高层建筑设计原理-同济大学

高层建筑设计原理HIGH-RISEBUILDINGDESIGNPRINCIPLES同济大学继续教育学院2高层建筑设计原理

HIGH-RISEBUILDINGDESIGNPRINCIPLES概论裙楼及地下室结构选型总平面设计造型设计标准层设计经典案例一·概论1.1高层建筑的定义、分类·一些国家对高层建筑的规定·我国对高层建筑的规定·高层建筑分类和耐火等级1.2高层建筑的发展·国外高层建筑的发展·我国高层建筑的发展1.3高层建筑设计特点1.4高层建筑类型

在1972年国际高层建筑会议（美国宾西法尼亚州伯克利市）上，对高层的定义取得了比较统一的认识，并把高层建筑划分为四类：

第一类高层建筑：9～16层（最高到50m）

第二类高层建筑：17～25层（最高到75m）

第三类高层建筑：26～40层（最高到100m）第四类超高层建筑：40层以上（高度在100m以上）一些国家对高层建筑的规定1.1高层建筑的定义、分类

根据我国现行《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ45-82）规定，10层及10层以上的住宅及高度超过24m的其他民用建筑为高层建筑，具体如下：

十层及十层以上为高层住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。我国对高层建筑的规定我国现行的《高层民用建筑设计防火规范》根据高层民用建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度将其分为两类。并规定一类高层建筑耐火等级为一级，二类高层建筑的耐火等级不低于二级.高层建筑分类和耐火等级1.1高层建筑的定义、分类高层建筑的发展可以追溯到古罗马时期（公元80年），当时罗马城中已建10层高的砖石建筑。高层建筑是在19世纪中期产业革命后逐步发展起来的。近代高层建筑的发展大致可以分为五个时期。国外高层建筑的发展1.2高层建筑的发展第一时期第二时期第三时期第四时期第五时期时间1865～18931893～一战前一战后～1929二战后～1970s1970s～现在特征结构主义古典复兴装饰主义“方盒子”“高技派”折衷造型各异代表作家庭保险公司大楼帝国大厦格雷垒大厦西格拉姆大厦纽约哈顿总部地点芝加哥纽约纽约芝加哥全球全球我国的高层建筑最早可追溯到战国高台建筑时期。但我国近代的高层建筑发展晚于欧洲国家，但随着经济的发展，其发展数量呈急速上升趋势,并且超高层建筑逐渐盛行。截至2012年，我国共建成超高层建筑94幢，主要集中在经济发达的长三角和珠三角地区，二线城市的数量也在显著增加。国内典型超高层建筑有上海环球金融中心（492m）、台北101大厦（509m）和上海中心（632m）等。我国高层建筑的发展1.2高层建筑的发展高层建筑是在一定场地条件下实行竖向空间拓展，以争取更多楼层面积和总建筑面积。这种按竖向空间基层的相同楼层就是标准层，它是高层建筑设计的核心问题。标准层的空间布局的组织需要在设计过程中细细推敲。标准层1.3设计特点高层建筑是城市空间的主角，尤其是特大城市中的超高层建筑，往往是作为地标性建筑，要在设计过程中注意它的象征性和识别性。同时，高层建筑影响城市轮廓的起伏节奏和城市天际线的分维值，对城市的艺术形象具有决定性作用，因此在设计过程中要与城市整体进行联系。1.3设计特点城市空间高层建筑高度较高，与一般建筑相比，还需要考虑风压、侧向位移、地震等因素，因此在结构上有很高的要求。同时，不同的结构会有不同的结构占有面积，因此，在设计前期进行合适的结构选型十分重要。结构选型1.3设计特点1.3设设计特特点高层建筑筑高度较较高，与与一般建建筑相比比，还需需要考虑虑风压、、侧向位位移、地地震等因因素，因因此在结结构上有有很高的的要求。。同时，，不同的的结构会会有不同同的结构构占有面面积，因因此，在在设计前前期进行行合适的的结构选选型十分分重要。。防火设计我国高层层建筑一一般按高高度分为为民用和和工业两两个大类类，若干干小类。。在民用用建筑大大类中，，从建筑筑功能来来看，高高层建筑筑有办公公楼（分分商业和和行政办办公楼））、旅馆馆、病房房楼、住住宅、公公寓以及及综合体体等多种种类型。。其中，，办公楼楼、旅馆馆、住宅宅是三种种主要的的建筑类类型，分分别占国国内已建建高层建建筑的35%、、15%和40～50%的比比率。两大类、若干小类1.4高高层建建筑的类类型二·总平平面设计计2.1总总平面面设计要要点2.2总总平面面交通组组织·高层建建筑与城城市交通通系统的的衔接·高层建建筑基地地内的交交通组织织2.3防防火设设计高层建筑筑不同的的类型、、规模和和裙楼功功能配置置对总平平面布局局有不同同的特点点，主要要反映在在以下三三个方面面：一是是居住类类建筑重重视朝向向和日照照间距，，重视绿绿地率；；二是高高层公共共建筑重重视沿街街商业价价值的挖挖掘，对对地面停停车有明明确的要要求，而而居住区区为了争争取绿地地也鼓励励地下停停车；三三是裙楼楼功能配配置复杂杂的高层层建筑出出入口较较多，交交通组织织复杂，，容易引引起流线线交叉。。