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写字楼设计研究写字楼设计研究 一、写字楼概况 1.1、写字楼的概念、起源 1.2、写字楼的分类 1.3、写字楼的发展趋势 二、写字楼业态、功能形式 2.1、纯写字楼 2.2、与购物中心(大型商业)合建写字楼 2.3、带底部裙房(配套商业)写字楼 三、写字楼总平面设计 3.1、总平面功能关系 3.2、总平面布置要点 四、写字楼标准层设计 4.1、写字楼的空间体系构成及办公空间类型 4.2、写字楼标准层平面形式 4.3、写字楼标准层平面规模的确定 4.4、写字楼柱网选择 4.5、写字楼剖面设计 4....

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写字楼设计研究 一、写字楼概况 1.1、写字楼的概念、起源 1.2、写字楼的分类 1.3、写字楼的发展趋势 二、写字楼业态、功能形式 2.1、纯写字楼 2.2、与购物中心(大型商业)合建写字楼 2.3、带底部裙房(配套商业)写字楼 三、写字楼总平面设计 3.1、总平面功能关系 3.2、总平面布置要点 四、写字楼 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 层设计 4.1、写字楼的空间体系构成及办公空间类型 4.2、写字楼标准层平面形式 4.3、写字楼标准层平面规模的确定 4.4、写字楼柱网选择 4.5、写字楼剖面设计 4.6、写字楼核心体设计 五、写字楼造型设计 5.1、写字楼造型设计的演变 1 5.2、写字楼造型设计考虑的因素 5.3、写字楼楼身形体设计 5.4、写字楼顶部造型设计 5.5、写字楼立面设计 六、高层办公建筑结构体系设计 6.1、写字楼结构体系设计的特点及发展趋势 6.2、写字楼结构体系类型 6.2.1、框支剪力墙结构体系 6.2.2、框架剪力墙结构体系 6.2.3、框架-筒体结构体系 6.2.4、筒中筒结构体系 6.2.5、框筒束结构体系 七、写字楼停车 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计 7.1、地上停车 7.2、地下停车 7.2.1、地下车库的规模 7.2.2、地下车库防火设计 7.2.3、地下车库设计 八、高层办公建筑设备系统概述 8.1、高层办公建筑空调系统 8.2、高层办公建筑给排水系统 8.3、高层办公建筑电气系统 2 8.4、高层办公建筑防排烟系统 3 一、写字楼概况 1.1、写字楼的概念、起源 写字楼的概念:写字楼就是专业商业办公用楼的别称,严格地讲,写字楼是不能用于住人的。这是房屋的房产证上有明确注明的。写字楼原意是指用于办公的建筑物,或者说是由办公室组成的大楼,1971年,Rhodes和Kan提出:“写字楼的作用是集中进行信息的收集、决策的制定、文书工作的处理和其他形式的经济活动管理。” 现代写字楼正向综合化、一体化方向发展,是指拥有一定规模、具有良好的建筑和现代化的设施、以及优质的物业管理服务和能够满足现代社会办公需要的楼宇。 写字楼的起源:历史上办公室起源于产业革命时期,那时的办公室是随着已成为社会生产基础的工厂而出现的一个附属物。今天,办公室作为生产和处理各种商务活动的信息场所,而正在成为社会生产的基础。 目前,经济、社会状况都在发生着激烈的变化,在这种变化中,企业自身也必须进行变革[-11.00]。为了适应这种社会的发展需求,也要求办公室在形态和功能上要多样化。特别是近几年信息化技术的快速发展,更加速了这种变化的趋势。 1.2、写字楼的分类 按功能划分: ? 写字楼:基本上只有办公一种功能,部分底层或裙楼商业,没有其他功能; 4 ? 商住写字楼:是指既能提供办公,同时又能提供居住的写字楼,较纯写字楼工程复杂度高, 需要提前预留较多上下水管线,加设隔墙,结构成本投入较多; ? 综合性写字楼:是指以办公为主,同时又具备多种功能,如:公寓、商场、展厅、餐厅、酒店等,一般分层设计。 按档次划分: 目前我国还没有对写字楼进行档次划分的全国统一标准,业内一般对于写字楼档次的划分,根据区位、交通状况、建筑规模、装修标准、设备及办公空间情况、配套设施、客户情况、物业公司等因素综合评定为:顶级写字楼、甲级写字楼、乙级写字楼和丙级写字楼,写字楼档次分级标准如下: ? 顶级写字楼 (1)、楼宇品质:建筑物的物理状况和品质均是一流,建筑质量达到或超过有关建筑条例或 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的要求;建筑物具有灵活的平面布局和高使用率,达到70,的使用率;楼层面积大,大堂和走道宽敞,从垫高地板到悬挂顶棚的净高度不少于2.6米。 ?、装饰标准:外立面采用高档次的国际化外装修如大理石外墙和玻璃幕墙,采用进口高标准的大理石、铝板、玻璃幕墙等材料;有宽敞的大理石大堂和走廊;公共部分的地面应为大理石、花岗岩、高级地砖或铺高级地毯,墙面应为大理石或高级墙纸或高级漆,应有吊顶,电梯间应为不锈钢、大理石;卫生间安置进口名牌洁具,如科马、科勒、美标、T0T0等等。 5 ?、配套设施:应有配套商务、生活设施,如会议室、邮局、银行、票务中心、员工餐厅等,专用地上、地下停车场,停车位充足,满足日常生活的商店,适合商务会餐的饭店,宾馆,午间放松或娱乐设施,其它如公园、运动设施和图书馆。 ?、电梯系统:良好的电梯系统,电梯设施先进并对乘客和商品进行分区,一般每4000平方米一部电梯,平均候梯时间30秒左右。 ?、设备标准:应有名牌中央空调,中央空调系统高效;有楼宇自控;有安全报警;有综合布线。 (2)、建筑规模:超过50000平方米。 (3)、客户进驻:国外知名公司的租户组合;知名的跨国、国内外大公司、财团。 (4)、物业服务:由经验丰富且一流的知名品牌公司管理,配备实用的计算机物业管理软件,实现办公物业管理计算机化,建立办公管理信息系统,并办公物业各系统实现连通和统一的管理,24小时的维护维修及保安服务。 (5)、交通便利:位于重要地段,极佳的可接近性,临近两条以上的主干道。有多种交通工具和地铁直达。 (6)、所属区位:位于主要商务区的核心区。 (7)、智能化:3A,5A (8)、开发商的背景:经验丰富并且资金雄厚。在项目开发的早期年份具有财务弹性,并且具有大规模房地产投资的丰富经验,这些 6 开发商或是海外公司如来自美国、马来西亚、香港、韩国,或者有海外经营成功经验的优质国有企业。 ? 甲级写字楼 (1)、楼宇品质:建筑物的物理状况优良,建筑质量达到或超过有关建筑条例或规范的要求;其收益能力能与新建成的办公楼建筑媲美。 ?、装饰标准:外立面采用大理石、高级面砖、铝板、玻璃幕墙等材料;有大堂,大堂地面应为大理石、花岗岩、天然石材等,墙面应为大理石、花岗岩、或高级墙纸等材料,应有吊顶,柱应包大理石、不锈钢等材料;公共部分的地面应为大理石、花岗岩、高级地砖或铺高级地毯,墙面应为高级墙纸或高级漆(如立邦漆等),应有吊顶,电梯间应有不锈钢、大理石或木门套;卫生间安置进口名牌洁具,如科马、科勒、美标、TOTO等等。 ?、配套设施:应有配套商务、生活设施,如会议室、邮局、银行、票务中心、员工餐厅等,专用地上、地下停车场,停车位充足。 ?、设备标准:应有名牌中央空调;有楼宇自控;有安全报警;有综合布线。 (2)、建筑规模:1—5万平米。 (3)、客户进驻:有知名的国内外大公司,客户大多是进行研发、技术服务、电子商务或知名品牌代理等方面的业务。 (4)、物业服务:由经验丰富的知名公司管理,完善的物业管理服务包括24小时的维护维修及保安服务。 7 (5)、交通便利:有多种交通工具直达。 (6)、所属区位:位于主要商务区或副都心区。 (7)、智能化:3A及3A以上。 ? 乙级写字楼 (1)、楼宇品质:建筑物的物理状况良好,建筑质量达到有关建筑条例或规范的要求;但建筑物的功能不是最先进(有功能陈旧因素影响),有自然磨损存在,收益能力低于新落成的同类建筑物。 ?、装饰标准:外立面采用面砖或瓷砖;有大堂,大堂地面为地砖,墙面为瓷砖或高级漆,有吊顶;公共部分的地面为地砖或铺中档地毯,墙面刷白;卫生间采用合资或国产中高档洁具等。 ?、配套设施:有专用地上、地下停车场。 ?、设备标准:有中央空调系统;无楼宇自控;有安全报警;无综合布线。 (2)、建筑规模:无限制。 (3)、客户进驻:客户多为国内的中小公司,从事销售代理、产品研发。 (4)、物业服务:有物业公司服务。 (5)、交通便利:有交通线路到达,交通较方便。 (6)、所属区位:副都心或较好的城区位置。 ? 丙级写字楼 8 (1)、楼宇品质:物业已使用的年限较长,建筑物在某些方面不能满足新的建筑条例或规范的要求;建筑物存在较明显的物理磨损和功能陈旧,但仍能满足较低收入承租人的需求。 ?、装饰标准:外立面采用涂料;无大堂;公共部分的地面为普通地砖或水磨石;卫生间采用普通国产洁具。 ?、配套设施:无。 ?、设备标准:分体空调;无楼宇自控;无安全报警;无综合布线。 (2)、规模:无限制。 (3)、客户进驻:客户基本是小型私企,从事简单的销售业务。 (4)、物业服务:可有一般性的物业服务如卫生、收发、值班。 (5)、交通便利:有交通线路到达。 (6)、所属区位:一般城区位置。 按智能化水平划分: ? 3A写字楼:OA(办公智能化)、BA(楼宇自动化)、CA(通讯传输智能化) ? 5A写字楼:OA(办公智能化)、BA(楼宇自动化)、CA(通讯传输智能化)、FA(消防智能化)、SA(安保智能化) 1.3、写字楼发展趋势 ? 生态型写字楼 生态型写字楼是近年写字楼发展的趋势,其核心思想有两点:一是充分利用自然资源,包括绿化景观、自然风、阳光等资源;二是充 9 分调动技术手段,达到低能耗、减少污染,实现可持续性发展。 近年出现的商务花园就是充分利用自然资源的典范,一般建立在城郊但交通相对比较方便的地方,它的特性就是低密度、低容积率,高绿化率,充分利用自然通风采光,一般是由多栋五到八层的写字楼单体组成的花园办公社区。商务花园规模在欧洲和美国占有绿高达50%。商务花园很好的体现了建筑与自然的和谐,在这里办公的人们处于更加放松的状态,所以深受客户的欢迎。 ? 服务配套设施综合化 高档写字楼的品质不仅仅反映在产品上,更加反映在其配套设施和管理服务上。“打造商务综合体”成了近年写字楼市场具有标志性的词语,此类写字楼的特点就是日趋完备的配套功能设施和日益完善的管理服务水平,以建筑综合体的综合优势体显现项目的高档品质,大大提高了客户工作和生活的便利性,极大的提升了客户入住的附加值。 此类产品通常是将城市中商业、办公、居住、酒店、展览、餐饮、会议、文化娱乐等多种功能中的三项以上根据自身特点进行合理组合,并在各部分之间建立一种互相依存、互补、互助的能动关系,从而形成一个多功能、高效率而又有机统一的商业综合体。 ? 产品专业化 专业化随着社会分工明确化、细分化速度的日益加快,写字楼客户的行业特性也更为突出。因此,在巨大的市场需求面前,部分写字楼针对某些行业对写字楼的特殊需求,为其度身订造了办公空间。 10 LOFT写字楼的出现就来源于设计、广告、摄影等创意行业的特殊需求,LOFT,字面意义是仓库、阁楼的意思,其定义的要素包括,高大而开敞的空间,上下双层的复式结构,空间的流动性、自由性、开放性、艺术性,通常是业主自行决定所有风格和格局。这些要素恰好满足了设计、广告等创意产业讲究艺术感,不拘一格,标新立异的个性特征,所以深受欢迎。 ? 总部基地 传统写字楼一般企业密集度比较高,即使是写字楼具有一定的特色和品牌,也难以对某个企业进行个性化的宣传,而总部型写字楼的发展标志着从表现写字楼内公司额群体形象转变为表现公司个体形象。