建筑的本体智能化

1、8建筑的本体智能化,智能建筑本质是建筑技术与信息技术的集成，不能只停留在设备、系统、布线等自动化技术层面，而应考虑建筑本体的智能化、建筑与智能化的适应性等问题。建筑本体的智能化，在于它能够实现建筑内部空间和外在形象的转变，允许各种性质不同的变化，使建筑像生命一样新陈代谢，有很好的灵活性和适应性,具体表现在: （1）建筑的交通、设备尽可能与结构系统分离，结构系统灵活易变，同时各系统又有机地组合在一起，便于建筑维修、改建和扩建；室内外空间可以根据需要灵活划分，空间使用性质和设备安装可以适时变化； （2）智能建筑的智能化系统竣工后不封闭，其管线、接口都预留了充足的扩展空间，用户在任何时候都可以跟上信

2、息时代的步伐,8.1. 智能建筑的层高与柱距,8.1.1. 智能建筑的层高 智能建筑的空间设计，首先考虑的就是合理确定层高。合理的层高不仅可以避免不必要的材料浪费，减少先期投资，而且能够实现空间的有效利用、节省能源花费，甚至有助于调节办公人员心理、消除疲劳。 智能建筑的层高主要是由三方面组成：即使用功能所需净高空间尺寸、吊顶所需空间尺寸和地板及布线空间尺寸（图8.1,图8.1 智能建筑层高的构成,8.1.1.1使用功能对净高的要求,1.办公室的净高 2.会议室的净高 3.大堂及门厅的净高 4.走廊的净高,不同的使用者对办公楼的净高要求不尽相同，即使同一智能建筑不同的区域净高尺寸也不会相同。净高

3、过低会使人产生压抑感，不利于空气流通，室内人员非常容易疲劳。但净高过高不仅增加空调与照明能源的消耗，也难以满足声学的要求，不利噪音控制。此外，净高还与每人所占有的空气容积量及自然采光度有关,办公室的净高,根据国内人体的平均身高状况及当前智能建筑内通常采用的空调和采光方式来看，办公室适宜的净高数值一般在2.43.0m之间，实际工程中多取2.6m（图8. 2）。2.6m是能够满足100至500m2办公环境的最低净高。考虑到环境心理因素，办公室的楼面面积越大，净高也应该相应地有所提高，可适当从2.6m提高到2.8m或3m,图8. 2 智能建筑内办公室的净高,会议室的净高,智能建筑中的会议室常设有投影

4、仪、计算机、闭路电视、远程会议通讯系统等等设备。各种多媒体方式在会议过程中会被大量采用，因此国外也将其称为专用功能室的。会议室的人员通常较集中，密度要高于办公室，室内净高较办公室有所增加，一般应不低于2.6m。如设置投影仪等大型设备时，净高则根据设备尺寸确定,大堂及门厅的净高,大堂与门厅是智能办公建筑中非常重要的部分，人流在这个出入口交汇集散，所有的来访者、会见者、等候者及工作人员在这里都能够感受整幢建筑的档次与风格，形成强烈的第一印象，因此其空间通常要求较高。但过于奢华和商业的大堂及门厅设计将对大楼内的办公气氛造成不利影响。所以，具体的净高尺寸需要在设计中结合室内设计及所要创造的室内氛围和所

5、处部位等因素一并考虑确定，一般宜在3.54m以上,走廊的净高,走廊的主要作用是通行，因此对净高要求较低，通常不低于2.1m即可。在实际工程中，多将截面较大的干线、干管布设于走廊的吊顶内，以充分利用走廊空间,8.1.1.2 吊顶的空间尺寸,1.梁高的控制 2.空调管的高度 3.其他吊顶设施的安放,梁高的控制,当前，智能大厦一般不采用普通建筑常用的梁板结构体系。在梁板结构体系中，梁高一般取跨度的112110，梁高将占去了吊顶的大部分空间。因此为降低梁高尺寸，考虑尽量采用无梁楼板、双向密肋等有利于减小梁板厚度的结构形式，从而减小吊顶高度。另外，还有采用组合楼板设计的，即把混凝土浇在折形钢板上。这样不

6、但减小了结构高度，而且又便于安装吊顶内部的其他设施（图8.4,8. 4 组合楼板结构示意图,空调管的高度,空调管的截面尺寸根据单位换气量计算，在截面面积不变的情况下，可以适当采用增大宽度、减少高度的做法，宽高比一般为121.5。空调管不能穿梁，空调干管多置于走廊的吊顶内部；在非走廊的办公大空间内，一般采用局部降低吊顶的方法安装管线,其他吊顶设施的安放,首先在平面上确定梁与空调管的位置后，依次安排吊顶龙骨、灯具、出风口、进风口、烟感探测器、消防喷淋口等设施。但仅有平面设计是不够的，还需要有剖面设计以确定梁、空调管、灯具、电缆桥架、消防喷淋管的竖向位置，并优化组合它们之间的位置关系，从而取得吊顶的

7、最小尺寸（图8. 5）。目前，按照国内外实际工程中的做法，随着建筑梁高的不同，智能建筑的吊顶高度一般多在1.1m1.6m之间,图8. 5 吊顶剖面的剖面设计,8.1.1.3 布线方式对层高的影响,1.预埋管布线方式 2.架空双层地板布线方式 3.地坪线槽布线方式 4.单元式线槽布线方式 5.干线式布线方式 6.扁平电缆布线方式 7.网络地板布线方式 8.顶棚布线方式,预埋管布线方式,预埋管布线将预埋管（镀锌钢管、硬质塑料管等）预埋在建筑物的主体结构梁、板、柱中，再将电线、电缆等穿于其中，最后利用外露的接线盒、插销盒等将线缆引至用户的工作点。预埋管的规格种类繁多，直径由15100mm不等，对结构

