高層建筑設(shè)計原理

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,高層建筑設(shè)計原理,HIGH-RISE BUILDING DESIGN PRINCIPLES,同濟大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院,2,高層建筑設(shè)計原理,HIGH-RISE BUILDING DESIGN PRINCIPLES,概論,裙樓及地下室,結(jié)構(gòu)選型,總平面設(shè)計,造型設(shè)計,標準層設(shè)計,經(jīng)典案例,一,概論,1.1 高層建筑的定義、分類,一些國家對高層建筑的規(guī)定,我國對高層建筑的規(guī)定,高層建筑分類和耐火等級,1.2 高層建筑的發(fā)展,國外高層建筑的發(fā)展,我國高層建筑的發(fā)展,1.3 高層建筑設(shè)計特點,1.4 高層建筑類型,在,

2、1972,年國際高層建筑會議（美國賓西法尼亞州伯克利市）上，對高層的定義取得了比較統(tǒng)一的認識，并把高層建筑劃分為四類：,第一類高層建筑：,9,16,層（最高到,50m,）,第二類高層建筑：,17,25,層（最高到,75m,）,第三類高層建筑：,26,40,層（最高到,100m,）,第,四類超高層建筑：,40,層以上（高度在,100m,以上）,一些國家對高層建筑的規(guī)定,1.1 高層建筑的定義、分類,根據(jù)我國現(xiàn)行,高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范,（,GBJ45-82,）規(guī)定，,10,層及,10,層以上的住宅及高度超過,24m,的其他民用建筑為高層建筑，具體如下：,十層及十層以上為高層住宅。 除住宅建筑之

3、外的民用建筑高度不大于,24m,者為單層和多層建筑，大于,24m,者為高層建筑,(,不包括建筑高度大于,24m,的單層公共建筑,),；建筑高度大于,100m,的民用建筑為超高層建筑。,我國對高層建筑的規(guī)定,我國現(xiàn)行的高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范根據(jù)高層民用建筑 的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險性、疏散和撲救難度將其分為兩類。并規(guī)定一類高層建筑耐火等級為一級，二類高層建筑的耐火等級不低于二級.,高層建筑分類和耐火等級,1.1 高層建筑的定義、分類,高層建筑的發(fā)展可以追溯到古羅馬時期（公元80年），當(dāng)時羅馬城中已建10層高的磚石建筑。高層建筑是在19世紀中期產(chǎn)業(yè)革命后逐步發(fā)展起來的。近代高層建筑的發(fā)展大致可以分為

4、五個時期。,國外高層建筑的發(fā)展,1.2 高層建筑的發(fā)展,第一時期,第二時期,第三時期,第四時期,第五時期,時間,18651893,1893一戰(zhàn)前,一戰(zhàn)后1929,二戰(zhàn)后1970s,1970s現(xiàn)在,特征,結(jié)構(gòu)主義,古典復(fù)興,裝飾主義,“,方盒子,”,“,高技派,”,折衷,造型各異,代表作,家庭保險公司大樓,帝國大廈,格雷壘大廈,西格拉姆大廈,紐約哈頓總部,地點,芝加哥,紐約,紐約 芝加哥,全球,全球,我國的高層建筑最早可追溯到戰(zhàn)國高臺建筑時期。但我國近代的高層建筑發(fā)展晚于歐洲國家，但隨著經(jīng)濟的發(fā)展，其發(fā)展數(shù)量呈急速上升趨勢,并且超高層建筑逐漸盛行。截至2012年，我國共建成超高層建筑94幢，主要

5、集中在經(jīng)濟發(fā)達的長三角和珠三角地區(qū)，二線城市的數(shù)量也在顯著增加。國內(nèi)典型超高層建筑有上海環(huán)球金融中心（492m）、臺北101 大廈（509m）和上海中心（632m）等。,我國高層建筑的發(fā)展,1.2 高層建筑的發(fā)展,高層建筑是在一定場地條件下實行豎向空間拓展，以爭取更多樓層面積和總建筑面積。這種按豎向空間基層的相同樓層就是標準層，它是高層建筑設(shè)計的核心問題。標準層的空間布局的組織需要在設(shè)計過程中細細推敲。,標準層,1.3 設(shè)計特點,高層建筑是城市空間的主角，尤其是特大城市中的超高層建筑，往往是作為地標性建筑，要在設(shè)計過程中注意它的象征性和識別性。,同時，高層建筑影響城市輪廓的起伏節(jié)奏和城市天際線

6、的分維值，對城市的藝術(shù)形象具有決定性作用，因此在設(shè)計過程中要與城市整體進行聯(lián)系。,1.3 設(shè)計特點,城市空間,高層建筑高度較高，與一般建筑相比，還需要考慮風(fēng)壓、側(cè)向位移、地震等因素，因此在結(jié)構(gòu)上有很高的要求。同時，不同的結(jié)構(gòu)會有不同的結(jié)構(gòu)占有面積，因此，在設(shè)計前期進行合適的結(jié)構(gòu)選型十分重要。,結(jié)構(gòu)選型,1.3 設(shè)計特點,1.3 設(shè)計特點,高層建筑高度較高，與一般建筑相比，還需要考慮風(fēng)壓、側(cè)向位移、地震等因素，因此在結(jié)構(gòu)上有很高的要求。同時，不同的結(jié)構(gòu)會有不同的結(jié)構(gòu)占有面積，因此，在設(shè)計前期進行合適的結(jié)構(gòu)選型十分重要。,防火設(shè)計,我國高層建筑一般按高度分為民用和工業(yè)兩個大類，若干小類。在民用建筑