因为总部型写字楼就是一个企业拥有一栋自己独有的写字楼,当这些写字楼单体有机地组合在一起就形成了总部基地。可以说,写字楼已成为企业自身形象的载体,写字楼所代表的不再是一个群体的形象,而成为某个单体的专属形象,突出了企业自身形象,显示自身特征和实力。 ? 智能化 写字楼的智能化是指通过一系列领先技术的通讯自动化系统、楼宇自动化系统、办公自动化系统、保安自动化管理系统等的设备安装,使每栋楼都变成一个蕴涵有巨大能量的信息化坐标,而入驻企业可以随心所欲应用相关信息转换.这不仅指大厦的水、电、空调、电梯、消防、安保的精密监测与控制,而且通过语音与数据的高速通讯接入,使企业的办公效率得到全面提升,并在一栋楼里就可以完成全球化沟 11 通。 三、写字楼总平面设计 3.1、总平面功能关系 四、写字楼标准层设计 4.1、写字楼的空间体系构成及办公空间类型 4.1.1、空间体系构成 写字楼标准层空间体系包括办公空间、交通联系空间、卫生服务空间和设备空间。 1、办公空间 ? 办公室 办公室即最小单元的办公单元,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、温湿度、安静、色彩、景观等方面的办公环境要求,同时应符合办公人员的审美、心里等方面需求。办公室平面参考图1。 ? 会议室 会议室是办公空间的重要组成,其功能正逐渐从纯粹的开会决策等延伸出展示、汇报、交流等功能。随着科技的不断发展,会议室应具备各种先进技术设施,如投影仪、电脑、音像、通信设施。其形式也向电话会议室、电视会议室及多媒体会议室发展。会议室平面参考图2。 12 图1 办公室平面示意图 13 图2 会议室平面示意图 2、交通联系空间 交通联系空间分为水平交通空间和垂直交通空间。水平交通空间主要为走道,设计中应注意以下两点: ? 联系顺畅便捷,尽可能缩短行走距离,以提高工作效率。 ? 走到交通组织应满足防火疏散要求,并在封闭型的内走道设置独立排烟井或开设外窗以提高避难能力,并保证双面布置房间的走道净宽不小于1.4m,单面布置房间的走道净宽度不小于1.3m。 3、卫生服务空间 ? 卫生间 写字楼标准层内应设卫生间,且卫生间应有前室,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,以便集中安排上下水管道及排气管道井。卫生间内器具间尺寸如下: 大便器小隔间尺寸(mm)900,1000×1200,1500 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》。注意卫生间应设拖布池、以便打扫卫生。卫生间平面参考图3。 ? 开水间 内设开水器、洗茶杯的水池、吊柜、过滤茶叶的器具、垃圾桶及 14 地漏等。开水间面积不应小于6?。 图3 卫生间平面示意图 4、设备空间 可分为空调机房、配电室等设备用房及电力、空调、上下水、排烟排气、通讯电缆和网络等垂直管道井及配电箱、消火栓、报警器、监视器、广播等设施。 4.1.2、办公空间类型 1、细胞型空间 细胞式办公室位于板式建筑走道的两侧,或塔式建筑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, 15 私密性较强,适合于私密性较强的办公类型,如高级管理类型等。参考图4、5。 图4 细胞型空间示意图 16 图5 细胞型空间示意图 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。参考图6。 图6 小组型空间示意图 17 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。适合于普通职员类型的办公组织形式。另外,出租式办公楼的办公空间也普遍采用此类型。参考图7。 图7 开放型空间示意图 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。不同的办 18 公组织形式及工作方法可采取不同的空间划分,并可通过屏风、植物、家具等划分活动路线、确定边界;形成一个自由的、宜人的、具有视线遮蔽与自然特色的工作环境,适合于业务小组类型的办公组织形式:边界明确、联系方便、访问者可方便到达,后期也可灵活调整。 参考图8。 图8 景观型空间示意图 4.2、写字楼标准层平面形式 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、 19 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。 1、塔型平面(图9) 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。 图9 塔型平面示意图 塔型平面按其平面形状主要分为以下几种形式: ? 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。 20 缺点:东、西向房间偏多。参考图10、11。 图10 武汉世贸大厦 21 图11 方形平面示意图 ? 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。参考图12。 ? 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%。参考图13。 22 图12 三角形平面示意图 23 图13 圆形平面示意图 2、板型平面(图14) 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 24 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。 图14 板型平面示意图 板式办公建筑常见平面形式如下: ? 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。参考图15。 图15 平板形平面示意图 ? 错接板形平面 25 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。 参考图16。 图16 错接板形平面示意图 ? 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。参考图17。 26 图17 弧板形平面示意图 3、交叉型平面 (图18) 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。 27 图18 交叉型平面示意图 ? Y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。参考图19。 图19 Y字形平面示意图 28 ? 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。参考图20。 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。参考图21。 29 图20 十字形平面示意图 30 图21 衍生平面示意图 4.3、写字楼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: 4.3.1、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;大空间办公室、单面采光其进深不大于12m,双面采光的办公室相对两面的窗间距不应大于24m。这是对标准层平面规模制约因素之一。 4.3.2、市场需求 标准层平面规模应考虑业主或市场的需求,特别对于出租办公楼,因租用公司有大有小。若进深过大,小公司租用就很难布置,如进深大于12m时,一家小公司若想租用50,100?的面积,则合理布置就非常困难;但若进深过小,则使平面使用率偏低。因此办公空间的进深应考虑市场需求,在经济欠发达地区,宜采用较小的进深;经济发达地区,宜采用较大的进深。增加标准层面积以适应大、中型公司需求,又可提高有效使用面积系数。 4.3.3、防火要求 ? 安全疏散要求 我国《高层民用建筑防火规范》(BG50045-95)中关于办公楼的 31 安全疏散有以下规定。 (1)房间门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离,位于两个安全出口之间的房间为40m,位于袋形走道两侧或尽端的房间为20m。 (2)高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离,不宜超过30m;其它房间内最远一点至房门的直线距离不宜超过15m。 ? 防火分区要求 高度超过50m或重要办公楼(属一类高层),每个防火分区最大面积为1000?,不超过50m的普通办公楼(属二类高层),每个防火分区最大面积为1500?;设有自动灭火系统的防火分区,其最大建筑面积可增加一倍。 根据防火分区的要求,通常标准层只分为一个防火分区,若盲目扩大面积,将标准层分为两个防火分区,则徒然增加交通面积和消防电梯数量,造价也会随之增加。 ? 结构要求 (1)结构体系对层数的约束 高层建筑主体结构具有多样性,迄今为止主要有:框架、框架剪力墙、剪力墙、筒体、筒中筒、束筒、框筒等等。不同的结构体系所能达到的层数或高度有所不同。因此,当总建筑面积确定后,标准层平面规模将受到层数限制的影响,结构体系对平面规模虽属间接影响,但在设计中必须考虑两者的互动性,理想的平面规模需要合理的结构体系做保证。 32 (2)高、宽比的要求 就体量而言,通常希望高层办公楼不要太瘦,否则对结构的抗风、抗震控制不利。这种要求体现在对高层建筑高、宽比的限制上,我国的高层建筑结构 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 对建筑的高、宽有一定要求,下表为不同结构体系所适应的层数和高、宽比限值。 各种结构体系的使用层数 体系框架 带刚臂 巨形 框架 剪力墙 框筒 筒体 筒中筒 束筒 名称 剪力墙 框筒 支撑 商业 办公 办公 办公 办公 办公 办公 适用酒店 住宅 娱乐 酒店 酒店 酒店 酒店 酒店 酒店 功能 办公 公寓 办公 公寓 公寓 公寓 公 寓 公 寓 公寓 适用12层 24层 40层 30层 100层 110层 110层 120层 150层 高度50m 80m 120m 100m 400m 450m 450m 500m 800m (H) ? 人均面积要求 办公室内每一个办公人员需要确定某种标准的办公面积(该面积指有效使用面积)包括家具所占的面积,工作活动需要的面积,额外的私密性要求的面积,有关的档案资料贮藏面积以及内部交通面积,并不包括休息、卫生服务、公共设施等面积。每一个工作位置所占的面积因工作人员的工作内容、性质不同而有不同的面积指标。下表为不同工作人员的办公空间面积要求,可以作为设计参考。 不同工作人员的办公空间面积要求 办公面积指标 办公空间类型 使用者 可能的办公桌尺寸(m) 2(m) 独立办公间 高级行政领导 20~30 (1.8~2.0)×(1.8~1.0) 33 部门经理 15~20 (1.6~1.8)×(0.8~1.0) 项目经理 10~15 同上 小组办公 从职人员 8~12 同上 大组办公 从职人员 8~10 同上 开放空间办公 从职人员 8~10 同上 秘书、打字 (1.2~1.6)×(0.6~0.8) 开放空间办公 5~9 员、管理员 +(0.8~1.2)×(0.6) 开放空间办公 财务 7~9 同上 成组空间 商务 5~10 (1.5~1.8)×(1.0~1.1) 接待、会议空间 所有成员 1.5~2(每人) 同上 标准层平面规模的大小,除了应确定人均办公面积外,还应考虑结构、交通、卫生服务、设备设施所占面积分摊到每个工作人员的份额,故需确定每个工作人员的平均楼面面积指标。