陈凌笑 马一翔
(中国联合工程有限公司,浙江 杭州 310051)
高层办公建筑已经成为现阶段彰显城市辨识度的重要名片,且在新时期的建筑楼群中,高层办公楼建筑的特征较为明显,逐渐朝着现代化、绿色化的方向发展。高层办公楼一般建造在人员较为密集的地区,因而需要考虑到高层办公楼建筑的安全性和美观度等。要将高层办公楼建筑和其他类型建筑区别开来,加深对其设计要点的研究,确保建造出的高层办公楼建筑有更高的综合效益。
高层办公楼建筑在设计过程中应关注诸多要点,从当前高层办公楼建筑的设计和成品现状来看,其主要在以下方面存在问题:一是高层办公楼建筑与周围环境协调性低。设计人员缺乏对周边环境的勘查,设计出的高层办公楼建筑与周边环境的风格以及功能适应性不强。且部分高层办公楼建筑可能存在环境污染问题,更加剧了建筑与环境之间的矛盾;二是高层办公楼建筑平面和立面设计有待进一步改进。缺乏区域间的统筹布局,导致结构不合理和功能分区不合理,包括出入口位置不合理、电梯分布设计不规范等,同时不注重进行人性化设计,办公建筑的使用功能无法充分发挥出来;三是建筑安全设计细节不到位。首先体现在门窗、幕墙以及电梯设计不达标上,没有按照实际要求对材料进行选用,且门窗、幕墙以及电梯位置不合理,都会导致存在一定的安全隐患。其次是消防设施布局不合理、配置不完善。高层办公楼建筑的防火难度系数较大,要将消防设计看做重点环节,而在实际高层办公楼建筑中,常见消防设施和安全通道设计不合理现象,且过多设置封闭楼梯间,导致安全疏散效率低,安全隐患增大;四是节能设计不达标。没有严格落实绿色节能理念,缺乏对新型节能材料和节能技术的应用,同时在门窗、墙体等部位,缺乏科学的节能设计方案。
某高层办公楼建筑为商业综合体建筑,规划用地面积和总建筑面积分别为6778m2和34530m2,地下和地上分别为18层和2层,建筑总高度为68m,具有良好的自然环境条件和地理位置条件。在对其进行平面设计时,设计人员主要从以下三个方面展开设计:
一是空间设计。首先追求有效空间的最大化。布置形式为长方形规整布置,办公等多功能空间集中分布在中间区域。同时在建筑中部设置消防电梯、楼梯等,形成核心交通单元。在东西两端,根据功能分区要求社会公用生活设施间和疏散楼梯间。其次关注空间分隔的灵活度。采用轻质隔墙隔断,对不同用户需求加以考虑,实现局部灵活分隔;二是中庭设计。本建筑裙房分为两层,将中庭设置在底层裙房东侧,中庭屋面为采光天窗,整体空间共享度高,同时可便于后期设置总服务台、商务中心以及小型超市等;三为安全疏散通道设计。对入口空间进行优化设计,将圆弧形底层办公及酒店入口与建筑主出入口相连接,确保其具有较强的空间导向性。在设置防火分区时,确保地下车库每层一个,并每层设置5个人员疏散出入口,将地下一层整体作为人防地库。地上裙房部分的共享大厅,在防火系统中的功能为防火分区。对于地上楼层,确保科学设置防烟疏散楼梯和消防电梯。
对高层办公楼建筑进行立面设计,首先要对其建筑造型进行设计,可根据周边建筑的风格进行造型的初步设计,并结合办公楼建筑的自身诉求,提高造型辨识度。其次要注重建筑立面的细部雕琢,同时可选用现代化的材料,不断提高建筑整体美感。某办公楼大厦的立面为三段式构造,形体简洁,扇形布局,群落部分采用石材进行装饰,塔楼部分则为仿石面砖,同时配以银灰色透明玻璃,整体立面效果冲击力强,明暗搭配,观感层次丰富,质感较强。
当前大部分高层办公楼建筑在建筑立面设计时,均会选用玻璃幕墙,并会大面积进行铺设。而结合实际经验可知,大面积玻璃幕墙存在夏季吸热、冬季散热问题,设计人员应注重进行设计方面的调整,具体可科学设置通风边庭。在不同季节,对通风边庭进行设计时,应采用不同的控制策略。
对通风边庭进行设置时,应考虑朝向问题,应以建筑迎风面为通风边庭朝向。一般应将办公区域放置在最佳朝向,设计人员要适当的将缓冲空间结合休闲空间等设置在相对不利的朝向上。可实现西向太阳辐射的利用,以缓解西晒问题。此外,通风边庭应根据相关参数进行开窗设计,应计算通风排热量,并据此对上下窗扇的开启位置和面积进行确定,以实现风压和热压的有机结合,确保室内具有较好的自然通风条件。