7、大類中，從建筑功能來看，高層建筑有辦公樓（分商業(yè)和行政辦公樓）、旅館、病房樓、住宅、公寓以及綜合體等多種類型。其中，辦公樓、旅館、住宅是三種主要的建筑類型，分別占國內(nèi)已建高層建筑的35%、15%和4050%的比率。,兩大類、若干小類,1.4 高層建筑的類型,二,總平面設(shè)計,2.1 總平面設(shè)計要點,2.2 總平面交通組織,高層建筑與城市交通系統(tǒng)的銜接,高層建筑基地內(nèi)的交通組織,2.3 防火設(shè)計,高層建筑不同的類型、規(guī)模和裙樓功能配置對總平面布局有不同的特點，主要反映在以下三個方面：一是居住類建筑重視朝向和日照間距，重視綠地率；二是高層公共建筑重視沿街商業(yè)價值的挖掘，對地面停車有明確的要求，而居住

8、區(qū)為了爭取綠地也鼓勵地下停車；三是裙樓功能配置復(fù)雜的高層建筑出入口較多，交通組織復(fù)雜，容易引起流線交叉。,不同類型的高層建筑,2.1 總平面設(shè)計要點,居住類建筑重視朝向和日照間距，重視綠地率,高層公共建筑重視沿街商業(yè)價值的挖掘，對地面停車有明確的要求,裙樓功能配置復(fù)雜的高層建筑出入口較多，交通組織復(fù)雜,在總平面設(shè)計中需要考慮的重點問題是場地處理、建筑布局以、交通組織設(shè)計及高層建筑在城市中的景觀效應(yīng)等，因而地下車庫出入口和塔樓位置的選擇和布局十分重要。,地下車庫與塔樓,2.1 總平面設(shè)計要點,高層建筑基地應(yīng)與城市道路相鄰接，否則應(yīng)設(shè)基地道路與道路紅線所劃定的城市道路相連接，高層建筑項目規(guī)劃要點和

9、控制圖則一般都規(guī)定了基地車流出入的方向。,平面接口,2.2 總平面交通組織,高層建筑與城市交通系統(tǒng)的銜接主要體現(xiàn)在接口形式上，有平面和立體兩大形態(tài)。其中，立體接口一般為高層商業(yè)綜合體使用，除了重慶等山地城市，高層住宅和城市交通系統(tǒng)之間一般很少有立體接口。,立體接口是指建筑基地道路以立體交叉的形式與城市道路接口，這種形式通常用于高層建筑直接與軌道交通、封閉式汽車專用道或空中和地下步行系統(tǒng)相連接。立體接口為高層建筑選擇交通方式提供了更大的彈性，同時能減輕高層建筑產(chǎn)生的大量機動車對城市道路的壓力，因而為不少大型高層建筑項目所采用。,立體接口,2.2 總平面交通組織,“,方大企業(yè)總部,”,獲獎作品,/

10、 Huasen Architects,方大總部與,城市,公交總站相結(jié)合,方大總部,與城市空間的立體接口,方大總部,與城市空間的立體接口,方大總部,與城市空間的立體接口,高層建筑基地內(nèi)的交通組織就是基地內(nèi)交通設(shè)施的平衡與分配，設(shè)計時應(yīng)主要考慮三個方面的內(nèi)容：,首先是交通流線特征，即高層公共建筑是單座建筑或建筑群的人流、車流、物流特征，而高層住宅設(shè)計的則是居住區(qū)的道路交通體系；,然后交通設(shè)施的分配與平衡，即停車量與建筑面積之間的比例，停車方式的要求，以及地面和地下停車的比例；,最后是在道路設(shè)施及路權(quán)上體現(xiàn)人車沖突模式，清晰劃分人行道、非機動車道、機動車道、人非混用車道、機非混用車道。交通設(shè)施的分配

11、與平衡，突出表現(xiàn)在高層住宅區(qū)的人車沖突模式及道路分級方面。,基地內(nèi)部的交通組織,2.2 總平面交通組織,總平面交通組織(新加坡Ardmore公寓大樓 ),防火間距,2.3 防火設(shè)計,消防車道通常按照單向車道來設(shè)計，其寬度應(yīng)不小于4m，消防車道上空4m以內(nèi)的范圍不應(yīng)有障礙物。消防車道與高層建筑外墻距離宜大于5m，為便于設(shè)置登高救援的登高車操作場地。近端式消防車道應(yīng)設(shè)有回車道或回車場，回車場規(guī)模不小于15mX15m。消防車道轉(zhuǎn)彎處需要有合理的轉(zhuǎn)彎半徑（912m）。,消防車道,2.3 防火設(shè)計,通常把登高消防車能靠近高層建筑主體，便于消防車作業(yè)和消防人員進入高層建筑進行搶救人員和撲滅火災(zāi)工作的建筑立

12、面，稱為該建筑的消防撲救面或消防登高面。高層建筑的底邊至少有一個長邊，或周邊長度的1/4且不小于一個長邊的長度范圍，作為消防撲救面。在這一范圍內(nèi)，不應(yīng)設(shè)置高度大于5m，進深大于4m的裙房，且在此范圍內(nèi)必須設(shè)有直通室外的樓梯或直通樓梯間的出口.,消防撲救面,2.3 防火設(shè)計,消防撲救面,2.3 防火設(shè)計,三,裙樓及地下室,3.1 裙樓平面設(shè)計要點,3.2 裙樓功能分區(qū)與流線組織,3.3 裙樓中庭設(shè)計,封閉性中庭,線型中庭,貼邊型中庭,并聯(lián)型中庭,分段式中庭,3.4 地下室設(shè)計,3.1 設(shè)計要點,第一，裙樓與周圍環(huán)境及城市空間的協(xié)調(diào)與近地空間的營造。,第二，建筑主、次入口空間及各種流線的組織。,第