不同类型的高层建筑2.1总总平面面设计要要点居住类建建筑重视视朝向和和日照间间距，重重视绿地地率高层公共共建筑重重视沿街街商业价价值的挖挖掘，对对地面停停车有明明确的要要求裙楼功能能配置复复杂的高高层建筑筑出入口口较多，，交通组组织复杂杂在总平面面设计中中需要考考虑的重重点问题题是场地地处理、、建筑布布局以、、交通组组织设计计及高层层建筑在在城市中中的景观观效应等等，因而而地下车车库出入入口和塔塔楼位置置的选择择和布局局十分重重要。地下车库与塔楼2.1总总平面面设计要要点高层建筑筑基地应应与城市市道路相相邻接，，否则应应设基地地道路与与道路红红线所划划定的城城市道路路相连接接，高层层建筑项项目规划划要点和和控制图图则一般般都规定定了基地地车流出出入的方方向。平面接口2.2总总平面面交通组组织高层建筑筑与城市市交通系系统的衔衔接主要要体现在在接口形形式上，，有平面面和立体体两大形形态。其其中，立立体接口口一般为为高层商商业综合合体使用用，除了了重庆等等山地城城市，高高层住宅宅和城市市交通系系统之间间一般很很少有立立体接口口。立体接口口是指建建筑基地地道路以以立体交交叉的形形式与城城市道路路接口，，这种形形式通常常用于高高层建筑筑直接与与轨道交交通、封封闭式汽汽车专用用道或空空中和地地下步行行系统相相连接。。立体接接口为高高层建筑筑选择交交通方式式提供了了更大的的弹性，，同时能能减轻高高层建筑筑产生的的大量机机动车对对城市道道路的压压力，因因而为不不少大型型高层建建筑项目目所采用用。立体接口2.2总总平面面交通组组织“方大企业业总部””获奖作作品/HuasenArchitects方大总部部与城市公交总站站相结合合方大总部部与城市空空间的立立体接口口方大总部部与城市空空间的立立体接口口方大总部部与城市空空间的立立体接口口高层建筑筑基地内内的交通通组织就就是基地地内交通通设施的的平衡与与分配，，设计时时应主要要考虑三三个方面面的内容容：首先是是交通通流线线特征征，即即高层层公共共建筑筑是单单座建建筑或或建筑筑群的的人流流、车车流、、物流流特征征，而而高层层住宅宅设计计的则则是居居住区区的道道路交交通体体系；；然后交交通设设施的的分配配与平平衡，，即停停车量量与建建筑面面积之之间的的比例例，停停车方方式的的要求求，以以及地地面和和地下下停车车的比比例；；最后是是在道道路设设施及及路权权上体体现人人车冲冲突模模式，，清晰晰划分分人行行道、、非机机动车车道、、机动动车道道、人人非混混用车车道、、机非非混用用车道道。交交通设设施的的分配配与平平衡，，突出出表现现在高高层住住宅区区的人人车冲冲突模模式及及道路路分级级方面面。基地内部的交通组织2.2总总平面面交通通组织织总平面面交通通组织织(新新加坡坡Ardmore公公寓大大楼)防火间距2.3防防火设设计消防车车道通通常按按照单单向车车道来来设计计，其其宽度度应不不小于于4m，消消防车车道上上空4m以以内的的范围围不应应有障障碍物物。消消防车车道与与高层层建筑筑外墙墙距离离宜大大于5m，，为便便于设设置登登高救救援的的登高高车操操作场场地。。近端端式消消防车车道应应设有有回车车道或或回车车场，，回车车场规规模不不小于于15mX15m。。消防防车道道转弯弯处需需要有有合理理的转转弯半半径（（9~12m））。消防车道2.3防防火设设计通常把把登高高消防防车能能靠近近高层层建筑筑主体体，便便于消消防车车作业业和消消防人人员进进入高高层建建筑进进行抢抢救人人员和和扑灭灭火灾灾工作作的建建筑立立面，，称为为该建建筑的的消防防扑救救面或或消防防登高高面。。高层层建筑筑的底底边至至少有有一个个长边边，或或周边边长度度的1/4且不不小于于一个个长边边的长长度范范围，，作为为消防防扑救救面。。在这这一范范围内内，不不应设设置高高度大大于5m，，进深深大于于4m的裙裙房，，且在在此范范围内内必须须设有有直通通室外外的楼楼梯或或直通通楼梯梯间的的出口口.消防扑救面2.3防防火设设计消防扑救面2.3防防火设设计三·裙裙楼及及地下下室3.1裙裙楼平平面设设计要要点3.2裙裙楼功功能分分区与与流线线组织织3.3裙裙楼中中庭设设计·封闭闭性中中庭·线型型中庭庭·贴边边型中中庭·并联联型中中庭·分段段式中中庭3.4地地下室室设计计3.1设设计要要点第一，，裙楼楼与周周围环环境及及城市市空间间的协协调与与近地地空间间的营营造。。第二，，建筑筑主、、次入入口空空间及及各种种流线线的组组织。。第三，，裙楼楼空间间的设设计需需要一一定的的通用用性和和灵活活性。。这是是为了了满足足不断断变化化的市市场要要求，，也就就是说说功能能变更更对空空间的的要求求能够够通过过装修修调整整。首首层大大堂的的空间间尺度度把握握，尽尽量中中心无无柱（（特别别是旅旅馆）），且且应注注意中中庭的的尺度度和空空间的的艺术术效果果。