平均楼面面积指标为建筑总有效使用面积除以所有工作人员数。根据我国已建高层办公建筑标准及实践分析:平均楼面面积一般选用8,18?,人,这样的幅度便于依据高层办公楼的规模层数、办公内容、办公布局方式、办公有效面积等具体情况进行调整。 ? 标准层平面利用率要求 标准层平面利用率即指有效使用面积与标准层面积的比率。标准层的有效使用面积指办公室的净面积。标准层面积包括有效使用面积和核心体面积之和。核心体面积如前所述包括交通设施(楼梯、电梯面积)、设备占用面积及辅助服务面积。平面利用率越高,说明相同的标准中有效使用面积越大,标准层的经济性越强。 每一个标准层都力求有最多的有效使用面积。而有效使用面积又决定于标准层大小以及结构、交通、服务、设备等配套设施的经济合理性,假如标准层面积设定过小,而结构与配套设施限于条件有一个 34 基本要求,则使用面积就相对减少,平面利用率就较低。因此一定程度上增大标准层面积,就能获得更大比例的有效使用空间。 但若标准层面积定得过大,不仅使进深扩大,影响采光,且交通线拉长,使用不便,有可能不符合防火要求,因此平面利用率也应有限度。 通常,高层办公建筑标准层平面利用率可控制在70%左右,小空间办公室因其交通面积较多可低于70%,大空间办公室可高于70%。 综上种种因素,高层办公建筑标准层面积以1000,2000?较为理想,采用细胞型或小组型空间的办公楼可取低值,而采用开放式办公空间的办公楼可取上值。应注意无论采用何种办公空间,其标准层面积不宜小于600?,由于防火分区的规定,最好不要超过2000?。 4.4、写字楼柱网选择 4.4.1、写字楼的适宜结构形式 高层办公建筑平面空间应符合现代办公要求,一般采用大空间和可灵活分隔的布置方式。因此,以框架与核心体为刚性墙组成的框架一剪力墙结构,或框架与核心体为筒体组成的框架一筒体结构是高层办公建筑常用的结构形式。这两种方式既可满足上部办公,下部裙房商业、娱乐等大空间要求,也可作灵活分隔满足小空间办公的要求。而纯框架、纯剪力墙结构通常不适合高层办公建筑,巨型框架结构可视具体情况考虑。 4.4.2、写字楼确定柱网的因素 35 在上述两种适宜的结构形式中必须确定柱网的尺寸。柱网尺寸选择主要应考虑两个因素: 其一,标准层柱子将直落下部商业裙房及地下室,地下室多为停车库,因此柱网选择应与柱间车位数目结合考虑。在不影响标准层功能的前提下,获得最合理、最经济的停车位数,二者往往并不予盾,容易协调。 其二,柱网选择应考虑楼板的结构高度,如果柱距过大,梁的高度增加,则势必增大层高,这是很不经济的。 4.4.3、写字楼标准层柱网尺寸 根据长期实践得到的设计经验,标准层柱网尺寸选用7.2m×7.2m~8.1m×8.1m比较合适,必要时可适当加大到9~10m。当标准层采用框架一筒体结构形式时,其进深尺寸(标准层外墙至核心筒体外壁不宜过小)选用8~12m为宜;当主体结构与裙房之间设结构转换层时,在转换层以上可以加柱,以减少柱距,增加楼层净高。 4.5、写字楼剖面设计 剖面设计的主要内容是确定建筑层高,在确定层高时, 房间的净高尺寸是最主要的决定因素。根据使用者不同的要求和实际情况来决定净高尺寸是第一原则, 也就是使用功能对层高的要求。 建筑层高是高层建筑设计的一项重要参数,影响层高的因素很多,例如建筑的使用功能、结构选型以及设备工种,如电气、给排水、空调的要求。设计中应根据具体工程综合、全面地把握问题,协调好各专业的关系,确定合理、经济的层高值。 36 层高尺寸是由功能所需净高和必要的吊顶内容空间高度所决定的。净高确定需考虑以下因素: 4.5.1、净高确定需考虑的因素 (1)平面尺寸与室内空间感; (2)自然采光及窗口大小要求; (3)空调方式; (4)排烟方式; (5)照明方式; (6)消防喷洒方式; (7)是否做架空地板。 4.5.2、确定吊顶内部空间高度考虑的因素 ? 结构梁板高度 一般情况下梁板高度为700mm左右。按结构设计,在保证安全的前提下应尽量减少结构自身的高度。 ? 设备管线高度(包括几种类型的设备,图22) 空调主干管的高度应包括保温层的厚度,一般?400mm。主干管不可穿梁。 高度超过50m或标准层面积超过1000 m2的办公楼应设自动喷淋系统,因此吊顶内部空间还应考虑喷淋管的高度。 高层办公楼中电缆很多,往往需要设电缆桥架。电缆桥架一般设于风道下方,高度以200mm为宜,不应小于150mm。 37 设计中若建筑师与各工种设备密切配合,可以在一定程度内降低设备占用高度,如喷淋管与电缆桥架可利用风道空间,与风道平行布置,但应注意二者与风道的交叉处应避开梁。 图22 吊顶内部剖面示意图 ? 吊顶构造高度 根据不同形式和材料的吊顶,其高度由主、次龙骨和饰面材料确定。 ? 安装高度 38 有的设备管线(如风道)不能紧贴板底安装,而需留出安装空间,故一般需留100~150cm的安装高度。 ? 施工误差 应充分考虑在施工和安装过程中发生的表面不平,材料变形和一些偶然因素所造成的误差,一般应考虑留出50mm,以弥补误差。 从以上分析可看出,确定层高更主要的应考虑吊顶内部空间高度这一因素,若处理不当,就会造成不可弥补的损失。若层高定得太低,等到设备安装和吊顶装修完后,就会使人感到压抑,甚至碰头,反之,则会造成空间浪费。合理的层高设计对提高标准层效率有着重要意义。 部分写字楼层高表 2楼 名 地上层数 层高(m) 标准层面积(m) 北京国际大厦 29 1450 3.30 北京京城大厦 50 2052 3.75 北京京广大厦 51 2000 北京发展大厦 20 1901 3.9 中央彩电大楼 24 968 4.0 深圳国贸大厦 50 1322 3.3 深圳地王大厦 65 2161 3.75 深圳发展银行大厦 30 1800~2200 4.0 深圳东方广场 27 1200 3.05 上海金茂大厦 88(1~50层为办公室) 2521 4.00 4.6、写字楼核心体设计 4.6.1、核心体的组成部分(图23) 核心体是高层建筑向高空发展的最基本的结构构件。通常为纵、横交错的剪力墙围合成的筒体。核心体也是高层建筑重要的功能空 39 间,通常布置以下内容。 图23 核心体组成 ? 垂直交通与疏散系统 核心体的位置往往是垂直交通和水平交通的转换站,核心体内设有电梯厅、电梯(客梯、货梯、消防电梯)、楼梯间、走道等垂直与水平交通设施,承担正常时期交通疏导功能及紧急时期疏散功能。因此,各交通设施的布局除满足紧凑高效、易于识别、便于集散等基本要求外,还必须满足防火要求。 ? 设备空间 指与主要使用空间相关的各种设备空间,如水箱、强弱电配电房、小型空调机房以及水、电、暖通的各种管道井等。强电、弱电室一般 40 每层设置。强电室面积约3m2左右,弱电室1.5~2.5m2左右。电器及水管井,考虑检修需要,净空深度一般不超过800mm,宽度则视设备数量定。电缆井、水管井需在管道安装好后用与楼板耐火极限相同的材料封堵,每层管井总面积少则4~5m2,多则10m2以上。如防烟楼梯间和消防电梯不具备自然通风排烟条件,则必须设置独立的正压防烟系统。正压送风风道面积约0.6~1m2。设备空间在核心体内的合理设置,能确保主要空间最大程度地满足使用功能的要求。 ? 服务空间 主要使用空间以外的服务空间如洗手间、垃圾间、开水间、服务台等房间,往往由于有管道或管线竖向连通的要求而设置于核心体内。 综上所述,核心体既是高层建筑结构的重要组成部分,又是交通、水、电、通讯、空调等设施集中的地方。各种设施内容随楼面面积、楼层数以及设备选型的不同而变化。因此,核心体的基本尺度是比较灵活的,通过大量统计得到的经验数值:当以上三部分均设置于核心体内时,其总面积约为标准层面积的20%~30%。高层住宅核心体所占的比值更小些。 4.6.2、核心体的位置 如前所述,高层建筑标准层由核心体和壳体组成。核心体即为“核”,主要由服务空间和交通枢纽组成,往往设在建筑朝向、采光、通风等方面的最不利区域,并高度集中以留给主要使用空间最佳部位。而壳体则由办公、旅馆、居住等生活与工作部分组成。核与壳体 41 的不同组合,可以构成多样的标准层形式。按核心体在标准层中的位置关系分为以下形式 : ? 中心核心体(图24) 核心体位于平面的中心,围绕其四周的使用空间可占有最佳位置,采光、视线良好,交通路线简捷,其结构多采用框筒体系。核心体与平面几何中心一致,结构平面对称,是最理想的结构布置方式,因而是高层建筑采用最多的一种平面形式。常用于办公楼、旅馆建筑,也用于高层住宅。 中心核心体标准层的外墙到核心体距离W一般为10,15m。因交通疏散系统位于中心部位,其标准层面积较大,一般可做到1000,2500?。 42 图24 中心核心体示意图 ? 单侧核心体(图25) 核心体位于建筑的一侧,使用空间可避免不利朝向,并增大使用空间的进深。当核心体位于标准层长边时则外墙至核心体距离W为10,20m,若核心体位于标准层短边,则外墙间距离W为20,25m,可布置大空间景观办公室。核心体内楼梯间、电梯厅可靠外墙开窗,利于自然通风和排烟。其缺点为交通中心偏于一侧,路线较长,因而标准层面积较小。另外,由于结构偏心较大,为使重心与刚心一致,应有防止偏心的设计,因此在结构上不适于太高的建筑。 单侧核心体多用于板式住宅,也可用于办公建筑。 43 图25 单侧核心体示意图 ? 双侧核心体(图26) 核心体位于建筑的两端,使用空间较大而方整,可布置高度灵活的大空间景观式办公间。双侧核心使高层建筑底层大厅通透、宽敞。交通系统位于两端,分布均匀,路线短捷,可分区组织不同使者的交通,并确保双向疏散。采用双侧核心体的标准层,外墙间距W一般为20,25m,标准层面积约为1500,3000?。常用于板式办公建筑、旅馆建筑。也适用于各层功能和层高不同的复合建筑。 采用双侧核心体时,中央使用部分的结构体系多采用框架结构。 44 若在核心体之间架设大型梁,可以组成巨形框架,形成无柱使用空间,进一步增大了使用空间的灵活性。 图26 双侧核心体示意图 ? 体外核心体(图27) 核心体布置在主体空间的外部,以通道与之相连,有利于创造大面积、完整、开敞的房间。其核心体的数目可根据标准层的规模和交通组织而定,面积大的建筑需在多处设置疏散楼梯。多用于大公司的办公楼,独家使用,但不利于出租型的多用户办公。应注意设备管道在各层的出口受到结构制约以及核心体与使用部分结合部的变形问题。标准层进深及面积视核心体的数目与布置而变化,当只有一个核 45 心体时,与单侧核心体形式类似,如有多个核心体时,与双侧核心体形式类似。有时在平面中心加核心体时,面积可以更大,达3000?以上。 图27 体外核心体示意图 4.6.3、电梯数量 电梯是高层建筑主要的重要交通工具,电梯的选用及其在建筑物中的布局对整个大楼的正常使用及提高效率都有相当大的影响。同时,电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实,以后想增加或改型都非常困难。因此在建筑设计开始时就必须对电梯的数量及规格合理选用。 电梯数量的确定是个十分复杂的问题,它涉及到高层建筑的性 46 质、建筑面积、层数、层高、各层人数、高峰时期人员集中率、电梯停层方式、载重量、速度和控制系统等多种因素。这里介绍两种较为简便的确定电梯数量的方法。 1、估算法 写字楼电梯数量的估算 写字楼按每3000~5000m2一部客梯进行估算,而服务梯(货梯、消防梯)按客梯数的1/3/4进行估算。 例如某30000m2的高层办公楼。 