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淺析高層辦公建筑設(shè)計問題

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淺析高層辦公建筑設(shè)計問題

摘要:我國科學技術(shù)的進步與發(fā)展突飛猛進,眾所周知,目前我國人民的生活水平有了很大提高,這在很大程度上促進我國建筑業(yè)的快速發(fā)展。同時,隨著人們生活水平的提高,對辦公空間的靈活性,舒適性和廣闊視野的景觀提出了更高的要求,高層辦公建筑面對眾多的建筑問題在設(shè)計上得到了解決方法,本文在此對現(xiàn)代高層建筑的核心筒設(shè)計進行了具體的分析,為今后的建筑工程設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞:高層辦公建筑;核心筒;問題;措施

引言

隨著中國城市化進程的不斷加快,城市建筑用地面積越來越稀缺,因此高層辦公樓的數(shù)量和規(guī)模也在不斷擴大。但是,由于技術(shù),工藝和設(shè)計的限制[1],不能有效保證高層辦公樓的安全性和耐久性,不能有效發(fā)揮建筑物的功能。因此,有必要提高高層辦公樓設(shè)計的質(zhì)量和效果,并提高高層辦公樓的性能。

1高層辦公建筑設(shè)計的必要原則

1.1原則之功能適應(yīng)性

具有不同用途的建筑物具有不同的功能要求,因此具有不同功能用途的高層辦公建筑對其空間設(shè)計和不同功能的空間特征有不同的要求。具有不同功能結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計的高級設(shè)計也具有不同的空間布置,而不同的空間特征必須適應(yīng)相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)[1]。

1.2原則之科學合理性

對應(yīng)于不同構(gòu)造系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)構(gòu),一般力學的性能和特點也有所不同,與具有不同構(gòu)造特點的系統(tǒng)差別很大,構(gòu)造功能集成在其集合中發(fā)揮作用的前提是在合適的高度范圍內(nèi)。

1.3原則之場地適應(yīng)性

適應(yīng)性原則是什么?場地適應(yīng)性原則意味著高層建筑的基礎(chǔ)必須具有足夠的抗震性和防震能力,并且必須滿足這兩個基本要求,然后才能在后續(xù)建筑物中使用。

1.4原則之空間整體

與其它建筑設(shè)計相比,高層辦公建筑的的建筑高度超過24m,超高層建筑超過100m,建筑空間設(shè)計時要求盡量規(guī)整,結(jié)合不同的辦公需求,設(shè)計出符合要求的核心筒設(shè)計方案,同時,在設(shè)計建筑空間設(shè)計的時候要重點考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性。

2辦公樓建筑常遇到的四個問題

2.1建筑設(shè)計中的高度問題

為了提高高層辦公樓的建造效率,一些建設(shè)單位經(jīng)常在設(shè)計高度的基礎(chǔ)上提高建筑物的高度,這導致擬議的項目違背了有關(guān)建筑物高度的規(guī)則。此外,建筑物高度的不斷增加將導致高層辦公建筑中垂直載荷的顯著增加,如果垂直載荷超過極限載荷容量,則會對建筑物的基礎(chǔ)安全性和耐久性產(chǎn)生影響。同時,建筑物的抗風性,抗震性和對自然地質(zhì)災害的抗性也將降低[2]。因此,建筑質(zhì)檢部門對高層辦公建筑的高度有嚴格的檢查制度,并對高層辦公建筑的抗震性有嚴格的要求和標準。在審查過程中,當檢測到建筑物的高度任意增加時,將施加嚴厲的處罰以有效遏制這種不當行為。

2.2平面設(shè)計問題

在分配和設(shè)計高層辦公大樓時,可以通過良好的規(guī)劃來顯著提高建筑物的圖形設(shè)計質(zhì)量,并提高建筑工地的能源效率。例如,可以通過在高層辦公樓的北側(cè)放置諸如樓梯,機房和電梯之類的結(jié)構(gòu)來增加陽光的利用率,做到高效節(jié)能。同時,通過改善高層辦公樓的寬度和深度指標,還可以提高空間利用率,從而有助于提高能源效率。

2.3防火設(shè)計問題

隨著高層辦公樓數(shù)量的增加,城市人口密度增加與土地資源稀缺之間的矛盾得到了明顯解決。然而,隨著建筑物的高度增加,防火問題變得越來越重要[2],并且高層辦公建筑物使得防火問題變得困難。為了減少火災引起的受害者人數(shù)和損失,設(shè)計必須充分注意火災和疏散問題。