在现代化高层办公楼建筑中,已经基本实现了5A智能化设计。由此,在进行设计时,应秉持智能化的设计理念,要具有长远发展眼光,为适应将来技术发展留出空间。首先应尽量使用轻质或可移动隔断,在对机电末端进行设计时,系统天花和架空地板较为适宜,同时要对垂直竖井进行预留。其次,要推广使用小单元式铝合金玻璃幕墙系统、光电玻璃幕墙和LOW-E玻璃等新型材料,确保光效果和节能效果良好。
1)防雷问题,高层办公楼建筑层数较高,且结构较为集中,受雷击的可能性较大。从保证建筑安全的角度,设计人员要注重做好防雷设计。要科学安装避雷针和避雷网,确保覆盖易受雷击部位和建筑顶端位置。同时要合理设置接地装置,找出含有金属物体的建筑结构,对其进行科学的接地处理,严防雷击灾害。
2)抗风问题,高层办公楼建筑的构造应尤其关注建筑稳定性,尤其高层办公楼建筑高度较高,受气流影响较大,因而在对其进行设计时,要提高对抗风设计的关注度,确保结构温度。在设计时,要对建筑所处区域风向和风流作用力等进行现场勘测,并结合建筑物的具体防风要求进行抗风设计,确保建筑结构具备较高的安全稳固效益。
3)电气问题,高层办公楼建筑由于建筑专业较为复杂,在电气设计方面要求较高。首先针对消防电源和配电设计,应根据建筑实际情况合理选择供电方式,当前常用的供电方式为分别从区域变电所和自备发电设备供电。其次针对应急照明问题,高层办公楼建筑可能会突然发生火灾或其它灾害,可能会出现电气故障,此时应启用应急照明系统。在对其进行安装时,应主要安装在疏散楼梯、消防控制室以及变配电室等空间内;最后为电梯设计。应确保在合理位置设置电梯,并根据建筑结构控制电梯最大荷载,并将电梯系统与消防系统紧密连接在一起,确保在发生事故时能够达到人员迅速撤离要求。
4)防火问题,要关注人群疏散要求,确保走廊、楼梯等通道畅通。应合理划分防火分区,并合理布设消防设施,确保室内、室外消防给水系统合理设置,科学布设灭火器和消火栓。其次,对于防火设计而言,应关注防烟要求,要从便于烟雾排放角度进行设计,基于此,要对楼梯部位进行通风设计,同时可适当增设阳台、窗户以及凹廊等,确保通风条件良好。
1)围护结构节能,对外墙结构进行设计,要科学设计保温系统,一般可采用内/外保温以及混合保温法,可采用玻璃幕墙结合干挂石材的围护结构材料,在干挂石材中放入保温材料。现阶段较为常用的方法为外保温法,对于一般的高层办公楼建筑而言,在使用岩棉时,厚度满足55m要求即可。同时要确保其防火等级高于A级,选用的材料保温性能应确保达标,并能够长期发挥保温效益。
2)屋面节能,在高层办公楼建筑中,在对屋面系统进行设计时,应注重进行保温隔热设计。设计人员应注重改变屋面的热工性能,有效阻碍热量传递,同时可实现对传热系数的有效控制。从生态、节能理念来看,可选用韧性、保温性以及阻燃性等较好的60mm的挤塑聚苯乙烯泡沫材料,以改善屋面结构的保温隔热性能,从而发挥出更大的节能效益。
3)外门窗节能,对外门窗进行优化设计,可保证高层办公楼建筑具有较好的光照条件,即明暗度合理。同时,外窗结构在保温隔热方面也有其自身的效用。对于外门窗而言,框架材料、玻璃材料等都会影响门窗结构的节能效益。因而,应以低透光比的塑钢、铝塑等材料为主,奠定良好的门窗材料节能基础。而对于高层办公楼建筑朝外的窗口和玻璃幕墙而言,应合理控制窗墙比,可结合实际情况选用上悬窗开窗法,可将开窗面积控制在小于总窗口30%的范围内,从而确保高层办公楼建筑外门窗兼具通风效益和保温隔热效益。
在现代化建筑体系中,高层办公楼建筑逐渐受到人们的关注。其作为商业建筑,在诸多方面存在特殊性,包括建筑结构、建筑体量以及建筑材料等。对高层办公楼建筑进行设计,要求设计人员更新设计理念,注重使用新材料和新技术。在实际设计方案中,则要体现对安全问题和节能问题的关注,并针对性的进行细节设计,提高高层办公楼建筑平面、立面等布局合理性。