客梯总数=30000/3000~5000=10部~6部 服务梯数=10~6/3~4=3部~2部 从客梯服务的方便舒适程度看,经济型写字楼每5000 m2左右设一部客梯;常用型的写字楼每4000~45000 m2设一部客梯,舒适型写字楼每3000 m2~4000 m2设一部客梯。因此,上述估算式中,档次高、层数多的写字楼取高限,反之取低限。 2、统计参照法 统计参照法即对已建成实例规模,层数相当的办公楼进行调研,针对其电梯使用情况加以分析比较,确定新设计建筑的电梯规模,包括电梯数量、载重量、电梯速度等等。下表为我国一些高层建筑实例,供设计者参考。 我国一些写字楼电梯规模 47 4.6.4、电梯布置 核心体的电梯是高层建筑垂直交通与水平交通的转换枢纽,也是进入楼层的“门户”。因此,它既有作为转换交通的空间尺度要求,又有作为楼面总体面貌的形象要求。从运行效率、缩短候梯时间以及降低建筑费用与良好的空间环境来考虑,电梯应集中设置,组成电梯厅。其位置应布置在门厅中容易看到的地方,并使各使用部门的步行路径短捷、均等。电梯厅的面积与电梯数量、布置方式有直接的关系。参考图28。 48 图28 电梯厅的基本布置方式 候梯厅深度尺寸(B为桥厢深) 当建筑超过一定层数时,为了提高电梯的运载能力与运行速度,减少人在轿厢内的停留时间,提高运行效率,电梯应分区运行。分区一般按每15层左右作为一区,低区层数可稍多一些,高区宜少些, 49 并在竖向空间布局时考虑将人多的空间(办公、餐饮等)布置在低层区,人少的空间(旅馆、公寓)布置在高层区或中层区。每个分区由一到数部电梯组成,每个分区的电梯自成一组,互相连成一排布置,每排不超过4部。这样,电梯的速度可随分区所在部位的增高而加快,即高层区电梯速度比中低层区为快,再加上高层区电梯在中低层不停站,大大缩短了运行时间,从而减少电梯数量。参考图29。 对于特别高的超高层建筑,采用以上方法分区就不够经济合理了。因为每组电梯均要占用下部的层层建筑面积,越往下部,电梯井道所占面积越多,且电梯效率极低,投资庞大,从技术上、经济上都是极不合理,甚至是不可能的。为此,这类超高层建筑常将建筑从高度上分为2~3个区域,称为低区、中区、高区,在区域交接处设转换电梯的空中大堂,在中区或高区工作者,由底层大堂分乘穿梭高速电梯直接抵达第一或第二空中大堂,再由空中大堂转乘本区内的分区电梯抵达第一或第二空中大堂,再由空中大堂转乘本区内的分区电梯抵达区内的不同楼层。采用高速穿梭电梯,大大提高了中区、高区乘客的交通效率,通常穿梭电梯从底部抵达空中大堂可控制在30~50s以内。参考图30。 4.6.5、安全疏散与防火设计 高层建筑发生火灾时,人员往往还在远离地面的位置,将他们全部迅速地疏散到安全地带是防灾的重要环节。安全疏散设计是高层建筑交通设计中不可忽视的组成部分。疏散设计的原则是路线简单明了,便于人们在紧急时进行判断,同时提供从室内任何位置向两个方 50 图29 电梯分区、电梯厅分区布置示意图 图30 某超高层电梯分区示意图 51 向疏散(即双向疏散)的可能性。 高层建筑水平与垂直方向交通体系组织,最简明、最充分的体现就在标准层平面,既表示出水平运动的规律,同时又通过楼梯和电梯在平面布局中反映出垂直运动的规律。因此,我们将高层建筑标准层防火的重点放在以下两方面:一是水平疏散流线组织;二是对水平与垂直运动交点——核心体内的电梯、楼梯位置、数量、布置方式、防火安全进行重点处理。 1、安全疏散设计 ? 安全出口数量 高层建筑每个防火分区和地下室的安全出口不少于两个。当其中一个安全出口被烟火堵住时,人流仍可由其他一个出口疏散出去。但在下列情况也可只设一个出口: (1)塔式住宅:当层数为18层及18层以下,每层不超过8户,建筑面积不超过650m2,且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅,其疏散路线较短且较简捷,能够基本满足人员疏散和消防扑救,可设置一个疏散出口,即只需设置一座防烟楼梯间。 (2)单元式住宅:每个单元设有一座通向屋顶的疏散楼梯,且从第10层起,每层相邻单元有连廊相连的单元式住宅,也可设一个疏散出口。 (3)公共建筑:当两个相邻防火分区的防火墙上有防火门连通,且两个防火分区的建筑面积之和不超过一个防火分区面积的1.4倍 52 (即无自动喷淋时,两个防火分区面积之和应不大于1400m2,有自动喷淋时应不大于2800m2),则每个防火分区可只设一个疏散出口。 ? 大空间房间安全出口设计 在高层办公楼等公共建筑中常设计成大空间,即楼层内不进行分隔,由使用者按照需要进行装饰与分隔。这种大空间设计必须要做到双向疏散,即有两个方向的安全疏散出口,且室内任何一点至最远的疏散出口直线距离不超过30m。 高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅、阅览室等大空间房间,其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离不宜超过30m,其他房间内最远点至房门的直线距离不宜超过15m。 对大空间房间的开门数量也有所要求,有的房间空间大,但只有一个出口。虽然宽度足够,发生火灾时由于恐慌心理,容易发生意外事故。因此,在防火设计中应注意这一点: ? 位于两个安全出口之间的房间,当面积不超过60m2时,可设置一个门,门的净宽不应小于0.9m。 ? 位于走道尽端的房间,当面积不超过75m2时,可设置一个门。门的净宽不应小于1.4m。反之,则均应设置两个门。 ? 安全出口距离 高层建筑若设置两个以上安全疏散出口时,应分散布置,且安全出口间距离应符合以下要求: ? 安全出口之间的距离不应小于5m,距离太近,安全出口集中,人流疏散不均,造成拥挤。还可能因两个出口同时被烟堵住,使人员 53 不能脱离危险地区而造成重大伤亡。 ? 安全出口之间的最大距离应根据建筑物类别区别对待。例如,建筑环境和疏散路线熟悉的建筑,疏散距离可以远一点,如住宅、办公楼等;相反,建筑环境不熟,疏散路线生疏,疏散的距离可近一些,如旅馆等。医疗用房火灾时病员疏散速度慢,这一类建筑的特殊性要求安全疏散的距离应短一些。参考图31。 图31 高层建筑安全疏散距离示意图 高层民用建筑的安全疏散距离 房间门或住宅门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离(m) 建筑物名称 位于两个安全出口之间的房间 位于袋形走道两侧或尽端的房间 病房部分 24 12 医院 其他部分 30 15 数学楼、旅馆、展览楼 30 15 其他建筑 40 20 54 ? 剪刀楼梯间的应用 每个防火分区不少于两个安全出口,即具备两座独立设置的疏散楼梯。但塔式高层建筑当布置两部楼梯确有困难时,可设置一剪刀楼梯间。剪刀楼梯间是在同一楼梯间设置一对相互重叠,又互不相通的两部楼梯,在其楼层之间的梯段一般为单跑直梯段。剪刀楼梯的特点是在同一楼梯间内设有两部楼梯,具有两条垂直方向疏散通道的功能,在平面设计中既节约空间又达到双向疏散的作用。 ? 剪刀楼梯间应为防烟楼梯间,两梯段之间应设置耐火极限不低于1.00h的实体墙分隔为两座独立的梯间,保持两条疏散通道成为各自独立的空间。 ? 高层办公楼等公共建筑的剪刀楼梯间,要求每个楼层都布置两个防烟前室。 ? 塔式高层住宅受面积指标控制,若设置两个防烟前室确有困难时可设置一个。但两座楼梯间应分别设加压送风系统。若考虑公共走道及电梯厅空间简洁、明快,也可将住户共同使用的过道作为剪刀楼梯扩大前室,则应采用相应的防火措施。所有的住户和过道、楼梯间、电梯井、相邻的墙都是有足够厚度的钢筋混凝土结构,具有防火墙的作用。各住户之间的分户墙,应有足够高的耐火极限。各住户开向走道的户门,应采用乙级防火门,防火门上应设有闭门器。参考图32。 55 图32 设有一个防烟前室的剪刀梯平面 2、疏散楼梯间设计 电梯、楼梯是高层建筑主要的垂直交通工具,遇有火灾时,电源往往切断,电梯也就无法使用,这时楼梯则成为高层建筑垂直疏散的主要途径,因此,合理设计疏散楼梯间是十分重要的。高层建筑疏散楼梯间根据建筑高度和楼梯间位置的不同分为防烟楼梯间和封闭楼梯间两类。 ? 防烟楼梯间 56 防烟楼梯间是指从走道进入防烟前室或阳台、凹廊,再进入楼梯间,因而能够有效地阻止烟气进入楼梯间。 (1)防烟楼梯间的设置范围 ? 一类高层建筑。 ? 除单元式、通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类高层建筑。 ? 超过11层的通廊式住宅。 ? 超过18层的单元式住宅。 ? 高层塔式住宅。 (2)防烟楼梯间的设计要求 ? 防烟楼梯间入口处应设前室,阳台或凹廊等。 ? 前室的面积公共建筑不应小于6m2,居住建筑不应小于 4.5m2。 ? 前室和楼梯间的门应为乙级防火门,并向疏散方向开启。 ? 楼梯间与前室应自然通风、自然排烟,否则应设置独立的机 械加压送风的防烟设施。建筑高度超过50m的一类公共建筑笔 建筑高度超过100m的居住建筑,无论其能否自然通风,防烟楼 梯间及前室均应设置机械防烟与排烟设施。 2、封闭楼梯间 封闭楼梯间是四面有墙通过防火门进入的楼梯间。这种楼梯间隔烟阻火的效果比防烟楼梯间差。 (1)封闭楼梯间的设置范围 57 ? 高层建筑裙房。 ? 除单元式、通廊式住宅外的建筑高度不超过32m的二类高层建筑。 ? 12层至18层的单元式住宅。 ? 11层及11层以上的通廊式住宅。 (2)封闭楼梯间设计要求 ? 封闭楼梯间应靠外墙,并应直接天然采光和自然通风,当不能天然采光和自然通风时,应按防烟楼梯间设置。 ? 楼梯间应设乙级防火门,并应向疏散方向开启。 值得注意的是,当楼梯间的首层紧接主要出口时,若做成封闭楼梯间影响首层大厅空间处理,可将走道和门厅等包括在楼梯间内,形成扩大的封闭楼梯间,但应采用乙级防火门等防火措施与其他走道和房间隔开。 3、疏散楼梯间防火要求 (1)楼梯间及防烟楼梯间前室的内墙上,除开设通向公共走道疏散门及符合防火要求的户门外,不应开设其他门、窗、洞口。 (2)为了保证高层建筑发生火灾时安全疏散的畅通,疏散楼梯的最小净宽应符合表1的要求,且疏散楼梯和走道上的阶梯不应采用螺旋楼梯和扇形踏步。 58 疏散楼梯的最小净宽度 表一 (3)为确保楼梯间安全及疏散通畅的需要,楼梯间及前室内不应敷设可燃气体管道和甲、乙、丙类液体管道,并不应有影响疏散的突出物。 (4)除通向避难层错位的楼梯外,其余疏散楼梯间在各层位置不应改变。首层应有直通室外的出口,以免火灾发生时安全疏散出现误导。 (5)地下室或半地下室楼梯间与地上层不宜共同,如必须设共用楼梯间时,应在首层与地下层的入口处设置耐火极限不低于2h的隔墙和乙级防火门隔开,并应设有明显的标志。以免发生火灾时,人员因惊慌失措误入地下室。 (6)居住建筑煤气管道不应穿过楼梯间。当必须局部水平穿过楼梯间时,应穿钢套管保护。 4、消防电梯设计 消防电梯是在火灾发生时供运送消防人员、消防器材以及抢救受伤人员的交通工具。火灾时,普通客梯应立即降到首层停驶,普通人员通过疏散楼梯间疏散至高层建筑底层,消防人员及消防器材则通过消防电梯迅速到达起火层进行扑救工作。因此,消防电梯对于减少高 59 层建筑火灾损失和人员伤亡具有重要的作用。 ? 消防电梯的设置范围 下列高层建筑必须设消防电梯: ? 一类公共建筑。 ? 塔式住宅。 ? 12层及12层以上的单元式住宅和通廊式住宅。 ? 高度超过32m的其他二类公共建筑。 ? 消防电梯设置数量 建筑面积不大于1500?时,应设一部;当大于1500?但不大于4500?时,应设二部;当大于4500?时应设三部。消防电梯可与客梯或服务电梯兼用,但应符合消防电梯的要求。 ? 消防电梯设计要求 具体可参见《高层民用建筑设计防火规范GB 50045-95》(2005年版)“第6.3条 消防电梯”。 