13、三，裙樓空間的設(shè)計需要一定的通用性和靈活性。這是為了滿足不斷變化的市場要求，也就是說功能變更對空間的要求能夠通過裝修調(diào)整。首層大堂的空間尺度把握，盡量中心無柱（特別是旅館），且應(yīng)注意中庭的尺度和空間的藝術(shù)效果。,第四，裙樓交通系統(tǒng)的組織及與塔樓和地下車庫交通系統(tǒng)的關(guān)系。注意塔樓、裙樓、地下車庫三套流線的分離，以及內(nèi)部與外部流線的劃分，矛盾的焦點往往集中在首層平面的布置。,第,五,，層高的把握。裙樓的層高與空間類型有關(guān)。不含中庭空間和特別空間（如影視廳堂、室內(nèi)球類運動場以及貨艙室購物商業(yè)空間）的裙樓層高一般都應(yīng)有,4,6m,，首層一般,5,6m,，二層及以上樓層一般,4,5m.,裙樓是指與高層建

14、筑主體相連的，高度不超過,24m,的附屬建筑。作為相對較矮的部分，裙樓對城市生態(tài)的影響較小，但是對街道尺度和城市公共空間去有重要的影響。因此裙樓的功能與流線組織以及體形設(shè)計很重要。,裙樓設(shè)計的要點主要,有五,個方面,。,通過裙樓虛空間的處理，減弱了高層建筑的壓迫感（香港唯港薈酒店）,中庭的尺度和空間的藝術(shù)效果（香港唯港薈酒店）,矛盾的焦點往往集中在首層平面的布置（香港唯港薈酒店）,裙樓的層高與空間類型有關(guān)（北京銀河SOHO ）,裙樓功能分區(qū)與流線組織和裙樓的功能組合方式有關(guān)。為了簡化設(shè)計，可以將高層建筑的功能分為若干空間模塊來研究。,雖然不同的功能模塊在裙樓中的空間比例不同，但高層建筑中，同樣

15、的功能模塊內(nèi)部，細分的分區(qū)和流線組織卻沒有本質(zhì)差別，所不同的只是個功能模塊直接的連接方式，這也是裙樓的交通流線組織的主要內(nèi)容。,3.2 功能分區(qū)與流線組織,立體的方式來表達空間模塊（香港唯港薈酒店）,圖示的方式來表達空間模塊（深圳證劵交易所新總部大樓）,中庭空間類型按其空間方位及與母體建筑的相對位置關(guān)系通常可分為五大空間類型：封閉型中庭、線型中庭、貼邊型中庭、并聯(lián)型中庭和分段型中庭等。,3.3 中庭設(shè)計,所有的側(cè)面都不直接對外，平面形狀可以為任何形式。這是最常見的基本形式。如深圳書城寶安城方案。,封閉性中庭,3.3 裙樓中庭設(shè)計,長向中庭，兩長向側(cè)面為建筑所圍。此類型一般應(yīng)做商業(yè)中庭。線型中庭

16、由于長度方向?qū)崿F(xiàn)與空間景物的變化處理，長可以獲得十分豐富的藝術(shù)空間效果。如同濟大學(xué)圖書館擴建中庭。,線型中庭,3.3 裙樓中庭設(shè)計,至少有一側(cè)面直接對外，對外面可以提供室外景觀、自然光和太陽能。如圖所示，香港唯港薈酒店的中庭兩側(cè)對外。,貼邊型中庭,3.3 裙樓中庭設(shè)計,在一幢建筑中布置兩個以上，彼此有交通聯(lián)系又各自服務(wù)一個區(qū)域的中庭。如美國芝加哥拉什大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（Perkins + Will）中庭、香港匯豐銀行以及同濟大學(xué)綜合樓中庭。,并聯(lián)型中庭,3.3 裙樓中庭設(shè)計,美國芝加哥拉什大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（,Perkins + Will,）中庭,只限于建筑局部區(qū)域的中庭。其一般用途有：在高層建筑中，作為

17、某基層服務(wù)的中庭；在新老建筑整合品和中，作為過渡的中庭；在建筑綜合體中，作為非聯(lián)系的獨立中庭。,分段式中庭,3.3 裙樓中庭設(shè)計,地下車庫最小面積=所需布置的最小車位數(shù)X35,出入口數(shù)量和寬度：,大中型地下車庫的車輛出入口不應(yīng)少于兩個，特大型地下車庫的車輛出入口不少于3個,坡道凈寬度：雙向行駛不少于7m，單向行駛不少于4m。出入口之間的凈距離不少于10m。停車50輛以下的車庫可設(shè)一條寬度不小于4m的單行坡道出口，停車100輛以下的車庫可設(shè)一條寬度不小于7m的雙行坡道入口，100輛以上的車庫需設(shè)兩個車輛出入口，間距不小于10m,地下車庫：車位數(shù),3.4 地下室設(shè)計,地下車庫：出入口視線,3.4

18、地下室設(shè)計,地下車庫：坡度,3.4 地下室設(shè)計,停放小轎車的地下車庫層高一般為33.4m,人員疏散：最大防火分區(qū)面積為2000，每個防火分區(qū)人員安全出入口不少于兩個，在同一時間人數(shù)不超過25人或50輛車時，可設(shè)一個安全出入口。采用封閉樓梯間。,柱網(wǎng)布置：每柱距停3輛車比較合適，通常柱距為8.18.4m。,地下車庫：其它,3.4 地下室設(shè)計,四,標準層設(shè)計,4.1 標準層設(shè)計要點,4.2 標準層平面形式,一般標準層平面形式,特殊標準層平面形式,4.3 標準層核心體排布,垂直交通設(shè)計,集中式,分散式,綜合式,4,.4 防火與疏散設(shè)計,標準層的設(shè)計存在一定的難度：比如說處理標準層平面形式與建筑造型的

19、關(guān)系，及其與建筑節(jié)能的矛盾；另外把我地下車庫、標準層和裙樓柱網(wǎng)布置的對位關(guān)系；還有確定樓梯和消防電梯的位置及安全出入口的位置。,標準層的設(shè)計要點主要在四個方面：一是標準層平面形式的設(shè)計；二是結(jié)構(gòu)選型與柱網(wǎng)布置；三是防火分區(qū)與安全疏散設(shè)計；四是確定各類管道井的位置和數(shù)量。,4.1 標準層設(shè)計要點,交通問題,注重交通效率，雙面布置房間的走到凈寬不小于1.6m，單面布置房間的走道凈寬不小于1.3m,柱網(wǎng)與柱距,常用尺寸7.2mX7.2m8.1mX8.1m,層高的確定,4.1 標準層設(shè)計要點,辦公,功能,4.1 標準層設(shè)計要點,旅館,注意景觀因素，充分發(fā)揮周邊環(huán)境的景觀價值,柱網(wǎng)通常采用7.2mX7.

