超高层办公楼建筑设计要点01.docx
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超高层办公楼建筑设计要点01.docx
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超高层办公楼建筑设计要点01
超高层办公楼建筑设计要点
目次
前言………………………………………………………………………………………………1编写依据…………………………………………………………………………………………21标准定位……………………………………………………………………………………3
2功能定位的配置……………………………………………………………………………3
3人员密度……………………………………………………………………………………3
4办公楼的层高和净高………………………………………………………………………4
5办公楼的进深和模数………………………………………………………………………5
6结构体系……………………………………………………………………………………6
7核心筒………………………………………………………………………………………6
8标准层平面…………………………………………………………………………………8
9电梯设置……………………………………………………………………………………12
10消防安全……………………………………………………………………………………14
11超高层建筑的造型——平面和变异………………………………………………………19
12室内环境……………………………………………………………………………………20
13建筑节能、防火措施及幕墙系统…………………………………………………………21附录A(资料性附录)京沪广三地超高层案例………………………………………………22附录B(资料性附录)国际甲级写字楼与国内甲级写字楼的评定标准……………………84附录C(资料性附录)电梯计算实例…………………………………………………………85附录D(规范性附录)关于超高层建筑工程消防设计若干问题的处理意见………………87附录E(规范性附录)关于建筑工程消防设计审核若干问题的处理意见…………………90附录F(规范性附录)民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定……………………94
3
前言
随着国内经济的迅猛发展,办公楼的需求日益增加,特别是超高层办公楼越来越受到市场的重视。
但是超高层办公楼以其标志性,综合性和复杂性等特点,在设计方面需要有更多的的研究和提高。
因此,为提高设计人员的设计能力、提高设计成果的质量和效率,有必要对国内已建成并投入使用后受到好评的超高层办公楼进行调研和参观,并进行必要的分析总结,形成《超高层办公楼建筑设计要点》,为新项目的设计提供参考与指导。
本要点适用于100米以上、250米以下的商务办公楼设计。
本要点主编部门:
总师室、建筑一所方案室
注:
办公楼可分为商务办公楼、公寓式办公楼、酒店式办公楼等,本要点适用于商务办公楼设计。
商务办公楼指在统一的物业管理下,以商务为主,有一种或数种单元办公平面组成的租赁办公建筑。
本要点编写依据:
《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)
《办公建筑设计规范》(JGJ67-2006)
《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)
《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001)
《室内空气质量标准》(GB/T1883)
《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325)
《建筑幕墙》(GB/T21086-2007)
《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)
《城市公共厕所设计标准》(CJJ14-2005)
《办公建筑》A·尤金·科恩保尔·卡茨著,周文正译,中国建筑工业出版社2008
《高层建筑设计手册》重庆大学雷春浓编著,中国建筑工业出版社,2002