五、写字楼造型设计 5.1、写字楼造型设计的演变 5.5.1、写字楼造型设计的发展演变 高层建筑是商业世界竞争和相互推进的结果。由于高度是声望和公认的象征,在商业活动的推动下,经济条件和科技条件的结合赋予了高层建筑特殊的建设背景。 高层建筑在整个经济比较发达的欧美国家中选择了在美国产生、发展和大量建造,有其特定的历史、经济和社会原因。在欧洲,由于 60 法规不允许商业建筑将阴影投落在住宅和其它公共建筑上,二战以前没有商业高层建筑,整个欧洲地区很长时间内法规限制了建筑物的高度,并且,两次世界大战的破坏使欧洲缺少良好的外部环境。因此,高层建筑是伴随着美国城市的快速增长而成长的,在高层建筑的造型发展演变过程中,美国的高层建筑扮演了重要的角色。 以美国为例,高层建筑的造型发展演变主要分为四个时期: ? 芝加哥时期(1865~1893,约28年) 美国高层建筑设计,始于19世纪芝加哥学派。 1865年南北战争结束,芝加哥成为北方产业中心。1830年芝加哥设市以后,人口逐渐增加到30万,房屋建设只有采用应急而又便捷的“编篮式”木屋做法。木屋容易遭受火灾,1873年的一场大火,烧毁了市区面积8平方公里的几乎所有建筑。1880年起全力进行重建,由于当时商业活动的大力扩展带来城市地价上涨和市区人口密集,建筑师迎合投资人的意愿,采用增加层数的方式以大量增加出租面积。高层结构形式受“编篮式”木构架的启发,使结构依附钢铁框架,铆接梁柱。同时,1853年奥蒂斯(OTS)发明安全载客升降机,解决了垂直方向的交通问题。钢铁框架结构体系和电梯垂直交通方式为高层建筑产生发展奠定了必要的技术基础。1883年~1885年间,詹尼设计了家庭保险公司大楼。这栋10层办公楼是世界上第一座钢铁框架结构的大楼,采用了生铁柱、熟铁梁、钢梁等,被公认为是现代建筑史上第一座真正意义上的高层建筑。加上芝加哥学派在高层建筑初期的重要影响,使芝加哥被称为高层建筑的故乡。 61 詹尼是芝加哥学派的创始人。他是一名结构工程师,在芝加哥设计了不少高层建筑,突破了古典建筑体型处理手法,在当时有较大的影响,并形成了所谓芝加哥学派。曾在詹尼建筑事务所工作的沙利文(Louis Henry Sullivan,1856~1924)也是芝加哥学派重要的代表人物之一。沙利文在当时的时代条件下,率先提出“形式追随功能”的口号,为功能主义的建筑设计思想开辟了道路。芝加哥学派的建筑实践突出了功能在建筑设计中的主导地位,在一定程度上摆脱了折衷主义的羁绊,使建筑艺术反映了新技术的特点,其简洁的立面反映了新时代的工业化精神。 当时建造高层建筑首先考虑的是经济,效率、速度、面积多少,功能是首位,建筑风格退居次要位置。基本不考虑建筑装饰。建筑外观没有凹凸起伏变化,其体型与风格大都是表达高层建筑骨架结构的内涵,强调横向水平的效果,普遍采用扁阔的大窗,即所谓“芝加哥窗”。 芝加哥时期的高层建筑处于早期的功能主义时期。早期的高层建筑仍然带有传统砖石墙承重结构的立面处理痕迹,但在外形上已经逐渐摒弃了哥特式和文艺复兴式的虚假装饰。芝加哥家庭保险公司的十层框架大楼在立面处理上仍然较为沉重,还未摆脱古典的外衣。而1891年伯纳姆与鲁特设计的16层高的蒙纳诺克大厦[图4-1-2],作为当年最高的砖石结构高层建筑,立面由下而上采用完整统一的构图,突破了古典建筑将墙面分段处理的传统。在立面上既没有壁柱,也没有装饰线脚,其光洁的外表、曲线的檐口和外凸的窗口等,都只是对 62 结构逻辑的合理表现,从而赋予传统砖石建筑新的形式。芝加哥时期的高层建筑中,偶尔也会在建筑的顶部等处出现折衷主义思潮复活的痕迹,但总体的表现趋向是以简洁、纯净为主流。代表作品有荷拉伯特与罗许(Holabird & Roche)设计的马癸特大厦(Marquette Building,1894—1903)、伯纳姆等设计的瑞莱斯大厦(Reliance Building,1890~1894),沙利文的芝加哥百货公司大厦(Carson Pirie Scott Department Store,1899~1904)等。其中,12层的芝加哥百货公司大厦尽管在两层商场的主入口上方及其周围的嵌板上布满奢华的新艺术(Art Nouveau)风格的铸铁装饰,但它上面十层办公楼立面上成排大窗户的简洁处理手法,已充分表达了它之所以能成为20世纪无数办公与商业建筑原型的基本要素。参考图33。 63 家庭保险公司大楼 蒙纳诺克大厦 芝加哥百货公司大厦 瑞莱斯大厦 图33 ? 古典主义复兴时期(1893~世界资本主义大萧条前后,约36年) 与早期的功能主义体现的简洁外观相比,这一时期的高层建筑试图在新结构、新材料的基础上将新的建筑功能与传统的建筑风格联系在一起,呈现出一种折衷主义的面貌。 1893年芝加哥博览会后,高层建筑的发展中心逐渐转移到了纽约。 第一次世界大战后,世界金融中心由伦敦转移到了纽约,纽约高层建筑象雨后春笋拔地而起。纽约的第一栋框架结构高层建筑建于 64 1896年(比1885年芝加哥家庭保险公司大楼晚11年)。这一时期,纽约的高层式样中古典风格占了上风:在高层建筑上提倡古典三段式处理,搬用了古典柱式、浮雕、线脚、檐口等,外观比芝加哥高层要富丽堂皇、壮观。古典风格的流行有两个原因: 其一,纽约的建筑师几乎都是巴黎艺术学院的毕业生,受传统古典建筑的影响很深。 其二,纽约的高层建筑大多是大公司的本部办公楼,高楼成了表现公司实力的象征,都想争取建成世界第一高楼。 这时期的高层风格,并不是单纯抄袭古典式样,而是把古典样式加以简化,尽量保持结构的合理性,打破了古典风格的四平八稳构图。建成于1913年的纽约渥尔沃斯大厦(Woolworth Building)是这一折衷主义时期装饰华丽的代表作品之一:这栋美国资本主义全盛时期的象征建筑高238米,拥有54层写字楼,第58层是一个瞭望塔。设计人吉尔伯特(Cass Gilbert)巧妙地将主体设计为20层U形基座上高高耸立的正方形塔楼,外观优雅挺拔。在顶部的外观设计上引入了中世纪的细致风格,设计为哥特式的尖顶,楼顶的各个塔尖和雕塑装饰造型都很华丽。这一特殊的造型与渥尔沃斯公司雄厚的经济实力相结合,使得纽约人将其称作“商业大教堂”。 另一杰出的代表性建筑是克莱斯勒大厦(Chrysler Building), 1930年建成。大厦共77层、319.4m,由威廉?范?艾伦(William Van Alen)设计。这栋大楼在当时是公认的世界第一高楼,给人以突出印象的是它那布满齿轮的外形:顶部由5层向上逐层缩小的不锈钢拱门 65 形成针形的尖塔,每层拱门上都设有锯齿形的三角窗,曲线形和锯齿形的结合表现了古代玛雅人和埃及的建筑风格。这栋大楼极富想象力的外观造型不论在近处或远处都能给人以深刻的印象,成功地塑造了高层建筑的独特形象,受到业主和大众的欢迎。 在这一古典主义复兴时期,对历史风格某种程度的尊重也表现在芝加哥的一些建筑上,如1922年在《芝加哥论坛报》的新楼竞赛中胜出的哥特教堂式摩天大楼方案。这一方案由美国建筑师约翰?米德?豪厄尔和雷蒙德?胡德合作完成,是从包括100名欧洲参赛者在内的260名参赛者中胜出的方案。大楼于1927年建成,皇冠状的楼顶用哥特式的扶壁支柱环绕,立面反映出古典式的精雕细刻,外观高耸挺拔、比例匀称、坚固结实。这次竞赛中汇集了欧洲先进的现代派设计师和美国其他建筑师的复古主义方案,芝加哥论坛报大楼反映了当时人们对历史风格的回顾与尊重。参考图34。 66 渥尔沃斯大厦 克莱斯勒大厦 克莱斯勒大厦 芝加哥论坛报大楼 图34 ? 现代主义时期(二战后~20世纪70年代,约40年) 1929年开始的经济大萧条影响到欧美国家的经济发展,并且一直持续到第二次大战后期。这段时期,美国的高层建筑几乎停滞,出现了空白。这期间,正好密斯等一批建筑师移居美国,重古典雕饰的折衷主义风格不适合战后恢复时期的建设,先由欧洲普及并深入到美国的“理性主义”带来了现代建筑的设计新形式,“少就是多”、“装饰就是罪恶”的理性主义占了上风。在高层建筑的设计方面,大致可以分为几个发展阶段:四十年代末到五十年代末,伴随工业技术的迅速发展,以密斯?凡?德?罗为代表的讲求技术精美的倾向占据了主导地位,简洁的钢结构国际式玻璃盒子到处盛行;随后,现代建筑以“粗野主义”和“典雅主义”为代表,进入形式上五花八门的发展时期,高层建筑的形式随之打破了一度时髦的单纯玻璃方盒子形象,对 67 多种工业化造型手段都进行了尝试;六十年代末以后,在现代建筑的主流下,建筑思潮向多元化发展,并与反基调的后现代主义建筑创作进入并行时期。 讲求技术精美的倾向在高层建筑中有许多杰出的范例,如芝加哥湖滨公寓(Lake Shore,Chicago,1951,密斯设计)、利华大厦(1952,SOM设计)、西格拉姆大厦(1958,密斯设计)等。参考图35。 芝加哥湖滨公寓 利华大厦 西格拉姆大厦 图35 湖滨公寓体现了密斯“皮与骨” 的精神,建筑外观是简单的立方体,为了强化幕墙的钢架(骨)与玻璃(皮)之间的关系,密斯在金属骨架外特意加了工字钢梁。这种纯粹为视觉效果而做的处理方式,成为密斯本人作品的一种构件关系特色,在之后的西格拉姆大厦中也加以了运用。与湖滨公寓28层的敦厚体型相比,38层的西格拉姆大厦在立面附加钢梁的衬托下突出了竖向的挺拔和连续感,造成了高耸入云的气势,以精巧的手法凸现了设计的简练,也随之成为后来 68 的同类高层建筑模仿的样板。利华大厦位于西格拉姆大厦的对面,是利华兄弟公司总部的办公楼,拥有在当时非常时髦的半透明玻璃外墙(深绿色不透明钢丝网玻璃墙裙与淡兰色吸热玻璃带形窗相间)和金属框格。利华公司是个有名的肥皂和清洁剂制造公司,选择有别于传统砖石外墙的易清洁的玻璃材料和垂直向上的建筑造型,主要是出于保持清洁形象的需要。由于利华大厦是首次大胆地在高层外墙如此大面积地采用透光玻璃,这栋建筑被公认为是大面积玻璃幕墙建筑的代表作,并以此奠定了纽约市高层建筑和此后大量性商业建筑的基调。这些高层方盒子建筑的共同特点是:规矩、整齐、体型单调,也因此在日后成为后现代主义攻击的主要论点。 “粗野主义”在建筑上的特点是毛面混凝土和粗笨构件的质朴组合以及对此类材料质感的充分表现,设计中提倡暴露建筑的内部功能构成。在高层建筑中设计者一反玻璃盒子建筑的精美雕琢,重在表现粗犷的建筑风格。 如勒?柯布西耶的马赛公寓大楼:56米高的钢筋混凝土大型公寓住宅楼,其沉重粗壮的底层柱墩、粗糙的预制构件接头、素混凝土外墙上强烈的色彩装饰等,反映了与轻盈、光洁的玻璃结构不同的形式追求。再如英国莱斯特大学的工程馆(Leicester University,Engineering Building,1959~1963,斯特林与戈文合作设计),以直率的形式清晰地表达了功能、结构、材料、设备与交通系统等。而同样是有别于玻璃结构的材料审美价值观念,强调对材料与结构的“真实”表现,“典雅主义”则致力于运用传统的美学法则来使现代的材料与 69 结构产生规整、端庄与典雅的庄严感1。由于与古典主义建筑风格追求的类同,“典雅主义”又被称作“新古典主义”。这一风格在高层建筑设计中也讲求技术的精美,只不过针对的是更为广泛的钢筋混凝土梁柱等构件的形式而已。雅马萨奇(Minoru Yamasaki & Associates)设计的纽约世界贸易中心双塔(Word Trade Center,1973)是典雅主义的代表建筑:两栋相同的110层巨型塔楼(各有45万平方米面积)冲天而起,筒体结构密集的外层包柱构成外观上的金属网格,窄小的通高长窗形成立面上连贯的垂直阴影,与底部精细的尖镟浑然连为一体,给这两栋大体量的建筑穿上了精致、细腻的外衣。这两栋曾经是世界第一高的连体摩天大楼在2001年的一场巨大灾难中转瞬消失,成为了令人遗憾的历史。参考图36。 