超高层建筑标准层租赁及结构占比研究

肖 宇 航

(广州大学建筑与城市规划学院，广东 广州 511400)

0 引言

超高层建筑存在的意义，在于其地标性和节地性，但建成后的能耗及维护费用，则是依赖于建筑出租所获得的租金。超高层建筑标准层的租赁面积，决定了建筑运营的走向。建筑师作为超高层建筑的主导者，结构发展过快与建筑发展缓慢的差异导致建筑师对结构尺寸误读的现象，这使得建筑师错误的估计标准层的租赁面积，设计方案和建成后的差别。这不利于后期的运营及投资人的利益。本文通过对建筑标准层面积、建筑结构及租赁面积占比的数据统计，研究超高层的建筑与结构的关系及其变化规律。

1 超高层建筑的结构特点

本文选择的超高层研究对象为上海中心大厦(2016，结构高度580 m，118层)、广州电视塔(2009，结构高度454 m，112层)、天津高银117大厦(2016，结构高度597 m，117层)、平安国际金融中心(2015，结构高度592 m，118层)、上海环球金融中心(2014，结构高度492 m，100层)、广州西塔(2009年，结构高度440 m，103层)、金茂大厦(1999，结构高度420 m，93层)，建成时间横跨1999年—2016年，建筑结构高度为420 m～597 m。这些案例在国内一线城市，且均为地标建筑，具有代表意义。

超高层的结构体系主要分为四种类型：框筒结构、筒中筒结构、巨型框架核心筒结构以及巨型支撑框筒结构。框筒结构理论上可达220 m的结构高度；筒中筒结构理论上可达300 m的结构高度；巨型框架核心筒结构以及巨型支撑框筒结构理论上可达400 m以上高度，且结构上更为灵活。

本文所统计的七个案例的结构体系分别为：1)上海中心大厦为巨型框架核心筒结构，结合伸臂桁架抵抗侧面剪力的体系；2)广州电视塔为钢筒—钢筋混凝土核心筒的筒中筒结构，水平方向连接组合楼板结构的体系；3)天津高银117大厦为巨型柱—巨型支撑的组合外框与钢筋混凝土核心筒的结构体系；4)平安金融中心大厦为钢斜撑、带状钢桁架和钢包混凝土柱外框，钢筋混凝土核心筒的结构体系；5)上海环球金融中心为巨型钢斜撑、巨型钢柱和钢桁架，钢筋混凝土核心筒的结构体系；6)广州西塔为斜状钢包混凝土巨柱和斜交钢框架，钢筋混凝土核心筒的结构体系；7)金茂大厦为复合型巨型钢柱和钢伸臂桁架，钢筋混凝土核心筒的结构体系。

2 超高层标准层数据统计及分析

本文所有数据根据高度变化分为7段数据，每段数值按照数据的平均值进行统计，数据来源于各个超高层建筑的CAD平面图测量得到。

2.1 标准层面积统计分析

分析的七个案例中,超高层标准层面积随建筑立面形态的缩小方式而变化，标准层底层面积较大，面积根据超高层使用性质不同在1 900 m2～4 000 m2不等，中间段标准层面积随高度变化趋于稳定，到顶部标准层面积随抵抗风阻和外形原因而急剧缩小，面积基本维持在1 500 m2以上，广州电视塔例外，见表1。

2.2 核心筒面积统计分析

超高层的核心筒面积只发生剪力墙厚度变化，其涵盖电梯、管井、服务用房等面积从底层到高层基本不变，因此核心筒面积基本不变，400 m以上高层建筑核心筒大小在750 m2～900 m2范围，见表2。

表1 超高层相对层数标准层面积 m2

表2 超高层核心筒面积 m2

2.3 柱子截面面积及占比分析

根据超高层结构的不同，巨柱体系的结构平面柱子面积占比从底层到顶层基本不变，在4%～5%范围，如广州电视塔的结构体系；其他结构体系的平面柱子面积占比则从底层的2.5%～5.6%范围到顶层的0.9%～2.2%呈缩小趋势。柱子截面总面积则从底部的75 m2～180 m2到顶部的20 m2～50 m2，总体截面面积均随高度变化呈下降趋势，见表3。

表3 柱子截面面积及其占比

2.4 租赁面积占比分析

超高层建筑的底部租赁面积占比，除了广州塔的结构特殊之外，基本是在63%～72%的范围内，顶部租赁面积占比，除了广州塔及上海中心大厦形体特殊之外，基本是在47%～60%的范围内。

上海中心大厦的租赁面积占比变化急剧，是由于其形态向上的收缩扭曲形变巨大，导致中上部的租赁面积占比从底部的70%缩小到顶部的37%；广州电视塔的租赁面积维持在58%～84%之间，是由于其受力大都依赖于外部的巨型柱子，内部建筑使用空间受到结构的影响较小；天津高银117大厦和金茂大厦属于标准的方形平面，且形态无明显变化，租赁面积基本从底部到顶部随高度均匀变化，范围在56%～66%之间；平安国际金融中心属于方形平面向上曲线收缩，顶部租赁面积占比变化较大，从底部的72%到顶部的47%，中间段变化趋于稳定，在60%左右的范围内；上海环球金融中心底部为方形平面，到顶部收缩为六边形平面，其租赁面积占比从70%～58%；广州西塔属于弧边三角形平面，向上呈曲线收缩，租赁面积占比从70%～53%，见图1，表4。

表4 租赁面积占比 %

3 结语

400 m以上超高层核心筒面积基本维持在900 m2。巨柱型结构柱子占比全高度维持在4.5%～5%，非巨柱型结构从底部5%到顶部1.5%左右。弧形向上收缩形体租赁面积占比变化大，到顶部收缩为40%～45%左右。直线向上收缩形体租赁面积占比基本不变，基本保持在60%左右。结构外置对租赁面积占比有利。

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