第四，，裙楼楼交通通系统统的组组织及及与塔塔楼和和地下下车库库交通通系统统的关关系。。注意意塔楼楼、裙裙楼、、地下下车库库三套套流线线的分分离，，以及及内部部与外外部流流线的的划分分，矛矛盾的的焦点点往往往集中中在首首层平平面的的布置置。第五，层高高的把把握。。裙楼楼的层层高与与空间间类型型有关关。不不含中中庭空空间和和特别别空间间（如如影视视厅堂堂、室室内球球类运运动场场以及及货舱舱室购购物商商业空空间））的裙裙楼层层高一一般都都应有有4～6m，首层层一般般5～6m，二层层及以以上楼楼层一一般4～5m.裙楼是是指与与高层层建筑筑主体体相连连的，，高度度不超超过24m的附属属建筑筑。作作为相相对较较矮的的部分分，裙裙楼对对城市市生态态的影影响较较小，，但是是对街街道尺尺度和和城市市公共共空间间去有有重要要的影影响。。因此此裙楼楼的功功能与与流线线组织织以及及体形形设计计很重重要。。裙楼楼设设计计的的要要点点主主要要有五五个方方面面。通过过裙裙楼楼虚虚空空间间的的处处理理，，减减弱弱了了高高层层建建筑筑的的压压迫迫感感（（香香港港唯唯港港荟荟酒酒店店））中庭庭的的尺尺度度和和空空间间的的艺艺术术效效果果（（香香港港唯唯港港荟荟酒酒店店））矛盾盾的的焦焦点点往往往往集集中中在在首首层层平平面面的的布布置置（（香香港港唯唯港港荟荟酒酒店店））裙楼楼的的层层高高与与空空间间类类型型有有关关（（北北京京银银河河SOHO））裙楼楼功功能能分分区区与与流流线线组组织织和和裙裙楼楼的的功功能能组组合合方方式式有有关关。。为为了了简简化化设设计计，，可可以以将将高高层层建建筑筑的的功功能能分分为为若若干干空空间间模模块块来来研研究究。。虽然然不不同同的的功功能能模模块块在在裙裙楼楼中中的的空空间间比比例例不不同同，，但但高高层层建建筑筑中中，，同同样样的的功功能能模模块块内内部部，，细细分分的的分分区区和和流流线线组组织织却却没没有有本本质质差差别别，，所所不不同同的的只只是是个个功功能能模模块块直直接接的的连连接接方方式式，，这这也也是是裙裙楼楼的的交交通通流流线线组组织织的的主主要要内内容容。。3.2功功能能分分区区与与流流线线组组织织立体体的的方方式式来来表表达达空空间间模模块块（（香香港港唯唯港港荟荟酒酒店店））图示示的的方方式式来来表表达达空空间间模模块块（（深深圳圳证证劵劵交交易易所所新新总总部部大大楼楼））中庭庭空空间间类类型型按按其其空空间间方方位位及及与与母母体体建建筑筑的的相相对对位位置置关关系系通通常常可可分分为为五五大大空空间间类类型型：：封封闭闭型型中中庭庭、、线线型型中中庭庭、、贴贴边边型型中中庭庭、、并并联联型型中中庭庭和和分分段段型型中中庭庭等等。。3.3中中庭设设计所有的侧侧面都不不直接对对外，平平面形状状可以为为任何形形式。这这是最常常见的基基本形式式。如深深圳书城城宝安城城方案。。封闭性中庭3.3裙裙楼中中庭设计计长向中庭庭，两长长向侧面面为建筑筑所围。。此类型型一般应应做商业业中庭。。线型中中庭由于于长度方方向实现现与空间间景物的的变化处处理，长长可以获获得十分分丰富的的艺术空空间效果果。如同同济大学学图书馆馆扩建中中庭。线型中庭3.3裙裙楼中中庭设计计至少有一一侧面直直接对外外，对外外面可以以提供室室外景观观、自然然光和太太阳能。。如图所所示，香香港唯港港荟酒店店的中庭庭两侧对对外。贴边型中庭3.3裙裙楼中中庭设计计在一幢建建筑中布布置两个个以上，，彼此有有交通联联系又各各自服务务一个区区域的中中庭。如如美国芝芝加哥拉拉什大学学医学中中心（Perkins+Will）中中庭、香香港汇丰丰银行以以及同济济大学综综合楼中中庭。并联型中庭3.3裙裙楼中中庭设计计美国芝加加哥拉什什大学医医学中心心（Perkins+Will）中庭只限于建建筑局部部区域的的中庭。。其一般般用途有有：在高高层建筑筑中，作作为某基基层服务务的中庭庭；在新新老建筑筑整合品品和中，，作为过过渡的中中庭；在在建筑综综合体中中，作为为非联系系的独立立中庭。。分段式中庭3.3裙裙楼中中庭设计计·地下车库库最小面面积=所所需布置置的最小小车位数数X35㎡·出入口数数量和宽宽度：·大中型地地下车库库的车辆辆出入口口不应少少于两个个，特大大型地下下车库的的车辆出出入口不不少于3个·坡道净宽宽度：双双向行驶驶不少于于7m，，单向行行驶不少少于4m。出入入口之间间的净距距离不少少于10m。停停车50辆以下下的车库库可设一一条宽度度不小于于4m的的单行坡坡道出口口，停车车100辆以下下的车库库可设一一条宽度度不小于于7m的的双行坡坡道入口口，100辆以以上的车车库需设设两个车车辆出入入口，间间距不小小于10m地下车库：车位数3.4地地下室室设计计地下车库：出入口视线3.4地地下室室设计计地下车库：坡度3.4地地下室室设计计·停放小小轿车车的地地下车车库层层高一一般为为3~3.4m·人员疏疏散：：最大大防火火分区区面积积为2000㎡㎡，每每个防防火分分区人人员安安全出出入口口不少少于两两个，，在同同一时时间人人数不不超过过25人或或≤50辆辆车时时，可可设一一个安安全出出入口口。