六十年代末以后,现代建筑转向多元化发展,单纯讲求“皮与骨”的技术精美或是“粗野主义”已经逐渐消失,新古典主义因其具有广泛的可接受性,在后期与现代建筑的批判思潮一起,走向多元化的共同发展时期。 ? 后现代主义时期(20世纪70年代初至今) 进入70年代,世界建筑舞台呈现出新的多元化局面。在现代主义建筑鼎盛之际,对它的批评和指责也开始增多。70年代初美国高层建筑随经济的发展开始变化,特别是80年代经济出现繁荣,引发了新的投资热潮。高层风格变化的指导思想是摆脱密斯的理性主义,主张标新立异,建筑风格出现多元化倾向,努力突破“国际式”风格的 70 局限。新的流派在理论上批判20年代正统现代主义,指责它割断历史,重视技术,忽视人的感情需要,忽视新建筑与原有环境文脉的配合。这一时期中,与现代主义衍生的诸多思潮流派截然不同的后现代主义在发展中独树一帜。事实上,当时摩天楼的设计发展趋向都在力求摆脱平庸的玻璃盒子形式,设法填补由冷漠和枯燥乏味的现代派方盒子所造成的真空。70-80年代,其中最有影响的是“后现代主义建 莱斯特大学工程馆 马赛公寓 世界贸易中心 图36 筑”(Post-Modern architecture)。为了与前一时期现代主义占主流的发展时期相区别,这一时期可以称为后现代主义时期。 明尼阿波利斯闹市区的林肯中心双塔的设计者、墨菲/扬事务所的威廉?佩德森认为:“摩天大楼设计中的后现代主义,其价值不仅在 71 于创造一种具有生动活泼的天际线的建筑形式,而且在于寻求一种将高层建筑和被我称为‘街墙’的建筑融合起来的可能性”2。后现代主义者运用古典的语言使城市的文脉主义具体化,反对以功能来对建筑严格限定,而是将建筑同历史、记忆、梦幻、想象、诗意相联系;结构在这里不仅仅是建筑实现的技术手段,也是活动的趣味中心,更被当作实现构图的手段。后现代主义在高层建筑中的表现倾向主要有以下几方面: (一)回复战前古典折衷主义时期的高楼式样 在这一类高层中,外形上可以明显地发现与古典折衷主义风格高层的联系:传统的尖顶与细部划分等,但是所实现的基础已经是现代的技术和材料。 美国匹兹堡市的平板玻璃公司大楼(伯吉与约翰逊,1984,44层)是一组建筑群,由1栋40层的主楼、1栋14层的卫星楼以及4栋6层的卫星楼组成。匹兹堡城在20世纪初兴建了一系列哥特式的教堂、学校和商业建筑等,为了在形式上保持匹兹堡城的传统,整个建筑群具有简化了的哥特式风格:顶部和门廊均反复采用哥特式的尖顶,外观上具有高耸挺拔的感觉。建筑外墙是具有凹凸线条的镜面玻璃幕墙,凹凸的墙面形成丰富的反射效果,仿佛粗糙石墙上的光影变化,给人以石材外墙的错觉,也强化了挺拔向上的古典风格[图。 在美国费城的自由广场建筑群中,墨菲?扬事务所设计的双塔是比较典型的例子。双塔分别于1987年和1990年先后建成,第一栋高 72 达288米,第二栋略低,高258.5米。两栋塔楼都由方形的塔身和收分顶部的多坡尖顶构成,色调一致,相互呼应,但又保持了各自独立的形象。塔楼采用兰色珠光花岗石饰面,兰色铝框幕墙反映着天空和附近许多建筑物的形象,所有的柱子也都具有光亮的表面。双塔顶部由一系列的玻璃山墙渐次上升并逐层内收直到塔顶,其第一栋塔楼的塔身比例和顶部与克莱斯勒大楼极为相似,但却富有时代感。设计者强调他对于克莱斯勒的引用不是直接的,而是抽象的。认为“它的成功,至少应部分归结于直接使用材料和使技术形象化的现代手法与承袭历史传统的灵感相结合的结果”3。将现代科技与对传统摩天楼的浪漫追求相结合成为设计者的理想。 1991年落成的美国亚特兰大市桃树街191号大厦,是一栋50层的综合塔楼。在平面上将中间部分凹入以形成方形双塔的视觉效果,在顶部则以古典手法加上7层高的“双庙”作为收头,形成典雅的顶冠。参考图37。 匹兹堡平板玻璃 费城自由广场双塔大厦 亚特兰大桃树街 73 公司大楼 191号大厦 图37 (二)对历史形式的抽象表现 在后现代主义的建筑师中,P?约翰逊与格雷夫斯在高层建筑中的作品具有里程碑的意义。在对文脉的发掘和表达中,他们喜欢把过去有过的一部分表现方法引用过来,以抽象的符号形式运用于自己的设计中,如通过传统的三段式立面和装饰上的山墙、柱头、色彩等进行隐喻,表达建筑形象中对历史文脉的探寻和延续。而这种方式因其注重抽象的装饰性,往往被人说成是“没有根基的历史的符号性装饰”而加以抨击。并以此认为后现代主义没有在原有的基础上继续前进,陷入了符号拼贴的游戏,把当代建筑引入了误区。 36层高的纽约AT&T总部新楼是这一风格的代表作之一。这栋197米高的大楼采用了传统的基座、墙身、屋顶三段式做法,令人惊异的是它顶部高达30英尺的巨大的断裂山花,仿佛日本木钟或橱柜顶部的装饰物。这栋建筑的出现引起多方的议论,褒贬不一。而它在后现代建筑史中的地位也就此奠定。 另一栋引起争议的建筑是格雷夫斯的波特兰市政厅大楼。立面上严整的对称构图和传统三段做法,使它带有一些政府大楼的威严性。通过立面的壁柱和拱心石符号、醒目的色彩搭配、琐碎的装饰带,使大楼具有对传统的追思和世俗的趣味。对这一建筑持不理解态度的人认为格雷夫斯缺乏常规的尺度感,甚至把波特兰市政厅比喻为色彩鲜艳的电唱机。认为这种历史的符号性装饰太没有根基,它的价值也经不起历史的考验。但作为后现代重要的里程碑式建筑,它对于设计思 74 想和手法的探讨是积极的。同时,强烈的可识别性也使它在标志性上获得了成功。参考图38。 纽约AT&T总部新楼 波特兰市政厅大楼 图38 (三)雕塑化造型 雕塑化造型体现了高层建筑设计中对单体建筑外观艺术表现的抽象手法。现代派在这一方面主要提倡整块、直角的构图,如利用束筒结构自身的特点进行整体塑造的西尔斯大厦(1974,SOM,110层,443m);后现代则提倡多体块、锐角构图,如阿利德银行大楼(1986,达拉斯,贝聿铭事务所,60层,220m)。同样是贝聿铭事务所设计的 75 香港的中银大厦,也可以说是一个利用结构特色,采用雕塑化造型的后现代建筑典例。 香港中银大厦是一个三角形母题组合的玻璃盒子,它的最大特色是在形体处理上,设计成由四组向上渐次伸展的三棱柱组合体,突破现代主义矩形方盒子的呆板,用对角线切割的形体,产生生动的外观。从不同角度看,犹如节节升高的云梯,隐喻中国银行的未来发展前程。整个大厦从1层至20层,是一个完整的四棱柱,从20层至70层分为三段,切掉两个等边三角形,余下从52层至70层的一个等边三角形。每一个被切断的三棱柱均用与水平面成60?倾斜的玻璃顶,一节 西尔斯大厦 阿利德银行大楼 香港中银大厦 高于一节,形成下粗上细的稳定结构,在各种色光下有种种变幻的形象,使这一具有原创性的体量显得新奇而夺目。参考图39。 图39 (四)运用曲面和斜面造型 曲面具有方盒子所难以比拟的的表现力,运用曲面造型也是后现 76 代时期高层建筑造型中一种大胆的风格。如纽约3号大街57号办公楼(1986,约翰逊&伯吉事务所)、伊利诺斯州中心(1986,墨菲/扬事务所)等。 纽约3号大街57号办公楼由分为三段的曲面柱体构成,兰色的水平采光带在立面上强化了曲线的效果。伊利诺斯州中心是由政府办公楼、商场组合而成的综合楼,在高度、体量以及商业基层部分都与周围建筑相协调。建筑物面向城市的主要立面呈逐段收进的弧形,形成了自己独特的风格。参考图40。 纽约3号大街57号办公楼 伊利诺斯州中心 图40 5.2、写字楼造型设计考虑的因素 在写字楼造型设计中,需要考虑的因素很多,但是,不论是在什么时期,也不论设计的风格流派如何变化,有一些因素对建筑造型始终产生着非常重要的影响。其中主要有环境因素、场地因素、功能因素、视觉因素以及结构、材料和技术因素等方面。 77 5.2.1、环境因素 高层办公建筑一般都集中在城市商业中心区域,相互组合形成建筑群体。在高层办公建筑之间,高层与城市环境之间,有着许多互相影响的因素,这些因素与人们的生活环境以及城市外部空间的质量构成了多方面的相互作用,往往促成城市建筑管理法规的改变,也因此对高层建筑设计的体型与风格产生直接影响。其中,高层建筑作为巨大的人工构筑环境,对建设基地原有的生态环境带来的影响是个不容忽视的问题——阳光、阴影、改变高层周围的气流、与环境相协调(指地形、地貌、景观、周围建筑等)等各方面,都迫使城市建设法规和建筑师的设计策略作出响应。 ? 阳光与阴影 阳光与阴影是高层建筑产生和发展以来被人们日益重视的一个问题。室内环境获取足够日照的需求,使高层建筑所形成的阴影成为城市空间中的不利因素。高楼在附近投下大面积的阴影,给近旁的环境带来极大威胁,使周围房屋的住户因缺乏阳光和视线封闭而纷纷迁离,待建的场地也因此难以进行布置。由于业主在其私有土地上有权作任何合理的使用,随着高层的修建,城市中的日照纠纷日益增多,也带来许多相关的技术问题。芝加哥西尔斯大厦在建造过程中就曾遭到邻近居民反对,大厦将造成大片阴影并使数以几十万计的电视接收受到干扰。 为了避免不良影响,一些地产商和要求改革的人们联合起来,支持制定相关的城市建筑管理法规,限制高层建筑对附近地段的负面影 78 响。例如纽约市在1916年就制定了一个高层建筑高度与后退管理条例(Heihgt and SetBack)。根据这一条例,房地产开发时,建筑后退用地界限的情况与整个地段允许的建筑覆盖率密切相关:地产开发者可以在一定的高度限制下,整个建筑地段建100%建筑密度;但如果再往上建,就需要根据加高的程度逐步后退。而当建筑后退到一定程度,当主楼的建筑覆盖率不超过25%时,楼塔的高度就不再受到后退条例的限制。著名的帝国州大厦就是适应高度限制要求而采用向上收敛的体型。这一限制条例在当时不仅约束了高层的单体体型,也极大影响了纽约的城市景观。而在日本,也早已形成全国通用的详尽的日照法规,对建筑设计作出限定和指导。 我国在历年的城市发展中,根据本国的日照特点、建筑使用性质和建设用地的具体情况,对相邻建筑间的间距有着明确的规定,避免建筑南向的日照被遮挡。这与国外一些地区在用地规划时考虑阳光通道的做法具有共通性。关于高层建筑的日照与阴影,还存在尚待解决的问题(如在土地上空使用权、日照分区等许多方面),有着广阔的研究思路。 ? 与环境相协调 与环境的关系指高层建筑与地形、地貌、景观、周围建筑等各方面的联结与相互作用。经历了对高度的无止尽追求和对自身形象的宣扬,高层建筑作为重要的人工环境,在设计与使用逐渐成熟之后,与自然环境的协调关系日益被重视。 一般高层建筑的面积都在几万平方米以上,大型超高层建筑很多 79 都拥有数十万平方米的塔楼,在单栋建筑内服务功能的多样化使得单一建筑成为一个完备的社会单元。于是,不论在功能组合、建筑体量,还是周围建筑或是内外空间的联系模式等方面,建筑与城市之间的联结关系都需要被强化。 六十年代的纽约福特基金总部大楼,将城市办公楼的入口广场与大厅组合成高大宽敞的室内庭园,将自然引入室内,造成一片园林景致,是在人与自然联系方面的成功创举。这一内庭在建筑外观上以大片的玻璃幕墙与室外分隔,但又以绿化与外部相呼应,同时,也起到调节环境小气候的作用。1995年这栋大厦获“美国建筑师学会二十五周年奖”,评委会特别指出其“建筑与风景非常协调”。 与周围建筑的协调也是考虑环境关系的重要因素。建于纽约市的一栋40层高的花园塔楼(James Stewart Polshek & Partners设计),就是一个有趣的例子。这栋由商场、办公、银行和住宅组成的综合大楼,紧贴着一栋11层的建筑。为了使新老建筑协调一致,在造型处理上,塔楼的一部分悬挑在老楼的上方,并且在悬挑的高度处,改变塔楼的立面分格方式,在下部采用与老楼色调协调的灰绿色花岗岩,使人感觉原有建筑是嵌入新的塔楼的一个整体。这一谦让和包容的态度使街区原有的整体风貌得到了延续,成为一个成功的示范。 另一个成功结合环境限制条件的著名实例是建于纽约市的城市公司中心大厦(1977年,Hugh Stubbins and Associates & Emory Roth)。