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高层建筑分析建筑学1101庄园111601129指导老师李胜才•建筑简介•建筑结构•防火与疏散•建筑立面•建筑细部•设备与设计•总结contents目录建筑介绍总建筑面积12.9万平方米，地上70层，楼高315米，加顶上两杆的高度共有367.4米。建成时是香港最高的建筑物，亦是美国地区以外最高的摩天大厦。结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑，室内无一根柱子。仔细观察中银大厦，会发现许多贝氏作品惯用的设计，以平面为例，香港中银大厦是一个正方平面，对角划成4组三角形，每组三角形的高度不同，节节高升，使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端，至于平面的概念，可以溯至1973年的马德里大厦，马德里大厦亦是以方正的正面做多边的分割，分析其组合，乃系两个平等四边形的变化。外型像竹子的“节节高升”，象征著力量、生机、茁壮和锐意进取的精神；基座的麻石外墙代表长城，代表中国。结构分析基本概念：结构骨架是高层建筑成立的根本所在荷载与力的传递途径结构受力四、侧向荷载的承载机制六、设置加强楼层抵抗侧向变形•50层高楼的加强层置于3/5高度处效果最佳•两个加强层的效果更佳茎结原理七、设置墙或支撑抵抗侧向变形结构分析标准层应简单、规整，以保证刚度均匀、减少因偏心而造成的扭转。建筑体型应对结构受力有利。目前，公认的优化高效能体形：除平面为正方形或接近正方形的柱体外，还有全三角形（长金字塔形，泛美大厦）、横向尺寸上窄下宽形（收分形）、圆柱形、三棱形等。这些形体的结构体系能有效地对侧向力形成三维反应，从而增大整体结构的抗侧刚度。结构分析竖向抗推体系空间化解决方法：把抵抗倾覆力矩的构件，向房屋四角集中，在转角处形成一个巨柱，并利用交叉斜杆连成一个立体支撑体系优点：a.巨大角柱在抵抗任何方向倾覆力矩时都具有最大的力臂，能更充分发掘结构和材料的潜力。b.构件沿周边布置可以形成空间结构，能抵抗更大的倾覆力矩。例如：贝聿铭设计的香港中国银行大厦香港中银大厦整体的形成结构分析全座由最简单的线条组成，大厦最底层的是多层是近乎正方形的，之后，往上向外的一面，向上斜向延伸，令两边则是从中央收窄，与向上斜伸的一面汇合；再十多层高后，原来向内收窄的两翼，均向上斜向收窄，因而使最上的十多层回复一个较小的正方形的建筑形式，而后再上就是几层高的双柱形装饰，通讯、避雷等多重作用的长杆形建筑。香港中银大厦采取的是一种混凝土钢结构立体支撑体系，混凝土钢结构立体支撑体系，在改进结钢结构立体支撑体系构性能方面具有如下独到之处：1.采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系，采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系，来抵抗水平荷载，更加经济有效。来抵抗水平荷载，更加经济有效。2.利用多片平面支撑的组合，形成一个立体支撑体利用多片平面支撑的组合多片平面支撑的组合，使立体支撑在承担全部水平荷载的同时，还承担了高楼的几乎全部的重力，担了高楼的几乎全部的重力，从而进一步增强了立体支撑抵抗倾覆力矩的能力。3.将抵抗倾覆力矩用的抗压和抗拉竖杆件，布置在建筑方形平面的四个角，在建筑方形平面的四个角，从而在抵抗任何方向的水平力时，均具有最大的抗力矩的力偶臂。水平力时，均具有最大的抗力矩的力偶臂。利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆。4.利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆，将各楼层重力荷载传递至角柱，将各楼层重力荷载传递至角柱，加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂，从而提高了载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂，作为平衡重的有效性。