采采用封封闭楼楼梯间间。·柱网布布置：：每柱柱距停停3辆辆车比比较合合适，，通常常柱距距为8.1~8.4m。。地下车库：其它3.4地地下室室设计计四·标标准层层设计计4.1标标准层层设计计要点点4.2标标准层层平面面形式式·一般般标准准层平平面形形式·特殊殊标准准层平平面形形式4.3标标准层层核心心体排排布·垂直直交通通设计计·集中中式·分散散式·综合合式4.4防防火火与疏疏散设设计标准层层的设设计存存在一一定的的难度度：比比如说说处理理标准准层平平面形形式与与建筑筑造型型的关关系，，及其其与建建筑节节能的的矛盾盾；另另外把把我地地下车车库、、标准准层和和裙楼楼柱网网布置置的对对位关关系；；还有有确定定楼梯梯和消消防电电梯的的位置置及安安全出出入口口的位位置。。标准层层的设设计要要点主主要在在四个个方面面：一一是标标准层层平面面形式式的设设计；；二是是结构构选型型与柱柱网布布置；；三是是防火火分区区与安安全疏疏散设设计；；四是是确定定各类类管道道井的的位置置和数数量。。4.1标标准层层设计计要点点交通问问题——注重交交通效效率，，双面面布置置房间间的走走到净净宽不不小于于1.6m，单单面布布置房房间的的走道道净宽宽不小小于1.3m柱网与与柱距距——常用尺尺寸7.2mX7.2m~8.1mX8.1m层高的的确定定4.1标标准层层设计计要点点办公功能4.1标标准层层设计计要点点旅馆·注意景景观因因素，，充分分发挥挥周边边环境境的景景观价价值·柱网通通常采采用7.2mX7.2m~8.4mX8.4m，便便于客客房、、裙房房和地地下车车库的的排布布。p1072-29·通常有有空调调的客客房净净高不不能低低于2.4m，，走廊廊净高高不能能低于于2.1m，卫卫生间间及小小过道道处不不应低低于2.0m。。高层层旅馆馆层高高最低低可做做到2.6m，，一般般为2.8~3.3m。。·旅馆的的客房房开间间取3.6~4.5m。。进深深长宽宽比不不超过过2:14.1标标准层层设计计要点点旅馆·注意景景观因因素，，充分分发挥挥周边边环境境的景景观价价值·柱网通通常采采用7.2mX7.2m~8.4mX8.4m，便便于客客房、、裙房房和地地下车车库的的排布布。p1072-29·通常有有空调调的客客房净净高不不能低低于2.4m，，走廊廊净高高不能能低于于2.1m，卫卫生间间及小小过道道处不不应低低于2.0m。。高层层旅馆馆层高高最低低可做做到2.6m，，一般般为2.8~3.3m。。·旅馆的的客房房开间间取3.6~4.5m。。进深深长宽宽比不不超过过2:1·经济型型客房房进深深常为为7~10m·内廊式式客房房的标标准间间为20~30间为为宜，，塔塔式高高层酒酒店标标准层层一般般可布布置客客房16~24间4.1标标准层层设计计要点点旅馆4.2标标准层层平面面形式式一般标标准层层的平平面形形式有有基本本的几几何形形平面面、组组合的的几何何形平平面、、曲线线的几几何形形平面面。一般标准层平面形式基本的的几何何平面面：就是平平面为为矩形形、三三角形形、梯梯形、、规则则对称称多边边形及及任意意多边边形。。一般标准层平面形式4.2标标准层层平面面形式式一些基基本几几何平平面组合的的几何何平面面：这种平平面呈呈某些些拉丁丁字母母形、、中文文字形形、物物象形形。这这些几几何图图形的的共同同特征征是：：以若若干方方形、、矩形形等功功能平平面对对核心心体以以双向向对称称、单单向对对称、、逆行行对称称进行行拼接接，有有时这这些放放射形形平面面的端端点还还可以以再延延伸和和扩展展。核核心体体可以以多于于一个个，对对称中中心不不一定定在核核心体体里面面。一般标准层平面形式4.2标标准层层平面面形式式一些组组合几几何平平面曲线的的几何何平面面：这是从从基本本的几几何形形与某某些组组合几几何图图形发发展与与变体体而来来的一一种类类型。。环绕绕核心心体布布置的的功能能平面面常呈呈圆形形、卵卵形环环或若若干内内凹、、外凸凸弧片片。有有时，，平面面周界界轮廓廓是用用直线线、折折线与与圆弧弧线相相结合合，并并对平平面中中心做做某种种对称称的各各种几几何形形。如爱沙沙尼亚亚塔尔尔图的的蜗牛牛大厦厦。一般标准层平面形式4.2标标准层层平面面形式式4.2标标准层层平面面形式式上述标标准层层的平平面形形式仅仅仅是是高层层建筑筑一般般标准准层的的基本本形式式，实实际工工程中中还有有在标标准层层基本本形式式上组组合或或衍生生出来来的特特殊标标准层层形式式。这这些特特殊的的标准准层丰丰富了了高层层建筑筑的造造型和和环境境，但但对建建筑面面积和和进深深的不不同要要求同同时也也引起起结构构偏心心和管管线偏偏移的的问题题，导导致塔塔楼结结构、、构造造及管管线较较难处处理，，层高高和造造价相相应增增加，，因此此在实实际工工程中中，特特殊形形式的的标准准层并并不多多见。。常见见的特特殊标标准层层形式式有分分段型型标准准层和和渐变变型标标准层层。