这栋59层高楼的建设基地有一个特殊的限制条件:位于基地西北角的一个小教堂只同意出售其上空使用权,要求购买方必须在原地还建 80 一个新的教堂,新建大楼可以使用教堂的上空,但不得与教堂有任何构配件上的连接。这一苛刻的环境条件促成了意想不到的设计结果:大楼呈简洁的正方形塔楼,各边朝向是正东西南北向,在四个边的中间各设一个钢筋混凝土筒状结构作为上部结构的支承巨柱,从巨柱向两侧各挑出约22米形成正方形的四个边。四根巨柱结合塔体的核心共同设置交通系统,并一直贯穿到地面,建筑的底部架空约35米后才是首层平面,架空部分的西侧局部插入沿高度退台的使用房间,西北部为教堂提供空间上的缓冲,西南角则设置下沉式广场,成为建筑与城市道路及外部空间的过渡。为照顾场地条件而选择的结构方式使建筑获得了灵活的平面布置和视野开阔的转角窗,并对城市空间呈现出谦让态度,使建筑造型充满理性色彩。 慕尼黑的HYPOHAUS大楼(1981年,Walther Betz等设计),是一个较好地结合环境空间与景观的实例。该大楼是一栋综合性的银行办公楼,位于城市东部的伊萨尔河畔,周围建筑的高度一般在70米左右。由于建设基地位于公园内,为了既满足较高的容积率要求,又不破坏基地的优美环境,设计者将大楼分为3~5层较低的裙楼和位于中间部位的一栋25层的塔楼。裙楼立面曲折多变以与环境协调,并且与塔楼在体量上相互独立。呈台阶型布置的裙楼屋顶平台上布置绿化,与公园的环境相呼应。为了与高低错落的裙楼取得一致,塔楼也由3个高低不一的三角形棱柱体构成,支承在5个圆形的交通筒体上。这种处理方式削减了大楼的体量,同时,架空的塔楼入口显得高大、开敞,与底部的环境融合为有机整体。参考图41、42。 81 福特基金总部大楼(外观、内庭) 图41 纽约市城市公司中心大厦底部 纽约花园塔楼 82 慕尼黑HYPOHAUS大楼 图42 5.2.2、场地因素 在有限的场地上建造尽可能多的面积,并满足房屋间距、绿地面积、容积率等要求, 故高层建筑的平面形式和体量大小要根据基地面积、基地形状、地理位置来全面考虑。 容积率的限定对建筑的体型设计有很大影响,不同国家或地区,对建筑容积率的限定要求也不同。纽约的建筑后退条例推行了一定时期后,在1961年制定了新的建筑条例,在商业区鼓励保留较多的空地,在居住区人口密度总体平衡控制的基础上,规定商业区容积率最大不超过15。这一条例受到地产开发者的欢迎。为了使大厦的体型挺拔,视野开阔,往往在地段上留出一段空地,主楼从平地拔地而起,抛弃了由于后退条例的限制而产生的分段收束上升的体型。这一条例使这一时期的高层建筑运用广场与简洁挺拔的建筑相结合。 墨菲/扬事务所设计的美国密尔沃基市的东方广场办公楼是一个建筑体量结合基地形状和场地布置的实例。这座14层的办公楼在体量上分为两栋,中间通过两层高的商业廊联结在一起。商业廊沿方形基地的对角线布置,形成贯穿的中轴。为了在基地一角留出广场,两栋塔楼在对角线形成的三角形地块上进行切角,构成“L”形的布置 83 方式,并且在面向广场的建筑转角部位也有较大的切角,以此来削减面向入口广场的建筑体量。 位于纽约市的41层大陆总公司办公楼是一个在较小基地上既要提高容积率,又照顾城市道路景观视线的例子。这栋大楼的用地是一块狭小的方形地块,周围高楼林立。为了最大限度地利用自然采光和通风、避免形成封闭狭窄的道路景观并使塔楼获得开阔的视野,塔楼设计中,将一个正方形平面45度旋转后斜向布置在基地上,与基地四边相临的四角作切角处理,形成有四个对称长边的八边形。塔楼的四个切角到下部以斜面与正放的方形基座(也做切角处理)相连,形成倒梯形的坡屋顶。这四个坡屋顶成为大楼造型上与外界的缓冲地带,下面所覆盖的3层楼高的底层作为休息和娱乐的公共场所,设计成一个有顶盖的花园广场,弥补了用地狭小带来的缺少室外广场的不足。 不规则的用地对建筑平面布置的限制较多,如果处理得当,往往会带来特殊的造型效果。日本大阪的御堂筋住友保险大楼就是一个较好地结合三角形基地处理造型的实例:由于三角形的基地位于繁华的商业街区,要求建筑造型醒目、突出。平面由两个沿中轴垂直相交的长方形构成,形成呈“T”形上升的20层塔楼,在转角部位处理为镜面玻璃幕墙,削减了体量,形成秀丽挺拔的外观。另一个利用三角形基地的有趣的实例是位于芝加哥韦克大道333号的办公楼(KPF设计,1979~1983)。建设基地是芝加哥河边繁华商业区的一块三角形地带,面对环形的滨水道路。建筑采用面向河面的大面积弧形玻璃幕墙, 84 顶部以部分退台和直线形体量的穿插增强曲面的效果,仿佛水边的一座绿色浮雕,在天际线和水面倒影中都显得璀璨夺目。参考图43、44。 东方广场办公楼 大陆总公司办公楼 (总图中深灰色为场地绿化; (总图中灰色部分为建筑主体下部的倾斜面体量) 浅灰色为底层架空的交通空间) 图43 85 御堂筋住友保险大楼 韦克大道333号办公楼 图44 5.2.3、功能因素 现代办公楼对大空间的要求逐渐增多。大空间的采光不可避免地要借助人工照明,但大进深的平面中使黑房间被减至最少。这一类建筑平面形式灵活、立面造型自由。随着绿色建筑观念的增强,小型办公空间与自然的亲和性和特有的舒适性、私密性又逐渐被人们看好。但是,不论采用哪一类空间模式,办公建筑的功能特点使得其空间组合方式灵活自由,造型丰富多变,其成功的范例在许多地区往往成为标志性的建筑。参考图45。 a 上海国际贸易中心 b深圳地王大厦 高层办公建筑 图45 86 5.2.4、视觉因素 如果对高层建筑的视觉效果进行分析,不难发现:在近距离很难看到高层的全貌,但对细部有着较多的观察条件;中距离、远距离时虽很难看清细部,但能够看到建筑的全貌,对建筑的印象才具有整体性。根据以上分析,建筑造型设计中应注意以下三点: ? 注重整体性 设计中注重建筑的整体轮廓形象,而不是一味追求局部造型。对建筑轮廓要重点处理好式样、比例、尺度等关系。对建筑进行细部处理时,应以有利于塑造高楼的整体形象为主,避免繁琐的立面细部日本东京的新宿公园大厦(丹下健三,1994,图46),是一个通过简单细致的细部处理创造丰富体型的实例。这栋52层的大楼在设计中将26万平方米的空间分散在三个相互咬合、逐步跌落的塔楼中,化解了巨大的体量感。在三个塔楼的外立面均采用兰白相间的水平划分,局部以点窗和三角形作点缀。单一塔楼在立面体量上主要采取凹凸处理,只在顶部处理得比较活跃,三栋塔楼严格统一的格调,形成很强的韵律感和整体性,在简单的造型语汇下展现了丰富的变化。 87 图46 ? 注重简洁性 简洁性也是保证建筑整体性的重要手段之一。简洁性指以尽可能少的造型元素表达丰富的建筑内涵,用尽可能少的符号表达尽可能多的意义。 与韦克大道333号办公楼相比,位于美国达拉斯的民族银行广场大厦,是利用全玻璃幕墙的单一的造型材料,在富有韵律的变化体型上创造出简洁明快的建筑外观。而1973年落成于芝加哥的标准石油大厦,则是利用石材饰面,塑造简洁外观的例子,大理石墙面单纯的凹凸阴影强化了建筑的竖向线条,凸显出挺拔的造型效果。在这一处理手法上,纽约的世界贸易中心双塔大厦也具有类似的效果。 广州中信广场(刘荣广伍振民建筑师事务所(香港)有限公司设计,1993~1996)是超高层建筑中注重简洁性的一个代表。中信广场由80层的办公主楼和两旁两座38层的双塔式高级豪华公寓构成,裙 88 楼部分为四层购物商场,总建筑面积达23.5万平方米。这一组大型的钢筋混凝土建筑群在设计上有着强烈的雕塑感,在环境绿化的衬托下,主楼配楼为对称立面构图,高耸的主楼以浅色玻璃幕墙与深色调的配楼形成对比,全部外墙细部强调横向的水平划分,只在底层入口大堂处以竖向线条和黑色大理石饰面突出基座。整个建筑群体型、色调、立面用材均以简洁为主,横向单一的线条排列突出了主体的挺拔、茁壮。 1997年竣工的我国外交部办公楼的立面造型也充分体现了简洁的特性。这栋大楼位于北京朝阳门外大街与东二环交叉口的东南角,由19层的主楼和两侧沿主干道布置的13层高的配楼组成。建筑主体面向朝阳门立交桥,采用雄伟挺拔的凸弧形,立面以结构柱距为单元进行格栅形划分,形成网格状外观,体型简洁典雅,色彩明快统一,成功地塑造了政府办公大楼的形象。图47、48。 89 图47 外交部办公楼 图48 ? 注重易识别性 高层建筑属于大型性建筑,对一个地区来说,往往具有标志性。同时,高层商业建筑为了体现业主的声望、地位以及突出其商业广告性,除了在高度上做文章,也需要建筑式样具有自身的特性。高层建筑在造型上要求注重易识别性,使其易于从周围环境中区分出来,表现出与众不同的个性。 高层建筑的易识别性可以从三方面入手:其一,使楼身造型别具一格;其二,顶部造型是高层建筑的视觉焦点,应作重点处理,做到新颖奇特;其三,突出建筑的材质与色彩特征。 墨菲/扬设计事务所的作品,在造型上往往具有鲜明的个性。1986年建成的伊利诺斯州中心就是一个典型的例子[图4-1-25]。伊利诺斯 90 州中心是由政府办公楼和商场组合而成的15层高的综合大楼,面积有35万平方米。建筑的中心是一个直径48米的大厅,外观呈逐级收进的弧形斜坡状,与外部空间相呼应。建筑造型在体量和高度上都考虑了与周围建筑物的协调,但也强调了政府办公楼的尺度和形象感,显示了政府部门的权威性和重要地位,突出了个性。 位于美国休斯敦市的共和国银行中心(1984年建成,伯吉&菲利普?约翰逊设计)的造型,在超高层建筑中具有强烈的个性特征。这栋建筑由高度差别很大的高层主楼和多层裙房组成。为了统一外部造型,设计者将传统坡屋顶的山墙形式作为体型变化的依据,并且使主楼层层跌落的山墙由南向北依次降低,成为高低体量的过渡,形成独特而有韵律的三角形顶部。这一特殊的造型构成了奇特的城市天际线,加上外墙饰面采用桃红色的花岗石,赋予了建筑强烈的个性。 而著名的奔达大厦,则是以其错位平面构成的富有韵律的雕塑造型,成为香港中心区特有的地标性建筑物。参考图49。 91 共和国银行中心 香港奔达中心 图49 5.2.5、结构、材料、技术因素 早期的高层建筑采用的是铸铁框架结构,这决定了早期的高层建筑体型只能是粗矮的墩形,难以实现细高的体型。随着建筑技术的不断发展,如新结构体系的出现、玻璃幕墙技术的完善、先进的电梯设备和水暖电设备的改进,使高层建筑的体型比例向细高发展,新奇的高层建筑形象得以不断创造。建筑是基于技术基础的艺术创作,一定的建筑技术有其特定的建筑形象,反之,独特的建筑造型必然要有特定的建筑技术来体现。 所以,高层建筑造型应充分考虑结构自身的逻辑性。技术因素对造型的影响体现在高层的平面、立面设计和三维体量的组合关系等多方面。好的高层建筑应是建筑艺术与建筑技术的完美结合。 5.3、写字楼楼身形体设计 写字楼的楼身体形是其立面塑造的基础,也最直接地反映建筑标准层的配置和组合关系。楼身体形设计应做到丰富多彩,但又不能以牺牲技术经济的合理性为代价。其常用的体形有几何体形、台阶体形、倾斜面体形、雕塑体形等。 5.3.1、几何体形 几何体形是高层建筑乃至大量低、多层建筑中大量出现、运用得最广的体形。不论是由简单的几何平面构成,还是以其变化衍生的各 92 种平面形式发展而成的几何体形,在平面功能布局和结构布置上都容易形成较强的逻辑性。所以,几何体形在各种类型的建筑中得到了广泛的运用。 ? 构成 1、用简单几何形平面构成柱体,如图50为常用简单的几何形平面形式。 简单的几何形平面 图50 2、由简单几何形变化而成 ? 切割法 切割法是在简单几何形体平面的基础上,用直线或曲线为“刀”对其进行切割,构成新的平面,再延伸成为柱体。如三角形平面的角部往往为了便于布置室内空间和削弱风振的影响而进行各种切角处理。简单几何形体常用的切割方式列举如图51。 ? 叠加法 93 叠加法,是以相同或不相同的几何形相互错位相叠,构成新的平面形式。