结构分析这种混凝土钢结构立体支撑体系的优点钢结构——具有截面小、工期短、使用空间大等优点钢筋混凝土结构——具有刚度大、用钢量小、造价低、防火性能好等优点钢-混凝土混合结构：指由钢筋混凝土简体或剪力墙以及钢框架组成抗侧力体系，以刚度很大的钢筋混凝土部分承受风力和地震作用，钢框架主要承受竖向荷载。特点：比钢结构用钢量省、造价较低，更适合我国国情结构分析轴测图大楼的主体结构由沿正方形平面周边和对角线布置的8榀平面巨型钢桁架形成的空间支撑体系组成，有以下一些特点：1.采用巨型空间桁架作为主要承重体系，由于桁架杆件受轴力，没有剪力滞后，结构效能高，用钢省并刚度大。2.在体型上采用了束筒的手法，单元筒体断面为三角形，有利于减少风荷载和避免横向风振。3.各巨型钢桁架交汇于巨型钢骨混凝土立柱，落地的四角立柱底部截面向上逐渐减少，其中埋置属于三个桁架平面的三根丁字型钢柱。用混凝土柱体现了充分利用混凝土抗压强度的思想，大量节约了钢材。结构分析轴测图6900×6900的基本柱网，是考虑了办公空间的家具分隔，同时又是其结构体系——无梁楼盖了办公空间的家具分隔，地下车库考虑并排停三辆车的布置方式，采用7800×7800的柱网车库正好位于中庭及54米的大跨之下7800×7800的柱网。车库正好位于中庭及54米的大跨之下，避免了两套柱网的矛盾。结构分析轴测图防火与疏散高层防火原则高层防火设计中，应将人员的生命安全放在首位，立足以防为主，防火与灭火相结合，充分发挥大楼内部自救设施的作用，力求措施严密、设备完善、技术先进、使用方便、安全可靠、经济合理。设计要点建筑总平面防火设计建筑物的耐火等级建筑防火分区设计建筑安全疏散设计建筑防火构造建筑消防给水和灭火设备建筑防烟、排烟和通风空调防火与疏散香港中银大厦每层基本20个电梯，2个楼梯组成，还有两个防烟楼梯间组成。电梯周围都是剪力墙，且这些设施分布比较集中，更有效的均衡了建筑物在各个位置与楼梯间的距离，使得流线更趋于合理化。建筑总体布局规划，以避免出现不规则倾斜等情况。高层防火原则高层防火设计中，应将人员的生命安全放在首位，立足以防为主，防火与灭火相结合，充分发挥大楼内部自救设施的作用，力求措施严密、设备完善、技术先进、使用方便、安全可靠、经济合理。建筑防火设计应该考虑的问题内部起火原因内部火灾蔓延途径外部蔓延内部防灭火措施——建筑分区、材料控制、设备措施人员疏散——内部通道出口、内部向外疏散（一）基本方法1.处方设计法——按规范条文要求•十层及十层以上的居住建筑；•建筑高度超过24m的公共建筑。•高度计算——室外（入口）地面至塔楼女儿墙顶或坡屋顶檐顶之高度。•层数计算——地下室、出地面高度≤1.5m的半地下室、层高＜2.2m设备转换层、屋顶局部突出体不计入层数。•高层建筑的建筑高度超过250m，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。•高层建筑起始高度的划分，主要考虑了以下因素:•登高消防器材。•消防车供水能力。防火设计的基本方法与设计要点2.性能化设计法——根据具体建筑特点与要求进行建筑防火性能评估与设计（二）设计要点•建筑总平面防火设计•建筑物的耐火等级•建筑防火分区设计•建筑安全疏散设计•建筑防火构造•建筑消防给水和灭火设备•建筑防烟、排烟和通风空调四、防火间距——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，不应小于下表的规定•两座高层建筑相邻较高一面外墙为防火墙或比相邻较低一座建筑屋面高15m及以下范围内的墙为不开设门、窗洞口的防火墙时，其防火间距可不限。•相邻的两座高层建筑，较低一座的屋顶不设天窗、屋顶承重构件的耐火极限不低于1.00h，且相邻较低一面外墙为防火墙时，其防火间距可适当减小，但不宜小于4.00m。•相邻的两座高层建筑，当相邻较高一面外墙耐火极限不低于2.00h，墙上开口部位设有甲级防火门、窗或防火卷帘时，其防火间距可适当减小，但不宜小于4.00m。•高层建筑与可燃液体、气体储罐、化学易燃物品库房、厂（库）房、煤气调压站等的防火间距见规范一、影响高层建筑平面与体形的因素高层建筑形式创意与形体塑造受多种因素的影响（一）设计纲领对平面与形体的影响设计纲领就是通常所说的设计任务书。