取盡量寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務(wù)用房向平面的中央集中，使功能空間占據(jù)最佳的采光位置，力求視線良好、交通便捷。在結(jié)構(gòu)方面，隨著筒體結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)、高度的增加，也希望能有一個(gè)剛度更強(qiáng)的筒來(lái)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(shí)地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，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(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于結(jié)構(gòu)的受力和抗震。本世紀(jì)，隨著高層建筑建設(shè)的發(fā)展、高度的增加和技術(shù)的進(jìn)步，在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式[1]。
80年代以前，“內(nèi)核”式的布局形式一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。
3.“核”的分散和分離
第二次變革最先對(duì)核心筒提出革命性建議的是設(shè)備專業(yè)，他們認(rèn)為隨著建筑設(shè)備的日趨增多和越來(lái)越復(fù)雜，如果把設(shè)備用房和管道井從核心筒中分離出來(lái)，可能會(huì)更有利于管理和維修。對(duì)于結(jié)構(gòu)專業(yè)來(lái)說，加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會(huì)有效地抵抗地震對(duì)高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊，則無(wú)疑也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利。而從建筑設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，核的移動(dòng)、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊，對(duì)于高層建筑的空間構(gòu)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(yīng)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(gòu)成模式所具有的靈活性和先進(jìn)性，很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。羅杰斯（ R. Rogers）設(shè)計(jì)的英國(guó)“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(shè)計(jì)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(nèi)部的空間構(gòu)成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相經(jīng)庭。
核的分散和分離還可以使樓梯間、衛(wèi)生間等直接對(duì)外自然采光通風(fēng)，既節(jié)約能源，又省去消防所需的加壓送風(fēng)設(shè)備，更符合低能耗，可循環(huán)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)原則。因此，近幾年強(qiáng)調(diào)生態(tài)、節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來(lái)西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的高層建筑，不但樓梯、衛(wèi)生間等全部對(duì)外，而且電梯筒壁還被刻意用來(lái)遮擋日曬，可謂“分散外核空間構(gòu)成模式的生態(tài)設(shè)計(jì)方式”。
4.中庭空間的出現(xiàn)
最早將中庭引進(jìn)高層建筑的是美國(guó)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(shè)計(jì)建造的幾座高層旅館――舊金山的“海特?cái)z政飯店”（Hyatt Regency Hotel ,1974）等建筑中都加入了一個(gè)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(chǎng)所，中庭中還設(shè)置噴泉疊水、種植各種植物，可創(chuàng)造出一種激動(dòng)人心的歡快氛圍。所以它一出現(xiàn)便深受人們的喜愛，并很快風(fēng)靡全球。
80年代以后，中庭空間開始應(yīng)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(shè)一個(gè)中庭，如芝加哥的“第一國(guó)家廣場(chǎng) 3 號(hào)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(qiáng)，以及各國(guó)政府對(duì)由于在辦公樓內(nèi)長(zhǎng)時(shí)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(dú)感等“辦公室綜合癥”的關(guān)注，高層辦公建筑內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)也越來(lái)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(nèi)環(huán)境，成為高層辦公樓設(shè)計(jì)必須解決的重要問題。于是，在高層辦公建筑中插入一個(gè)或在不同區(qū)域插入數(shù)個(gè)封閉或開敞的中庭的設(shè)計(jì)手法開始出現(xiàn)。
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(gòu)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(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)已由追求經(jīng)濟(jì)效率向營(yíng)造寬松舒適的生活環(huán)境轉(zhuǎn)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(jié)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(dòng)線視覺化的空間感受?？臻g構(gòu)成模式也由封閉的“積層式”，變?yōu)樯舷仑炌ǖ摹皠?dòng)態(tài)流動(dòng)空間”[2]。
為了解決人流集散和城市交通與建筑內(nèi)部交通相銜接的問題，現(xiàn)在的高層建筑常常采用多個(gè)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(wǎng)絡(luò)相連接，以達(dá)到通暢便捷和步行、車行的互不干擾，美國(guó)、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(gè)創(chuàng)造人性的場(chǎng)所，又融入文脈的關(guān)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(biāo)。
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(xiàn)
張健喜歡別人詢問他的工作地點(diǎn)，這樣就可以字正腔圓地吐出四個(gè)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(gè)字就行了，別人不會(huì)再問，‘在哪里?’”