《高层建筑设计与技术》刘建荣主编,中国建筑工业出版社,2005
1.标准定位
1.1按《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)2005版(以下简称《高规》)规定,超高层办公楼属一类建筑,应按一级耐火等级要求设防。
1.2按《办公建筑设计规范》(JGJ67-2006)表1.0.3,超高层办公建筑设计使用年限
为100年或50年,根据我国现阶段实际情况,建议宜取50年。
1.3超高层办公建筑标准目前市场上通常可分为国内甲级办公建筑和国际甲级办公建筑,具体标准参见附录B。
1.4超高层办公建筑标准应定位准确,这是开展设计的基本依据。
不同的标准定位对电梯的配置、层高的确定、室内噪声要求、空调的配置、照明、供电、通讯的配置均有较大影响。
2.功能定位的配置
2.1设计方应与建设方充分沟通,把握好超高层办公楼的市场预测与功能定位,了解建设方的设计要求,并完善设计文件。
2.2办公建筑用房分为办公室用房、公共空间、公共用房、设备用房:
公共空间——门厅、电梯厅。
公共用房(必选项)——卫生间、小型超市、物业管理用房、停车库。
(可选项)——会议室、小型餐厅、咖啡厅、展示厅、银行、邮局、员工餐厅。
尽可能结合并利用周边设施以便总体考虑和布局。
设备用房——变配电房、水泵房、空调机房、电讯机房、锅炉房、垃圾房、消防控制房、安保机房。
2.3对于着眼于金融类住户的商务办公建筑应考虑“交易层”,即类似于证券公司交易厅,人员比较密集、设备较多。
3.人员密度
3.1人员密度对于超高层办公建筑是一个重要指标,它影响到消防疏散宽度、电梯配置、卫生间配置、空调负荷、网络点数、电话数量等。
3.2可参照国内外规范和相关同类建筑来确定人员密度取值,详见表1-1和表1-2:
表1-1人员密度取值(办公楼疏散)
项目名称
国内规范
(1)国际规范
(2)香港规范(3)
上海环球金融中心
上海金茂大厦
上海嘉里静安综合发展项目
香港环球商业中心
香港太古坊港岛一号
纽约chaseWTCS
伦敦cananywharfDS3
人员密
度
(m2/人)
4
(1)
9
(2)
9(3)
9
9
8
9
9
9
10
注:
1、面积指有效使用面积。
2、此表中人员密度用于计算每层的办公人员数,再按照《高规》计算内走道、疏散楼梯间及其前室门的净宽、疏散楼梯宽度。
表1-2人员密度取值(卫生设施)
项目名称
国内规范
(1)国际规范
(2)香港规范(3)
上海环球金融中心
上海金茂大厦
上海嘉里静安综合发展项目
香港环球商业中心
香港太古坊港岛一号
纽约chaseWTCS
伦敦cananywharfDS3
人员密
度
(m2/人)
9
(1)
9
(2)
9(3)
9
9
10
9
9
9
10
注:
1、面积指有效使用面积。
2、此表中人员密度用于计算每层的办公人员数,再按照《城市公共厕所设计标准》(CJJ14-
2005)中表3.2.7来计算需配置的卫生设施。
4.办公楼的层高和净高
4.1这是一个与经济水平、人员舒适度、末端空调形式、结构梁跨度及使用功能有密切关系的问题。
4.2除特殊要求办公用房外,标准层的层高应该取值一致。
4.3现代办公楼层高应包括结构高度、管道高度、使用高度、架空地板高度四部分:
结构高度——跨度一般在10~15米,梁高700~1200mm
末端空调——一般取400~600mm架空地板——一般取150~300mm使用高度——一般取2800~3000mm
4.4美国A·尤金·科恩和保尔·卡茨著的《办公建筑》P35中认为净高为2.6到
2.75m(8′6”或9′0”),然而在20世纪90年代的趋势却是为了适应以下因素而增加其高度:
4.4.1反射型人工照明,特别是大量运用计算机屏幕的写字间;
4.4.2反射性顶棚照明,与标准荧光灯照明相比,前者须额外增加10英寸(25cm)深度;
4.4.3写字楼面积深度较大时,较高的顶棚高度可使阳光照进较深,并改善人们心理环境,详见表2;
表2标准层净高、进深国内外规范和实例
项目名称
上海环球金融中心
上海金茂大厦
上海嘉里静安综合发展项目
香港环球商业中心
香港太古坊港岛一号
伦敦cananywharfDS3
标准层净高(m)
2.8
2.7
2.9
2.85-3.15
