高层建筑标准层设计

第一节标准层建筑布局与组合设计1、标准层的概念:高层建筑是在一定场地条件下实行竖向空间拓展，争取获得更多楼层建筑面积和总建筑面积一种建筑途径。这种按竖向空间积层的相同楼层即构成高层建筑的标准层。高层建筑塔楼空间由重叠的水平空间与垂直空间两部分构成。标准层平面布局和空间组织是高层建筑的设计重点，它不但占有高层建筑主体的大部分乃至绝大部分面积，并决定着高层建筑形体的造型艺术效果。所以，标准层是高层建筑的本质载体，它是高层建筑设计的核心问题。2、标准层类型在标准层设计中，由于垂直体需要竖向贯通，故常将楼梯、电梯、设备辅助用房、管井等集中布置，并与相应的结构形式构成“核心体”，以抵抗巨大的风力和地震力，这部分通常成为核心体。而把用于办公、居住等人们日常使用的部分成为“壳体”。核心体布置与高层塔楼功能类型关系不大，而壳体水平空间的形式则取决于塔楼功能类型。就“核心体”与“壳体”相对布置与组织关系而言，反映在标准层中可有集中式、分散式和综合式三种主要形式。2、标准层类型2.1、集中式集中式布置方式是将“核心体”部分集中起来，在标准层平面中独立成区，它与使用部分的“壳体”关系又可分为中心式、对称集中式、偏心集中式和独立集中式等几种。2.1、集中式2.1.1中心式核心体与壳体的接触最充分，具有很好的适应性，适合不同面积大小、平面形状、纵横比例的标准层构成。加进中央筒体结构理论考虑之后更显示其优越性。和其他几种布局相比较，它有最长的采光边界线。但考虑日照和通风问题，这种布局的建筑（特别是旅馆）一般都有空调。2.1、集中式2.1.2对称中心式核心体位于长条形标准层中部，两端布置使用空间，构成左右对称的功能布局。特点是结构横向刚度好，交通方便，采光、通风较好。2.1、集中式2.1.3偏心集中式将核心体布置在标准层的一端或一侧，形成偏心集中式布置。在基地较小，总平面布置中人流、车流受到一定限制时常采用这一形式，而且可使核心体部分的交通或辅助房间争取到一定的采光面。2.1、集中式2.1.4独立集中式将核心体分置于高层建筑主体之外独立布置，偏心式即转换成独立式，构成高层建筑附贴式独立体量，使建筑有效使用空间更为灵活、完整，不但有利于交通、防火与疏散，而且可构成高层建筑的形体变化。如美国亚特兰大哈埃特旅馆、沙特阿拉伯国家商业银行。2.2分散式对于每层建筑面积较大或有中庭的高层建筑，结合交通、防火分区的具体要求，将楼电梯、设备间、管井等分散地布置在每个分区的合理位置。这样一来，对于防火安全设计和垂直交通组织较容易地得到满足，而且平面布局比较灵活、造型比较丰富。2.2、分散式2.2.1对称分散式在集中式的基础上，将核心体一分为二或以上，演变成具有二个或多个核体部分（两端或四角）的对称分散式。2.2分散式2.2.2自由分散式根据标准层平面形式于功能组织需要，在兼顾结构合理性的前提下，灵活、自由地安排核体布局，呈自由分散式布置。如德国慕尼黑海波大楼。2.2分散式2.2.3独立分散式为使建筑内部功能更加灵活和建筑形体塑造具有较大的可塑性，有时将核体部分移出主体之外，独立分散布置，可使建筑产生独特的艺术效果。2.3综合式“因势利导，因地制宜”是建筑设计的成功之道。如果说前面所归纳的几种方式均具有典型性的话，实际工程中由于建筑不同环境、场地、规模、层数、使用功能、结构、设备等综合因素影响，平面布局方式更多见的是前面几种方式的综合。第二节高层办公建筑标准层设计从功能的角度来说，不同功能的高层塔楼，便有不同空间组合的标准层，设计中也必然有各自的规律。目前我国最多的高层建筑功能类型为办公、旅馆、住宅，或三者组合形成的综合楼。一、高层办公建筑分类高层办公建筑按使用方式分，可以归纳为：出租办公楼房地产开发商根据市场需求，投资设计建造，建成后以分层或分区等方式出租给公司、企业使用的高层办公建筑；专用写字楼某一大公司、银行或企业，为了开展业务工作，而设计建造的专用高层办公建筑，有时建筑规模较大，其多余的面积供出租给其他公司使用；高层政府办公楼。