超高层办公楼设计

超高层办公楼设计目录•一、超高层办公建筑的类型及分类•二、超高层办公建筑的标准层•三、超高层办公建筑的核心筒•四、超高层办公建筑的避难层•五、电梯系统的配置•六、屋顶设计•七、防火设计•八、超高层办公建筑的造型设计一、超高层办公建筑的类型及分类•1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。•第一类高层建筑：9-16层(高度到50米)；•第二类高层建筑：17-25层(高度到75米)；•第三类高层建筑：26-40层(最高到100米)；•超高层建筑：40层以上(高度100米以上)。•我国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定：建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。1，建筑类型•按使用方式：专用办公楼、出租办公楼、综合办公楼。•按使用性质：行政、商贸、电讯电信、金融、科研、信息中心等。•按人均面积指标：一级办公楼（13-15m²/人）•二级办公楼（11-12m²/人）•三级办公楼（9-10m²/人）•2，等级分类•智能型甲级写字楼•甲级写字楼•乙级写字楼二、超高层办公建筑的标准层1，标准层规模及效率1）影响标准层规模的相关因素•建筑场地大小•投资规模•使用要求•有效使用率•建筑体形和造型要求2）综合经验建议•综合上述因素，通常建筑高度在250米左右时，其标准层建筑面积宜在2200--2500m²。更高时应用“有效使用率”、“建筑形体”来综合判断。标准层面积过小会导致有效使用率降低，不经济。过大会在交通组织、防火疏散的设计难度提高。3）国内外超高层办公楼标准层面积参考•深圳国贸50层1322m²•日本世贸40层2458m²•香港中银70层2030m²•东京阳光60层3187m²•上海环球金融中心110层3364m²•2,标准层办公空间的深进尺度，层高，采光及节能•1）办公室的尺度20m(超深度空间）走道走道走道走道11-19m(深度空间）6-10m(中度空间）4-5m(浅度空间）•据使用功能、建筑规模、有效使用面积、室内空间的灵活划分、自然采光，空间感受等综合因素。其标准层房间的进深宜控制在10-15m为宜。•2）办公楼层的层高和净高•办公楼净高要求据《办公建筑设计规范》JGJ67—2006规定如下：•4.1.11根据办公建筑分类，办公室的净高应满足：一类办公建筑不应低于2.70m；二类办公建筑不应低于2.60m；三类办公建筑不应低于2.50m。办公建筑的走道净高不应低于2.20m，贮藏间净高不应低于2.OOm。•据空间感受和使用因素：•100m²以下楼面，净高不宜低于2.4m。•100m²--500m²楼面，净高不宜低于2.6m。•500m²--1000m²楼面，净高不宜低于2.8m。•1000m²--1500m²楼面，净高不宜低于3.0m。•办公楼的层高影响因素：•A结构梁高（梁高一般700~800高，宽扁梁550高*700宽左右）•B设备安装要求的高度（空调、水、电）及平面布置•空调、喷淋、桥架管线高度（走廊部位700，办公区中央空调高500，VRV加新风高350，不含吊顶）•C吊顶构造高度吊顶高度100左右•D地板铺设高度降板（防静电地板120或150、石材地板50若有地暖150）•层高=净高+A+B+C+D。通常A+B+C+D总高度在1200—1800之间，所以层高通常控制在4000--45003）国内外超高层办公楼标准层层高参考•武汉万达威斯汀4000mm•香港汇丰银行4400mm•香港中环广场4400mm•香港中国银行4800mm•上海环球金融中心4500mm•深圳地王大厦3900mm•世贸大厦4000mm三、超高层办公建筑的核心筒•1，核心筒布置类型•1）居中布置其中：A，B，C的进深W为10—15M，标准层面积1800-2500m²；D进深W为20—25M，标准层面积2000--3000m²。