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高层建筑标准层空间构成与设计 一 广州国际金融中心 西塔四季酒店 总体介绍 一 广州国际金融中心HBA 西塔四季酒店 一 广州国际金融中心HBA 西塔四季酒店 广州国际金融中心 珠江新城西塔大厦 位于广州市珠江新城核心商务区 楼高432米 由地下4层 地上103层的主塔楼和28层的附楼组成 他不仅将成为仅次于上海环球金融中心的中国大陆第二高楼 而且还将名列全球十大最高的建筑之一 作为广州的地标之一 广州国际金融中心项目代表了中国华南地区顶级综合性商务物业 其中包括智能化超甲级写字楼和白金五星级酒店 二 广州国际金融中心楼层分区介绍 1 3层中心大堂 广州国际金融中心楼层分区介绍 4 66层超甲级写字楼 广州国际金融中心楼层分区介绍 66 100层四季酒店 广州国际金融中心楼层分区介绍 顶部 直升飞机升降台 广州国际金融中心楼层分区介绍 裙楼 商务办公 休闲购物场所 广州国际金融中心楼层分区介绍 附楼 商务会所 二 标准层构成分析 广州国际金融中心楼的垂直交通部分 广州国际金融中心楼写字楼的办公部分 一 建筑使用空间分析 1 核体的生成分析在高层建筑中 通常将楼梯 电梯 设备用房 辅助用房 管井等集中布置 竖向对齐 贯通 并与相应的结构形式结合形成坚强的 核心 用以抵抗巨大的风和地震侧移 广州国际金融中心楼的垂直交通部分 2 壳体的界定分析用于办公 居住 娱乐 休息 如客房 等人们日常使用的部分 广州国际金融中心楼的写字楼的办公与四季酒店的客房部分 二 标准层空间布局模式分析 1 核体与壳体的相对布局和组合有三种形式1 集中式它是将 核体 部分集中起来 在标准层中独立成区布置 使得高层建筑的标准层有良好的采光 交通流线以及和工作和居住等功能相适应的空间划分 避免相互干扰 2 分散式需要根据交通 防火分区 把电梯 楼梯 设备辅助用房及各种设备管井等 分散布置在每个防火分区的合理位置上 以满足垂直交通 紧急疏散等具体要求 使得核体分散均匀布置 使交通短捷 有利于组织双向或多向疏散路线 且可以使平面布局灵活 造型丰富 3 综合式他有以上两种布局的优缺点 更为常用 广州国际金融中心就是此种布局方式 二 标准层空间布局模式分析 超甲级写字楼部分采用集中式布局壳体与核体 二 标准层空间布局模式分析 四季酒店部分采用分散布局壳体与核体 二 标准层空间布局模式分析 4 66层超甲级写字楼 中心集中式布局66 100层四季酒店 自由分散式布局 对于每个部分他们的布局是单一的 可以满足办公空间交通集中布置 不影响办公环境的要求 满足酒店客房空间灵活布置兼顾防火疏散合理性要求 二 标准层平面交通组织 写字楼部分围绕中心式核体形成的环型公共走廊 二 标准层平面交通组织 酒店部分围绕中庭形成的环型公共走廊 三角处各有垂直交通 三 标准层分析 办公空间 会议交流空间 交通厕所空间设备房等 普通办公空间 高级办公空间 一 办公空间构成分布 这是开放型办公空间每部分进深尺寸在8一15米之间时 空间有效利用率较高 视野开阔 空间感适当 适合工作的需要 二 普通办公空间 开放型办公空间1 它的优点进深尺度较大 空间大 空间布局灵活可变 办公单元按功能关系和工作流线进行分组 组与组之间采用隔屏或家具加以分隔 联系方便采光 通风效果较好2 它的缺点大空间声音及视线干扰较大适用于需要大型集体办公的高层建筑 二 普通办公空间 高级职员可安排在小房间或隔间内进深4 5米的浅度空间 室内空间紧凑 适用于小型办公 但有效利用率偏低 三 高级办公空间 四 小型会议 接待室等用房 小型会议 接待室等用房用了不规则的空间 这样可充分利用空间 进深在6 10米的中度空间 空间领域感强 有效率适中 四 标准层分析 酒店空间 一 客房标准层面积与规模 客房标准层的规模通常用客房的间数表示 它是衡量高层旅馆综合体规模的重要指标 四季酒店 1 每层客房在18间左右 有一间清理房 满足服务人员的工作量间数 12 18间 的倍数 2 在24个客房标准层中 74 98 