20、2m8.4mX8.4m，便于客房、裙房和地下車庫的排布。p107 2-29,通常有空調(diào)的客房凈高不能低于2.4m，走廊凈高不能低于2.1m，衛(wèi)生間及小過道處不應(yīng)低于2.0m。高層旅館層高最低可做到2.6m，一般為2.83.3m。,旅館的客房開間取3.64.5m。進深長寬比不超過2:1,4.1 標準層設(shè)計要點,旅館,注意景觀因素，充分發(fā)揮周邊環(huán)境的景觀價值,柱網(wǎng)通常采用7.2mX7.2m8.4mX8.4m，便于客房、裙房和地下車庫的排布。p107 2-29,通常有空調(diào)的客房凈高不能低于2.4m，走廊凈高不能低于2.1m，衛(wèi)生間及小過道處不應(yīng)低于2.0m。高層旅館層高最低可做到2.6m，一般為2.

21、83.3m。,旅館的客房開間取3.64.5m。進深長寬比不超過2:1,經(jīng)濟型客房進深常為710m,內(nèi)廊式客房的標準間為2030間為宜 ，塔式高層酒店標準層一般可布置客房1624間,4.1 標準層設(shè)計要點,旅館,4.2 標準層平面形式,一般標準層的平面形式有基本的幾何形平面、組合的幾何形平面、曲線的幾何形平面。,一般標準層平面形式,基本的幾何平面,：,就是平面為矩形、三角形、梯形、規(guī)則對稱多邊形及任意多邊形。,一般標準層平面形式,4.2 標準層平面形式,一些基本幾何平面,組合的幾何平面,：,這種平面呈某些拉丁字母形、中文字形、物象形。這些幾何圖形的共同特征是：以若干方形、矩形等功能平面對核心體以

22、雙向?qū)ΨQ、單向?qū)ΨQ、逆行對稱進行拼接，有時這些放射形平面的端點還可以再延伸和擴展。核心體可以多于一個，對稱中心不一定在核心體里面。,一般標準層平面形式,4.2 標準層平面形式,一些組合幾何平面,曲線的幾何平面,：,這是從基本的幾何形與某些組合幾何圖形發(fā)展與變體而來的一種類型。環(huán)繞核心體布置的功能平面常呈圓形、卵形環(huán)或若干內(nèi)凹、外凸弧片。有時，平面周界輪廓是用直線、折線與圓弧線相結(jié)合，并對平面中心做某種對稱的各種幾何形。,如愛沙尼亞塔爾圖的蝸牛大廈。,一般標準層平面形式,4.2 標準層平面形式,4.2 標準層平面形式,上述標準層的平面形式僅僅是高層建筑一般標準層的基本形式，實際工程中還有在標準層

23、基本形式上組合或衍生出來的特殊標準層形式。這些特殊的標準層豐富了高層建筑的造型和環(huán)境，但對建筑面積和進深的不同要求同時也引起結(jié)構(gòu)偏心和管線偏移的問題，導(dǎo)致塔樓結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及管線較難處理，層高和造價相應(yīng)增加，因此在實際工程中，特殊形式的標準層并不多見。常見的特殊標準層形式有分段型標準層和漸變型標準層。,特殊標準層平面形式,分段型標準層：分段型標準層是指標準層在垂直方向有明顯不同的幾種形式的情況，引起的原因可能是造型需要，也可能是垂直方向不同的功能組合，如高層綜合體中辦公區(qū)和客房區(qū)的組合疊加。,4.2 標準層平面形式,特殊標準層平面形式,分段型標準層-對角線大廈（韓國首爾）,分段型標準層-Z設(shè)計大樓

24、（以色列霍隆 ）,漸變型標準層：漸變型標準層疊加的塔樓有強烈的韻律感，在垂直方向空間的張力很大。一般情況下，漸變型標準層面積總是從下往上逐漸形成變小或等面積扭轉(zhuǎn)。這是現(xiàn)在建筑師們非常常用的一種設(shè)計手法。,4.2 標準層平面形式,特殊標準層平面形式,漸變型標準層-城市生活項目（意大利米蘭）,電梯數(shù)量的確定：,計算法,參照法,垂直交通設(shè)計,4.3 標準層核心體排布,電梯數(shù)量的確定：,估算法,垂直交通設(shè)計,4.3 標準層核心體排布,電梯廳布局,垂直交通設(shè)計,4.3 標準層核心體排布,電梯分區(qū),單區(qū)電梯系統(tǒng),多區(qū)電梯系統(tǒng),區(qū)中區(qū)系統(tǒng),在摩天樓中部設(shè)置高空大廳，供使用者換乘電梯，避免電梯過高運行。,垂直

25、交通設(shè)計,4.3 標準層核心體排布,4.3 標準層核心體排布,在高層建筑設(shè)計中，常將樓梯、電梯、設(shè)備輔助用房、管井等集中布置，豎向貫通，并與相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式組成,“,核心,”,，用以抵抗巨大的風(fēng)和地震側(cè)移，這部分通常稱之為,“,核心體,”,，而把用于辦公、居住、娛樂、休息等人們?nèi)粘Ｊ褂玫牟糠址Q為,“,殼體,”,。就,“,核心體,”,與,“,殼體,”,相對布局與組合關(guān)系而言，在標準層中可有,集中式,、,分散式,和,綜合式,等三種主要形式。,4.3 標準層核心體排布形式,從使用功能出發(fā)，要求高層建筑標準層的使用空間有良好的采光、交通流線和工作與居住相適應(yīng)的空間劃分。集中式布置方式是將,“,核心體,”,