8、影响不大。这种布线方式造价低、可靠性强、施工简单，但由于配线容量小、适应性差，将被逐步淘汰,图8. 6 预埋管布线方式示意,架空双层地板布线方式,架空双层地板布线是在结构楼板的上面再架空铺设一层地板，利用二者之间的空间进行布线。这种方式早期多用于计算中心、CAD工作室等需要布置大量电缆的地方，同时考虑到空调回风空间，所以大多采用高架双层地板布线方式，两层地板间的空间高达300350mm。但由于办公室对空调的要求远远低于计算机中心，室内地面多采用架空高度在60150mm之间、自带支座（也有支座与面板分离的）的架空地板。如日本的智能大厦多采用架空高度在75100mm之间的自带支座的地板,图8. 7

9、 架空双层地板线布线方式,架空双层地板布线方式布线灵活，配线容量大，施工方便，适应性强，对建筑结构没有影响。但初期投资较大，容易遭受鼠害。因此，此种布线方式更适用于线路变更频繁、办公自动化设备集中、配线复杂、承租者可自行配线的楼内,地坪线槽布线方式,这种布线方式是将矩形金属线槽及其配件组合好后，预埋于楼板内或垫层内，并每隔一定距离从线槽附设的出线盒或出线口中引出配线，通过插销等附件连接至用户，完成整个布线（图8.8）。国内近年应用较多。在这类布线方式中所使用的线槽规格一般常用的有四种，即：25型、75型、100型和125型,图8. 8 地坪线槽布线方式示意,此种布线方式施工做法相对简单，造价较

10、低，布线容易，可大量配线，稳定性强，对建筑层高要求较低。但适应性差，不利于配线的更改。因此，地坪线槽布线方式最适合应用于新建的办公自动化设备密度为中等的中、小规模的智能建筑内,单元式线槽布线方式,随着高层建筑的发展，大量高层办公楼采用了钢结构形式，只要其楼板结构采用的是混凝土与压型钢板相组合的方式，则优先考虑选用此种布线方式（图8.11,图8.11 单元式线槽布线方式图解,这种布线方式是将电缆或电线铺设在由压型钢板形成的梯形空间中，并用底板将其封闭。封闭的方式有上封式和下封式（实际使用中下封式采用较多）（图8.12,图8.12 组合楼板的上封与下封方式,采用此种布线方式的优点是可充分利用结构高

11、度来布线，能够适当降低造价，对层高要求较低，强、弱电可分槽放置，减少相互之间的干扰。缺点是只能单方向布线，灵活性较差，通常需要与其他配线方式结合使用。常与其配合使用的布线方式有：扁平电缆布线方式、顶部用线槽配线方式（图8.13,图8.13 单元式线槽布线方式常与顶部线槽配合使用,干线式布线方式,这种布线方式是在单元式布线的基础上发展而成的，除了利用压型钢板的梯形空间封闭后所形成的线槽外，还在另一方向在楼板上设置大型电缆沟来集中布线（图8.14）。电缆沟的截面尺寸由电气专业计算得出，在安排电缆沟的位置时应将其设计在既不影响正常使用，又利于检修的地方，一般可设于通道两侧,图8.14 干线式布线方式

12、示意,这种布线方法的优点是配线量大，布线施工较简单，在出线口安排合理的情况下，对配线的增、减变化的适应性较强。缺点是只能解决部分次干线的配线，支线的配线不够灵活，当电缆沟的截面较大时，对建筑的结构强度及层高有一定影响。所以，干线式布线方式适用于大直径电缆布线或大量电线、电缆集中布设的情况,扁平电缆布线方式,这是一种较新的布线方式，也可称地毯下布线方式。出现于美国，克服了前述几种布线方式占用空间大，施工耗时多的缺点。扁平电缆由扁带状的绝缘导线、上保护层和下保护层共同组成，通常只有2mm厚（图8.15）。分为电力用、通讯用和数据传输用三种电缆。施工时直接敷设于楼地面上，用胶带固定，最后盖上方块地毯

13、（图8.16,图8.15 扁平电缆布线方式,图8.16 扁平电缆铺设示意,这种布线方式的优点是施工十分简便，配线的检修、增减也十分便利，适应性强，不影响结构强度，基本没有影响层高，施工强度低。适用于专业性较强、对智能化布线要求较高的办公室内，也可用于层高条件不受限的普通建筑的智能化改造。但这种电缆的单价高，所需的配件都必须专门生产，不易配套，电缆易因摩擦而损坏,网络地板布线方式,这是一种非常简洁的方式。网络地板是将结构与布线相结合的一种新型结构楼板（图8.17），它既是楼板，同时也参与布线。由于结构中已经考虑了网络布线的需要，所以对层高的要求较低，并且配线容量大，适应性强。但因其技术含量较高，

14、施工方法较复杂，所以目前尚未普及，使用的也不多,图8.17 网络地板布线方式示意,顶棚布线方式,这种布线方式就是将电线、电缆敷设于线槽中或电缆架上，通过吊顶内部走线，在适当的位置，沿墙柱向下引至用户。此种方式初期投资小，安装方便，配线容量大。但占用了吊顶内空间，与通风管、给排水管道并行，不但对通风管、给排水管道的检修或改建造成困难，而且对电线、电缆的维护也不利，彼此之间有较大的干扰，是一个系统稳定性隐患；另外，吊顶内通风差、散热慢，电力电缆、电线都只能降容使用。如果出线位置不当，还会影响室内整体装修效果。所以，顶棚布线方式多用于智能化要求较低的办公楼或改建项目中,综上所述，智能建筑净高的取值范

15、围一般在2.4m至3.0m之间，吊顶高度通常在1.1m1.6m左右，而地面布线所占高度随布线方式的不同可以在0.020.35m之间取值。照此计算，层高的理论取值范围应在3.52m4.95m之间。但在实际工程中，由于考虑到造价、模数、施工、惯例、业主要求、规范等因素，层高的数值宜在较小范围浮动。参照国外标准，智能建筑的层高尺寸宜控制在3.8m4.2m之间，在技术经济条件许可的情况下，尽量减小吊顶及结构高度，适当增加净高尺寸，以提高舒适性，留出扩展余地,8.1.2智能建筑的柱网,1.自然采光对智能建筑柱网的要求 2.办公单元对智能建筑柱网的影响 3.环境心理因素对智能建筑柱网的影响 4.地下车库对