生活在頂峰的代價(jià)
張健當(dāng)初應(yīng)聘時(shí)，正是辦公地點(diǎn)促使他做了最后的決定。這座大樓給他帶來(lái)了特有的自信和微笑，他習(xí)慣了下意識(shí)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(diǎn)前后，是他一天中最難熬的時(shí)候。矗立在金茂東北方的東方明珠電視塔，每天不斷地閃動(dòng)著七彩眩光，西南側(cè)的另一座高樓震旦國(guó)際廣場(chǎng)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。”
他坐在辦公桌前，頭昏腦脹。
他的同事李海洋坐在另一個(gè)角度，忍受著中銀大樓的強(qiáng)光反射。這座外表銀白色的大樓在風(fēng)格上與香港中銀大樓保持一致，在中段設(shè)計(jì)了一個(gè)坡面斜角。對(duì)于李海洋來(lái)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(wù)寫字樓包圍著，它們幾乎全是上海的知名高層建筑，以世紀(jì)大道為核心，構(gòu)成了陸家嘴高層建筑群。因?yàn)榫奂吮姸嘟鹑跇I(yè)辦公機(jī)構(gòu)，被稱為“一條豎起來(lái)的銀行街”。
而流傳更廣的一個(gè)別稱是――“東方曼哈頓”。
它帶給上海人的自豪，已經(jīng)無(wú)需多言。然而人們也越來(lái)越多地感受到了高樓集中所帶來(lái)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(jīng)擁有4000棟以上的高層建筑，總體數(shù)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(wàn)6千噸，地下有1000多根鋼管樁，地下連續(xù)墻厚達(dá)36米。在鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，一根復(fù)合巨型柱從地下3層一直支撐到87屢，樁頂標(biāo)高是333.7米。
金茂的幕墻總面積是10.2萬(wàn)平方米，全部由進(jìn)口的通體雙層鍍膜玻璃構(gòu)成。據(jù)說兩架擦窗機(jī)連續(xù)工作，也要用一年時(shí)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(dá)3m以上，擦玻璃相當(dāng)困難。即使避開了臺(tái)風(fēng)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(fēng)、降雨等等。
金茂的建造投資差不多是2萬(wàn)元每平方米。如果摩天大樓的使用壽命以65年計(jì)，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(hù)費(fèi)為100萬(wàn)元人民幣計(jì)算的話，65年壽命約需237億元，差不多為建設(shè)費(fèi)用的45倍左右。
開門就花100萬(wàn)
走進(jìn)金茂，等電梯的平均時(shí)間不超過30秒，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的標(biāo)準(zhǔn)，靠的是全樓上下多達(dá)了9臺(tái)的電梯和自動(dòng)扶梯。
曾有一位金茂集團(tuán)的管理負(fù)責(zé)人表示：沒有哪一個(gè)人能夠?qū)鹈?4100個(gè)各類閥門了如指掌。
水電、消防、暖通等基礎(chǔ)裝備，在這座龐然大物里意味著超乎常人想象的繁復(fù)、巨量。
金茂大廈有著長(zhǎng)達(dá)470公里的水管，各類電纜、電線的總敷設(shè)長(zhǎng)度是1135公里，相當(dāng)于從上海到北京的距離。
金茂大廈共有3.3萬(wàn)只消防噴淋頭，7000只火災(zāi)探測(cè)器，它們是火災(zāi)發(fā)生時(shí)的第一道安全屏障。金茂大廈的供水總儲(chǔ)量為2380立方米，各類水泵180臺(tái)，其中非常重要的一部分，就是用于消防的增壓泵。然而相對(duì)于金茂的高度，增壓泵經(jīng)過反復(fù)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(chǔ)水箱，供日用及消防供水。其中位于高層樓面的兩個(gè)水箱尤為重要，一旦發(fā)生火災(zāi)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(jī)136臺(tái)，通風(fēng)機(jī)234臺(tái)，風(fēng)機(jī)動(dòng)力箱1653臺(tái)。
金茂電話局的容量是2萬(wàn)門，單模光纖電纜信息點(diǎn)3516個(gè)，多模光纖電纜信息點(diǎn)9936個(gè)。
這座大樓的運(yùn)行成本注定是驚人的。今天，“金茂開門一百萬(wàn)”的氣勢(shì)已經(jīng)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(gè)小時(shí)，下到一層去吃飯，一般情況也不會(huì)出樓?！暗搅讼挛缢狞c(diǎn)多鐘，屋里的空氣質(zhì)量就很差了?！?/p>
同濟(jì)大學(xué)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(xiàn)了全封閉的、完全靠空調(diào)和人工照明來(lái)維持室內(nèi)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(xiàn)代病”包括建筑病綜合癥(SBS)、大樓并發(fā)癥(BRI)和多種化學(xué)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(duì)上海幾棟高層辦公樓的相關(guān)調(diào)查顯示：感覺到眼睛疲勞的人數(shù)在被測(cè)人數(shù)中所占比例，在有的建筑中達(dá)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(guó)疾病控制防治中心的研究員，他說：“空調(diào)系統(tǒng)最大的問題是新風(fēng)，其次是空調(diào)污染?！?/p>