26、部分集中起來，在標準層中獨立成區(qū)，它與使用部分的,“,殼體,”,關(guān)系又可分為中心式、對稱集中式、偏心集中式和獨立集中式等幾種。高層住宅中最經(jīng)常使用這種形式。,集中式,4.3 標準層核心體排布,中心式：此種布局整體上最均衡,有效使用空間與核心體的接觸最為充分，適合不同面積大小、平面形狀、縱橫比例的標準層構(gòu)成。,集中式,Contemporaine公寓標準層平面核心體位置（美國芝加哥）,對稱中心式：即將核心體至于標準層平面中部，兩端布置有效使用空間、構(gòu)成左右對稱的功能布局，特點是核心體不影響房間采光，橫向剛度好，交通方便。,集中式,4.3 標準層核心體排布,集中式,偏心集中式：將核心體部分布置在標準

27、層的一端或者一側(cè)，形成偏心式布置。這種側(cè)向偏心布置方式對于核心體部分的交通或輔助用房可爭取到一定采光面。,4.3 標準層核心體排布,集中式,獨立集中式：將合體部分至于高層建筑主體之外靈活布置，偏心式即轉(zhuǎn)換成獨立式，構(gòu)成高層建筑附貼式獨立體量，使建筑有效使用空間更加靈活、完整，不但有利于交通、防火與疏散，而且可以構(gòu)成高層建筑的形體變化。,4.3 標準層核心體排布,4.3 標準層核心體排布,分散式又可分為對稱分散式、自由分散式和獨立分散式。,分散式,對稱分散式：在集中式的基礎(chǔ)上，將核心體一分為二，或者一分為四，演變成具有兩個或者四個核心體（兩端或者四角布置）的對稱分散式。例如UNStudio設(shè)計的

28、新加坡Ardmore公寓大樓,分散式,4.3 標準層核心體排布,分散式,根據(jù)標準層平面形式與功能組合需要，在兼顧結(jié)構(gòu)合理性的前提下，靈活、自由地安排核心體布局，呈自由分散式。如萬科的北京公園5號住宅樓。,4.3 標準層核心體排布,分散式,獨立分散式： 為使建筑內(nèi)部功能更為靈活和建筑形體塑造具有較大的可塑性，有時將核心體移出平面以外，獨立分散布局，可使建筑產(chǎn)生獨特的藝術(shù)效果。如圖索爾克生物研究所。,4.3 標準層核心體排布,索爾克生物研究所豐富的形態(tài)（美國加州）,綜合式布置，有的可能以某種布局為主而兼具另一種布局特征；有的可能將兩種甚至三種方式融合成一體。如圖WOHA設(shè)計的中國三亞洲際度假酒店。

29、 它時常兼具各種布局的優(yōu)點，但是處理不但也會給使用和管理帶來麻煩，降低平面利用效率。,綜合式,4.3 標準層核心體排布,防火分區(qū),4.4 防火與疏散設(shè)計,防火分區(qū),4.4 防火與疏散設(shè)計,1.封閉樓梯間,防火等級低，樓梯間應(yīng)靠外墻，樓梯間的門應(yīng)為乙級防火門。,2.防煙樓梯間,具有防煙前室和防排煙設(shè)施，并與建筑物內(nèi)使用空間分隔的樓梯間。,3.室外疏散樓梯,主要用于應(yīng)急疏散，可作為輔助防煙樓梯使用。,4.剪刀樓梯,在同一樓梯間設(shè)置一堆相互重疊又互不相通的兩個樓梯，可認為是兩個獨立的疏散口。,豎向疏散通道設(shè)計,4.4 防火與疏散設(shè)計,豎向疏散通道設(shè)計,4.4 防火與疏散設(shè)計,消防電梯,火災(zāi)時可以運送

30、消防人員，消防器材以及搶救受傷人員的交通工具，需設(shè)置前室。,下列情況需要設(shè)置消防電梯：,一類高層公共建筑,10層及10層以上的塔式住宅,12層及12層以上的但愿是和通廊式住宅,高度超過32m的二類高層公共建筑,消防電梯的數(shù)量根據(jù)以下條件決定：,消防電梯宜設(shè)置在不同的防火分區(qū)內(nèi),當(dāng)每層建筑面積不大于1500時，應(yīng)設(shè)一臺,當(dāng)每層建筑面積大于1500，小于4500時，應(yīng)設(shè)兩臺,當(dāng)每層建筑面積大于4500時，應(yīng)設(shè)3臺,消防控制室,宜設(shè)在高層建筑的首層或地下一層,豎向疏散通道設(shè)計,4.4 防火與疏散設(shè)計,疏散距離,4.4 防火與疏散設(shè)計,疏散寬度,4.4 防火與疏散設(shè)計,五,造型設(shè)計,5.1 造型設(shè)計要

31、點,5.2 造型設(shè)計手法,分層收進,退層臺階,截切挖鑿,斜面體,復(fù)式曲面體,倒收進,1.,理解高層建筑雙重的視覺尺度特性，了解城市尺度，把握近人尺度，力求高層建筑特別是高層建筑底部尺寸與環(huán)境空間的融合。,2.,正確把握高層建筑的尺度，恰當(dāng)?shù)貏澐指邔咏ㄖ撞?、中部和頂部三段的比例?3.,掌握高層建筑體形組合的技巧，注意各比例的協(xié)調(diào)，注意裙樓的高度和頂部的尺度不能太小。,4.,頂部和入口（雨篷）造型既是難點，也是識別高層建筑的重點部位。,高層建筑造型設(shè)計要點,5.1 造型設(shè)計要點,5.2 造型設(shè)計方法,5.2 造型設(shè)計方法,高層建筑立體空間造型采用分層收進的方式，最早可以追溯倒,1916,年的美