16、智能建筑柱网的要求 5.智能建筑柱网的发展趋势,8.1.2.1自然采光对智能建筑柱网的要求,在对智能建筑的评价中，经济与环保是两个重要指标。当今全球能源紧张、生态环境日益恶劣，节约能源就等于减少开支、保护环境。据国际照明委员会统计，全世界照明用电约占总发电量的920。电气照明是智能建筑的主要能量消耗项目，在智能建筑内充分利用自然光，减少人工采光非常必要且有益健康。目前，新建智能建筑大多采取混合采光方式，追求以自然采光为主，人工采光为辅的光环境设计,为了更多地采集自然光，可以采用加大开窗面积、提高窗的透光率、增加层高等方法。但当柱网的进深过大时，靠近内部的空间还是无法利用自然光，理论上最理想的采

17、光进深也只有8.4m。因此，智能建筑的进深不宜过大。在实际工程中，由于受到太阳高度角、天空照度、室内外遮挡等不利因素的影响，对于近光区的关灯距离实用上大约以56m为限。所以，在没有采用任何辅助采光措施时，办公室合理的自然采光进深大约在810m之间，如果考虑设于内侧的通道便可得出智能建筑的单侧最佳进深限度约为1012m左右。如果利用天窗采光或采用了先进的采光设备，如香港上海汇丰银行中庭就利用了反射板自动采光，进深尺寸就可以相应加大,8.1.2.2办公单元对智能建筑柱网的影响,办公单元（或称办公工作站）是指办公室内一个或几个人员执行公务所需要的设备、面积及空间（图8.20,以前，由于办公方式简单，

18、对自动化要求低、设备少，所以办公单元较小。普通建筑办公室每人使用面积不小于3m2即可。但随着办公方式的改变、自动化设备的大量出现，每个办公人员所拥有的办公自动化设备的数量大量增加，办公单元的面积不断加大。在智能建筑中，一个办公单元包括一张办公桌、椅子一至两把、计算机一台、电话一部、打印机或打字机一台。每个办公单元的家具、设备所需的面积至少是2.53.0m2，如果再配备一些文件柜、衣架、隔断、绿化摆设等用具，那么所占用的面积大约就有12-15m2，边长也在34m左右（图8.21,图8.21 办公单元的基本尺寸,各国相应提出了各自的办公面积标准，如美国的人均净面积为1419 m2，加拿大为1419

19、 m2，日本为512 m2，德国为711 m2。考虑到办公单元的排放方式也是多种多样的，确定柱网尺寸就必须结合办公单元的尺度和使用中的摆放方式来确定，只有这样才能保证空间利用效率。（图8.22,图8.22 工作单元的布置与参考尺寸,8.1.2.3环境心理因素对智能建筑柱网的影响,在现代智能办公室内，环境心理因素越来越受重视。最初，对办公室的大小问题持两种观点：一种认为小房间安静、封闭，个性能够得到尊重，有利于办公；而另一种则认为大房间便于交流、管理，工作效率高，有利于办公。但心理学研究表明，人虽需要一定的私密性，却也需要更多的交流与接触以加强人际关系和工作联系。所以，现代化的办公室常利用半隔断

20、方式来形成小空间，再以这些小空间为单元组成大的办公空间，实现开放式办公,美国对试验者的调查表明当物理距离超过约12m时，相互交流的几率就下降到只有11。德国劳动保护协会推荐，作为声学要求，大空间办公室的最小面积为400m2；前苏联提出两工作点之间最大联系距离为2530m（是以人的行走时间来决定的）；并且他们还提出，“为了在大空间平面上划分任何模数尺寸的空间和安排任何要求组织的工作位置，建议灵活布局大空间面积不少于400m2，宽度不小于20 m2。而我国高层民用建筑设计防火规范规定：通向公共走道的房门或户门到最近的安全出口的距离为位于两个安全出口之间的房间不大于40m；位于袋形走道两侧或尽端的房

21、间不大于20m,图8.23比较理想的大空间办公室的尺寸示意图,所以，一个进深在12m左右，面宽（长度）30m左右，面积大约为400m2的房间是比较理想的大空间办公室（图8.23）。柱网设计尺寸时应作为一个重要的参考,8.1.2.4 地下车库对智能建筑柱网的要求,智能建筑多为高层建筑，常用地下停车方式。停车场结构常与上层柱网一并考虑。汽车在车库里停放时，除了本身所要占用的空间外，为了方便车辆进出、开门，车与柱、车与墙、车与车之间还需保留一定的距离（图8.24,图8.24车位示意图,通常一般设计中取8m8m的柱网，就是考虑了柱截面宽为500800mm、停三辆车的情况，此时的柱网尺寸十分经济。但当柱

22、截面宽增大、缩小，或是停车方式发生改变时，柱网的尺寸也应当根据实际要求而适当调整。目前，在高层建筑中采用大跨度柱网的越来越多，从这一趋势考虑，结合前述大空间办公室的尺寸，采用11m左右的柱网尺寸，停4辆小轿车将是智能建筑较好的柱网开间尺寸,8.1.2.5 智能建筑柱网的发展趋势,智能建筑的层高主要是随着新材料、新技术的改变而改变的，而柱网尺寸则是主要随着人们对智能建筑需求的变化而变化的。正如本书所述，来的智能建筑将向着多功能、高适应性及人性化方向发展。其柱网的发展趋势也必定要与这种趋势相适应，呈现出更加弹性、灵活的特性。对这一特性的具体体现就是柱网进深尺寸增加，柱距加大，柱子的数量减少，可利用

23、的大空间相应增多,而大空间的增多将有利于智能建筑内多功能的实现，一些较大尺度的房间，如大型报告厅、会议室、展览厅、健身房等等便可容纳其中，为使用者提供更多样、更完善的办公服务；同时，大空间还可被分隔成不同尺度的小房间，以满足不同承租者的不同使用要求，从而增强了自身的适应性与灵活性。目前，国外发达国家的超高层智能建筑为了满足结构需要，往往采用巨型结构，已经突破了原有柱网的概念,国外智能建筑柱网开间尺寸的统计表明，其开间尺寸多集中在两个区域，一个是4m区，一个是6m区。这与其常采用的结构体系框筒结构相关。此种结构体系的外围柱距通常不宜太大，密柱、宽梁有利于加强建筑的整体刚度。同时，结合办公室内工作