國(guó)標(biāo)GB18883規(guī)定：新風(fēng)量應(yīng)達(dá)到30立方米／人／小時(shí)。目前《公共場(chǎng)所衛(wèi)生管理?xiàng)l例》正在修改，要把寫字樓包括進(jìn)去。在新的條例實(shí)施之前，只能遵循建設(shè)部頒布的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范。
戴自祝介紹說：空調(diào)管道內(nèi)容易滋生軍團(tuán)菌。前兩年衛(wèi)生部門的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：有的大樓里，軍團(tuán)菌的存在面積是50％，甚至還有70％的紀(jì)錄，它們特別容易生活在冷卻水塔和冷凝水里。
換新風(fēng)和清潔管道都需要額外的支出和耗能。在這個(gè)問題上，衛(wèi)生部門能夠處罰的額度是2萬(wàn)元，而有些大樓如果要徹底清洗一條管道，可能要20萬(wàn)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(gè)巨大的能源消耗體。
大量辦公設(shè)備的采用使得其夏季冷負(fù)荷為一般辦公樓的1.3～1.4倍，而冬季熱負(fù)荷卻僅為一般辦公樓的50％。冬季在高層辦公樓的內(nèi)區(qū)還需要開動(dòng)制冷機(jī)供冷，過渡季節(jié)同時(shí)供冷供熱。龍惟定教授指出：在美國(guó)，建筑能耗已經(jīng)占到總能耗的40％。
作為上海的重要地標(biāo)，蜘蛛人不斷涌現(xiàn)是一個(gè)讓金茂大廈略感頭疼的問題。“一般都是夜里來(lái)，爬到四、五層以上的話，就很難辦――我們喊話叫也叫不下來(lái)，上去抓又夠不著。”金茂集團(tuán)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(shí)
段，它們會(huì)被拉出去“巡邏”。
大風(fēng)的壓力
林賢光曾是建設(shè)部建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)專家工作委員會(huì)首席專家，他對(duì)高層建筑建設(shè)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?！?/p>
張健和他的同事們，在起風(fēng)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(cè)向風(fēng)力。隨著建筑物的增高，側(cè)向風(fēng)力成倍地增加，自重和活荷載也隨之加大。“100米上下的高樓，防震是主要的問題，超過了250米，抗風(fēng)就成為首要問題。因?yàn)槿绱烁叩匿摻Y(jié)構(gòu)在風(fēng)力作用下，有點(diǎn)像一根面條，長(zhǎng)而細(xì)，容易搖擺。”建筑設(shè)計(jì)師路大宇說。
據(jù)林賢光教授介紹，“在正常的風(fēng)壓狀態(tài)下，如果距地面10cm高處的風(fēng)速為S米／秒，那么在90m的高空，風(fēng)速可達(dá)到15米／秒，若高達(dá)300～400m，風(fēng)力將更加強(qiáng)大。風(fēng)速達(dá)到30米／秒以上時(shí)，摩天大樓產(chǎn)生的晃動(dòng)將十分劇烈。紐約世貿(mào)中心在春季刮風(fēng)時(shí)，通常搖晃偏離中心6－12英寸(15－30cm)，在強(qiáng)颶風(fēng)作用下，位移可達(dá)3英尺(1m)，設(shè)計(jì)按最大風(fēng)力下的最大偏離為4英尺(73m)。據(jù)報(bào)告的資料，芝加哥西爾斯大廈在大風(fēng)情況下最大偏離中心可達(dá)6英尺(2m)，據(jù)說他們裝了陀螺平衡裝置后可調(diào)到5英尺。上海金茂大廈的頂點(diǎn)位移按風(fēng)洞試驗(yàn)可達(dá)0.9～1.2m。”
一個(gè)在普通房屋中不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)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(huì)由于低層和地下室的冷空氣竄入電梯井，經(jīng)煙囪效應(yīng)形成強(qiáng)大氣流，造成電梯關(guān)不上門。
豎起來(lái)的王國(guó)
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(shí)如在底層或地下室有電焊操作或燃?xì)庑孤┚涂赡軐⒒鹪措S氣流帶到高層，極端危險(xiǎn)。
同時(shí)，由于電梯轎廂與井壁間的縫隙很小，在電梯移動(dòng)時(shí)，氣流的摩擦?xí)a(chǎn)生嘯叫。在金茂大廈，人們就會(huì)聽到電梯發(fā)出“牛叫一樣的聲音”。據(jù)對(duì)于超高層建筑設(shè)計(jì)極有經(jīng)驗(yàn)的美國(guó)SOM設(shè)計(jì)事務(wù)所說，這是個(gè)國(guó)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(wú)所不在的物件兒。由于樓層多、空間復(fù)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(gè)角落都在監(jiān)視器的監(jiān)測(cè)之下。如果樓里藏著一個(gè)人，只要他不是一直呆在廁所，一出來(lái)就會(huì)被監(jiān)視器看到。”
而監(jiān)視器的數(shù)量，是每一棟大廈的安全機(jī)密。