2.4抗震問題

近年來,我國地震和其他自然災害頻發(fā),嚴重威脅著居民財產(chǎn)、生命和安全。此外,泥石流和滑坡等地質(zhì)災害也對山區(qū)人口構(gòu)成了巨大威脅。因此,在進行設(shè)計工作時,有必要提高高層辦公樓的抗震性能。通常,抗震設(shè)計工作中存在以下問題:①一些高層辦公樓,在設(shè)計工作中沒有注意對稱設(shè)計,這反過來導致磚墻的承載能力大大降低。②在縱向墻的設(shè)計中,接頭處未建立抗震構(gòu)造柱,在平面布置中沒有注意對稱設(shè)計,導致存在較大的凹凸變形結(jié)構(gòu)。

3高層辦公樓核心筒設(shè)計的形式及結(jié)構(gòu)

針對以上出現(xiàn)的問題,核心筒結(jié)構(gòu)能夠很好的適應(yīng)時展,能夠良好的解決面臨的問題,為高層辦公樓的安全提供技術(shù)安全保證。結(jié)合南通中央商務(wù)區(qū)A03項目討論一下核心筒在高層辦公建筑的設(shè)計及其重要性。南通中央商務(wù)區(qū)A03項目主要由六幢高層辦公樓組成,中間兩幢建筑高度為125m,邊上4幢為145m。

3.1核心筒的設(shè)計形式

核心筒的核心元素是樓梯,電梯,前室,等候室,公共通道,管井等[3]。其中,樓梯,電梯,管道井根據(jù)規(guī)格及使用需要等原因。設(shè)計數(shù)據(jù)基本上趨于標準化,而諸如前室,等候室和公共大廳之類的組件與立面的方向,照明,通風等因素有關(guān)。它決定了核心筒建筑的設(shè)計質(zhì)量,并影響辦公環(huán)境。核心筒的設(shè)計是現(xiàn)代高層辦公建筑中使用的主要思想?;驹O(shè)計要求是在工廠之間的施工泵的建造中,將混凝土和鋼筋一起施工的技術(shù),這些結(jié)構(gòu)主要用于浴室,樓梯,電梯和管道運輸?shù)龋瑢τ谶\輸而言,這些基本設(shè)施在建造之前是必需的,即作為建造的基礎(chǔ),對于高層建筑物而言,建造核心筒也具有同等重要的地位[3]。

3.2核心筒的設(shè)計

建筑平面圖的形狀以及核心的布局和位置應(yīng)規(guī)則且對稱,例如,圖2為南通中央商務(wù)區(qū)A03項目A#辦公樓平面圖,共41層,建筑高度145m,標準層面積1185m2,采用對稱核心筒設(shè)計;建筑平面的長寬比約為2.25,并且單個核心筒的建筑平面長寬比約為1.0,核心筒位于建筑物北側(cè),外框各列之間的距離為6~12m。

3.3核心筒設(shè)計問題以及要點

作為高層辦公樓的主要框架,在設(shè)計核心框架時必須考慮到樓梯,電梯,公共通道以及消防通道等各個方面。必須根據(jù)核心框架的設(shè)計標準以科學有效的方式設(shè)計核心框架,以便為確保核心工作質(zhì)量奠定重要基礎(chǔ)。