24、站的模数考虑，则36m成为最常选用的开间尺寸。而国内智能建筑的开间尺寸呈现出不规律状态，是因为国内的高层智能建筑采用的结构体系种类较多，有框架、框剪、框筒等形式，不同的结构形式有不同的开间要求,从进深来看，国外智能建筑的进深尺寸通常较大，一般都不小于12m，体现了智能建筑柱网进深的一种发展趋势。而对国内智能建筑的进深尺寸统计表明，国内智能建筑的进深一般都在10m左右，普通小于国外的进深尺寸。可见，在智能建筑柱网设计中符合建筑结构形式的要求，开间尺寸应与室内办公单元的模数相符，从使用的合理性和结构经济性考虑，进深尺寸应不小于l0m，并可适当加大，但不宜超过15m,8.2 智能建筑的特殊功能需求及

25、其建筑设计要求,8.2.1 设备室 8.2.2 监控室 8.2.3 电信间 8.2.4 共用天线电视和卫星电视接收设备 8.2.5 电话程控室,8.2.1 设备室,设备室是一个大的电信间，设置的目的是为了容纳空调、安全、火警控制、照明及管理信息的数据终端机，其内部应安排有主配线架、计算机终端、备用电压保护等等。设备室的环境要求较高，通常情况下，房间应远离电磁干扰源（如变压器、发电机、雷达等等），避免可能的泛水区域，常年温湿度要控制在一定的范围内，不允许管道、机构设备或电力电缆穿过。设备室的大小一般由工作站的数目确定，具体面积见表8.4,表8.4设备室的面积（m2,在工作站数目尚不能确定时，一般

26、按照每10m2用户工作站面积需0.07m2设备室面积来计算。 由于外部电缆在进入建筑15m内就需要由建筑内交换机来终接，并同时提供主电压保护，所以设备室通常安放在地下一层（或建筑的一、二层），并距离建筑外墙不宜大于15m,8.2.2 监控室,监控室内主要设置各类监视及控制设备，如火灾报警及消防控制设备、电梯运行监控设备、室内温湿度监控设备、紧急广播设备、安全监控设备、电源工作监控设备等（图8.27）。监控室对环境要求通常也较高，要求与周围房间进行防火分隔，室内照度应充足、均匀，尽量避免光线直接照射在显示屏上产生眩光，温湿度亦应有一定控制。为了防尘，进入控制室前，应设有更换衣服和鞋的缓冲室,车库

27、管理柜；广播机柜；防灾控制盘；防灾端子箱；防灾电源柜；维修电话盘安全监视盘；电梯控制盘；中央监视盘；供电控制盘；供电电源柜,图8.27 监控室典型平面图,8.2.3 电信间,电信间是电缆在垂直方向及干线和水平通道在水平方向的连接点，它包括有源语音设备、数据通信设备、终端区和交叉连线（图8.28）。当每层楼的服务区域大于900mm2时，推荐每900mm2采用一个不小于3m3.3m的电信间。当电信间与工作区域的距离超过90m时，每层就需设一个以上的电信间。电信间最好与强电配线间分开设置。其位置通常置于每层的中部，距建筑的外缘距离宜均等，以便电缆进出,图1设备电源；2设备架；3电源排；4仪器电源 5

28、互连导管（防火）；6消防配线；7BAS配线8.28 电信间典型平面图,8.2.4 共用天线电视和卫星电视接收设备,目前，越来越多的智能建筑都安装了共用天线电视接收系统和卫星电视接收系统。这两种接收系统的设备较大，位置要求也有所不同，在规划设计中应预先考虑留有一定空间。 共用天线电视接收设备一般设在建筑物的制高点，建筑物的屋顶应留有足够面积并设置相应的固定点。卫星电视接收设备既可设在屋顶，也可设于地面。当设于屋顶时，除留有足够空间外，还要适当考虑设备的荷载，采用局部加强结构强度的做法以保证安全；当设于地面时，应与周边设施协调布置，尽量避免周围环境对接收信号的干扰,8.2.5 电话程控室,智能建筑

29、内往往需要独立设置电话程控室。它的大小应由大楼内的电话门数确定，并应留有发展余地（图8.29）。为了缩短布线距离，减小信号衰减，电话程控室宜设在五层以下,总之：从以上四个方面及前述的智能建筑的新变化中不难看出，智能建筑新增的一些功能要求和空间都是基于办公自动化的需求而产生的，与电气、设备专业有着相当紧密的关系，土建方面的变化也是随着电气、设备的要求而改变调整的。因此，在智能建筑的实际工程设计中，建筑专业在了解以上要求后，除了主动为这些特殊功能需求留有一定空间外，还应积极与电气、设备专业相配合，才能确定出较为妥当的设计方案,8.3 智能建筑标准层设计,8.3.1 智能建筑标准层的规模 （）平面利

30、用率对智能建筑标准层规模的影响 （）采光因素与防火规范对智能建筑标准层规模的影响 8.3.2 智能建筑的核体 （）智能建筑核体的规模 （）核体的布局形式 8.3.3 办公室、会议室的布置及相关参考尺寸,标准层设计不但占有智能建筑主体的大部分乃至绝大部分面积与空间，决定着智能建筑使用功能的优劣，而且还能决定智能建筑形体的建筑造型艺术效果。通常，标准层包括两部分，即核体部分与壳体部分。在设计中，常将楼梯、电梯、设备辅助用房、管井等集中布置，竖向贯通，并与相应结构构成坚强的“核心”，用以抵御巨大的风和地震侧移，这部分就是通常所说的核体部分，而核体部分以外人们日常办公使用的部分则被称为壳体部分,智能建