客房总数为330间 其中标准双人间194间 其他为特色客房 其中81层为避难层 一 客房标准层面积与规模 二 客房标准层平面形式与尺度 客房标准层按照交通流线组织方式可分为 1 线型2 点型3 环型 二 客房标准层平面形式与尺度 广州国际金融中心的四季酒店客房标准层采用环形的交通组织流线 二 客房标准层平面形式与尺度 环型 多出现在多核分体或规模较大的高层旅馆综合体中 其往往会通过走道围绕出一个共享空间 如广州国际金融中心的四季酒店围绕一个中庭 空间生动 活泼 且拥有较好的景观 缺点是走道偏长 平面空间有效利用率不高 但是可选择特定的垂直交通直达所需客房 货梯 客梯 三 客房单元设计 旅馆客房设计应遵循 健康 舒适 高效 安全 的原则 单元有双人间 四人间 豪华套房等 注意不同房间的分层或分区设置 客房服务和管理应使旅客的私密性不受干扰并且保证服务效率 以74层为例 74 84户型安排基本一致 客房标准层 71 5 入口门厅 大床间 盥洗室 衣帽间 1 标准大床房 71 5 入口门厅 双人间 盥洗室 衣帽间 2 标准双人房 87 入口门厅 大床间 盥洗室 衣帽间 3 豪华大床房 71 入口门厅 大床间 盥洗室 衣帽间 4 转角大床房 162 大床间 盥洗室 衣帽间 5 转角套房 会客室 入口门厅 休闲办公室 五 核心体设计 1 水平 垂直交通设施 电梯厅 电梯间 楼梯间等2 服务空间 洗手间 开水间 垃圾间 服务台等3 相关的设备空间 水箱 强弱电配电房 小型空调机房以及水 电 暖通的各种管道井 一 核心体组成 1 电梯种类乘客电梯 客货电梯 载货电梯 杂物电梯 消防电梯 客梯 客货两用电梯 消防 载货电梯 2 电梯服务人数与服务标准 1 电梯服务总人数办公建筑 可按使用部分面积指标8 12 人计算旅馆建筑 客房数x1 7 2 0 2 高峰期运客量办公 5分钟内 楼内人数的13 15 30分钟内 楼内人数的90 住宅 5 8 旅馆 10 15 3 间隔时间 侯梯时间与平均行程时间 1 间隔时间办公 25 45s 旅馆 40 70s 2 理想侯梯时间等于间隔时间的一半 实际应用可取60 平均行程时间理想 60s 尚可 75s4 电梯速度的选择 与轿厢容量 建筑规模 层数有关 低速 0 5 1 75m s 中速 2 0 4m s高速 5 0 10 0m s 二 核心体 电梯 超甲级写字楼的低区底层的垂直交通 二 核心体 电梯 超甲级写字楼的低区中层的垂直交通 地下停车场的垂直交通 5 电梯的分区布置 超甲级写字楼的低区高层的垂直交通 超甲级写字楼的中区低层的垂直交通 超甲级写字楼的中区高层的垂直交通 超甲级写字楼的高区高层的垂直交通 四季酒店的垂直交通 由此可以看出 在超高层办公楼中通常将电梯服务分区分段 以充分发挥电梯的输送能力 有的尚采用空中转换厅接力方式 结论 6 电梯布局电梯布局组合方式一般为多台并列 不多于4台 凹室式 不多于6台 多台对列 不多于8台 和组合式 1 超甲级办公空间的电梯布局 多台对列式布局 多台并列式布局 单台电梯布局 2 四季酒店的电梯布局 多台并列式布局 单台电梯布局 凹式室布置 三 核心体 楼梯 防烟楼梯间 一类高层建筑和建筑高度超过32米的二类高层建筑 以及塔式住宅 均应设防烟楼梯间 四 核心体 服务空间 洗手间 一般在核心筒内设置公共洗手间 公共洗手间设计最突出的一点是要做好排气设计 方案布置时要顶留排气换气的井道 五 核心体 设备管线及管井 配电房 配电分强电配电和弱电配电强电间对本楼层的动力照明等提供配电 3 左右 净宽不小于800弱电间则对本楼层的电信设备进行配电 1 5 2 5 净宽800 六 其它楼层设计 一 设备层 1 设备层是指建筑物某层有效面积的全部或大部分作为空调 给排水 电气 电梯机房及其他技术设备用房的楼层 2 设备层一般每10一20层设置一层中间设备层 以满足给水管理 空调管道以及相应设备用房的竖向分区 二 避难层 1 一般情况下 建筑层数在25层以上或建筑高度在100米以上的高层综合建筑应设置避难层 2 