32、國，當(dāng)時紐約頒發(fā),“,高度與后引,”,（,High&Set Back,）的城市建筑管理條例，只在是城市空地能夠獲得更多的日照陽光，導(dǎo)致了分層收進型的高層建筑的大量出現(xiàn)。紐約曼哈頓區(qū)或者芝加哥的高層建筑群多為此類。,分層收進,紐約街道的分層收進景觀,5.2 造型設(shè)計方法,采用建筑平面及形體藝術(shù)處理的藝術(shù)手法，可以說是現(xiàn)代手法向上收進的一種建筑形態(tài)，也是比較流行的一種建筑式樣。主要有單向臺階，雙向臺階、橫向臺階、緩坡與緩坡臺階、自由坡臺階和特別處理臺階等幾種方式,退層臺階,退層臺階處理手法,退層臺階處理手法,即在不同樓高處突出變化形狀，就是從某層到某層,“,切掉,”,平面中的某塊或者某幾塊，從而形

33、成新的平面形狀。,截切挖鑿,5.2 造型設(shè)計方法,“,天空村,”,競賽優(yōu)勝方案（丹麥哥本哈根 ）,正常的建筑形體墻面是垂直于地面的，斜面體造型通過塑造一面或幾面寫墻面，使之與常規(guī)體型相區(qū)別形成對比。,斜面體,5.2 造型設(shè)計方法,對角線大廈（韓國首爾 ）,由于鋼筋混凝土的可塑性，墻體材料與構(gòu)造技術(shù)工藝的精密性，掛在結(jié)構(gòu)構(gòu)架上的玻璃幕墻和混凝土的軀殼，可以被自由塑造出各種曲面與殼面的形式.,復(fù)式曲面體,5.2 造型設(shè)計方法,Ardmore公寓大樓（新加坡 ）,城市生活項目（意大利米蘭 ）,銀河SOHO（中國北京 ）,國外把這種上大下小、頭重腳輕的建筑形體稱之為,“,inverted set ba

34、ck,”,。與臺階式向上收進相反，是臺階式向上挑出。有的是樓上不往地面逐漸變小。,因為這種形態(tài)畢竟與結(jié)構(gòu)靜力學(xué)相悖，出挑是有限的，只能在層數(shù)不多的高層建筑中實現(xiàn),倒收進,5.2 造型設(shè)計方法,意大利聯(lián)合信貸銀行（羅馬尼亞齊里亞克總部 ）,Telecom Central辦公樓（新西蘭惠靈頓 ）,六,結(jié)構(gòu)選型,6.1 結(jié)構(gòu)選型要點,6.2 常用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,框支剪力墻,框架-剪力墻,框架-筒體,筒中筒,框筒束體系,高層建筑選型屬于建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的能人。建筑師不僅要對建筑功能進行合理布置，還需要和結(jié)構(gòu)工程師一起，結(jié)合建筑造型，綜合有關(guān)抗震、防火等多種要求，有效使用材料，選擇一個經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)

35、方案。結(jié)構(gòu)選型時有關(guān)建筑設(shè)計的主要有三個原則：,6.1 結(jié)構(gòu)選型要點,6.1 結(jié)構(gòu)選型要點,結(jié)構(gòu)選型要分析建筑方案特征對結(jié)構(gòu)選型的影響，影響因素包括：方案建筑的高度、高寬比、長寬比以及建筑體形。選取不同的結(jié)構(gòu)形式的建筑物所能獲得的使用空間大小不同，各種結(jié)構(gòu)體系提供的建筑內(nèi)部空間效果及結(jié)構(gòu)構(gòu)件所占用的空間也不同。,適用性,不同的結(jié)構(gòu)體系對建筑高度有不同的要求，而且同一高度也有高度的限制。,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程,（,JGJ 3-2010,）將高層建筑結(jié)構(gòu)的最大適用高度分為,A,級和,B,級：,A,級高度是指一般常規(guī)的高層建筑，,B,級高度是指較高的，設(shè)計更嚴格的建筑。,B,級高度高層建筑結(jié)構(gòu)

36、的最大適用高度可較,A,級適當(dāng)放寬，其結(jié)構(gòu)抗震等級、有關(guān)的計算和構(gòu)造措施應(yīng)相應(yīng)加嚴，并應(yīng)符合相關(guān)規(guī)程有關(guān)條文的規(guī)定。,右圖為A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度,對建筑高度的影響,6.1 結(jié)構(gòu)選型要點,B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)適用的樓房最多層數(shù),對建筑高度的影響,6.1 結(jié)構(gòu)選型要點,一般情況下，高層建筑較少有結(jié)構(gòu)造型的要求，即使有也非常理性，說明結(jié)構(gòu)造型不能隨心所欲；但非一般的超高層建筑，特別是標志性建筑往往有結(jié)構(gòu)造型的要求。有的結(jié)構(gòu)類型如巨型框架、懸掛結(jié)構(gòu)、桁架體系以及束筒等本身就具有良好的內(nèi)外部空間特征。因此在結(jié)構(gòu)選型過程中，也要結(jié)合考慮結(jié)構(gòu)本身的造型

37、。,對建筑造型的影響,6.1 結(jié)構(gòu)選型要點,在高層建筑中，有類型豐富多樣的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，但是最基本的仍是框架體系、剪力墻體系和筒體體系。但是在實踐過程中，僅僅這三種基本結(jié)構(gòu)體系是不夠的。在它們的基礎(chǔ)上，針對不同建筑高度和建筑類型的需要，有發(fā)展了框支剪力墻、框架-剪力墻、框架-筒體、筒中筒、框束筒等結(jié)構(gòu)體系。,6.2 常用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,6.2 常用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,該體系在高層旅館、高層綜合樓中運用較多。他們共同的特征就是建筑上部是小空間，如客房、住宅等；底部為大空間，如商場、門廳、宴會廳、地下車庫等公共用房。針對這種情況，建筑上部采用剪力墻結(jié)構(gòu)，下部采用框架體系比較符合建筑功能對