31、筑的标准层大致也可分成这两部分，其中：壳体部分就是办公空间，而核体部分由服务空间、交通空间和设备空间组成。与普通办公楼标准层相比，智能建筑的标准层又有一些新的变化。下面分别对智能建筑标准层的规模、核体部分和壳体部分进行介绍,采光因素与防火规范对智能建筑标准层规模的影响,由前面的介绍可以了解，智能建筑单侧适宜的自然采光深度约为1012m左右，双侧采光深度可在2024m左右。当使用了自动采光设备时，进深可适当加大。因此，在确定智能建筑标准层的进深尺寸时，需充分照顾到自然采光的需求,在设计智能建筑标准层时，还必须考虑到国内防火规范对标准层设计的约束。我国高层民用建筑设计防火规范中规定：高层一类建筑，

32、每层每个防火分区允许的最大面积为1000m2，当设有自动灭火设备时，防火分区面积可扩大一倍，即2000m2。当超过2000m2时，就必须考虑进行防火分区设计，这样会给设计带来一定的困难，有时导致使用不便,平面利用率对智能建筑标准层规模的影响,平面利用率是确定智能建筑标准层规模的关键因素。平面利用率是指壳体部分面积（也就是有效使用面积）占整个标准层面积的比例数。通常来说，比例数越高，平面利用率越高，经济效益也越好。但在实际工程中，这个比例数有一个合理的取值范围。这是因为在标准层中，除了包括壳体部分的面积以外，必然还要包括核体部分面积与结构面积，这两部分面积的大小同样影响着平面利用率。在办公楼标准

33、层面积一定的情况下，这两部分的面积如果大了，势必会减小壳体部分的面积，使得利用率降低，但如果为了提高利用率而盲目地缩小这两部分的面积，则会降低核体的交通、疏散能力，影响设备系统正常运转，甚至会威胁到整个建筑的使用与安全,日本的研究表明，当层数一定时，标准层面积在2000m2左右时，平面利用率最高，大约在78左右。当标准层面积小于1500m2或大于3000m2时，平面利用率则大幅度下降。这说明虽然标准层面积可以减小，但由于作为功能需要的核体部分的面积与结构面积是有最低限度要求的，不能随意减小，这样就只能缩小办公面积了，从而导致平面利用率降低；当标准层面积增大时，每一层的使用者就会增多，对交通、设

34、备的需求量相应增大，外围结构面积也要增大，并且它们的增加幅度会高于标准层的增加幅度，也会导致平面利用率降低,平面利用率同时还受到层数的影响：层数越高，平面利用率越低。这是因为当层数增加时，垂直交通和运输问题就变得繁忙而复杂。为了有效解决这些问题，就不得不增大核体部分的面积。虽然标准层的规模在2000m2左右时，平面的利用率最高，但这只在建筑属非超高层建筑的前提下成立。在此条件下，考虑到智能建筑内采用大空间办公方式，设备要求高，管线较多，相应核体部分面积会有一定增加，因此其标准层规模比普通建筑大一些，一般在2000m22500m2左右为宜,8.3.2 智能建筑的核体,智能建筑的核体主要由服务空间

35、、交通空间、技术空间三个部分共同组成。其中，服务空间包括卫生间、开水间、贮藏间等，交通空间包括电梯、楼梯、走廊等，技术空间包括一般设备管井、智能布线管井、设备用房等。它们是整个智能建筑的中枢部分。它们不但承担着大楼垂直交通运输的任务，而且全部的附属服务设施都集中在这里，各类管线、智能化布线系统也要通过他们实现层与层之间的连接。智能建筑设计的核心是标准层，而标准层设计的核心就是核体,核体的布局形式,核体的布局形式一般按照其在标准层中的位置可分为三类：集中式、分散式和综合式。集中式是将核体集中起来，在标准层平面中独立成一个区域。按照其所处位置又可再细分为中心式、对称集中式、偏心集中式及独立集中式。

36、其中心式即核体居中，壳体环绕核体构成。这种形式的壳体部分与核体部分接触最充分，适合不同面积大小、平面形式、纵横比例的标准层平面，易于满足不同功能、规模、层数的布置方式，在实际工程设计中被普遍采用,分散式就是指在一个标准层平面中布置有两个或多个核体的形式。这种形式一般适合于面积较大的办公建筑，结合交通、防火分区的具体要求，把电梯、楼梯、设备辅助用房及各种设备管井分散地布置在每个分区的合理位置上，这样能较容易地满足办公建筑的防火和交通组织要求，并可丰富造型设计,综合式则是根据不同的环境、场地、层数、使用功能、结构、设备等因素的要求，在一个标准层平面中采用多种核体的布局方式，可称为综合式。它可兼备各

37、种布局的优点，但如果设计不当则会导致使用和管理不便。从国内外智能建筑的发展趋势看，智能建筑的核体趋于分散和分离，已开始大量出现中庭空间设计，综合式的布局逐渐增多,智能建筑核体的规模,实际工程中，在满足了消防安全、交通、使用要求的前提下，尽可能将核体的规模控制在最小范围，以提高平面利用率。但在智能建筑中，核体的规模将有所增加，这主要是由于其技术空间中，智能布线需要增加面积所致。据调查，智能布线所需面积约占标准层总面积的1.1，最大达4.3。在日本，智能布线所需的面积平均占标准层面积的2,国外智能建筑核体部分在标准层中所占的比例普遍高于国内智能建筑核体在标准层中所占的比例。其主要原因是因为国外这些

38、智能建筑的标准层规模通常较大，因此其核体部分的面积相应也要加大才能够满足交通、服务、防火安全等方面的使用要求；而国内的智能建筑的标准层规模一般不大，所以也不需要很大的核体面积。而当标准层面积在2000m2左右时，可达到较高的平面利用系数,8.3.3 办公室、会议室的布置及相关参考尺寸,智能建筑的壳体部分（也就是办公空间）主要包括两种房间。一是办公室，多以大空间形式存在；二是会议室，由于常常需要配置计算机、远程通讯系统或是电视、电话会议系统等自动化设备，所以又被称作专用功能室。办公室的尺寸会因时因地而宜，在设计时，根据建筑的外围尺寸、使用者的要求、设备的具体尺寸并结合室内布置来确定。图8.30、

