高层建筑(办公楼)设计讲义上

高层办公建筑设计主要内容：

一、高层建筑的基本概念

二、高层建筑的发展概况

三、高层建筑的起因、利敝、及其合理控制的方法

四、影响高层建筑平面与形体的因素

五、高层建筑造型设计

六、高层建筑标准层平面布局与空间组合设计（以办公楼为重点）

七、高层建筑结构概念设计

八、相关特殊楼层设计

九、地下车库简介

十、高层建筑防火设计

一、高层建筑的基本概念

现代高层建筑的划定标准主要是建筑高度。而依据则是基于本国的经济技术条件和消防装备等具体情况。所以，各国对高层建筑的起始高度的定义就有很大差异：

1．

直到1972年国际高层建筑会议上（美国宾夕法利亚州伯利克市），才对高层建筑的定义取得了较统一的认识，并将之划分为四类：

第一类高层建筑：9——16层（最高到50米）；

第二类高层建筑：17——25层（最高到75米）；

第三类高层建筑：26——40层（最高到100米）；

第四类高层建筑：40层以上（高度100米以上）。

2．我国现行《高层民用建筑设计防火规范》规定：

（1）10层或10层以上的居住建筑（包括首层设置商业网点的住宅）；

（2）

建筑高度超过24米的公共建筑。（不含单层主体超过24米的体育馆、剧院等及防空地下室）；

（3）

高度超过100米的所有居住及公共建筑均属超高层建筑。二、高层建筑的发展概述

1、起源：高层建筑诞生于美国、成熟于美国，由美国传向世界，已成为二十世纪特有的建筑现象。

高层建筑的故乡——芝加哥

现在美国已不再热衷于高层建筑了，其重心已转向了亚洲。（尤其是中国、日本、马来西亚等国家)地王(68层384m1996)横滨标志塔(70层+3层塔楼296m1993年)目前最高建筑为马来西亚吉隆坡双塔

总结：五个发展阶段（见下表）

3、高层建筑未来的发展趋势

回归人性尺度

关注生态、可极端继续高度、技术的挑战

持续发展不再

发展超高层

（英国的利物浦之塔方案139层、550米，日本鹿岛公司构想200层、808米，日本甚至提出了埃罗普利斯500层、2001米高的方案）

三、高层建筑的起因、优点与问题、及其控制方法

（一）高层建筑起因

a、城市人口的极度膨胀，用地紧张，迫使建筑向空中发展;

b、有着强烈的视觉、广告效应、以及精神和心理作用；

c、经济技术的迅速发展也为其提供了直接条件支撑。（垂直交

通及其它设备，结构、材料、施工、管理、能源技术等）

（二）高层建筑的优点

1．高层建筑向空中、地下发展，可以少占土地，解决城市人口剧增、用地紧张的问题。并且，节约的土地可供布置绿化、美化环境；这些绿地在火灾、地震等紧急情况下可作安全隔离带和疏散用地。

2．高层建筑可节约市政工程投资。这是相对集中使道路管线缩短所致。

3．满足大企业对办公楼的规模、形象的需求。

宏大有个性的大楼造型是企业形象的最佳体现。现在正风行的智能大厦（intellegent

bulding）需要将全体工作人员与现代化办公设备容纳在一个大楼内，以发挥集约、综合效率。

4．高层建筑的地下室是城市的防空地下室。

5．高层建筑是大城市的重要景观。

（三）高层建筑存在的问题

1．垂直交通问题

这是高层建筑大量人流、货物能否快捷上下，并保证安全的关键所在，也是设计中建筑师的重要工作内容之一。

2．结构问题

高层建筑的结构问题主要是抵抗侧向风力、地震力，尤其是风力。

3．高层建筑的外观问题

处理不当，会造成严重的环境问题。从总体来说，既要处理好与周围环境的整体关系，又要寻求自身形体上的突破，创造有个性、丰富、符合建筑自身性格和时代审美特性的作品。

4．密集高层建筑的出现对城市的影响

由于经济的发展，城市内的寸土寸金成为必争的目标。因此，市中心区往往高层建筑非常密集。处理不好会对城市环境产生严重的影响。如：天窄、人小、车拥人密、气污、声噪、风急、树稀、阴暗等等。

（1）阳光与阴影

根据不同地区的特定自然气候状况，对阳光需求有明显的差异。

高层建筑会留下一条长长的影子，但它具有流动性特点。

塔式高层建筑的终日阴影最小，板式则相对大的多。（见示图）因此，选址、布局时，应注意保持适当的间距，避免给高层之北侧建筑、环境造成日照问题；尤其地，应避免东西向街的南侧街道终日阴冷。

