高层商业体办公楼调研报告

高层建筑调研报告——之商业办公建筑大事作品分析及对本次创业产业楼设计启迪Reportonhigh-risebuilding——Analysisofsomeworksofcommercialofficeconstructionsandtheinspirationoftheindustrialconstructionsdesign武汉理工大学建筑学0802班邱硕0120806220222【摘要】高层建筑不是以它自身独自存在着的，它是与城市联系在一起的，我们会发现，每当我们提起上海就会想起东方明珠，提起东方明珠就会想起上海，提起101塔就会想起台北……这些伟大的高层建筑不仅仅以他们自己的名字存在着，还变成了其所在城市的代名词。在城市里，他们表现出一种独特的多维空间美；通过其“高”的特点，城市美景得到延伸和扩充；还有建筑本身的造型美；现代高层建筑的设计还凸显出一种雕塑美；有的还折射出城市或者国家的精神美等等。总之，高层建筑凸显了美，这也是它何以得到存在的原因，这也是它何以价格高昂却总能抢售一空的原因。【关键字】高层建筑城市设计平面流线Mahler4办公楼【正文】本次建筑设计的内容是面向创意产业服务的高层办公楼，着手高层建筑设计，在很大程度上区别于以往习惯于的低层建筑设计思维，下面通过几个大师高层办公建筑设计实例，来分析本次设计要求，深入了解设计意图，并提供一种高层建筑设计思路。高层建筑的设计建立在低层建筑设计的基础上，最重要和区别最大的两个特点就是由于高层建筑的立面尺度是竖向的，与低层建筑横向延伸的立面有很大的差别，竖立在城市中，会给人以向上的感觉，如果尺度处理不好，自然会对建筑形体乃至城市设计产生不利的影响。所以高层建筑的形体造型和尺度把握比低层建筑对整个城市规划的影响更大。其次，高层建筑在承重方面除了承受更多各种的结构自身重量外，还增加了水平风力作用，所以在结构方面比低层建筑的要求更加严格，建筑选型也与低层建筑结构有很大的区别。1高层建筑在城市规划方面的设计在某些方面，建筑的意义在于强调自身的存在和其所在城市的存在，作为一座大型的办公建筑来说，代表的不仅是其所属的企业公司的形象，而且在一定程度上还反映了它所在城市的城市环境和城市面貌。对于改变城市天际线的高层建筑来说，它的意义，于城市内部关系到城市规划的实施，于城市外部，是整座城市在更大范围内的形象的反映。对于一些成为地标性的高层建筑来说，其所在的位置对于整个城市的规划来说甚至起到了中心主导的作用，因此建筑的意义和内容便更加广泛，也更具有标志性和象征意义。1.1以Mahler4办公楼为例分析高层建筑的规划设计于2005年建成的Mahler4办公大楼位于荷兰阿姆斯特丹市南部，总体规划和设计打破了城市设计千篇一律的审美原则，突破了传统的设计理念，塑造出一座无规则性、充满变化、如雕塑般富有灵性的建筑。建筑的结构基础、建筑的轴线、屋顶模式都不同于传统办公大楼的形式。建筑的总体规划完全脱离了传统的以均质和内涵的统一原理控制的城市规划设计形式。这个方案将二维的数据资料重新阐释成一个更动态的几何体，勾勒出环绕建筑外部的火灾逃离通道，进而形成一个完整的方案。从图1中可以看出，这个视线方向上基地周边建筑高度并不是很高，mahler4办公楼就这样以一个强大的形式矗立于并不高大的建筑群体之中，在很大的视觉范围内，它都作为一个城市至高点映入人们眼帘。图1Mahler4建筑透视图图2所示为基地方位图，建筑位于四条环绕马路中间，四周环绕着城市高架桥和马路，均为城市干道，建筑平面图通过两个方向的切割，联系了四面干道，如图3所示，城市在基地基本形演变的基础上，进行切割，打通内部的通道，也更好地呼应了立面切割状地造型形式。图中的箭头所示为人流和车流方向。看似被城市建筑群通过城市交通孤立的基地，通过建筑立面的体量和尺度拉近了和周边建筑的距离感觉，并且两个塔楼的造型使得建筑内部互相呼应，为较为平旷的建筑天际线更加强劲地注入了高耸的映像。图2建筑基地方位图图3基地环境流线图4建筑设计基地环境1.2本次任务的基地分析通过实例解读，我们可以看出，高层建筑对于城市，以其绝对的强度，具有重要的影响。