是在根据规划立项后，由业主请建筑师及相关专业工程技术人员对项目进行可行性研究，（Feasibilitystudy）并在此基础上对建筑做出总体策划，将规划目标设定的定性信息转化为对建筑设计的指令性信息.其对高层建筑的一些重大原则已有了大体规定，如投资、规模、面积、层数、高度、功能组成及各种重要设备与设施等。设计纲领往往对设计对象的平面轮廓和造型发生重大的作用。高层建筑造型设计（二）功能对平面与形体的影响高层建筑是受综合因素制约的艺术。内容与形式统一，造型是内部空间合乎逻辑的反映，是设计的根本原则之一。基本的平面与形体特征与功能密切相关——现代综合性的高层建筑，大多是采用标准层作竖向累积（积层），重叠在高层主体里，形成高耸兀立的竖向体量；同时把功能复杂、大小不一的空间，安排在主体的低层及其毗邻的附属建筑里，形成高低起伏、富有变化、扁平舒展的横向体量。形成了高层建筑在宏观上最基本的平面与形体特征。标准层平面形状与功能密切相关——如：现代办公室流行采用巨大的灵活空间，根据需要，空间可大可小、可分可合。所以，高层办公楼的标准层平面形状自由度很大。而其它类型建筑的标准层则总是受到功能的种种限制。平面形式与建筑形体应表现出功能要求和类型特征。但应注意形式的自主性和对功能的超越。（三）基地形状对平面与形体的影响这是显而易见的。如：窄长的地形适于建条式建筑，小块方整地宜建塔楼.另外一些特殊地段（如十字口、丁字口、锐角交叉口等），则应对用地形状仔细研究、经营，除满足功能外，尚应在形象上下工夫。（四）环境对平面与形体的影响1．应与地形、地貌、周围景色浑然一体。2．争取好朝向和良好景观，使建筑平面形式、空间组合及形体处理反映出基地特点。3．城市生态环境要求高层建筑采用合理的规划布局。4．气候环境对平面与形体有明显的影响。（不能不考虑气候特点。盲目选用人工调节，经济费用高。因而，不同气候区——如湿热地区与干冷地区的建筑有不同的特征。）5．现有建筑环境对平面及形体有一定的影响，有时还是决定性的。（五）另外，结构、材料、技术、建筑师的创意，社会人士对建筑的平面和形体均有着重大的影响。立面分析高层建筑是受综合因素制约的艺术。内容与形式统一，造型是内部空间合乎逻辑的反映，是设计的根本原则之一。基本的平面与形体特征与功能密切相关——现代综合性的高层建筑，大多是采用标准层作竖向累积（积层），重叠在高层主体里，形成高耸兀立的竖向体量；同时把功能复杂、大小不一的空间，安排在主体的低层及其毗邻的附属建筑里，形成高低起伏、富有变化、扁平舒展的横向体量。形成了高层建筑在宏观上最基本的平面与形体特征。标准层平面形状与功能密切相关——如：现代办公室流行采用巨大的灵活空间，根据需要，空间可大可小、可分可合。所以，高层办公楼的标准层平面形状自由度很大。而其它类型建筑的标准层则总是受到功能的种种限制。平面形式与建筑形体应表现出功能要求和类型特征。但应注意形式的自主性和对功能的超越。基本概念立面分析这种小地块整地适合建塔楼地形的影响结构分析建筑立面构图的基本规律统一与变化均衡与稳定对比与微差韵律与节奏比例与尺度立面分析4层平面香港中银大厦采取形生形的方式，以基本的正方形开始，经渐变、弯曲、切割、错叠、群化、减切、伸展、拉压等，可产生各种新的形式这是一种变平面的构图方式6~16层平面立面分析25层平面26~31层平面图51~66层平面图38~44层平面图立面分析立面分析轴测图香港的中银大厦看似一柄青凛凛的、“刺破青天锷未残”的利剑立面分析整座大厦的立面，整座大厦的立面，匀以蓝灰色玻璃作为幕墙，它贯灰色穿以规范的45穿以规范的450角的斜向装饰线，使由下至上的三角饰线，形产生重叠感，但又在重叠中发生变化，从而有了向上的动感，向上的动感，形成一种颇为突出的风格。立面分析创意来源于竹子，中国古人有这么一句格言：“宁可食无肉，不可居无竹。”贝聿铭正是从中国古代的文学艺术中，汲取到这么一个美好的创意。这与贝聿铭一贯强调的建筑艺术观相吻合的。细部分析大门入口处的设计大厅圆形集合场地更给建筑规整严密的感觉，让人产生一种厚重的归属感细部分析立面细部主入口细部分析—环境不象香港一般的惯常方式将建筑盖满整个基地，而用心地在东