39、图8.31列出办公室、会议室的一些典型的尺寸与布置方式,图8.30 典型办公室的尺寸及布置形式,图8.31 典型会议室的尺寸及布置形式,8.4 智能建筑的室内环境设计,8.4.1 工作站的平面布局形式 8.4.3 室内声环境设计 8.4.4 室内色彩设计 8.4.2 室内采光设计,智能建筑室内环境设计的最终目的是为了实现办公空间环境的舒适性，以便使每个占用办公空间的成员具有良好的生理和心理状态，能够快速、高质、有效地完成办公业务。随着办公自动化的飞速发展，人与机器的关系越来越“密切”。但长时间的电脑操作，使人容易出现身心疲劳、心理烦躁不安的症状。为此，智能建筑室内环境设计以人体工学为依据，提供

40、合理的工作站和家具设计，提供舒适的室内温湿度、照明、音质、色彩环境，使人处于最佳健康工作状态，从而提高工作效率,8.4.1 工作站的平面布局形式,在智能建筑的室内设计中，最重要的就是工作站的平面布局设计。工作站非常适合于大空间智能化办公室的需求。工作站的平面设计包括了办公分区、交通组织、机具布置及周围环境设计的内容，良好的平面布局能够有效提高工作效率。工作站可分为个人工作站、共用工作站、少数人工作站、专职工作站等。工作站的布置形式也有许多种，现介绍如下,1）面对式 就是将工作站面对面地排列在一起，他们之间的主要业务关系可以是两人为一组，也可4-6人为一组。这种方式便于相互之间语言、表情、动作上

41、的联系，在办公业务的程序上可以做到相互传递和交流，但采光方向不尽合理。 2）学校式 即每个工作站的排列按照两人一排呈单向纵列布局，与教室布置相似。他们之间主要业务关系是两人一组，而几组之间又构成一个大组，大组内又可进行业务上的联系。其优点是易于监督管理，缺点是不便于各组之间的交流,3）交叉式 既利于办公之间的交流，又有利于管理，是现代办公室广泛采用的形式。 4）自由式 根据办公的需要，工作站呈不规则形式布置。其优点是室内气氛轻松、活泼、交流自由、视觉丰富，缺点是增加了设计难度和专业设备管线布置的复杂程度,图8.32 工作站布置的基本形式,面对式,学校式,交叉式,自由式,上述布局形式只是几种典型

42、形式，在工程中的实现表现千差万别。但无论形式如何变化，工作站的布置必须遵循以下两个原则：一要相互紧凑，二要分隔合理。相紧凑是为了节省办公面积，便于工作站环境设备（照明、空调、通讯）的集中和配管布线；合理分隔是为了减少交叉、避免干扰,8.4.2 室内采光设计,良好、舒适的光线不仅仅是视觉上的需要，它还可以消除疲劳、避免视力损伤，并能创造温馨亲切的室内气氛，这正是智能建筑室内光环境的原则。自然采光将是智能建筑室内采光的主要方式。但在自然采光时必须同时注意对太阳光的控制。太阳光直射会引起极为不适的刺目与眩光，不符合办公室采光要求，同时还会带来一定的辐射热，造成夏季制冷能耗的增加,智能建筑室内采光必须

43、要做到充足、均匀、柔和。当自然采光不能满足照度要求时（如阴天、距离窗太远、受到遮挡等情况），就需要用人工照明方式来补充和调整。 在目前的自动化办公室内，通常采用的照明方式有三种：一般照明、局部照明和混合照明,因此，智能建筑的自然采光必须将采光与遮阳一并考虑。目前许多智能建筑都设有遮阳板，并且可根据太阳的高度、角度及光线强度实现自动调节，在争取最大限度采光量的同时，也保证了采光质量。智能建筑不同用途房间的通常照度标准见表8-5,表8-5智能建筑内各类房间所需照度,续表,一般照明,不考虑局部的特殊需要，为照亮整个室内空间而采用的方式。它的布置形式又可分成光带式和间隔式两种。光带式就是将灯具连接成一

44、排，象条发光的带子，这种光带式照明适用于办公自动化的办公室照明，间隔式照明适用于普通办公室的照明,局部照明,为了满足某些工作作业区的特殊要求，在一定范围内设置灯具的照明方式称为局部照明。它虽然可以满足局部作业区的光照要求，但是会引起局部地区与周围空间的亮度比差大，从而引起一时的不舒适感,对于以上两种照明方式，所用灯具最好采用暗槽式安装，即将灯具嵌装在吊顶的夹层内，外面再用玻璃或其他透明材料作面罩，也可使用滤光罩，利用滤光罩内不同角度的格栅进行滤光，使光照更为柔和均匀,混合照明,为了既有局部良好的光照度，同时又不会因亮度比差大而引起不适，可将一般照明与局部照明方式共同使用，这就是混合照明。当这两

45、种方式混合使用时，由于光反射率不一样，以及光照角度和视觉的关系，会产生一定的不舒适感。因此，此时最好将一般照明改成间接照明，即通过反射光来照明，使它的亮度变得柔和一些，不会直接刺眼，又可与局部照明的亮度相混合起来，从而达到混合照明的最佳效果,以上谈到的照明设计都是指光源固定不变的情况。现在越来越多的智能建筑采用了先进的照明自控技术，由各类探测点感知室内照度情况，并将信息传送给终端处理机，再由终端机发出指令调节控制光源的位置、开关、强弱（图8.37,图8.37 智能建筑的自动感光及控制,8.4.3 室内声环境设计,室内声环境设计的内容主要是研究室内环境中的音质效果和噪声控制两个内容。其中，音质效

46、果对于智能建筑室内声环境来说并不是主要问题，其主要问题是噪声的控制。在智能建筑的声环境设计中，消除和控制噪声十分重要,在智能化办公室内有各种噪声源，噪声的出现和传播不仅使人们心烦意乱，搅扰人们的思想情绪，降低工作效率，而且长期生活或工作在受噪声污染的环境之中还会导致人们生理和心理上出现病态症状。为此，智能建筑内对噪声有其相应的控制标准，见表8-6,表8-6智能建筑内各类房间噪声控制标准,无论是什么样的房间，当它们的噪声值长期超过所允许的最大值时，就要考虑采用噪声控制。通常采用控制噪声源、隔声、吸声和消声的方法。控制噪声源是指在办公室内应尽量采用低噪声的设备和办公机具，如低音量的电话蜂鸣器，无声