特殊标准层平面形式分段型型标准准层：：分段段型标标准层层是指指标准准层在在垂直直方向向有明明显不不同的的几种种形式式的情情况，，引起起的原原因可可能是是造型型需要要，也也可能能是垂垂直方方向不不同的的功能能组合合，如如高层层综合合体中中办公公区和和客房房区的的组合合叠加加。4.2标标准层层平面面形式式特殊标准层平面形式分段型型标准准层-对角角线大大厦（（韩国国首尔尔）分段型型标准准层-Z设设计大大楼（（以色色列霍霍隆））渐变型型标准准层：：渐变变型标标准层层叠加加的塔塔楼有有强烈烈的韵韵律感感，在在垂直直方向向空间间的张张力很很大。。一般般情况况下，，渐变变型标标准层层面积积总是是从下下往上上逐渐渐形成成变小小或等等面积积扭转转。这这是现现在建建筑师师们非非常常常用的的一种种设计计手法法。4.2标标准层层平面面形式式特殊标准层平面形式渐变型型标准准层-城市市生活活项目目（意意大利利米兰兰）电梯数数量的的确定定：计算法法参照法法垂直交通设计4.3标标准层层核心心体排排布电梯数数量的的确定定：估算法法垂直交通设计4.3标标准层层核心心体排排布电梯厅厅布局局垂直交通设计4.3标标准层层核心心体排排布电梯分分区单区电电梯系系统多区电电梯系系统区中区区系统统——在摩天天楼中中部设设置高高空大大厅，，供使使用者者换乘乘电梯梯，避避免电电梯过过高运运行。。垂直交通设计4.3标标准层层核心心体排排布4.3标标准层层核心心体排排布在高层层建筑筑设计计中，，常将将楼梯梯、电电梯、、设备备辅助助用房房、管管井等等集中中布置置，竖竖向贯贯通，，并与与相应应结构构形式式组成成“核核心””，用用以抵抵抗巨巨大的的风和和地震震侧移移，这这部分分通常常称之之为““核心心体””，而而把用用于办办公、、居住住、娱娱乐、、休息息等人人们日日常使使用的的部分分称为为“壳壳体””。就就“核核心体体”与与“壳壳体””相对对布局局与组组合关关系而而言，，在标标准层层中可可有集中式式、分散式式和综合式式等三种种主要要形式式。4.3标标准层层核心心体排排布形形式从使用用功能能出发发，要要求高高层建建筑标标准层层的使使用空空间有有良好好的采采光、、交通通流线线和工工作与与居住住相适适应的的空间间划分分。集集中式式布置置方式式是将将“核核心体体”部部分集集中起起来，，在标标准层层中独独立成成区，，它与与使用用部分分的““壳体体”关关系又又可分分为中中心式式、对对称集集中式式、偏偏心集集中式式和独独立集集中式式等几几种。。高层层住宅宅中最最经常常使用用这种种形式式。集中式4.3标标准准层层核核心心体体排排布布中心心式式：：此此种种布布局局整整体体上上最最均均衡衡,有有效效使使用用空空间间与与核核心心体体的的接接触触最最为为充充分分，，适适合合不不同同面面积积大大小小、、平平面面形形状状、、纵纵横横比比例例的的标标准准层层构构成成。。集中式Contemporaine公公寓寓标标准准层层平平面面核核心心体体位位置置（（美美国国芝芝加加哥哥））对称称中中心心式式：：即即将将核核心心体体至至于于标标准准层层平平面面中中部部，，两两端端布布置置有有效效使使用用空空间间、、构构成成左左右右对对称称的的功功能能布布局局，，特特点点是是核核心心体体不不影影响响房房间间采采光光，，横横向向刚刚度度好好，，交交通通方方便便。。集中式4.3标标准准层层核核心心体体排排布布集中式偏心心集集中中式式：：将将核核心心体体部部分分布布置置在在标标准准层层的的一一端端或或者者一一侧侧，，形形成成偏偏心心式式布布置置。。这这种种侧侧向向偏偏心心布布置置方方式式对对于于核核心心体体部部分分的的交交通通或或辅辅助助用用房房可可争争取取到到一一定定采采光光面面。。4.3标标准准层层核核心心体体排排布布集中式独立立集集中中式式：：将将合合体体部部分分至至于于高高层层建建筑筑主主体体之之外外灵灵活活布布置置，，偏偏心心式式即即转转换换成成独独立立式式，，构构成成高高层层建建筑筑附附贴贴式式独独立立体体量量，，使使建建筑筑有有效效使使用用空空间间更更加加灵灵活活、、完完整整，，不不但但有有利利于于交交通通、、防防火火与与疏疏散散，，而而且且可可以以构构成成高高层层建建筑筑的的形形体体变变化化。。4.3标标准准层层核核心心体体排排布布4.3标标准准层层核核心心体体排排布布分散散式式又又可可分分为为对对称称分分散散式式、、自自由由分分散散式式和和独独立立分分散散式式。。分散式对称称分分散散式式：：在在集集中中式式的的基基础础上上，，将将核核心心体体一一分分为为二二，，或或者者一一分分为为四四，，演演变变成成具具有有两两个个或或者者四四个个核核心心体体（（两两端端或或者者四四角角布布置置））的的对对称称分分散散式式。。例例如如UNStudio设设计计的的新新加加坡坡Ardmore公公寓寓大大楼楼分散式4.3标标准准层层核核心心体体排排布布分散式根据据标标准准层层平平面面形形式式与与功功能能组组合合需需要要，，在在兼兼顾顾结结构构合合理理性性的的前前提提下下，，灵灵活活、、自自由由地地安安排排核核心心体体布布局局，，呈呈自自由由分分散散式式。。