2.925
2.75
标准层进深(m)
13
12
12-15
11-16
12-15
—
项目名称
纽约chaseWTCS
瑞明
瑞博
北京嘉里中心
北京财富中心
北京新保利大厦
标准层净高(m)
2.9
2.825
3.0
2.625-2.715
2.7
2.6-2.7
标准层进深(m)
—
11-16
9-12
12-14
8.4-11
13.5
项目名称
北京银泰中心
上海时代金融中心
上海中银大厦
广州保利国际广场
广州中信广场
广州富力中心
标准层净高(m)
2.7
2.8
2.6
3.0
2.7
26-2.8
标准层进深(m)
10.5
11.5
12
13
11.1
13
5.办公楼的进深和模数
5.1.办公楼使用进深是指外墙面至核心筒边或外墙面至内走道边的距离。
5.2.由于商务办公的用户不确定性,未来使用者的习惯不同,所以较难确定。
【北欧
租赁深度通常不大于8m(约25英尺),而东京目前通常是18m(约60英尺)】
5.3.根据相关规范和实例(详见表2),经济值在11-12m区间。
5.4.设计模数是以后办公建筑室内设计的基础,它影响到家具、吊顶布置的合理性,故建筑设计时其使用进深和开间尽可能运用基本模数,详见表3。
表3各国使用模数尺寸
国名
中国
美国
日本
欧洲
亚洲
模数
——
5英尺
1.6-1.8m
1.2m
1.5m
6.结构体系
6.1超高层办公楼有其自身特点,通常根据建筑物的高度和建筑空间要求这两个主要因素来选择结构体系。
6.2根据建筑材料的不同,超高层办公楼分为钢筋混凝土结构和钢结构。
6.3超高层办公楼的结构体系主要有框架-剪力墙、剪力墙、筒体等。
筒体结构可细分为框架-筒体体系、筒中筒体系、框筒束体系。
6.4新型钢筋混凝土结构体系主要有刚臂芯筒-框架体系、巨型框架体系、竖筒悬挂体系。
新型钢结构体系主要有巨型支撑筒体系、巨型框架体系、悬挂体系。
7.核心筒
7.1核心筒是超高层办公楼的核心,是保证使用空间正常使用的基础,是结构抗风、抗震的主要支撑,亦是大楼经济性的重要体现。
7.2核心筒内应包括防火楼梯、消防电梯、客用电梯、厅室、卫生间、楼层强弱电机房、竖井、消火栓和上下水井、排烟井、楼层空调机房及管井。
7.3由于客用电梯数量较多,其布置好坏直接影响到核心筒优劣,布置可有多种形式,有一字型、二字型、T字型、十字型等,详见图1。
7.4从提交租赁的价值角度看,一般采用多通道为宜,这样一出电梯厅即可看见租赁公司的标识,尽量避免单向出口,这会给用户带来不便,使得相应价值较低。
7.5应合理确定核心筒的大小及其经济性。
核心筒在标准层中所占建筑面积的大小与标准层面积、层数等因素有关。
若核心筒面积过大,会影响使用效率;若核心筒面积过小,会造成设施不完善或使用不便。
图1电梯厅布置形式实例
7.6据统计,一般核心筒占标准层建筑面积的比例为14-22%,公共通道占标准层建筑面积的比例为12-18%,净功能使用面积即可出租率为60-74%。
7.7为提高核心筒的经济性,可有以下措施:
7.7.1低区电梯布置在核心筒的端部,在上部分区中可收掉,使该部分面积无缝地转化为使用面积。
7.7.2低、中区电梯厅在上部分区中可改作卫生间等用。
7.7.3楼梯前室前作通道。
7.7.4在底层大堂设置穿梭电梯直达中区或高区的空中大堂,再转乘本区内的分区电梯抵达区内的不同楼层。
7.8防火楼梯的设置应多方案比较,除满足一般防火疏散以外,尽可能为开放式办公创造条件,防火楼梯一般布置在“对角+双向”可进出的前室。
7.9空调机房应满足双向出管要求(进风和回风),故一般布置在转角或一边是筒壁、一边是内走道为宜,对于标准层面积较大的楼层宜考虑设二个空调机房。
7.10消火栓的合理布置往往被忽视,应尽可能布置在筒体内。
7.11核心筒布置应精打细算、精益求精,它会产生巨大的经济效益,如核心筒省
10m2,50层就多出500m2使用面积,按3万元/m2计算就是1500万元价值。
8.标准层平面
8.1应优先按照满足开放式办公来设计,其次按核心筒二侧加走道方案设计,最差的是按核心筒四周加走道方案设计,后者辅助面积过大,使用面积减少,无论出租或出售,商业价值都降低了。
8.2标准层按2000m2为一个防火分区来考虑(上海现可按2000m2有效使用面积一个防火分区来审批),当超过上述面积时应分为二个以上防火分区。