3.3.1樓梯設(shè)計要點(1)樓梯是上下連通的通道,是高層辦公建筑的重要組成部分,按樓梯形式分為單跑樓梯、兩跑樓梯、多跑樓梯及剪刀梯,高層辦公樓通常采用兩跑樓梯及剪刀梯兩種形式,為了辦公空間的高效利用,樓梯間建議采用剪刀梯,可以節(jié)省核心筒的面積,使用剪刀梯的注意事項:高層公共建筑的疏散樓梯,當分散設(shè)置確有困難且從任一疏散門至最近樓梯間入口的距離不大于10m時,可采用剪刀梯。從消防上是看高層辦公建筑是不建議采用剪刀梯的,只有在實際設(shè)計中,充分考慮消防與經(jīng)濟之間的關(guān)系,做出最為合理的設(shè)計。(2)高層辦公建筑的樓梯間寬度應(yīng)經(jīng)過計算確定,最小寬度不應(yīng)小于1.2m,普通辦公室每人使用面積不應(yīng)小于4m2,單間辦公室凈面積不應(yīng)小于10m2,辦公建筑的人數(shù)可以按辦公區(qū)域面積4m2/每人計算,疏散樓梯的寬度按每100人最小疏散凈寬度1m計算,由此計算出建筑疏散樓梯的寬度,每個建筑不少于2部疏散樓梯。以A#辦公樓舉例,共41層,建筑高度145m,標準層面積1185m2,其中核心筒面積237m2,辦公面積948m2,標準層辦公人數(shù)為948/4=237人,標準層樓梯疏散寬度為2.4m,現(xiàn)有樓梯滿足疏散要求。(3)樓梯應(yīng)出屋頂,建議2部疏散樓梯出屋面,能有效的通過屋面進行疏散,便于人員從一部樓梯向另一部樓梯進行疏散。(4)高層辦公建筑建筑高度大于100m的要設(shè)置避難層,避難層的設(shè)置對樓梯的要求,通向避難層的疏散樓梯應(yīng)在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開。高層辦公建筑樓梯需先進入避難層后,通過避難層后再進入原有疏散樓梯進行疏散,使需要避難的人員不錯過避難層。

3.3.2電梯,電梯廳及消防電梯前室(1)高層辦公建筑的的乘客電梯應(yīng)分層分區(qū)???,根據(jù)建筑高度確定分區(qū),可分為高、低區(qū)或高、中、低區(qū),電梯數(shù)量按辦公建筑面積每5000m2至少設(shè)置1臺,建議電梯廠家可以提前介入,進行電梯運能計算,確定電梯的數(shù)量是否滿足實際的使用要求。(2)高層辦公建筑(建筑高度大于32m)要設(shè)置消防電梯,消防電梯應(yīng)分別設(shè)置在不同的防火分區(qū)內(nèi),且每個防火分區(qū)不應(yīng)少于1臺,高層辦公建筑應(yīng)至少設(shè)置1臺消防電梯,建議設(shè)置2臺消防電梯,便于消防人員救援。(3)消防電梯前室的使用面積不應(yīng)小于6m2;與防煙樓梯間合用時,合用前室的使用面積不應(yīng)小于10m2,消防電梯及防煙樓梯在布置時,要結(jié)合管井進行合理設(shè)計,電梯消防等布置如圖3所示。

3.3.3公共走道(1)一幢高層辦公樓的一樓;每個外門的凈寬度大于或等于1.20m;對于單面布房,走道長度小于或等于40m,走道的最小凈寬為1.3m,走道長度大于40m,走道的最小凈寬為1.5m,對于雙面布房,走道長度小于或等于40m,走道的最小凈寬為1.5m,走道長度大于40m,走道的最小凈寬為1.8m,建筑設(shè)計防火規(guī)范中其它高層建筑走道寬度單面布房1.3m,雙面布房1.4m,辦公建筑設(shè)計規(guī)范的走道要求高于建筑設(shè)計防火規(guī)范,應(yīng)按辦公建筑設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計。(2)公共走廊的最小凈寬度必須符合可及性要求,并且不得小于1300mm(通常,軸線的間距為1600mm,墻之間的距離的間距通常為1400mm,尤其要考慮到抹灰工作和在走廊上安裝消防栓,以確保實際凈寬度為1300mm[4]。(3)建筑內(nèi)長度大于20m的疏散走道應(yīng)設(shè)置排煙設(shè)施,優(yōu)先采用自然排煙,如不能采用自然排煙的,應(yīng)采用機械排煙。

4總結(jié)

總之,對于高層辦公樓,核心筒設(shè)計是建筑物整體技術(shù)設(shè)計的重要組成部分,對于確保高層辦公樓的穩(wěn)定性起著重要的輔助作用。因此,在施工過程中的設(shè)計至關(guān)重要,這就要求建設(shè)公司可以從建筑物本身的角度進行定位,并采用科學可靠的設(shè)計方法來加強設(shè)計。并保證其質(zhì)量和安全性,以便更好地發(fā)揮其支撐骨骼的作用。我們深信,隨著科學技術(shù)的進步,核心筒設(shè)計的觀念將越來越科學,越來越先進,并將發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻

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作者:唐敏哲 單位:上海市房屋建筑設(shè)計院有限公司