如如万万科科的的北北京京公公园园5号号住住宅宅楼楼。。4.3标标准准层层核核心心体体排排布布分散式独立立分分散散式式：：为为使使建建筑筑内内部部功功能能更更为为灵灵活活和和建建筑筑形形体体塑塑造造具具有有较较大大的的可可塑塑性性，，有有时时将将核核心心体体移移出出平平面面以以外外，，独独立立分分散散布布局局，，可可使使建建筑筑产产生生独独特特的的艺艺术术效效果果。。如如图图索索尔尔克克生生物物研研究究所所。。4.3标标准准层层核核心心体体排排布布索尔尔克克生生物物研研究究所所丰丰富富的的形形态态（（美美国国加加州州））综合合式式布布置置，，有有的的可可能能以以某某种种布布局局为为主主而而兼兼具具另另一一种种布布局局特特征征；；有有的的可可能能将将两两种种甚甚至至三三种种方方式式融融合合成成一一体体。。如如图图WOHA设设计计的的中中国国三三亚亚洲洲际际度度假假酒酒店店。。它它时时常常兼兼具具各各种种布布局局的的优优点点，，但但是是处处理理不不但但也也会会给给使使用用和和管管理理带带来来麻麻烦烦，，降降低低平平面面利利用用效效率率。。综合式4.3标标准准层层核核心心体体排排布布防火分区4.4防防火火与与疏疏散散设设计计防火分区4.4防防火火与与疏疏散散设设计计1.封封闭闭楼楼梯梯间间———防火火等等级级低低，，楼楼梯梯间间应应靠靠外外墙墙，，楼楼梯梯间间的的门门应应为为乙乙级级防防火火门门。。2.防防烟烟楼楼梯梯间间———具有有防防烟烟前前室室和和防防排排烟烟设设施施，，并并与与建建筑筑物物内内使使用用空空间间分分隔隔的的楼楼梯梯间间。。3.室室外外疏疏散散楼楼梯梯———主要要用用于于应应急急疏疏散散，，可可作作为为辅辅助助防防烟烟楼楼梯梯使使用用。。4.剪剪刀刀楼楼梯梯———在同同一一楼楼梯梯间间设设置置一一堆堆相相互互重重叠叠又又互互不不相相通通的的两两个个楼楼梯梯，，可可认认为为是是两两个个独独立立的的疏疏散散口口。。竖向疏散通道设计4.4防火火与疏散设计计竖向疏散通道设计4.4防火火与疏散设计计消防电梯——火灾时可以运运送消防人员员，消防器材材以及抢救受受伤人员的交交通工具，需需设置前室。。下列情况需要要设置消防电电梯：·一类高层公共共建筑·10层及10层以上的塔塔式住宅·12层及12层以上的但但愿是和通廊廊式住宅·高度超过32m的二类高高层公共建筑筑消防电梯的数数量根据以下下条件决定：：·消防电梯宜设设置在不同的的防火分区内内·当每层建筑面面积不大于1500㎡时时，应设一台台·当每层建筑面面积大于1500㎡，小小于4500㎡时，应设设两台·当每层建筑面面积大于4500㎡时，，应设3台·消防控制室——宜设在高层建建筑的首层或或地下一层竖向疏散通道设计4.4防火火与疏散设计计疏散距离4.4防火火与疏散设计计疏散宽度4.4防火火与疏散设计计五·造型设计计5.1造型型设计要点5.2造型型设计手法·分层收进·退层台阶·截切挖凿·斜面体·复式曲面体体·倒收进1.理解高层建筑筑双重的视觉觉尺度特性，，了解城市尺尺度，把握近近人尺度，力力求高层建筑筑特别是高层层建筑底部尺尺寸与环境空空间的融合。。2.正确把握高层层建筑的尺度度，恰当地划划分高层建筑筑底部、中部部和顶部三段段的比例。3.掌握高层建筑筑体形组合的的技巧，注意意各比例的协协调，注意裙裙楼的高度和和顶部的尺度度不能太小。。4.顶部和入口（（雨篷）造型型既是难点，，也是识别高高层建筑的重重点部位。高层建筑造型设计要点5.1造型型设计要点5.2造型型设计方法5.2造型型设计方法高层建筑立体体空间造型采采用分层收进进的方式，最最早可以追溯溯倒1916年的美国，当当时纽约颁发发“高度与后后引”（High&SetBack）的城市建筑筑管理条例，，只在是城市市空地能够获获得更多的日日照阳光，导导致了分层收收进型的高层层建筑的大量量出现。纽约约曼哈顿区或或者芝加哥的的高层建筑群群多为此类。。分层收进纽约街道的分分层收进景观观5.2造型型设计方法采用建筑平面面及形体艺术术处理的艺术术手法，可以以说是现代手手法向上收进进的一种建筑筑形态，也是是比较流行的的一种建筑式式样。主要有有单向台阶，，双向台阶、、横向台阶、、缓坡与缓坡坡台阶、自由由坡台阶和特特别处理台阶阶等几种方式式退层台阶退层台阶处理理手法退层台阶处理理手法即在不同楼高高处突出变化化形状，就是是从某层到某某层“切掉””平面中的某某块或者某几几块，从而形形成新的平面面形状。截切挖凿5.2造型型设计方法“天空村”竞竞赛优胜方案案（丹麦哥本本哈根）正常的建筑形形体墙面是垂垂直于地面的的，斜面体造造型通过塑造造一面或几面面写墙面，使使之与常规体体型相区别形形成对比。斜面体5.2造型型设计方法对角线大厦（（韩国首尔））由于钢筋混凝凝土的可塑性性，墙体材料料与构造技术术工艺的精密密性，挂在结结构构架上的的玻璃幕墙和和混凝土的躯躯壳，可以被被自由塑造出出各种曲面与与壳面的形式式.