38、使用空間的要求，因而就形成了框支剪力墻體系。例如北京中國國際貿(mào)易中心中國大飯店，總建筑面積約95000m2，地上21層，地下兩層。高76m。主題結(jié)構(gòu)采用框支剪力墻體系，四層以上為鋼筋混凝土橫向剪力墻體系，三層以下為框墻體系。,框支剪力墻體系,北京中國國際貿(mào)易中心中國大飯店,(a)4,21,層結(jié)構(gòu)平面，,(b)1,3,層結(jié)構(gòu)平面,框架-剪力墻體系是在框架體系的基礎(chǔ)上增設(shè)一定數(shù)量的縱向和橫向剪力墻，并使框架柱、樓板有可靠連接而形成的結(jié)構(gòu)體系。建筑的豎向荷載有框架柱和剪力墻共同承擔(dān)，而水平和在主要有剛度較大的剪力墻來承受。在高層建筑的各種結(jié)構(gòu)體系中，該體系是一種經(jīng)濟有效的、應(yīng)用范圍較為廣泛的結(jié)構(gòu)體系

39、。與框架相比，它能用于層數(shù)更多的高層建筑。例如上海華亭賓館，地下一層，地上29層，總高90m。平面有兩段彎曲方向相反的圓弧組成的S形?？拐鹪O(shè)防烈度為6度。主樓6層以上為客房，五層為技術(shù)設(shè)備層，四層以下為公共部分。主題結(jié)構(gòu)采用以縱、橫承重墻為主，縱向框架為輔的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。,框架-剪力墻體系,上海華亭賓館,建筑平面；,(b)I,段標準層結(jié)構(gòu)平面；,(c)I,段,1,4,層平面結(jié)構(gòu)圖,6.2 常用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,由筒體和框架共同組成的結(jié)構(gòu)體系成為框架-筒體體系。筒體是一個立體構(gòu)件，具有很大的抗退剛度和強度，作為該體系的主要抗側(cè)力構(gòu)件，承擔(dān)起絕大部分的水平荷載。而框架主要承擔(dān)重力荷載。從建筑

40、平面布置來看，通常將所有服務(wù)型用房和公用設(shè)施都集中布置于筒體內(nèi)，以保證框架大空間的完整系，從而有效提高建筑平面的利用率。例如廣州潮汕大廈，采用圓角方形平面，總建筑平面62900m2，主樓地下兩層，地上38層，總高137.6m，采用框架-筒體體系。,框架-筒體體系,框架,-,筒體體系,6.2 常用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,由兩個及兩個以上的筒體內(nèi)外嵌套所組成的結(jié)構(gòu)體系，成為筒中筒體系。根據(jù)筒體嵌套數(shù)量的不同，又分為二重筒體西、三層筒體系。在鋼筋混凝土筒中筒體系中，芯筒一般布置成輔助房間和交通空間，多采用實腹墻筒，外筒一般都是采用由密柱或深梁型框架圍成的空腹框筒，以滿足建筑設(shè)計的需要。,筒中筒結(jié)構(gòu)形成的

41、內(nèi)部空間較大，加上其抗側(cè)力性能好，特別適用于建造辦公、旅館等多功能的超高層建筑。一般情況下，該體系用于30層以下的建筑是不經(jīng)濟的，也是不必要的。此種結(jié)構(gòu)體系的實例有香港中環(huán)廣場，主樓采用切角的三角形平面，總建筑面積約14萬m2，地上75層，總高301m，采用筒中筒結(jié)構(gòu)體系。三角形外框筒柱距為4.6m，在第五層樓板處沿外框筒設(shè)置大截面轉(zhuǎn)換梁，使得似曾以下的框筒柱距擴大到9.2m。,筒中筒體系,香港中環(huán)廣場,(a),結(jié)構(gòu)層平面；,(b),底層平面；,(c),立面圖,6.2 常用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,七,經(jīng)典案例,7.1 芝加哥希爾斯大廈,7.2 瑞士再保險公司倫敦總部大廈,7.3 Absolute

42、Towers(夢露大廈）,7.4 Sky Village,7.5 Aqua Tower,7.1 芝加哥希爾斯大廈,設(shè)計單位：SOM建筑師事務(wù)所,建成日期：1974年,建筑面積：418000,建筑高度：443米（含天線527.3米）,建筑層數(shù)：地上110層，地下3層,建筑結(jié)構(gòu)：束筒結(jié)構(gòu),位于美國伊利諾伊州芝加哥的一幢摩天大樓，用作辦公樓，SOM建筑設(shè)計事務(wù)所為當(dāng)時世界上最大的零售商西爾斯百貨公司設(shè)計。樓高442.3米，共地上108層，地下3層，總建筑面積418，000平方米，底部平面68.7,68.7米，由9個22.9米見方的正方形組成。希爾斯大廈在1974年落成時曾一度是世界上最高的大樓，超越

43、當(dāng)時紐約的世界貿(mào)易中心，在被馬來西亞的,“,國家石油公司雙塔大廈,”,（雙子塔）超過之前，它保持了世界上最高建筑物的紀錄25年。,7.1 芝加哥希爾斯大廈,大廈底部平面68.7,68.7米，由9個22.9米見方的正方形組成。在這些正方形的范圍內(nèi)都不另設(shè)支柱，租用者可按需要分隔。整個大廈平面隨層數(shù)增加而分段收縮。在51層以上切去兩個對角正方形，67層以上切去另外兩個對角正方形，91層以上又切去三個正方形，只剩下兩個正方形到頂。,7.1 芝加哥希爾斯大廈,大廈結(jié)構(gòu)工程師是1929年出生于達卡的美籍建筑師法茲勒汗(Fazlur Khan)。他為解決像西爾斯大廈這樣的高層建筑的關(guān)鍵性抗風(fēng)結(jié)構(gòu)問題，提出