二、办公建筑标准层空间体系构成办公空间交通联系空间卫生服务空间设备空间二、办公空间类型办公楼的功能空间一般可以分为办公室、会议室、卫生间、开水间、设备间和交通联系空间。不同使用性质的办公楼具有不同的管理模式和办公类型，且各种办公机构大小规模不一。针对不同的办公组织形式，一般可以分为以下四种空间类型：2.1细胞型空间2.2小组型空间2.3开放型空间2.4景观型空间2.1办公空间2.1.1办公室。其组合应符合办公组织形式和办公工艺流程，并满足采光、照明、景观等方面的要求。办公室平面的长宽比一般不超过2:1，净高不低于2.4m。2.1.2会议室。其功能正逐步从纯粹的开会决策等延伸出展示、汇报、交流等功能，它应具备各种先进的技术措施，如投影仪、电脑、音像通讯设施。2.2交通联系空间2.2.1垂直联系空间标准层的楼梯一般同时就是消防楼梯，按照消防规范的要求，每层楼梯总宽度应按其通过人数每100人不小于1米计算。办公楼楼梯最小净宽度不应小于1.2米。2.2.2水平联系空间联系顺畅便捷，尽可能缩短行走距离，以提高工作效率。双面布置房间走道净宽不小于1.6m，单面布置房间走道净宽不小于1.3m.。2.3卫生服务空间2.3.1卫生间卫生间应设前室，内设洗手盆、镜子、红外线烘手器、触滴式肥皂液等，并保证前室和卫生间内通风、排气。各楼层卫生间位置应统一，以便集中安装上下水管道以及排气管道井。卫生间内器具间尺寸如下：大便器小格间尺寸（单位mm）：900～1000x1200～1500;小便器中心间隔：700～800;洗手盆中心间隔：700～800;卫生器具的数量应按照各层办公楼核定人员指标计算，并符合《工业企业设计卫生标准》办公楼每一卫生器具的使用人数：大便器，男，50人/个，女，25人/个。小便器，男，50人/个。2.3.2开水间内设开水器、洗茶杯及消毒的水池、吊柜、过滤茶叶的器具、垃圾桶及滴漏等。开水间的面积不应小于6平方米。2.4设备空间：可分为空调用房、配电房等设备用房和电力、空调、上下水、排烟排气、通讯电缆及网络等垂直管道井及配电箱、消火栓、警报器、监视器、广播等设施。2、办公空间类型2.1细胞型空间细胞式办公室位于板式高层走道的两侧，或塔式高层核心体周边回廊布置。房间面积较小，约9-40㎡以自然采光为主附以人工照明，私密性较强。2、办公空间类型2.2小组型空间类似于细胞型，只是房间是中等尺寸，面积约40-120㎡,每个房间厨房、卫生间等服务房间。适合于内部有一定数量成员协同工作，但内外联系较少的办公方式，或小公司使用。2、办公空间类型2.3开放型空间即由不到顶的隔断划分空间，形成办封闭的空间类型。这种空间类型便于管理，有助于加强工作之间的联系，节省交通面积，提高工作效率。2、办公空间类型2.4景观型空间这种也属于开放式空间类型，但布局更为灵活、随机。三、高层办公建筑标准层平面形式影响平面形式的因素很复杂，包括审美心理要求、建筑功能要求、管理使用要求、基地状况要求、环境气候要求、技术条件要求等，须在综合以上多方面要求后经过建筑师的创作构思方能确定高层办公建筑标准层平面形式。总的说来，其平面形式是以下三种类型或其变形。塔型平面板型平面交叉型平面三、高层办公建筑标准层平面形式3.1塔型平面当标准层平面长、宽相等或相差并不悬殊时，即形成塔型平面。这种平面形式进深与面宽没有明显差异，便于布置进深较大的办公空间，且空间流动性较大，适用于需要大空间、对私密性要求不高、工作联系密切的办公机构。办公空间围绕垂直核心体布置，其使用、联系、管理、安全疏散均较方便。当建筑高度越高，比板式楼更能发挥抗风能力与结构材料的优越性。它所形成的细窄阴影对周围建筑的遮挡影响相对较小。由于以上优点，塔型平面在高层办公建筑中运用最为广泛。3.1塔型平面正方形或矩形平面三角形平面圆形平面3.1塔型平面3.1.1正方形或矩形平面这种平面形式用地节省，平面利用率高，空间方正好用，平面基本均衡对称，各方向刚度接近，抗风性能好，结构设计简易，施工方便。