首先它必须解决体谅的问题，以及新塔楼以何种尺度才能作为整体联系于城市的形象、城市的街区和周围的建筑。从对城市整体影响的角度来看，表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响，城市的天际轮廓线有虚实之分，实的是天际线即使建筑物得轮廓，虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线，高层建筑在城市天际线的创造中起着重要的作用，因为天际线会成为城市的标志。高层建筑尺度的确定应该与整个城市带的尺度相一致，不能脱离城市。图5基地周围主要高层建筑图6基地三维地图如图4所示，本次设计任务位于珞狮南路理工广场东南角的空白基地，基地形状规整，毗邻城市干道和武汉理工大学校园。图5所示的是基地周围的高层建筑，环绕理工广场布置开来，西北角是高校逸夫楼，张开双臂环抱广场的造型，东北角是圆柱与长方体结合的高层建筑造型，西南角是光纤楼，迎合广场弧度呈现一个环抱广场的姿态，而基地站住了广场东南角，所建成图6从逸夫楼看基地图7基地周围建筑天际线建筑将于其余三个交相呼应，共同耸立在理工广场四周。图6和图7中可以看出基地周围建筑天际线较为平缓，除图5中的三栋建筑外，其余高层建筑距离基地较远，平缓的建筑天际线为设计降低了难度，但是也限制了高层的尺度不能过于尖锐，但是只要树立起来，便可以作为一个标志性建筑，屹立在校园建筑群中。从图8中可以看到，离基地最近的并且很重要的城市节点理工广场中央，有一个有一定高度的构筑物，并且作为地标性代表雕塑出现，所以在设计的时候不能忽略这个构筑物对新落成的建筑产生的视觉和形体作用。据了解，理工广场作为城市重要的交通节点，并且在晚上提供附近居民一个休闲娱乐的场地，并且基地毗邻高校校门，很大程度上也服务于高校创意产业办公，所以在形体设计上要求产生一定的亲和力，尺度要让更加具有亲切的感觉，并且建筑前要提供一些休息娱乐的广场场所以图8广场中央构筑物此来呼应理工广场并且缓解城市主干道带来的紧张氛围。2高层建筑结构选型实例分析为了承受高层建筑的竖直结构自重和水平风荷载，高层建筑的总体空间结构便主要分成了两个部分，水平构件和竖直构件，它们不同的组成方式和荷载传递途径，构成了不同的结构体系。下面通过几个实例介绍一下高层建筑常见的几种结构选型。高层建筑常用的结构体系，有框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构。2.1框架-剪力墙结构体系实例如图9、10所示为广东省人民银行结构平面图，从图中可以看到，整个建筑采用框架剪力墙的结构体系，塔楼部分是板式结构。图9广东省人民银行结构首层平面图10广东省人民银行结构标准层平面框架支撑结构主要用于钢结构，支撑的作用类似于剪力墙，它们可以大大减小钢框架的侧移，在高层钢结构中应用很多。支撑的类型有多种，如图9所示由于支撑杆件主要承受轴力，杆件的界面不大，设置钢支撑较节省钢材。中心支撑的斜杆交汇于梁柱节点，中心支撑的刚度大，但是容易压曲，延性较差；偏心支撑斜杆离开梁柱节点而与水平杆件相交，水平杆件上形成一个短的梁断，这样的设计可以使其先屈服而耗散地怎能量，因而偏心支撑主要用于抗震结构。2.2筒体结构筒体结构是剪力墙结构发展而来的，将剪力墙集中到房屋的内部或外部形成封闭的筒体，筒体在水平荷载作用下好像一个竖向悬臂空心柱体，结构空间刚度极大，抗扭性能也好，筒体结构具有造型美观、受力合理、使用灵活、以及整体性强等优点，适用于高层和超高层建筑。目前全世界最高的100幢高层建筑月2/3以上采用筒体结构，国内百米以上的高层建筑有一半以上采用筒体结构。图11中的是上海金茂大厦，采用的是框架-核心筒的结构，建筑物88层，高420.5m。钢筋混凝土核心筒呈八角形，周边8根钢骨混凝土柱底部截面1.5m*1.5m，柱中配置2根焊接H型钢。图12中所示的金茂大厦平面图中可以看到，建筑外周边有8个钢筋混凝图11上海金茂大厦透视图图12金茂大厦内部结构图土大柱子，它们和钢筋混凝土核心筒组成主要的抗侧力体系，角部还配了8个小钢柱，主要承受竖向荷载并参与抗扭。