•2）外围布置w其适合内部空间分割灵活、各层功能不同、层高不同的复杂复合结构。进深W为20—25M，标准层面积1500--2000m²。w•3）特殊布置中心为交通核心，外围为竖井中心为交通核心，竖井随机布置•2，核心筒占标准层的总面积比例•通常情况下为25%左右。•当此数据达到28%以上时，有效使用面积降低，不经济。一般可通过以下手段调整。•1）电梯系统：•提高电梯速度，加大载重量，从而减少电梯个数。•采用双轿厢系统，减少井道空间。•采用区中区系统。•2）疏散系统•两台消防电梯和楼梯合用前室，可节约4m²四、超高层办公建筑的避难层•1,设置原则•以首层0标高起，第一个避难层距室外地面宜在50M左右•相隔楼层宜为15层•宜结合电梯运行分区•避难空间的形式选择•避难面积计算•避难层疏散楼梯的平行错位或分隔•2，规范要求《高层民用建筑没计防火规范》GB50045—95（2001年版）250米以下，当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。•6.1.13建筑高度超过100m的公共建筑，应设置避难层（间），并应符合下列规定：6.1.13.1避难层的设置，自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间，不宜超过15层。6.1.13.2通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开，但人员均必须经避难层方能上下。6.1.13.3避难层的净面积应能满足设计避难人员避难的要求，并宜按5.00人/m2计算。6.1.13.4避难层可兼作设备层，但设备管道宜集中布置。6.1.13.5避难层应设消防电梯出口。6.1.13.6避难层应设消防专线电话，并应设有消火栓和消防卷盘6.1.13.7封闭式避难层应设独立的防烟设施。6.1.13.8避难层应设有应急广播和应急照明，其供电时间不应小于1.00h，照度不应低于1.00lx。•6.1.14建筑高度超过100m，且标准层建筑面积超过1000m2的公共建筑，宜设置屋顶直升机停机坪或供直升机救助的设施，并应符合下列规定：6.1.14.1设在屋顶平台上的停机坪，距设备机房、电梯机房、水箱间、共用天线等突出物的距离，不应小于5.00m。6.1.14.2出口不应少于两个，每个出口宽度不宜小于0.90m。6.1.14.3在停机坪的适当位置应设置消火栓。6.1.14.4停机坪四周应设置航空障碍灯，并应设置应急照明。•3，避难区的设计概念目前从避难层的面积指标、设置方式和间隔层数三个方面对超高层建筑避难层进行优化设计研究的结果表明：•通过对现阶段我国城市人口体型特征进行样本统计分析,同时考虑避难人员行为状态因素,确定避难层人员密度为4人/m2。•针对避难区和办公区的混合楼层,利用场模拟软件分析办公区发生火灾时烟气对避难区的影响。结果表明,避难区与工作区设在同一层安全可行。•对15、20、25三种不同避难层间隔层数情况下人员疏散进行对比模拟分析,提出超高层建筑避难层的间隔层数在消防设施完善可靠的情况下,可以由15层增加至20层。五、电梯系统的配置•1，布局概念•1)多区段•2）多区域/空中大厅良好的配置低区高区中区•2，电梯数量的计算方法•通过软件计算：ELEVATEOTIS电梯决策工具•考虑要素：高层办公楼电梯的数量是根据人数、高峰等候时间确定，一般可按下列数据估算:•(1)每人使用面积为4-10m2/人,或按总建筑面积的67-73%(一般取70%)计算使用面积。•(2)高峰等候时间为30-35s、40s、50s。•(3)电梯载重量为1350-1600kg。•(4)办公建筑一台1000kg客梯服务的建筑面积为4000-5000m2，超高层办公1000kg客梯服务的建筑面积可为3000m2。为提高效率，超高层办公电梯载重量可取1600kg。•（5）办公乘客电梯高峰期5分钟内运客量按13-15%计算,或按30分钟内运载总人数90%计。