8.3双走道、环形走道的标准层消防疏散要求按《高规》(GB50045-95)执行。
开放式办公按上海市消防局沪消(防)字[2001]4号文件《关于建筑工程消防设计审核若干问题的处理意见》执行。
(参见附录E)
8.4关键点:
大空间办公场所内位于两个出口之间的部位至最近的疏散出口直线距离不宜超过30m,且沿自然通道行走距离不宜超过45m,位于单向疏散部位的疏散直线
距离不宜超过12m,且沿自然通道行走距离不宜超过18m,(室内任何一点至安全出口间的直线夹角小于45°应视为单向疏散,安全疏散距离如图2所示:
G点的疏散:
GE和GA是两条夹角小于45的疏散通道(视为一个单向疏散)F点的疏散:
FA和FE是两条夹角大于45的疏散通道
从C点的疏散:
只有在B点才可能在相互独立的双向疏散
HA:
最大12mGE:
最大12mFA:
最大30mCB:
最大12mCA:
最大30m
图2安全疏散距离示意图
8.5标准层面积
8.5.1遵循高效、节地、健康、舒适、安全、节能、可持续发展原则。
8.5.2规模:
根据现行防火规范一般控制在1800-2500㎡左右合适,过小不经济,过大则会产生消防疏散、空间划分、自然采光不足等方面问题。
一些超高层办公建筑标准层面积详见表4。
表4国内外超高层办公建筑标准层面积
名称
层数
标准层(㎡)
面积有效率
中国银行香港分行
70
2030
77%
东京阳光大厦
60
3187
69.4%
东京都政府新宿1#办公楼
48
3920
81.5%
深圳国贸大厦
50
1322
日本世界贸易中心
40
2458
日本霞关大厦
36
3510
北京嘉里中心
31
1756
80.2%
北京财富中心
40
2500
北京新保利大厦
24
3300
76.6%
北京银泰中心
酒店楼63
办公楼44
1832
78.1%
上海恒隆广场三期
44
2050
76.3%
上海时代金融中心
51
1860-2100
71.1%~74.4%
上海中银大厦
53
1400-2370
51.0%~82.6%
广州保利国际广场
33
1800
72.8%
广州中信广场
55
2466
73.1%~77.9%
广州富力中心
80
2400
73.0%
8.6高层建筑标准层平面型式及其布局(如图3、图4所示)。
图3标准层核心筒布局图示
图4高层建筑标准层平面形式及其布局举例
8.7核心筒在平面中不同位置的优缺点分析见图5:
图5标准层消防楼、电梯及服务空间(核心部分)位置设计
9.电梯设置
9.1该问题是超高层办公楼建筑设计、机电设计中的重要问题,应引起充分注意。
9.2电梯是高层建筑的主要垂直交通工具,与防火疏散楼梯共同构成垂直交通系统。
楼梯数量与每台楼梯宽度按人流交通情况和消防疏散决定,而电梯数量及规格则由建筑师(或与电梯工程师)在方案设计时合理选用和布置。
它在对大楼的使用、效率有重大影响,一般采用经济法、案例比较法、查表法、计算法来确定大楼最佳台数,详见表5。
表5电梯配置数量
类型
客梯概略要求
消防、服务兼货运
备注
一般
4000~5000㎡/台
2000~3000㎡2台
大型、复合、多功能式超高层办公电梯数按高配置
高级
3000~4000㎡/台
<1500㎡1台
9.3在国内电梯是划归建筑专业负责,在国外是划归机电专业负责,但不管国内国外,电梯对改善建筑使用功能和交通均起主导作用。
9.4电梯配置数量与人员数量关系密切,根据国内外规范和实例取值如下,详见表6
表6人员密度与有效人口比例
项目名称
上海环球金融中心
上海嘉里静安综合发展项目
香港环球商业中心
香港太古坊港岛一号
纽约chaseWTCS
伦敦cananywharfDS3
瑞博
一般办公
(㎡/人)
9
11
12
12
13.5
14
12
有效人口比例(%)
—
100
90
90
90
90
90
交易层
(㎡/人)
—
—
6
—
—
—
7
有效人口比例(%)
—
—
—
—
—
—
100
注:
《办公建筑》P126按14-15m2/人取人员密度,认为偏保守。
9.5电梯配置是否合理,关键是看二个指标:
等候时间和五分钟运行能力,详见表7。
9.6《办公建筑》P127提出甲级办公楼“间隔时间”不应大于30秒,多租户办公建筑五分钟处理能力为12%~13%,单一租户为13%。