47、打字机等等,隔声是采用一些密度大的隔声材料，将传来的噪声反射回去；吸声则是采用一些轻质多孔的吸声材料，利用它们的孔隙将穿过的声能转化为热能，从而吸收噪声。如隔断采用双层双面、中填矿棉毡的石膏板隔声，地面铺设地毯吸声，顶棚采用矿棉吸声板等等 消声是指在空调管道上安装消声器、消声箱，在金属或较硬物体的接触边缘加设橡胶、塑料或粘性软质的垫层等等,8.4.4 室内色彩设计,智能建筑的室内色彩设计与一般建筑中的色彩设计有所不同，它偏重于室内环境色彩的视觉舒适性，而且还要与室内光照技术相配合。因此，也可以说它是视环境设计的一个分支。对于大量采用自动化设备的办公室来说，室内色彩设计是相当重要的。所以，在进行

48、智能建筑的室内色彩设计时，大空间办公室的墙面、地面、吊顶以及门窗等部位的色彩应平衡，颜色的对比度不能太大，色泽不能太鲜艳,办公区域的色彩，应与机具颜色、照明光色，以及家具、吸声挡板、围板等的色彩相协调，以柔和的基调为主，色相宜暖，并要有和谐的过渡色，以使视线转移时不致产生突然。对于职员休息区域的色彩可以采用转换气氛的色彩，色调宜比较轻快，易于消除疲劳，令人愉快。室内各部分的色彩要求如下表,表8-7 智能建筑室内各部分的色彩要求,8.5 智能化住宅的建筑特点,8.5.1 智能化住宅的面积 8.5.2 户型及套型设计 8.5.3 卧室设计 8.5.4 起居室设计 8.5.6 住宅厨房设计 .5.5

49、餐厅设计 8.5.7 贮存空间的设计 8.5.8 住宅卫生间设计,8.5.1 智能化住宅的面积,表8-8列出了当前一个智能化住宅功能空间面积的参考值,表8-8 智能化住宅功能空间面积的参考值,8.5.2 户型及套型设计,住户是指共同占有一个居住单元的整个一组人员。在多数情况下，住户的概念与家庭户口是一致的。可分为单身户、夫妻户、核心户、主干户、联合户及其他户等。影响户型变化的因素主要有社会形态、住房条件、家庭关系和人口结构。前两类是外部因素，其中社会形态是间接作用，住房条件是直接作用。后两类是内在因素，其中家庭关系是主观的价值取向，人口结构是客观的生命过程。 套型是为满足不同人口规模、结构及居

50、住生活需要的基本物质单位的类型。套型是为住户服务的。整个社会的户型的演变趋势必然影响到套型的发展变化,套型是按不同使用面积、居住空间组成的成套住宅类型。住宅应按套型设计，每套住宅应设卧室、起居室、厨房和卫生间等基本空间。普通住宅套型分为一至四类，其居住空间个数不宜小于以下的规定，：一类住宅，居住空间2个，使用面积34m2；二类住宅，居住空间3个，使用面积45m2；三类住宅，居住空间3个，使用面积56m2；四类住宅，居住空间4个，使用面积68m2。套内空间设计应符合下列要求： （1）卧室与起居室 卧室之间不穿越，卧室私密性良好。卧室、起居室应有直接采光、自然通风，使用面积不小于表8.2的规定。起

51、居室内的门洞布置宜减少直接开向起居室的门的数量。起居室内布置家具的墙面直线长度应大于3m。无直接采光的厅，使用面积不应大于10m2,2）厨房 厨房的使用面积不应小于下列规定：一类和二类住宅为4m2；三类和四类为5m2。应有直接采光、自然通风，并宜布置在套内近入口处。内部设置有洗涤、案台、炉灶及排油烟机等设施或预留位置。 （3）卫生间 四类住宅宜设2个或2个以上卫生间。面积参照表8.2的规定。无前室的卫生间的门不应直接开向起居室或厨房。具有防水、隔声和便于检修的措施。 套内应设置洗衣机的位置，无论是否考虑设置在卫生间,8.5.3 卧室设计,目前的卧室的配套设施及空间大小，空间模式多种多样，同时卧

52、室的种类也在不断地细化，如主卧室、子女卧室、老人卧室、客人卧室等。功能的细化也就对室内设计提出了更高的要求。 不同的户型也就决定了卧室的数量和种类，如一室一厅、二室一厅、三室一厅等等。卧室首先应满足私密性和安定感，其次是卧室的个性需求,主卧室是房屋主人的私人生活空间，它不仅要满足双方情感与志趣的共同理想，而且必须顾及夫妻双方的个性需求。高度的私密性和安定感是主卧室布置的基本要求。在功能上，主卧室一方面要满足休息和睡眠等要求；另一方面，它必须合乎休闲、工作、梳妆及卫生保健等综合要求。因此，主卧室应具有睡眠、休闲、梳妆、盥洗、贮藏等综合功能,子女卧室相对主卧室可称为次卧室。是儿女成长与发展的私密空

53、间，在设计上充分满足儿女的年龄、性别与性格等特定的个性因素。宜分为婴儿起卧室、幼儿期卧室、儿童期卧室、青少年期卧室和青年期卧室等类型分别进行设计。 老人卧室老人卧室一是要安静，门窗、墙壁的隔音效果要好，二是朝向以南面为佳，采光不必太多，环境要好,8.5.4 起居室设计,起居室是家庭团聚、会客、欣赏影视音乐、娱乐和阅读的场所。应满足：布局主次分明、交通线路、空间结构合理，能够通风防尘等。 众多的活动是以一个区域为主，以形成起居室的空间核心，在起居室中通常是以聚谈、会客空间为主体，辅助以其他区域而形成主次分明的空间布局,起居室在功能上作为住宅的中心，在交通上则是住宅交通体系的枢纽，起居室常和户内的

