超高层建筑全过程设计管理

超高层建筑全过程设计管理摘 要：随着建筑新科技的运用与管理科学的发展，超高层建筑更加趋于复杂性和系统性，这对设计管理水平提出了更高的要求。本文以项目负责人的视角，梳理超高层建筑全过程设计管理的内容，希望有利于提升项目品质、管控设计进度、节约造价，同时也有利于探寻适合我国的设计管理方法和管理模式。关键词：超高层建筑；全过程设计；设计管理1 引言超高层建筑在节约城市用地、集聚企业效应、展现城市风貌方面有着不可取代的优势。随着建筑新科技的运用与管理科学的发展，超高层建筑更加趋于复杂性和系统性，这对设计管理水平提出了更高的要求。启元广场（图1）项目位于广西柳州市柳东新区，是新区的第一栋超高层建筑，用地面积33651m2，总建筑面积167419m2，地上主要为商务办公，裙房为配套商业设施，地下主要为停车库和动力中心，A塔建筑高度约166.4米，B塔建筑高度约95.1米。2 设计管理的概念设计管理是指项目负责人运用自身的专业技能、知识体系对整个项目设计过程进行的管理工作，从而有效确保设计质量。设计管理的主体是项目负责人，一般为注册建筑师，这也是我国推行的建筑师负责制的相关要求。全过程设计管理是从整个设计的广度和深度来进行管理，从深度上按照项目阶段来划分，包括对设计策划、方案设计、扩初设计、施工图设计、施工配合服务、运营维护回访等全设计周期内容，从广度上按照项目分项来划分，包括主体建筑设计及衍生的各专项设计内容。就超高层建筑设计而言，主体建筑设计包括核心筒设计、垂直交通体系、结构体系、机电设备选型等多个设计技术要点，专项设计包含景观设计、幕墙设计、绿色建筑、灯光设计、标识设计、电梯设计、充电桩设计、智能化设计、海绵城市设计等多个专项设计内容。3 全过程设计管理的目的设计管理关乎建筑工程的整体投资与工程质量1。全过程设计管理的目的是为了有效实现了进度控制、质量控制、造价控制、风险控制。启元广场项目正是通过全过程设计管理的方式，达到管控的目的，并获得业主的好评。3.1 有效控制进度时间就是效益，全过程设计管理就是要控制设计进度有序进行，将设计工作按照专业分成不同子项、按照深度分成若干阶段并确定相应的设计周期，并贯穿设计全过程始终，能有效提高设计效率，保证按时完成设计任务。3.2 提高设计质量设计是工程项目的灵魂，设计质量是工程质量的决定因素。全过程设计管理能有效管控各个专项设计按照主导建筑师的要求，完整始终地贯彻设计理念，主导设计的方向与品质，从而将设计品质得到最大的提升。3.3 降低工程造价工程造价是任何项目都需管控的主要内容，全过程设计管理能有效衔接各个专项设计内容，避免多次重复施工，从而控制投资造价，也节约了建筑材料，这同样是绿色建筑评价的指标之一。3.4 管控设计风险设计风险往往存在于不同设计单位没有有效设计沟通，导致图纸相互矛盾，前后不一。而全过程设计管理通过集中管理，统一衔接，有效沟通能降低设计风险，实现较好的管控。4 超高层建筑全过程设计管理的内容超高层建筑由于本身的复杂性，涉及到的子项和内容相当多，设计管理的内容非常广泛。启元广场项目的设计管理在核心筒设计、垂直交通体系、结构体系、幕墙体系、地下空间设计等方面做了深入的研究和设计，在建筑的安全性、舒适性和经济性方面起到了很好的效果。同时，又以大建筑设计的理念对项目的全过程进行设计管理，除了传统的建筑设计以外，同时进行景观设计、室内设计、人防设计、幕墙设计、绿色建筑、灯光设计、标识设计、电梯设计、充电桩设计、智能化设计、海绵城市设计等十多个专项设计（图2）。这些设计在各个阶段互相关联，互相衔接，这里从项目负责人的视角，以设计要点和专项设计为例进行阐述。4.1 设计要点（1）核心筒设计。核心筒设计是超高层设计的核心技术要点，涉及到结构布局形式、垂直交通体系、机电设备系统选型等各种因素。核心筒包含垂直交通、水平交通、辅助空间和设备空间等四个组成部分2。在启元广场的设计中注重核心筒的布局尽可能对称，受力合理，降低结构成本；电梯根据垂直交通需求成组布置，便捷高效；核心筒从下而上可以逐步收缩，包括结构墙体尺寸收缩，还包括因高区电梯变少而收缩，从而有效控制得房率。（2）垂直交通体系。超高层建筑因垂直发展而节约用地，垂直交通也是其首要解决的问题。垂直交通涉及核心筒布置形式、楼层功能分区、电梯设计等各种因素。在启元广场的设计中遵循功能主导、分区设置、效率优先的原则综合考虑，实现有条不紊的交通体系。（3）结构体系。超高层建筑的结构成本占据了主要部分，结构形式也较多，不同的结构形式适合不同高度的建筑体量。启元广场的结构体系充分满足建筑内外形象的设计要求；也充分考虑结构成本，包括建造成本、空间占用成本、建造周期成本和结构维护成本；更考虑了施工建造的成熟度、可行性、可控性和安全性。