•（6）酒店客梯的数量是根据酒店星级确定的,一般可按每70-100间客房配置1台载重量为1000-1600kg的客梯。•（7）电梯间隔时间及候梯时间:电梯间隔时间一般是指轿厢从门厅出发的平均时间。候梯时间常取间隔时间的60%。不同的建筑类型电梯间隔时间不同：酒店电梯间隔时间可取40-60s；多机构办公建筑上楼峰值无下楼时电梯间隔时间取25-30s，上楼峰值有10%下楼时电梯间隔时间取30-35s，双向峰值上下楼各50%时电梯间隔时间取35-45s。•（8）分区时乘客在轿厢内停留的时间一般小于60s较为理想，90-120s为极限。•（9）电梯速度分为低速(＜2.5m/s)、中速(2.5-5m/s)、高速(5＞m/s)和超高速(6-10m/s)。•（10）第1个50m电梯速度可采用1.75m/s，然后每隔50m升一级，速度加1-1.5m/s，超高层建筑可取高值。•（11）通往最高层的观光层电梯应是直达。•（12）单组电梯的数量不应多于8部。•（13）候梯厅的深度应不小于3m，且不宜大于4.5m•3，电梯的分区布置方式•分区方式一般为：传统分区方式、双层轿厢方式、快速梯与分区梯结合式与立体电梯厅方式。•电梯分区可分为单区电梯系统、多区电梯系统以及双层轿厢系统和区中区系统。•1）单区系统•适用于10层左右，面积不大的建筑•2）多区系统•楼层超过20层以上时，竖向交通宜分区设置，各区由不同容量和速度的电梯服务，形成运行周期短，效率高，电梯台数少等有利因素。其分区原则为：•（1）高、低二区系统•一般用于由不同功能组成的综合性建筑，如：酒店和办公、办公和住宅等。其提供的服务安全、快捷方便、经济。•（2）高、中、低三区系统•将高楼垂直分为三区或按功能分为三区•（3）低、中低、中高、高四区系统•40层以上的高层•（4）低、中低、中、中高、高五区系统•60层或以上，采用五区，为提高运载效率，采用双层轿厢电梯或打容量的单层厢电梯。•3）双层轿厢系统和区中区系统•当楼体规模再增大，为了提高标准层净使用面积，因此出现双层轿厢系统和高空门厅系统概念。后者是将特别高大的楼体先分为成几个大区，从大区再分小区，称为区中区系统，高层各大区相连接的厅被称为高空门厅•双层轿厢系统•采用双层轿厢电梯，停靠站数少一半，缩短运行时间，与单层轿厢相比，在相同时间内多运输75%人，减少井道空间25%。双层轿厢电梯•例如：美国波士顿约翰汉孝光大厦共60层，全部采用双层轿厢电梯。五个分区：1-16层，15-26层，25-36层，35-48层，47-60层。每区由一组电梯服务，最高一组由首层快速到47层，再开始逐层停靠服务。奇数层由门厅乘电梯，偶数层由门厅夹层乘电梯。夹层和门厅之间设自动扶梯。•区中区系统•一般超高层建筑采用双层轿厢电梯在50层以内，效力明显，再高时其运行时间会增长，效力降低。所以对超过50层的楼层，对超过部分采用区中区系统。•适合采用区中区系统需要超过的楼层面积及层数指标：楼层毛面积（m²）层数279032503900464040445052六、屋顶设计•1，屋顶停机坪•条件：1）圆形时，场地应为D（旋翼直径）+10米2）矩形时，短边宽度不应小于直升机全长•措施：1）场地四周设高度为800-1000的安全护栏2）停机场地边设着陆灯、导航灯、泛光灯等3）停机场周边5米范围内不应有突出物4）停机场地适当部位应设1-2个消火栓•2，擦窗机设置•1）有轨道式•机坪内侧通道宽度一般不小于2米，安装空间高度不小于3米，此空间内不能有阻隔，机坪高度一般不大于2米。•2）轮载式擦窗机•（a）擦窗机行走通道为刚性屋面，其坡度小于2%；•（b）擦窗机吊臂外伸距离较小（一般小于5000mm），整机重量小于5000kg（因设备重量较大时，行走不便）。•（c）为使擦窗机作业时就位准确、行走自如，通常在女儿墙或行走楼面上铺设简单的导向轨道。•3）简易擦窗设施七、防火设计•1，防火设计要点•1）总平面：消防环道、消防扑救场地、扑救面、登高面•2）各层平面：消防电梯、疏散楼梯、疏散距离、疏散门•3）防火分区和防烟分区：防火分区和防烟分区面积•4）防火和防烟构造：防火墙、卷帘，