9.7电梯运行的计算采用专门软件来计算,其中有二个假定:
有效人数比例一般取
90%,亦可100%;电梯满运率一般取80%,亦可取90%。
表7电梯平均运行间隔与五分钟运载能力国内外标准与实例
项目名称
国际标准
上海嘉里静安综合发展项目
香港环球商业中心
香港太古坊港岛一号
纽约chaseWTCS
伦敦cananywharfDS3
瑞明
瑞博
香港标准
欧美标准
平均运行间隔
A(秒)
20-30
<30
<30
<30
<30
<30
<35
<30
20-30
20-30
五分钟运载能力(%)
11-17
>12%
>12%
>11%
>15%
>15%
>10.8%
>12%
11-25
10-18
9.8在方案时可根据一定建筑面积进行估算,《办公建筑》P126提出按40000平方英尺(3716m2)建筑面积,《高规》提出按5000m2建筑面积配一台估算,根据实际计算结果,低区按5000m2,中区按4000~4200m2,高区按3500~4000m2来估算较为合适。
9.9《民用建筑设计通则》GB50352-20056.8.3条“建筑物每个服务区单侧排列的
电梯不宜超过4台,双侧排列电梯不宜超过2×4台”,每个区域电梯不应超过8台,超过此数现行电梯控制技术无法达到,亦使等候人员赶不上最远电梯门的关闭,造成等候区的混乱。
9.10电梯等候厅的深度应符合《民用建筑设计通则》表6.8.1的规定,
《民用建筑设计通则》表6.8.1候梯厅深度
电梯类别
布置方式
侯梯厅深度
公共建筑电梯
单台
≥1.5B
多台单侧排列
≥1.5B*,当电梯群为4台时应≥2.40m
多台双侧排列
≥相对电梯B*之和
注:
B为轿厢深度,B*为电梯群中最大轿厢深度
9.11现行超高层办公楼中电梯常用1600kg,亦可取1800kg。
当采用1800kg时,为经济起见,尽可能控制桥厢装修重量<400~300kg,这样可改用1600kg的电梯主机。
速度宜<8m/s,超过此速度电梯价格极高。
9.12电梯运行的分区尽可能与避难分区相结合,对特大型标准层办公,在同一避难
区域内亦可分为2-3个电梯运行区域。
9.13电梯尽可能按双数配置。
9.14电梯机房尽可能布置在避难层和屋顶上,此时应考虑电梯冲顶高度,并应注意电梯噪声控制,电梯安全通道的处理。
9.15客梯一般不到地下室,通过另外电梯转换。
9.16计算程序(详见附录C电梯计算实例):
9.16.1确定电梯的服务方式;
9.16.2预选电梯的载量和速度;
9.16.3计算一台电梯5分钟的输送能力;
9.16.4计算需要的电梯台数;
9.16.5验算电梯的发梯时间间隔。
9.17计算公式(具体计算过程见附录C):
9.17.1先计算一台电梯5分钟的输送能力:
P=300r/T(人)
其中:
r为底层出发时预计进入电梯的人数,通常取电梯额定载客数×0.8T为每部电梯往返一周总的运行时间(s)
9.17.2需要的电梯数N=Pz/P(台)
其中:
Pz(5分钟内需要输送的人数)通常取承梯总人数×集中率(同时上班的集中率为25-16%,非同时上班的集中率为16-12.5%)
9.17验算发梯间隔时间Rt=T/N(s)
10.消防安全
这是超高层商务办公楼中突出的问题,应引起设计人员特别的关注,按《高规》
1.0.5条规定,当高层建筑的建筑高度超过250米时,建筑设计采取的特殊防火措施,
应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证,本要点讨论高层250米以下商务办公消防设计。
10.1总平面布置
10.1.1防火间距:
高层与多层及高层与其他民用建筑之间防火间距,按《高规》表
4.2.1的规定执行;
高层建筑之间及高层建筑与
其它民用建筑之间的防火间距(m)表4.2.1
建筑类别
高层建筑
裙房
其他民用建筑
耐火等级
一、二级
三级
四级
高层建筑
13
9
9
11
14
裙房
9
6
6
7
9
10.1.2高层建筑与小型甲、乙、丙类液体储罐,可燃气体储罐和化学易燃物品库房
的防火间距按《高规》表4.2.5的规定执行。
高层建筑与小型甲、乙、丙类液体储罐,可燃气体储罐和化学易燃物品库房的防火间距表4.2.5
名称和
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