8个大柱子除了配置钢筋外，两侧还配置了型钢骨架，可认为是钢骨混凝土柱，但钢骨在混凝土截面中的面积比率很小，大大低于钢骨混凝土柱所要求的含钢率，因此也可认为就是钢筋混凝土柱，核心筒为正八角形的钢筋混凝土筒。筒体结构不仅为金茂大厦提供了高度很高的可能，而且还提供了较为宽敞的空间，大厦塔楼旁的裙房高6层，包括旅馆、一个会议厅、一个展览中心和一个电影院，另外还设有零售商店，整个裙房建筑为这座大厦提供了辅助和综合性的服务功能。除裙楼外，金茂大厦的地步还有3层的地下空间作为车库，而地上建筑周边则是优美的绿化形成的园林庭院景观。金茂大厦的建造采用中国传统建筑古塔的形式，而中国高层古塔也是最原始的筒体结构形态，建筑体由下向上向内熟练，底部建筑体收缩度极小，但至顶部时收缩度加强并形成尖顶的形式。楼梯中间以不同的高度在立面上做出特殊的处理，形成塔式建筑出檐的形式，并由此增加了大楼的层次感和立体感。整个塔楼体外部以玻璃幕墙、金属架和金属幕墙相结合为主要饰面形式。建筑的设计建造及能保持持久性的使用，是建筑设计融合了安全、高效、环保以及对建筑物保养、防灾等各种综合性考虑的结果，金茂大厦的建造是现代建筑智能化特色的典型表现。这些种种优点很大程度上市取决于金茂大厦筒体结构带来的便利，金茂大图13金茂大厦剖面图厦的核心筒和巨型柱的模板图14高层建筑结构最大适用高度均采用定型加工的钢大模，所以在核心筒与楼面梁的钢筋连接处，主楼旅馆区环板与核心筒钢筋连接处，巨型柱与楼面梁的钢筋连接处，采用锥螺纹连接的施工技术。金茂大厦的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的钢大模，所以在核心筒与楼面梁的钢筋连接处，主楼旅馆区环板与核心筒钢筋连接处，巨型柱与楼面梁的钢筋连接处，采用锥螺纹连接的施工技术。从这些实例可以看出，支撑结构的性质，除了受到结构设计观念的影响，在很大程度上海取决于建筑物的形状和建筑物的使用功能。那些竖向结构，从大型的块状结构到细高的塔楼结构，它们在城市机体里都既可以是独立的单体，也可以是构成城市的巨型结构群。2.3设计任务结构选型建筑物的结构可以形象地看成由水平的平面结构或楼盖和竖向平面内起支承作用的墙或框架组成，水平结构面将各竖向结构面连接在一起，达到一种箱式效应和某种程度的密实感。很明显，一座纤细、高大的塔楼必须是一个密实的三维闭合的结构，它的整个系统表现为一个单元。筒体建筑、带核心筒建筑以及错列桁架建筑都是一些三维结构的典型例子。另一方面，一个巨大的建筑物还需要一些有足够刚度的、能保持结构稳定的构件为建筑物的其他部分提供侧向支撑。在这个意义上，建筑结构则呈现为一种开放的系统，那些相互分离的竖向二维结构体系，如实心墙、刚性框架和撑系框架可以设置在不同的部位，形成提供侧向稳定的独立系统。这次设计任务中，通过容积率计算，可知建筑高度大致在50米左右，图14为钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度，可以知道这次任务供选择的三种结构体系是框架结构（小于50m），框架剪力墙结构，筒体结构。其中框架结构和框架剪力墙较为经济，并且结构体系布局简单，普通的梁柱结构体系，适用在高层建筑承重体系中。承重墙原则上适合多种建筑形式和布局。平面形式涵盖了从板式建筑、不同形状的他是建筑直至它们的任何组合。建筑布局也可以有不同的形式，例如十字墙、长肢墙、双十字墙等等，荣国这些墙体的组合，可以得到无数种混合体系。墙体可以是自然地彼此连续排成一条直线，也可以参差错列，它们可以相互交叉，也可以形成单个墙柱作为独立构件发挥作用，承重墙通常既承受重力又承受侧向力。由于层高在50M以内，综合很多实例考虑，选择框架结构，这样的版式塔楼可以有更灵活的内部空间组织形式，并且结合采光方向，设置东西走向。并且由于地下停车场停车效率的考虑，采用8700mm*8700mm的柱网布置形式，这样有利于空间的分割和合并