第一章 绪论
1.1问题提出与研究背景
随着经济与科技的飞速发展以及建筑技术的日趋成熟,当代摩天大楼以一种势不可挡的速度迅猛发展,充分体现了现代科技与艺术的最新成就。它的创造与发展反映了当代建筑的水准与趋势,促使建筑业不断向前发展。超高层建筑是人类社会城市化、现代化、高科技化发展进程中的产物。它的出现不仅仅满足人们的基本物质要求,更主要的是满足人们在精神上及商业利益上的需求,其发展体现着结构、技术、能源、美学及社会和文化的科学综合。最近二、三十年里,超高层建筑活动异常活跃,它们代表了财富和智慧,同时被视为一个国家或城市的经济实力与现代化程度的标志。我国大地沐浴着改革开放的春光己近三十载,综合国力变得日渐强大,经济事业蓬勃发展。广东,作为当今我国快速发展中最为重要的省份之一,其两大城市广州深圳,在短短 10 多年的时间里,一栋栋超高层建筑如雨后春笋拔地而起。其中广州以 235 座超高层位列超高层城市第 6 名,深圳以 184 座超高层位列超高层城市第 7 名。在建筑高度上,深圳京基中心以 441.80 米高度挤进世界前十超高层,广州国际金融中心仅相差 0.5 米,以 441.75 米高度位列世界超高层高度榜第 11 位。特别是广州珠江新城 CBD 及深圳 CBD,集中了大量超高层建筑,大部分建筑将在近年内落成使用。广深地区近年新建成的超高层建筑中,以超高层综合性办公建筑为主。超高层综合性办公建筑的标准层平面设计有其特有的设计要点。
本论文试图通过对广东地区 20 栋超高层综合性办公建筑的实地调研和考察,通过大量数据研究分析现有超高层综合性办公建筑标准层平面的设计特点。从功能布局、空间尺度、结构选型、交通系统设计、辅助服务空间设计等几个方面,总结广东地区超高层综合性办公建筑在近几年集中建设和发展中所呈现出的特点、问题与趋势。
1.2 相关基本概念
一、超高层建筑的概念
世界各国并不统一,过去一般是指 7 层以上的建筑,直到 1972年的国际高层建筑会议,才规定了按照层数的多少把高层建筑划分成以下四类:第一类高层:9 -16 层(最高到 50 米);第二类高层:17 -25 层(最高到 75 米);第三类高层:26 - 40 层(最高到 100 米);第四类高层:超高层建筑,40 层以上(100 米以上)。对此划分,国外目前呈上升趋势,比如美国著名的结构工程师查尔斯•汤顿则认为:40 层以下(500 英尺或 164 米以下)为中高层建筑;40 - 100 层(500 - 1200 英尺或 164 - 393 米)为高层建筑;100 层以上(1200 英尺或 393 米以上)为超高层建筑。而就目前我国《高层民用建筑设计防火规范》来看,其将 100 米以上的高层建筑统称为超高层建筑。本文所指超高层建筑依照《高规》内规定,为高度超过 100 以上的建筑。
二、建筑高度的概念
关于建筑高度的定义,国际上众说纷纭,大致可以分为以下几种:(1)楼层高度 (Floor Height),指建筑使用者所在楼层的相对标高;(2)屋顶高度 (Roof Height),指建筑主体部分的屋面相对标高,且不包括建筑顶部装饰构件所占的高度;(3)极点高度(Spire Height),指建筑外轮廓的最高点,包括建筑顶部装饰构件或者天线所占的高度。举例而说,我们通常所认为的广州中信广场 391.1 米的高度,其实指的是它的极点高度,如果按照屋顶高度计算,它的高度其实是 321.9 米。又比如深圳地王大厦,它的极点高度为 384 米,而当按照屋顶高度计算时,便得先去除顶上两根天线的高度,从而使得高度降低到 324.8 米。还有广晟国际大厦,对外宣传建筑高度是 360 米,实际就是算到避雷针顶的极点高度。所以,世界超高层排行榜,如果按照不同的评判标准,那么排列的名次也会相当不同。因此,增加屋顶构架或标志杆也成为在摩天楼排行榜中占据较前位置的一种取巧的方法。
三、综合性超高层建筑
综合性超高层建筑(超高层综合体)是一种重要城市建筑类型。它是由多种实用功能空间组合而成的组群式超高层建筑。在功能上,它将各个功能主体,如居住、办公、商业、会议、展览等功能组织在竖向空间中,将各个功能空间综合效益集约化,高密度的利用城市土地资源,最大限度满足人们多样化的使用要求。同时,利用步行系统和地下空间与其他相邻的建筑相连,形成一个高效、集约、便捷的城市功能系统。
四、超高层综合性办公建筑
超高层综合性办公建筑是指在功能上以办公为主,并辅以其他功能空间的超高层综合体,是最大量建设的一种超高层综合体类型。在世界前 20 高建筑中,超高层综合性办公建筑占 90%。
第二章 广东地区 20 栋超高层综合性办公建筑调研
2.1 调研实例基本情况