避难层设置自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间 通常为10一15层 设备层与避难层一起设计 避难层的消防楼梯间做法 七 高层建筑结构选型与概念设计 主塔楼地面以上103层 高432米 73层以下为写字楼及酒店服务楼层 层高4 5米 以上为高级酒店客房 层高3 375米 主塔楼建筑面积约250000m2 1 抗侧力结构体系采用巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒 钢筋混凝土内筒的筒中筒体系 69层以上 由于建筑使用功能的需要 取消了核心筒的内墙 仅保留部分核心筒外墙并向内倾斜 电梯井道移至核心筒外 形成巨型钢管混凝土柱斜交网格外筒 剪力墙结构体系 水平荷载 包括风荷载和地震作用 产生的倾覆力矩大部份由斜交网格柱外筒斜柱的轴力承担 基底剪力大部份由钢筋混凝土内筒承担 广州西塔斜交网格外筒的组成包括 竖向构件 以一定角度相交的斜柱 水平构件 沿外周边布置 连接网格节点的环梁及沿外周边布置 支承于斜柱的楼面梁 斜交网格筒体的几何构成决定了它抵抗水平力的独特优点 侧向刚度和扭转刚度也远优于框筒 但竖向刚度比框筒稍差 水平力由斜柱的轴向力平衡 倾覆力矩引起的竖向力也由交于节点的斜柱的轴力平衡 节点局部 节点模型 2 基础主塔楼位置基础底板已到达中微风化泥质粉砂岩层 考虑到部分柱位下岩石裂隙较发育 采用人工挖孔桩 墩 基础 持力层均为微风化粉砂岩或砾岩 设计要求岩样天然湿度单轴抗压强度不小于13MPa 桩径3200 4800mm 桩长约6 13m 单桩竖向承载力特征值为110000kN 247000kN 部分桩有抗拔要求 单桩抗拔承载力特征值为5000kN 15000kN 主塔楼位置基础底板厚2 5m 3 防风抗震能力可抗八级地震 百年一遇大风这种独特创新的筒中筒结构体系 具有足够的抗侧刚度和优异的抗震性能 遭遇撞击和爆炸等突发事件 只会局部破坏 不致引起连锁反应而倒塌 结构整体安全度高 超高层建筑受到地震 大风的影响远甚于普通建筑 而广州国金中心平面类似三角形的体形不仅本身能明显减少侧移 并且钢管混凝土巨型斜交网格外筒抗侧抗扭刚度好 加上整个筒中筒的结构也使得建筑物自重轻 单位面积的重度比一般混凝土结构减少了近30 从而地震反应减弱 结构模型振动台试验表明 即使在八级罕遇地震 广州抗震设防烈度为七级 作用下 广州国金中心仍然屹立不倒 并且没有受到太大破坏 周期及质量参与系数 层间位移角 水平位移 竖向荷载作用下外筒弹性变形图 风荷载作用下侧向变形图 风荷载作用下外筒斜交网格柱轴力分布图 抵御突发事件能力 钢 混凝土保证结构稳定性作为超高层建筑 除了防风 防震之外 人们最关心的莫过于抵御突发事件的能力 相关工程技术人员介绍 如果广州国金中心遇到一个局部的火灾或者爆炸事件 只会局部被破坏 而不会发生连续倒塌 之所以能做到这一点 也离不开其独特的建筑结构 原来 钢本身难耐高温 但是外筒在钢管中注入了混凝土 混凝土本身具有耐高温的特性 加上钢管对混凝土有约束性 所以 钢管混凝土的外筒结构具有良好的抗冲击和防火性能 而内筒钢筋混凝土结构也有良好的防火性能 更为重要的是 斜交网格结构遇到突发事件的冲击只会从钢管混凝土斜交的节点处断裂 从而确保了结构的稳定性 而钢管混凝土相交的节点成为斜交网格结构的重点和难点 在两根同样受力的钢管混凝土柱相交时 为了外形优美 相交的节点截面积只能相当于一根钢管混凝土柱的截面积 却要承受两根钢管混凝土柱所能承受的强度 而且每个节点处高约10米 如果不够坚固 将功亏一篑 为此 在华南理工大学承担的节点试验研究中 设计人员们创新性地对节点采取了特殊的构造 不仅采用更高标号混凝土 而且增加了钢管壁厚度 八 建筑防火设计 1 智能安全系统如果说结构是建筑的骨骼 那么 智能系统可以说是建筑的神经 而智能集成度相当高的广州国金中心就具有发达的神经系统 包括了安全防范系统 火灾自动报警及联动控制系统 公共应急广播系统 一卡通系统 停车场管理及车行导向系统 设备监控系统 计算机网络系统 综合布线 信息系统 会议系统 通信网络 