（4）幕墙体系。超高层建筑为了减少围护结构带来的荷载，往往采用玻璃幕墙体系。启元广场的幕墙系统考虑除结构因素以外，还涉及到建筑本身的通透性所带来的景观效应附加值，同时还与建筑的节能需求密切相关。幕墙系统的选择还必须兼顾业主的投资额度和计划工期。（5）地下空间设计。随着城市综合体越来越大，地下空间的规模也越来越大。启元广场的地下空间设计在满足基本停车功能的基础上，综合考虑经济性、实用性和便捷性。核心筒对应的区域结合垂直交通考虑地库的换乘电梯。地库出入口设计合理，客货分离。能源中心就近高能耗区，方便设备管线就近接入，减少能耗。地下室的柱网间距合理布置，经济紧凑。（6）设备选型。超高层建筑一般体量巨大，同时由于建筑高度的增加，设备系统更为复杂。在本工程的设备选型基于业主物业管理的形式和需求的基础上，结合超高层避难层的设计综合考虑。避难层除在安全避难之外，设置中输水箱和中输变配电站，以保证高区的能源供应。另外，设计时还考虑到今后运营中的设备维护维修时的运输。4.2 专项设计（1）景观设计。超高层建筑往往是时尚现代的象征，因此景观设计上更加注重这一特征的体现。本工程的景观设计涉及到室外环境灯光设计、导视设计，多种设计相互融合，使之成为一个系统性的室外怡人空间。在超高层设计中，还结合裙房的屋顶设置屋顶绿化空间，提升空间品质，营造良好的室外环境。（2）室内设计。超高层建筑一般多为多种功能的综合体建筑，室内空间要满足功能的空间环境需求，体现高端商务办公的气质。本工程的室内设计需考虑室内外环境一致协调的基础上，涉及到室内环境灯光设计、导视设计。室内设计和建筑设计的一体化设计，还有利于建筑节材，避免反复装修。（3）电梯设计。电梯设计是垂直交通系统的关键，舒适的乘坐体验能大幅提升建筑的品质，合理的电梯设计是其功能性的良好实现。本工程的电梯设计按照高中低三个功能区分成三组电梯，每组电梯经由流量计算，反复验证，保证平均等候时间小于45秒，平均到站时间控制在2分钟以内。（4）幕墙设计。幕墙设计是幕墙系统的实现，本工程的幕墙设计选用了单元式幕墙，并与结构、节能、灯光设计实现良好的衔接。设计中充分考虑了投资造价、外观效果、维护要求和安全性能等各方面因素，并明确了抗风压性能、气密性能、水密性能、平面内变形性能、耐撞击性能、光学性能、热工性能、空气隔声性能、耐腐蚀性能等各项幕墙技术参数。（5）绿色建筑。绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。超高层体量巨大，更应成为绿色建筑的标杆。本次设计通过节能、节地、节水、节材和室内环境等五个方面综合评价，通过各个专业的实现，达到二星级设计评价标准。（6）智能化设计。智能化建筑能创造安全、健康、舒适、高效的生活环境，这对超高层建筑来说尤为重要。本次设计通过信息化应用系统、智能化集成系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等各个模块，有效提升建筑品质。通过智能化设计的运营，建筑整体能耗减少35%以上。（7）灯光设计。超高层建筑是一座城市的地标，优美的灯光设计更能在夜间展现其魅力。本次灯光设计中遵循当地的亮化规划导则，协调周边建筑的夜景照明，以简洁大方的设计形式展现高端商务办公的气质。灯光设计融合景观、室内、幕墙等多种设计，通过分时控制、节庆控制既展现其魅力，又达到节能效果。（8）标识设计。标识设计不仅起到引导、说明、指示等功能，它也是环境布局的重要环节。本工程的标识设计结合景观、室内环境的塑造，通过分级导视的规划定点，形成有序的导视系统。同时，标识标牌的个性化设计又展现了建筑气质。（9）充电桩设计。绿色出行越来越成为都市人的首选，新能源车辆也越来越普及。本工程在地下空间的设计中，充分考虑了充电桩基础设施的设计，以10%的停车数量进行设置，并预留至20%的扩展空间。充电桩设计涉及电气设计、标识设计、绿色建筑等设计，引领当地的绿色能源汽车的发展。（10）海绵城市设计。随着人们对环境的觉醒，海绵城市理念深入人心。本工程在设计中，充分运用海绵城市的理念，通过透水路面、下凹式绿地、雨水蓄调池、雨水回用系统、绿色屋顶等多种形式，实现“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市系统，成为当地的先进建筑理念标杆。5 结束语在我国现在建筑进入成熟发展期，建筑的多样性、复杂性、绿色环保对设计管理提出了更高的要求。启元广场设计梳理了超高层的设计要点和互相关联的专项设计，通过项目的全过程设计管理和一体化设计实现对复杂工程设计的有效管理。这对提升项