复式曲面体5.2造型型设计方法Ardmore公寓大楼楼（新加坡））城市生活项目目（意大利米米兰）银河SOHO（中国北京京）国外把这种上上大下小、头头重脚轻的建建筑形体称之之为“invertedsetback””。与台阶式式向上收进相相反，是台阶阶式向上挑出出。有的是楼楼上不往地面面逐渐变小。。因为这种形态态毕竟与结构构静力学相悖悖，出挑是有有限的，只能能在层数不多多的高层建筑筑中实现倒收进5.2造型型设计方法意大利联合信信贷银行（罗罗马尼亚齐里里亚克总部））TelecomCentral办办公楼（新西西兰惠灵顿））六·结构选型型6.1结构构选型要点6.2常用用钢筋混凝土土结构体系·框支剪力墙墙·框架-剪力力墙·框架-筒体体·筒中筒·框筒束体系系高层建筑选型型属于建筑结结构方案设计计的能人。建建筑师不仅要要对建筑功能能进行合理布布置，还需要要和结构工程程师一起，结结合建筑造型型，综合有关关抗震、防火火等多种要求求，有效使用用材料，选择择一个经济合合理的结构方方案。结构选选型时有关建建筑设计的主主要有三个原原则：6.1结构构选型要点6.1结构构选型要点结构选型要分分析建筑方案案特征对结构构选型的影响响，影响因素素包括：方案案建筑的高度度、高宽比、、长宽比以及及建筑体形。。选取不同的的结构形式的的建筑物所能能获得的使用用空间大小不不同，各种结结构体系提供供的建筑内部部空间效果及及结构构件所所占用的空间间也不同。适用性不同的结构体体系对建筑高高度有不同的的要求，而且且同一高度也也有高度的限限制。《高层建筑混凝凝土结构技术术规程》（JGJ3-2010）将高层建筑筑结构的最大大适用高度分分为A级和B级：A级高度是指一一般常规的高高层建筑，B级高度是指较较高的，设计计更严格的建建筑。B级高度高层建建筑结构的最最大适用高度度可较A级适当放宽，，其结构抗震震等级、有关关的计算和构构造措施应相相应加严，并并应符合相关关规程有关条条文的规定。。右图为A级高高度钢筋混凝凝土高层建筑筑的最大适用用高度对建筑高度的影响6.1结构构选型要点B级高度钢筋筋混凝土高层层建筑的最大大适用高度及及钢筋混凝土土结构适用的的楼房最多层层数对建筑高度的影响6.1结构构选型要点一般情况下，，高层建筑较较少有结构造造型的要求，，即使有也非非常理性，说说明结构造型型不能随心所所欲；但非一一般的超高层层建筑，特别别是标志性建建筑往往有结结构造型的要要求。有的结结构类型如巨巨型框架、悬悬挂结构、桁桁架体系以及及束筒等本身身就具有良好好的内外部空空间特征。因因此在结构选选型过程中，，也要结合考考虑结构本身身的造型。对建筑造型的影响6.1结构构选型要点在高层建筑中中，有类型丰丰富多样的钢钢筋混凝土结结构体系，但但是最基本的的仍是框架体体系、剪力墙墙体系和筒体体体系。但是是在实践过程程中，仅仅这这三种基本结结构体系是不不够的。在它它们的基础上上，针对不同同建筑高度和和建筑类型的的需要，有发发展了框支剪剪力墙、框架架-剪力墙、、框架-筒体体、筒中筒、、框束筒等结结构体系。6.2常用用钢筋混凝土土结构体系6.2常用用钢筋混凝土土结构体系该体系在高层层旅馆、高层层综合楼中运运用较多。他他们共同的特特征就是建筑筑上部是小空空间，如客房房、住宅等；；底部为大空空间，如商场场、门厅、宴宴会厅、地下下车库等公共共用房。针对对这种情况，，建筑上部采采用剪力墙结结构，下部采采用框架体系系比较符合建建筑功能对使使用空间的要要求，因而就就形成了框支支剪力墙体系系。例如北京京中国国际贸贸易中心中国国大饭店，总总建筑面积约约95000m2，地上上21层，地地下两层。高高76m。主主题结构采用用框支剪力墙墙体系，四层层以上为钢筋筋混凝土横向向剪力墙体系系，三层以下下为框墙体系系。框支剪力墙体系北京中国国际际贸易中心中中国大饭店(a)4～21层结构平面，，(b)1～3层结构平面框架-剪力墙墙体系是在框框架体系的基基础上增设一一定数量的纵纵向和横向剪剪力墙，并使使框架柱、楼楼板有可靠连连接而形成的的结构体系。。建筑的竖向向荷载有框架架柱和剪力墙墙共同承担，，而水平和在在主要有刚度度较大的剪力力墙来承受。。在高层建筑筑的各种结构构体系中，该该体系是一种种经济有效的的、应用范围围较为广泛的的结构体系。。与框架相比比，它能用于于层数更多的的高层建筑。。例如上海华华亭宾馆，地地下一层，地地上29层，，总高90m。平面有两两段弯曲方向向相反的圆弧弧组成的S形形。抗震设防防烈度为6度度。主楼6层层以上为客房房，五层为技技术设备层，，四层以下为为公共部分。。主题结构采采用以纵、横横承重墙为主主，纵向框架架为辅的框架架-剪力墙结结构。框架-剪力墙体系上海华华亭宾宾馆建筑平平面；；(b)I段标准准层结结构平平面；；(c)I段1～4层平面面结构构图6.2常常用钢钢筋混混凝土土结构构体系系由筒体体和框框架共共同组组成的的结构构体系系成为为框架架-筒筒体体体系。。筒体体是一一个立立体构构件，，具有有很大大的抗抗退刚刚度和和强度度，作作为该该体系系的主主要抗抗侧力力构件件，承承担起起绝大大部分分的水水平荷荷载。。