其缺点是东、西向房间偏多。3.1塔形平面3.1.2三角形平面：办公空间围绕三角形核心筒布置，走道较短，与垂直交通核心联系方便，在一定程度上能够弥补矩形平面朝向方面的缺陷。但平面锐角处内部空间不好利用，往往加以切角，若为形成独特造型效果留锐利锐角，其内部空间可作合理的井道式辅助空间。3.1塔型平面3.1.3圆形平面圆形平面较为经济，以相同面积的方形平面外墙约少10%，能以较少的外墙得到较大的使用面积，且走廊长度减至最短。由于视野开阔，空间富有动感，最适合布置大开间办公室或景观办公室。圆形平面力学性能是各种平面中最好的，所受风力比类似矩形或方形平面约少30%。3.2板型平面板型平面是相对塔型平面而言，指标准层平面的纵轴向尺度比横轴向进深尺度大得多。板型平面适宜建于狭长地段内。平面进深较浅，采光通风较好，适合于分隔成中小型的独立办公空间。这种布置有可能争取到明楼梯、明电梯厅、明厕所和明走道，天然光利用率高，通风好，节省能源，适合于行政或企事业单位管理办公。板型平面也存在着一定的缺陷。从平面看，狭长形态势必增加走道的长度，楼、电梯也将分散布置，从而增加了交通面积。所以与塔型平面相比，板型平面的平面利用率不高。从体形看，因其受风面积很大，结构体系所能达到的高度有限，而且板式楼的阴影，将长时间遮挡周围建筑的阳光，这些都是在设计中选择塔型、板型方案时应予考虑的因素。3.2板型平面平板形平面错接板形平面弧板形平面3.2板型平面3.2.1平板形平面即运用最广泛的狭长矩形平面。其平面利用率相对同类型其他平面较高，结构简单，造价经济，核心体可布置于中间，也可布置于两侧。3.2板型平面3.2.2错接板形平面纯粹的平板，虽然造型简洁，但总会感到其形体显得单调。调计中常将平板平面在进深方向进行不同尺度的错位，丰富形体轮廊，同时满足空间内部功能与地形的需要。核心体通常位于错位处。3.2板型平面3.2.3弧板形平面弧板形平面主要是为了表现其婉转柔美的形象，内部功能与平板形相似。设计中常将凹面作正立面，形象美观。弧板形平面常与平板形平面结合处理，以弥补平板楼形象单调的缺陷，或适应基地的形状。3.3交叉型平面交叉型平面在某种程度上可以说是介于板型平面和塔型平面之间。它比塔型平面争取了更多的靠窗位置，获得了更好的自然采光条件，且在任何一平面上形成分区明确的自然单元，便于向相互没有联系的办公机构提供独立的使用空间，特别适合于出租办公楼。由于几个空间单元围绕公共服务核心布置，不会出现类似板形平面那样长长的走道，布局较为紧凑。3.3交叉型平面3.3.1Y字形平面Y字形平面有较好的灵活性与适应性，根据平面层面积与地形，三叉翼可等长，也可异长，每叉翼内布置房间无暗室，可中间设走廊服务于两边房间，也可取消分隔形成相对独立的大空间，节省通道面积。3.3交叉型平面3.3.2十字形平面十字形平面拥有Y字型平面的优点，且每层可布置更多房间，与交通服务核心联系也非常方便。上述三种平面形式，仅仅是高层办公建筑最基本的三种形式。由于办公空间类型（特别是大空间办公与景观式办公）对平面形状的约束较小，这为创造别具一格、式样新颖、独有个性的平面形式提供了可能。建筑师可在地理环境、文化背景、气候条件等因素的基础上，充分发挥创造力。在上述三种基本形式可组合或衍生出变化多端、造型各异的平面形式。四、高层办公建筑标准层平面规模的确定平面规模即标准层面积大小。它将对高层建筑内环境、效益、效率、功能合理性、经济性等方面的优劣产生重要影响，设计中应参照以下因素考虑：采光要求市场需求防火要求结构要求人均面积要求标准层平面利用率要求四、高层办公建筑标准层平面规模的确定4.1采光要求现代高层办公建筑虽然主要采用人工照明，但从舒适度与节能的角度出发，天然采光无疑成为影响办公环境好坏的重要因素。就小空间办公室而言，采用单面采光其进深不应大于7m；大空