另外，现代高层建筑常使用大片玻璃幕墙，会给城市环境造成眩光；并且，处于高反射玻璃的反射区内，气温会升高10~15℃。对周围小气候环境影响较大。

（2）

噪声与减噪

高层建筑内不可避免地有很多噪声（电梯、设备、管道等）。通过设备自身减噪处理、隔声材料的使用及设计上的合理安排等措施，已取得了明显的效果。

高层建筑设计中应注意风引起的噪声。窗户采用多层不共振玻璃，保持良好的气密性，建筑外型应尽量简洁。

另外，外部环境噪声对高层建筑同样有较大影响。街道布置时，应采用开敞式而避免封闭式；可以利用裙房、低层商业建筑起声障作用。（见示图）

（3）风对高层建筑的影响

这主要是指高层建筑的风振动会给人带来不舒适感。风荷载影响人体舒适度的因素有以下几方面：

①

振幅；

②

速度与加速度；

为抵抗风侧力影响，高层建筑设计时应加大进深和严格控制高宽比。

另外，除了风对高层建筑本身有种种影响外，对其周围环境也有一定的影响。因气流收缩而产生负压，随之出现涡流。其中向下的气流会影响周围的建筑，且给行人造成影响。

位于纽约曼哈顿区5马路和6马路之间的洛克菲洛中心，由14幢高楼组成，是处理较成功的世界上最集中的高层建筑群之一，历经十年左右才建成。

（三）对高层建筑的合理控制方法

1．禁止建造高层建筑

此法是一项严格的禁止性政策，应慎之又慎地使用。对城市的一些特定区域、地段，可考虑采用严格禁止法。

2．限制高层建筑的高度

为保持一定区域的整体环境风貌，可采用限制高度方法。如巴黎旧市区分为五个高度区，分别控制在15、18、25、31、35米范围内。

另外，一些地质条件差、有地震灾害的地区，应加以高度限制。

3．限制高层建筑选址

高层建筑设计除单体质量外，更应重视环境的整体效果。

4．以容积率和建筑密度控制高层建筑的开发强度

建筑密度越大，空地则越少，必将带来缺乏公共活动场地、绿地和人车拥挤等问题。西方国家许多城市的中心区的高层建筑净密度几乎达到90~100%，基本占满基地！

容积率国外一些高层建筑的有效容积率高大50，如帝国大厦有效容积率为25.78，加上地下面积达40。

部分地区现行的控制性建筑容积率：旧金山14以内，芝加哥16以内，我国以不超过10为宜。

1、设计纲领、城市设计规范和法规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。四、影响高层建筑平面与体形的因素

高层建筑是受综合因素制约的艺术，高层建筑形式创意与形体塑造受多种因素的影响。

2、功能对平面与形体的影响

造型是内部空间合乎逻辑的反映——内容与形式统一，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），标准层的功能是影响高层建筑形体的重要因素，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。

3、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。

4、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。

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。

五、高层建筑的造型设计

（一）高层建筑平面形式与形体塑造

1．高层建筑平面形的构成

分为“线生形”和“形生形”两种构成方式。

（1）线生形：以基本线型的组合变化，可生出无穷变化的平面形式。

基本线型有三种：直线、凸线和凹线。

（2）形生形：以基本形为构形基础要素，创造新形体的构形方式。

基本形有：正方形、矩形、正三角形、圆形、菱形等。

基本形经渐变、弯曲、切割、错叠、群化、减切、伸展、拉压等，可产生各种新的形式。而将原形作交合、取舍，也可产生许多新形式。（二）高层建筑的形体组成

高层建筑设计总则——整体性、简洁性、易识别性，创造出丰富而协调统一的整体艺术造型。主体建筑（塔楼）（主要的办公空间、住宅或）

1、整体形体组成附属建筑（群房）（辅助空间，包括报告厅、餐厅等特殊空间）

2．高层建筑塔楼的三种基本类型：

（1）纯几何体——建筑形态的基本形式是规则几何体。如：西格拉姆大厦、原纽约世贸中心大厦。

（2）雕塑体——即建筑形体有雕塑性。如香港的奔达中心。

（3）象征体——指建筑形体具有某种精神意味或象征性。如：北京铁路西客站造型象征北京西大门，巴黎德方斯巨门，以及巴西首都巴西利亚之国会大厦等。

（1）

纯几何体---建筑形态的基本形式是规则几何体。

（2）雕塑体——即建筑形体有雕塑性。

象征体——指建筑形体具有某种精神意味或象征性。

六、

高层建筑标准层平面布局与空间组合设计

（一）标准层概念和意义

标准层：建筑中，具有相同（或相近）

平面布局、空间和结构组织的楼层，

标准层通过竖向积层的构成高层建筑。

意义：高层建筑标准层的平面布局和空间组织，关系到高层建筑主体的大部分乃至绝大部分面积，决定着高层建筑形体的造型艺术效果。

高层建筑空间构成的实质——标准层积层，即有效的水平重叠加上合理的垂直贯穿

水平重叠——指很多个标准层在垂直向的层层积累。

垂直贯穿——是在层层累叠的标准层之间，用一定形式、内容的垂直体以某种方式贯穿其中。

垂直体通常包含有结构支撑系统、维护构件、内