深圳太平国际金融中心创造性的采用高空取新风系统,利用建筑较高位置高空可以获取低温干燥风的特点,节约了制冷能量珠江城项目采用辐射制冷带置换通风、冷却盘管冷凝水回收、高效加热/制冷机房、热(冷)回收的一系列革新技术,实现整体系统节能率 46.5%。辐射制冷天花带置换通风有以下应用特点:提高室内空气质量、改善室内热舒适度。室内环境营造具有对流换热、辐射换热两种换热形式。辐射换热约占人换散热量45%-50%。此外,还可以改善系统、房间的声学效果,减少空调房间的风机所产生的噪音。减少风机能耗、减少维护成本、减少机械设备尺寸、升高冷冻水温度。精确地控制湿度是舒适度的保证,也避免冷辐射天花金属表面结露的危险。同时,这一设计还能避免空调系统的过度除湿而造成的空调能耗浪费,又大量节省了空调运行能耗。空调制冷系统耗电量占总的空调耗电量的 80%左右,对传统空调机组的技术革新包含“机组串联—大温差—梯级利用”三个层面。对房间内排气热(冷)回收用于新风系统除湿和热交换。采用非接触式全热回收装置避免了空气的交叉污染,提高热回收量;免去了传统二次回风,减小空气输送能耗;实现热量内部转移,免去外部热源加入,变相的减小了空调负荷,节能效果明显。对系统末端冷凝水回收既可以提高空调系统的能效比,也大大的减小了空调的耗水量太古汇采用先进的光学催化技术 / 纳米光子净化系统,改善室内空气素质。二氧化碳感应器调控适度鲜风供应,确保空气清新怡人,同时避免浪费能源。使用变量流冷冻水系统,减少能源消耗 ,使用 R123 高效率及低 GWP 值的环保制冷剂。
第三章 超高层综合性办公建筑功能布局.................... 111-144
3.1 超高层综合性办公建筑标准层使用效率.................... 111-120
3.2 超高层综合性办公建筑的空间尺度设计.................... 120-138
3.3 超高层综合性办公建筑标准层的节能设计 ....................138-144
3.3.1 玻璃幕墙节能设计.................... 138-140
3.3.2 风能的利用、风涡轮发电机应用 ....................140-141
3.3.3 光能的利用,光伏幕墙的应用.................... 141
3.3.4 高效空调系统 ....................141-144
第四章 超高层综合性办公建筑的结构选型.................... 144-152
4.1 调研对象结构类型.................... 144-147
4.2 钢-混凝土组合结构特点及适用范围 ....................147-149
4.3 巨型框架结构体系特点及适用范围 ....................149
4.4 框架+核心筒结构体系特点....................149-152
第五章 超高层综合性办公建筑标准层.................... 152-173
5.1 超高层综合性办公建筑的电梯.................... 152-167
5.2 安全疏散楼梯设计 ....................167-168
5.3 消防电梯设计 ....................168-169
5.5 环形疏散通道.................... 169
5.6 避难层 ....................169-173
结论
超高层综合性办公建筑标准层中的辅助空间尺度主要由使用功能确定,服务性的空间应适当高于标准,例如卫生间;后勤设备空间则应紧凑,相对集中布置有利于物业管理,且减少对客户的干扰。笔者认为广州太古汇办公楼标准层平面核心筒布置很好的解决了后勤流线干扰办公空间的问题,两把疏散楼梯均有两个方向的出口,后勤人员可以在核心筒内到达各个辅助功能空间进行检修或清洁。值得借鉴。超高层综合性办公建筑投资巨大、设计复杂、建设周期长,耗费大量社会资源。一栋栋高耸入云的摩天楼构成了城市亮丽的风景线,作为开发商、作为设计师理应为之自豪。但是,一栋摩天楼的可持续性不仅在于形象,更依赖于合理的内部设计。优秀的标准层设计才是体现超高层办公建筑档次、水平的重要标准。
从客户角度考虑,他们需要合理、实用、舒适的办公空间;从开发商角度考虑,他们需要合理的结构、适当的投资、较高的使用率;从物业管理公司的角度考虑,他们需要合理的辅助功能空间布局,合理的服务流线。设计师的职责就是在满足规范的前提下,结合各方需求,整合出最合理的设计方案。希望本文归纳总结的 20 个超高层综合性办公建筑的技术资料以及相关内容,能够为各位建筑师同行提供有用的帮助。
参考文献
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