如方形的叠加(平行或旋转)、圆形的叠加、方与圆的叠加等。常用的叠加方式如图51。 简单的几何形体常用的切割方式 简单的几何形体常用的叠加方式 图51 ? 建筑实例 94 高层建筑中,有不少运用几何体形造型的实例。日本东京赤坂王 赤坂王子饭店 明尼阿波利斯市IDS中心大厦 特鲁姆浦塔楼 子饭店(图52)、美国明尼阿波利斯市IDS中心大厦(图53)以及纽 约市的特鲁姆浦塔楼(图54)都是在矩形平面上进行齿形切割的实例。 图52 图53 图54 赤坂王子饭店是一栋138.9米高的超高层建筑,地上40层,地下2层。由于赤坂地区是东京市中心旅馆比较集中的地区,并且紧邻国会、最高法院等政府设施。为了突出自己,要求建筑的造型处理具有一定的吸引力。建筑的主楼采用矩形切割而成的锯齿状“L”型平 95 面,表达对西面旅馆、商业区和南面高速路方向人流的欢迎姿态,同时有助于和周围的建筑共同围合形成城市中心开敞空间。IDS中心的主体塔楼是52层约236米高的八边形棱柱体,平面上四个斜边均有八个锯齿形切角,不仅形成了大量转角位的视野开敞的办公空间,也通过竖向的层层阴影削减了建筑的宽阔体量。特鲁姆浦塔楼是座由办公、商业、住宅组合而成的综合大楼,68层,总面积约5万平方米。采用小平板青铜色玻璃的幕墙,为了使外观象宝石一样转折反射,设计者采取逐步后缩和锯齿形的处理手法,不仅在第6~12层呈阶梯状逐层退台,建筑平面也是在规整的平面基础上作了13个切角,从而使每层至少有13个多角度的办公空间以及一系列自上而下的瀑布般的私人平台,可以俯瞰中心公园和街景。整座建筑就象精心雕刻的宝石,光彩夺目。大多数房间有两个朝向,这种做法使住宅立面获得了更好的开敞性,也让使用者获得更开阔的视野。 位于北京建国门附近的中国国际贸易中心(1989,美国索伯尔?罗斯建筑事务所设计,日本的日建设计完成施工图)是方形平面切圆角的实例(图55)。这个大型建筑综合体的总建筑面积40万平方米,以切角的方形平面为造型基本单元,构成两个高耸的塔楼——高155M的国际贸易中心主楼(地下2层,地上39层,标准层2054M 2)和91.1M高的国际公寓。 96 图55 在完整的基本几何形上做局部的简单切割,也是建筑实践中常用的造型手法之一。如在方形和圆形的边上挖槽处理,可以改变较大的体量感;方形、三角形和多边形平面中小的转角切割,除了改变内部空间的使用条件,也可以获得立面上的收束感。如图56为几个局部切割的实例。 a 新加坡财政部大楼 b 第一加拿大广场大楼 c 悉尼MLC中心大楼 d 中环广场大厦 采用平面局部切割法造型的实例 图56 新加坡财政部大楼高235米,采用圆柱形外观使它在最大限度上减少了外表面积,结合浅色铝板外墙面和古铜色隔热玻璃,以此降低 97 炎热地区的建筑能耗。大楼的南北立面均有一个切口,造成两个半圆的错觉,强化了竖向线条,使造型上的垂直高耸感更为突出。 位于多伦多市中心的第一加拿大广场大楼72层,高约290米,塔身在方形平面的四个角向内切入4.6米左右的方形,改变了单一的建筑体量。而同样是正方形平面的悉尼MLC中心大楼,四个角进行斜边切割,变成八边形的平面,切边的转角部位采用钢筋混凝土的折形巨柱,凸出建筑外墙,与水平带窗形成对比,成为立面造型上的巨型支架。 三角形平面的香港中环广场大厦,三个尖角被切去,既改善了室内空间形状,又从“风水”上避免了对相邻建筑的“冲撞”。建筑顶部以三坡尖顶和桅杆作结束,赋予建筑物纪念碑一般的高耸和华贵感觉。 采用叠加法的建筑实例也很多(图57),在基本几何形体的基础上以附加方式衍生多样化的高层主体体型。 南京金陵饭店(1983年建成,香港巴马丹拿事务所承担建筑设计)就是在方形主体上局部叠加的实例。建设基地位于南京市中心新街口广场西北角,高110米的37层主楼座北朝南,主轴线与城市干道成45?夹角,平面以方形为母题进行组合。顶部为旋转餐厅,每小时旋转一周,可以俯瞰古城景色。标准层为正方形,四个角部各扩出一个小小的矩形,约增加8平方米(标准层面积31.5x31.5=992M2 +8=1000M2),四角的扩展部分上下贯通,外观封闭,与饭店客房规整简洁的开口面形成虚实对比,仿佛是四个转角柱,成为坚实的立面 98 边框。 亚特兰大桃树广场旅馆(1975年,波特曼设计)是不同大小的圆形平面叠加的实例。这个世界上最高的旅馆拥有一座70层高的圆柱形镜面塔楼,具有波特曼作品的共同特点:巨大的中庭、透明的电梯、旋转的屋顶餐厅等。10根7层高的支柱和中心电梯井,把整幢塔楼支撑起来。塔楼中间是56个客房层,下面是两层会议厅,顶上三层是可以旋转的餐厅和鸡尾酒休息厅。圆形以最小的外墙得到最大的面积,走廊减至最短,客房所占面积最大。贴在圆柱形塔楼侧面的小圆柱形镜面玻璃塔是通往屋顶餐厅的电梯井,在塔楼第五层进入电梯,下面有一个独立的圆柱支撑着。另一侧的小圆柱塔则是通往塔楼会议室层的电梯井。 a 慕尼黑 BMW公司办公楼 b 南京金陵饭店 c 上海广播大厦 d 亚特兰大桃树广场旅馆 图4-3-10 采用平面叠加法造型的实例 图57 99 5.3.2、台阶体形 ? 构成 沿高层主体由下至上作台阶状收缩,构成一块块屋顶平台或花园。对于板式高层,台阶可以在两端(纵向台阶),也可以在一侧或两侧(横向台阶)。对于塔式高层一般从四面向上收,构成四面台阶或多面台阶。台阶形高层建筑运用较普遍,在旅游建筑中尤多,在塔式高层中更为广泛。 ? 优点 下大上小,减少风荷载。 满足城市规划临街面与道路中心线间的限高规定(一般为2倍)。 适应功能变化要求,如下面为大进深的办公空间,上面小进深的居住空间。 台阶形成的屋顶平台利于观景需要(风景美丽的地段尤其必要)。 是创造高层建筑独特形象的有效手段。 ? 实例 当今世界上最高的台阶式高层当属西尔斯大厦(图58),9个22.9米见方的正方形筒体组成的束筒结构在51层以上根据不同的楼层进行规则地退台,建筑离地越高,风力越大,截面也依次减小。建筑造型所表现的结构概念反映了高层建筑结构抗风设计的进步。。 建在东京港区的NEC(日本电气株式会社)本部大楼(图59)是双面台阶的建筑实例。大楼建筑面积14.1万m2,地面以上43层,地下4层,建筑高度180米。建筑体型简洁,标准层自下向上逐渐缩 100 小形成三段,从正面看外形似一枚待发的火箭,显得雄浑挺拔。建筑中部13~15层处开有一个南北向风洞,以减弱建筑长边的风压力影响。这一开口的透空层使建筑采用了巨型钢框架结构体系(图59):四根巨型框架柱布置在塔楼的四角,巨型框架承担了全部风荷载和地震力,其柱网尺寸为7.4×10.8米,次框架只承担局部楼层的重力荷载。巨型框架柱由方钢管柱和人字形支撑组成,巨型框架梁则是用方钢管组成桁架。 图58 西尔斯大厦 101 a 外观 b 侧面局部图 图4-3-13 NEC本部大楼 图4-3-14 NEC本部大楼结构布 置图 图59 NEC本部大楼 5.3.3、倾斜面体形 ? 构成 利用倾斜面造型也是高层建筑体形塑造的常用手段。斜面所带来的动感和韵律可以使建筑外观舒展、流畅而富有个性。根据倾斜面在建筑外观上的数量与位置关系,可以分为单面倾斜、双面倾斜、四面倾斜、下部倾斜等几种构成方式,其中下部倾斜的方式又往往体现在前三种方式中。 ? 优缺点 倾斜面体形造型奇特,容易形成一定的标志性。除了个别体量和 102 层数不大的高层建筑可能采用上大下小的倒置斜面外,一般的倾斜面体形均沿高度增加逐渐减小平面,对结构抗风有利。但是,逐层变化的平面使得设计和施工较为复杂。 ? 实例 高层建筑体型中四面倾斜的实例如旧金山泛美大厦(1972)、吉隆坡马来亚银行大厦(1988)、横滨标志塔楼(1993)等。泛美大厦(图60)是一个48层、高260m的方尖塔。建筑平面为正方形,自下而上每一层的楼板都向中间缩进,形成直线形的倾斜外墙。它的类似于金字塔的锥形体型缩小了主体在地面的投影面积,有利于街道获得较多的阳光和空气,也因此成为六、七十年代国际式方盒子建筑在美国盛行以来第一栋在形式上有所创新的高层建筑。其独特造型和突出于城市轮廓线的高度使它成为旧金山市的标志性建筑。建筑顶部的锥尖没有具体的使用功能,但在夜景灯光下为城市增添了美丽的景观。与泛美大厦相比,马来亚银行大厦(50层,243.5m)(图60)的倾斜面并不贯穿整个楼身:建筑主体由两个咬合的正方体构成,每个正方体底部完整的两个边各自向外扩出形成斜面,而这一倾斜的手法在建筑顶部的退进中得以重复,使主体造型上下呼应。横滨标志塔楼(图60)高70层,它的倾斜方式又有所不同——由正方形平面在四个边的中间挖槽切割形成平面上凸出的四个角,方形的塔身分三段向中心退台,每段的标准层不变,底下一、二段的四个凸角向内退进形成倾斜面。这一组合收分的体型处理方式别具一格,使这栋接近300m高的大型建筑形成收束的效果,造型敦厚有力、简洁之中富有变换。 103 旧金山泛美大厦 吉隆坡市马来亚银行大厦 横滨标志塔楼图 图60 104 广东国际大厦是局部倾斜的塔式高层(图61),63层,高198.4米,在6~22层四面呈斜面。四个倾斜面的中间部位作倒梯形的切割,从远处看整个建筑犹如从笋壳中破出的笋节。37×34.8米的塔楼采用钢筋混凝土的筒中筒结构。由于框架空腹式外筒刚度差,易产生剪力滞后现象,筒体四角内力增大,故将塔楼四角的柱截面扩大形成实体墙,见图61。塔楼楼板自22层到第6层从框筒向外挑出逐渐放大形图4-3-22 广东国际大厦 图4-3-23广东国际大厦结构布置图 成斜面,楼板的出挑长度由0.5米逐渐变为4米。这种做法外框筒的平面尺寸从下到上始终不变,只是用变换楼板的出挑长度形成倾斜的塔楼外形,是一种简单易行的处理方式。 图61 5.3.4、雕塑体形 ? 构成 雕塑体形的特点是沿塔楼竖向进行切割,用雕塑手法对塔楼雕刻处理,使之凹凸起伏、明暗对比,增强立体感,区别于一般几何形体,达到新颖奇特的效果。 105 雕塑体形在设计中大致可以分为几种倾向:?利用曲面或斜面对体形进行切割;?由多个几何形体纵横交错地叠合构成一个整体;?通过体量的对比或高低错落来组合形体;?利用外立面对完整的体形作有序列的雕琢;?以对某一对象抽象隐喻的方式塑造体形。当然,一个建筑的体型设计不可能完全教条地单纯遵循某一种方式,对雕塑体形的塑造有时往往也是多种设计方法的有机组合。 ? 实例 贝聿铭事务所设计的美国达拉斯阿利德银行大楼同样采用了斜面切割的雕塑化造型。大楼高220米、60层,底层平面尺寸58.5×58.5米,楼身为绿色的全玻璃幕墙,象一个平滑、光亮的棱柱体。图为所在广场的双塔的第一幢,每栋塔楼的底面积都与纽约世界贸易中心的一个塔楼底面积大小差不多。两座塔楼的平面及外貌相同,但互相转向90?。塔楼在平面和竖向上都呈几何形的规律变化,使人在不同的角度观看时总能看到它的不断变化的体形。阿利德银行大楼的结构在45层以下采用钢巨型桁架体系,每隔8或16层设一道周边桁架,其高度等于楼层高度,45层以上采用钢框架体系(图62)。 106 阿利德银行大楼 图62 上海环球金融中心(KPF事务所 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 )高460m,由95层主体大厦和3层裙楼组成(图63)。造型特征为正方形和圆形两个单纯的几何形组成的巨型雕塑。主体采用正方形平面,从对角线分为两个三角形,其余两对角自下而上逐渐收分,至460M高处呈一对平行的直线。顶端开圆洞既减轻风荷载,又作为屋顶观光的开口部,内架天桥,象征“世界金融中心”和“世界的桥梁”。加上由金属条和玻璃构成的外墙面,使这座超高层建筑看上去如同一座巨型的几何体雕塑。 图4-3-32 上海环球金融中心 107
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