而框框架主主要承承担重重力荷荷载。。从建建筑平平面布布置来来看，，通常常将所所有服服务型型用房房和公公用设设施都都集中中布置置于筒筒体内内，以以保证证框架架大空空间的的完整整系，，从而而有效效提高高建筑筑平面面的利利用率率。例例如广广州潮潮汕大大厦，，采用用圆角角方形形平面面，总总建筑筑平面面62900m2，，主楼楼地下下两层层，地地上38层层，总总高137.6m，，采用用框架架-筒筒体体体系。。框架-筒体体系框架-筒体体体系6.2常常用钢钢筋混混凝土土结构构体系系由两个个及两两个以以上的的筒体体内外外嵌套套所组组成的的结构构体系系，成成为筒筒中筒筒体系系。根根据筒筒体嵌嵌套数数量的的不同同，又又分为为二重重筒体体西、、三层层筒体体系。。在钢钢筋混混凝土土筒中中筒体体系中中，芯芯筒一一般布布置成成辅助助房间间和交交通空空间，，多采采用实实腹墙墙筒，，外筒筒一般般都是是采用用由密密柱或或深梁梁型框框架围围成的的空腹腹框筒筒，以以满足足建筑筑设计计的需需要。。筒中筒筒结构构形成成的内内部空空间较较大，，加上上其抗抗侧力力性能能好，，特别别适用用于建建造办办公、、旅馆馆等多多功能能的超超高层层建筑筑。一一般情情况下下，该该体系系用于于30层以以下的的建筑筑是不不经济济的，，也是是不必必要的的。此此种结结构体体系的的实例例有香香港中中环广广场，，主楼楼采用用切角角的三三角形形平面面，总总建筑筑面积积约14万万m2，地地上75层层，总总高301m，，采用用筒中中筒结结构体体系。。三角角形外外框筒筒柱距距为4.6m，，在第第五层层楼板板处沿沿外框框筒设设置大大截面面转换换梁，，使得得似曾曾以下下的框框筒柱柱距扩扩大到到9.2m。筒中筒体系香港中中环广广场(a)结构层层平面面；(b)底层平平面；；(c)立面图图6.2常常用钢钢筋混混凝土土结构构体系系七·经经典案案例7.1芝芝加哥哥希尔尔斯大大厦7.2瑞瑞士再再保险险公司司伦敦敦总部部大厦厦7.3AbsoluteTowers(梦梦露大大厦））7.4SkyVillage7.5AquaTower7.1芝芝加哥哥希尔尔斯大大厦设计单单位：：SOM建建筑师师事务务所建成日日期：：1974年建筑面面积：：418000㎡建筑高高度：：443米米（含含天线线527.3米米）建筑层层数：：地上上110层层，地地下3层建筑结结构：：束筒筒结构构位于美美国伊伊利诺诺伊州州芝加加哥的的一幢幢摩天天大楼楼，用用作办办公楼楼，SOM建筑筑设计计事务务所为为当时时世界界上最最大的的零售售商西西尔斯斯百货货公司司设计计。楼楼高442.3米，，共地地上108层，，地下下3层层，总总建筑筑面积积418，，000平平方米米，底底部平平面68.7××68.7米，，由9个22.9米米见方方的正正方形形组成成。希希尔斯斯大厦厦在1974年年落成成时曾曾一度度是世世界上上最高高的大大楼，，超越越当时时纽约约的世世界贸贸易中中心，，在被被马来来西亚亚的“国家石石油公公司双双塔大大厦”（双子子塔））超过过之前前，它它保持持了世世界上上最高高建筑筑物的的纪录录25年。。7.1芝芝加哥哥希尔尔斯大大厦大厦底底部平平面68.7××68.7米，，由9个22.9米米见方方的正正方形形组成成。在在这些些正方方形的的范围围内都都不另另设支支柱，，租用用者可可按需需要分分隔。。整个个大厦厦平面面随层层数增增加而而分段段收缩缩。在在51层以以上切切去两两个对对角正正方形形，67层层以上上切去去另外外两个个对角角正方方形，，91层以以上又又切去去三个个正方方形，，只剩剩下两两个正正方形形到顶顶。7.1芝芝加哥哥希尔尔斯大大厦大厦结结构工工程师师是1929年年出生生于达达卡的的美籍籍建筑筑师法法兹勒勒汗(FazlurKhan)。他他为解解决像像西尔尔斯大大厦这这样的的高层层建筑筑的关关键性性抗风风结构构问题题，提提出了了束筒筒结构构体系系的概概念并并付诸诸实践践。整整幢大大厦被被当作作一个个悬挑挑的束束筒空空间结结构，，离地地面越越远剪剪力越越小，，大厦厦顶部部由风风压引引起的的振动动也明明显减减轻。。顶部部设计计风压压为305千克克力/米2，设设计允允许位位移（（振动动时允允许产产生的的振幅幅）为为建筑筑总高高度的的1/500，，即900毫米米，建建成后后最大大风速速时实实测位位移为为460毫毫米。。大厦厦的造造型有有如9个高高低不不一的的方形形空心心筒子子集束束在一一起，，挺拔拔利索索,简简洁稳稳定。。不同同方向向的立立面，，形态态各不不相同同，突突破了了一般般高层层建筑筑呆板板对称称的造造型手手法。。这种种束筒筒结构构体系系是建建筑设设计与与结构构创新新相结结合的的成果果。7.1芝芝加哥哥希尔尔斯大大厦7.2瑞士再再保险险公司司伦敦敦总部部瑞士再再保险险公司司总部部大厦厦建成成于2004年年，层层高180米，，共41层层。建建筑并并没有有平面面上的的所谓谓轴线线，而而是采采用如如松果果般自自然生