44、了束筒結(jié)構(gòu)體系的概念并付諸實踐。整幢大廈被當(dāng)作一個懸挑的束筒空間結(jié)構(gòu)，離地面越遠剪力越小，大廈頂部由風(fēng)壓引起的振動也明顯減輕。頂部設(shè)計風(fēng)壓為305千克力/米2，設(shè)計允許位移（振動時允許產(chǎn)生的振幅）為建筑總高度的1/500，即900毫米，建成后最大風(fēng)速時實測位移為460毫米。大廈的造型有如9個高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索,簡潔穩(wěn)定。不同方向的立面，形態(tài)各不相同，突破了一般高層建筑呆板對稱的造型手法。這種束筒結(jié)構(gòu)體系是建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新相結(jié)合的成果。,7.1 芝加哥希爾斯大廈,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,瑞士再保險公司總部大廈建成于2004年，層高180米，共41層。建筑并沒有平

45、面上的所謂軸線，而是采用如松果般自然生長螺旋結(jié)構(gòu)。除了底層商業(yè)入口和頂層餐廳，建筑各層平面是一組軸對稱的漸變相似形，它們之間均以從底到頂?shù)穆菪谓Y(jié)構(gòu)暗色條帶所確定的角度發(fā)生偏轉(zhuǎn)，辦公層中每一層的平面都由圍繞核心均勻排布的6個分支組成。,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,相比較于方形塔樓，這種圓形塔樓可以使建筑給狹窄基地帶來更小的壓力，并且能夠有效的減小風(fēng)壓，同時將高層建筑普遍產(chǎn)生的街巷強風(fēng)降到最小。建筑的底部同樣向內(nèi)收縮，使昏暗的街道得到更多的陽光，形成了一個別致的廣場。，被分隔成2層或6層的內(nèi)庭沿著螺旋形結(jié)構(gòu)盤旋而上，形成了6條引導(dǎo)氣流的通風(fēng)內(nèi)庭。這些內(nèi)庭的作用遠不止一個大號的通風(fēng)井，也是建筑

46、得到自然光照明的采光井；同時，使室內(nèi)空間保持視覺和感覺上的聯(lián)系，打破傳統(tǒng)的層與層之間的概念，創(chuàng)造共享空間。并使景觀在各個方向上向城市開敞。結(jié)合內(nèi)庭還設(shè)有咖啡、酒吧、商務(wù)中心等公共功能。,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,在一個標準的樓層平面中，中心部分是樓梯，電梯，消防電梯，衛(wèi)生間和其他輔助用房組成的核心筒，其中包括為整個樓層所公用的會議室作為大樓的重力支撐。核心筒外是作為交通空間的環(huán)形區(qū)域，這一區(qū)域?qū)⑷肆魇枭⒌?個向外的分支中去，每個分支就是一個相對獨立的辦公區(qū)。在辦公區(qū)之間形成三角形的內(nèi)庭，6個內(nèi)庭在水平上呈鋸齒形均勻排布，貫穿2層或6層；各層之間呈螺旋形錯動，形成扭轉(zhuǎn)的通高空間，為辦公提供

47、交流休憩的場所，同時更是辦公空間的采光井和通風(fēng)口建筑采用圓形平面，剖面逐漸收縮呈子彈形（其中10層的平面面積最大）。,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,7.2,瑞士再保險公司倫敦總部,7.3 夢露大廈,The Absolute Tower，一個全是曲線的大廈，外界評論作,“,夢露大廈,”,，加拿大密西莎加市地標建筑。設(shè)計不再屈服于現(xiàn)代主義的簡化原則，而是表達出一種更高層次的復(fù)雜性，來更多元地接近當(dāng)代社會和生活的多樣化，多層模糊的需求。連續(xù)的水平陽臺環(huán)繞整棟建筑，傳統(tǒng)高層建筑中用來強調(diào)高度的垂直線條被取消了，整個建筑在不同高度進行著不

48、同角度的逆轉(zhuǎn)，來對應(yīng)不同高度的景觀文脈。設(shè)計師希望夢露大廈可以喚醒大城市里的人對自然的憧憬，感受陽光和風(fēng)對人們生活的影響。,7.3 夢露大廈,7.3 夢露大廈,7.3 夢露大廈,7.3 夢露大廈,7.3 夢露大廈,7.4 Sky Village,這座高達116米的大樓將包括公寓、一家酒店、零售空間以及辦公區(qū)域。大樓總占地面積為21，688平方米，將修建于哥本哈根市中心東部的主干道Roskildevej上。這個名為,“,空中村,”,的大樓是MVRDV事務(wù)所在哥本哈根的第二個項目。,“,天空城,”,外形反映了哥本哈根的歷史高度和目前的水平，是一道明亮的天際線。其設(shè)計將羅多烏爾的兩種住宅形式結(jié)合在一

49、起,單戶住宅與摩天大樓式的天空城市。,這個設(shè)計采用了一種靈活式結(jié)構(gòu)，可在建成以后再按照需要很方便的進行改造。在以大樓為中心的周邊全部空間為60平方米的正方形構(gòu)造，這種靈活性設(shè)計使得各個獨立空間之間相互連接起來，通行更為方便。,7.4 Sky Village,7.4 Sky Village,7.4 Sky Village,7.4 Sky Village,7.5 Aqua Tower,這座位于美國芝加哥的Aqua tower由Studio Gang設(shè)計，共82層，250m高，面積約190萬平方英尺。造型靈感來源于湖區(qū)常見的石灰?guī)r的紋理。這種蜿蜒的狀態(tài)不僅僅只是立面造型，同時也是一種設(shè)計策略，使視野更加開闊，更好的遮蔽強烈的日照。建筑中1層到18層為旅館，共有215個客房。19層到80層為不同類型的公寓。樓中有約5100的零售和辦公空間，以及六層的地下停車。,7.5 Aqua Tower,7.5 Aqua Tower,7.5 Aqua Tower,7.5 Aqua Tower,