54、过厅、过道以及房间的门相连，而且常采用穿套的形式。意起居室内的线路，应避免起居室空间受到完整性和安定性破坏。平面的设计应满足家具的摆放要求，以便围合、分割空间，保持区域空间的完整性。 在实践中，起居室常常直接与户门相连，甚至在开门时可直接看到起居室内的情况。有时起居室兼做餐厅使用，客人的来访对家庭生活影响较大，因此在室内布置时宜采取一定的措施进行空间和视线的分割，优化起居室的空间结构，满足人的心理需求,8.5.5餐厅设计,确定餐厅的位置 餐厅是家人日常进餐并兼作欢宴亲友的活动空间。每一个家庭都应设置一个独立的餐厅。条件不具备的，也应在起居室或厨房设置一个开放或半独立的用餐区。由于功能较单一，因

55、而室内设计必须从空间界面的设计、材质的选择以及色彩灯光的设计和家具等方面全方位的配合来营造一种适宜进餐的气氛。 餐厅的位置应位于厨房与起居室之间，这样在使用上可节约食品供应时间和就座进餐的交通线路。在布局上则完全取决于各个家庭不同的生活与用餐习惯,处理好餐厅的装修,当餐厅处于一个闭合空间时，其表现形式可自由发挥；而处于开放型布局时，则应与其同处一个空间的其他区域保持统一的格调。 在灯光处理上，餐厅顶部的吊灯或灯棚属餐厅的主光源，亦是形成情调的视觉中心。在空间允许的前提下，宜在主光源周围布设低照度的辅助灯具，以丰富光线的层次，用以营造轻松愉快的气氛。装修时餐厅的顶棚设计往往比较丰富而且讲究对称，

56、其几何中心对应的位置是餐桌，无论圆桌还是方桌，就餐者均围绕餐桌而坐，从而形成一个无形的中心环境,8.5.6 住宅厨房设计,合理调整厨房功能，加强厨房公共空间属性 .优化厨房在住房套型中的平面布置 .根据炊事行为建立厨房秩序、布置家具设备 .设置管线区 .扩大厨房电气设计,合理调整厨房功能，加强厨房公共空间属性,智能化住宅厨房加工食品的炊事功能应得到充分体现，从储藏、清洗、备餐、烹饪配餐到餐后的清理等全部炊事行为都应有秩序地组织在厨房之中。其发展趋势是趋向开放，与进餐的小厅相连，或与起居空间相通。使炊事者在操作的同时，参与其他成员的生活行为，也便于家庭成员参与炊事行为，使炊事行为成为一种娱乐和享

57、受,优化厨房在住房套型中的平面布置,按户内居住行为分区，厨房属共用行为区，即动区。因炊事行为从购物开始，清除垃圾终止，故厨房宜靠近户门；炊事行为的目的是提供饮食，故应与餐室相连；为延续交谈与增强团聚气氛，厨房能与起居室相容则更理想；与卫生间相邻可节省设备管线，便于管线维修、更新；由于烹调产生热量、食物不宜受太阳光直射，最好设于北向房间；连接服务阳台，不仅可为操作者提供一个室外活动空间，还可以利用较低气温条件储藏食品,根据炊事行为建立厨房秩序、布置家具设备,在厨房内的布置顺序应该是：冰箱近入口，炉灶近餐桌，水池在两者之间，并宜在三件设备两侧布置操作台面。主要操作台设在水池与炉灶之间。在规模大、设

58、备全的厨房中，储藏区增加了冰柜，洗涤区增加洗碗机和垃圾处理机，烹饪区增加烤箱和微波炉等。按此规律布置，厨房既可减少操作者的无效劳动，又便于部件产品的标准化，管线、管件的定型化及设置管线区,设置管线区,设置定型管线区能改善厨房室内空间视觉效果，保护管线与表具，提高管线设计、安装、生产的标准化程度，便于厨房设备与管线接口的衔接，以及管线维修、管理和更换，促进管材、管件的改型和配套生产，以及推动厨房设备家具产品的定型与开发。 管线区有竖管区与横管区之分。竖管区可在厨房之外或占一墙角，结合小面积住宅条件建议设在外墙与设备之间，其范围不大于30cm50cm，以便于掩蔽。横管区布置在低柜后侧1015cm范

59、围内,扩大厨房电气设计,厨房照明设计的原则是：结合操作行为照亮工作区，提高照明效率，满足操作者的需要。同时，在家用电器产品不断开发和普及的今天，厨房电气设计也应有一定的余量。如可在厨房一隅设置洗衣机、电熨斗，以便一个人同时做几件事，节省时间，提高效率,8.5.7 贮存空间的设计,被忽视的空间是指那些建筑师留给我们的未被家庭活动影响，又没有实际价值的边边角角的空间部分，以及那些被家具占用的又浪费的空间，如走廊的顶部、沙发、床的下部等。通常有三类，一是可重叠利用而未加以利用的空间；二是在室内布置家具设备时，形成难以利用而闲置的角落；三是未被利用的家具空腹。充分利用被忽视的空间，可以大大地提高房屋的

60、有效使用率，提高建筑本体智能化水平，同时也起到美化居室的作用,8.5.8 住宅卫生间设计,卫生间是“设有大便器、洗浴卫生设备或预留洗浴设备位置的空间”，是住宅中最需运用人体工效学进行设计的空间。在现代住宅中卫生间已发展成一组空间，这组空间围绕着便溺、洗浴、洗涤三项基本活动，分别组成多种不同功能的活动空间。但卫生间却是我国住宅中最新的、但却是最落后的活动空间。住宅的等级在很大程度上取决于卫生间设计的质量,卫生间应配备便器、洗浴器、洗脸盆三件卫生器具并考虑放置洗衣机位置和适当的存放空间。智能化住宅的卫生间设施配备应达到下列水平： （1）采用新型节水便器，典型如低水箱虹吸式坐便器。 （2）以盆浴为主