可视对讲系统 有线电视及卫星接收系统等19个智能系统和各弱电子系统的集成等 而如此全面的智能系统在国内超高层建筑中具有领先地位 2 火灾预警能力强广州国金中心配备有完善的消防报警设施 包括先进的漏电火灾报警系统 分布光纤感温报警系统 智能应急疏散指示系统 智能应急广播系统 这个国内领先的火灾报警系统 不仅可以光纤感温 电气主干电缆的运行温度还可对电气设备进行漏电火灾报警 光纤测温以往只用于电厂等工厂 此次考虑到高层建筑火灾多是电气线路和设备引起 所以安装了这一系统 值得一提的还有如烟气控制 通过计算机模拟重点部位火灾发生后烟气产生的速率及楼层空间2米以上烟气能见度 合理确定排烟口的分布 延长可利用疏散时间 使用低烟无卤材料的电气线材外套 减少火灾发生时有害烟气的产生 在自救系统中还引入了具有早期预警语音疏散功能的应急广播系统 九 建筑设备设计 1 停车场比如人们今后进入拥有1700多个车位的广州国金中心停车场时将会看到清晰的停车指引 停车区位指引字幕将一路指引司机将车停放到指定区域 并且地下空间空气监测系统可检测空气中的二氧化碳含量 实时更新空气 2 电梯系统局部采用的是双层穿梭电梯 即电梯有两个轿厢 可同时停靠于两层 提高了运行效率 理想状态下1分钟30秒就可从底层到达顶层 电梯的转换层特别方便 在底层乘坐处有清晰的标识说明 先乘坐到相应的转换层 然后再进行换乘 在各楼层上班人员在不同的转换层得到有效的疏散 节约了大家的上下班时间 另外 西塔的会议系统采用全数字技术 可以自动跟踪摄像 一卡通系统则让使用者用一张卡就可以进出门 停车 考勤 就餐 消费 用水电气 乘电梯等 未来125部电梯穿梭往来与新电视塔内部只有五个功能区不同的是 广州国际金融中心内部103个楼层将负担起高密度的人员往来 为此明年投入运营后 将有125台电梯穿梭在这座巨型建筑物中 其中有的电梯可以直达70层酒店 有的电梯负责在小范围楼层间中转 3 中庭高空酒店畅享30层阳光中庭广州国际金融中心的内部结构在70层以上发生了很大的变化 一个贯穿30层楼宇的中空结构为即将进驻的超五星级酒店带来更直接的阳光体验 按照设计规划 广州国际金融中心70层以上为超五星级豪华酒店 这也将是广州海拔最高的豪华酒店 4 顶端直升机停机坪尽收广州视野未来广州国际金融中心建成后 游客最多只能到达100层 昨日 记者获准拐进100层的楼梯通道再往上攀登三层 就来到了广州国际金融中心的露天平台 5 低碳节能设计在科技环保上 广州国金中心集中世界先进建设和管理技术 建筑 结构 电气 节水等多方面作了创新和优化设计 实现建筑与人和自然环境可持续发展的和谐统一 全封闭的103层的广州国金中心设备运行系统极为庞大 要节能 其霓裳首当其冲 所以 它的外衣都是玻璃幕墙 采用的材料是中空双层LOW E玻璃 纳米镀膜玻璃可以有选择性的透光 该材料遮阳系数低 能抵挡70 的太阳光 有效的隔绝太阳能辐射 该玻璃传热系数也很低 比普通玻璃低50 从而 相比普通玻璃外墙建筑 这身外衣可以减少40 的热量进入室内 降低运营能耗 此外 半钢化夹胶中空Low E玻璃可大幅度降低自爆率 夹胶保证玻璃不会脱落 人们不用担心走在广州国金中心下面的安全了 变频技术被广泛应用于西塔的空调 水泵和空气系统中 不仅水泵变频调控 充分利用市政给水管网的压力 而且所有的空气系统变频变风量 空调也采用变频技术节电 并且秋冬季等气温较低的季节 大楼的空气系统采用全新风起到少用空调多通风 节能的效果 同时冷源部分是一个由冷水机组 高频泵等智能设备及末端组合空调机组合成的多变量系统 通过建立动态控制模型 通过预测控制 超前调节等控制技术 解决集中供冷大马拉小车的问题 6 垃圾等污物排放全部实施管道或集中回收系统 无异味 无污染 广州国金中心内设有真空密闭的垃圾传输管道 每个楼层有垃圾投放站 人们只要将密封好的垃圾投入垃圾箱中 按下按钮 垃圾就被真空输送到中央垃圾收集箱内 并可自动区分可回收和不可回收 十 建筑造型与立面 广州国金中心独特的设计魅力罕有运用巨型斜交网柱筒中筒结构的超高层建筑 广州国金中心的设计方案 是经由广州市