超高层办公楼建筑设计要点研究

【摘要】随着国内经济的快速发展，办公楼的需求日益增加，特别是超高层办公楼越来越受到市场的重视。如何保证该类型建筑设计的科学性、合理性、前瞻性、经济性，成为从业人员的关注重点。本文结合实际工程案例，阐述了超高层办公楼设计需重点考虑的问题和注意事项，以供参考。

【关键词】超高层；办公楼建筑；设计理念；设计要点

超高层建筑，指的是高度在100m以上的建筑物，新形势下，超高层办公楼成为主要建筑楼群之一[1]。超高层建筑因其标志性，综合性和复杂性等特点，在设计方面需要有更多的研究和分析，创新的设计理念和方法，才能保证建筑适应不同功能的要求且更具特色。

1、工程案例

以泰贞国际金融中心为例，项目位于长沙市五一路与芙蓉路的十字路口西南角，北靠芙蓉广场，东临建湘路，西接东庆街，南临允嘉巷并与世茂广场项目、中环项目相接，是芙蓉区着力打造长沙芙蓉广场CBD片区的中心。项目总用地面积为11013.43平方米，计容面积为73206.77m2，容积率为8.0，拟规划建设成集5A级写字楼、银行总部为一体的多功能商务中心。

2、超高层办公楼的建筑设计要点

2.1 标准层规模与布局

办公楼标准层面积与布局设计要结合场地情况，使用功能与利用率综合考虑。标准层一般由三部分功能组成，即核心筒、走道和办公区域，实践表明，核心筒的面积大小与标准层的规模直接影响楼层的使用情况，应对楼层面积取值，核心筒方案进行比选和优化，合理控制建筑面积。综合上述因素，通常标准层面积为2000㎡～2500㎡较为合适，利用率在75%较为理想。本项目因考虑银行办公区与普通商务办公区的完全独立，核心筒电梯布局采用双电梯厅设计，设备管井及机房也单独设置，因此办公有效率会相对下降，但通过对标准层平面及面积的合理选择，对核心筒布局的反复优化，最终楼层利用率仍可达到75.28%。

2.2核心筒布置

核心筒是超高层办公楼的核心，是保证建筑正常使用的基础，是结构受力的主要支撑，也是大楼经济性的重要体现。核心筒指的是办公场所外公共部分的统称，主要包含疏散楼梯，垂直电梯、茶水间、卫生间、公共用房、机电管井等。核心筒一般的形式有一字型、二字型、T字型和十字型，其布置方式的好坏直接影响着大楼的整体设计。首先，垂直交通及公共用房的分布决定着交通流线的合理性；若布局不合理就会造成侯梯时间过长，分区流线混乱，噪声，视觉干扰等不良影响，直接影响着大楼品质和经济收益；其次，超高层建筑的主要疏散方式是消防楼梯疏散，是防火设计中的重中之重，它的设置是否合理直接关系着大楼办公人员消防逃生能否得到保障；最后，核心筒内各功能布置是否科学，对建筑楼层高度，楼层利用率，设备维护，整体造价等都有影响。本项目核心筒形式为二字型，居于塔楼中央，该布置方式不仅交通流线便捷，也可以使办公空间采光最大化，同时利于结构形成框筒形式，具有较高的稳定性。

2.3 垂直交通

超高层办公楼中垂直交通以电梯为主，电梯设置的数量与档次，是衡量办公楼品质的重要指标。电梯占据核心筒中相当大的比重，电梯设置的数量过多，不仅增加土建成本，还降低办公楼使用效率，因此，合理配置电梯是办公楼设计的重要事项。首先，应根据服务的办公楼面积和楼层，按照电梯设定的基本参数，对电梯交通流量进行分析来获取需要设置电梯的数量，目前较为通用的流量分析软件有ELEVATE、OTIS等。其次，应选择合理的电梯分区布置方式，现较为常见的分区方式有传统分区方式、双层轿厢方式、快速梯与分区梯结合式；电梯分区可分为单区电梯系统、多区电梯系统、双层轿厢电梯系统和区中区电梯系统。本项目据实际情况，通过对电梯的流量分析，采用高低区单轿厢分区方式。低区电梯位于核心筒的端部，在上部分区中可收掉，使该部分面积转化为高区办公的卫生间及辅助用房，而高區电梯厅又可作为低区办公的卫生间使用；此外，核心筒高低区电梯仅局部下落至地下停车库，结合大堂专用梯满足进入车库人员的使用，从而加快电梯了运行速度，缩短了电梯运行周期，同时大大减少电梯井道空间，提高实用率。

2.4办公室的开间进深

超高层办公楼在开间进深设计上，要最大程度上利用建筑空间，尽可能实现室内空间尺度重组的灵活性与实用性，并兼顾消防疏散、流线组织、建筑形体处理、空间感受等诸多因素。目前常用的开间大小是8-12m，进深则控制在9-15m之间。具体设计时，要结合办公楼的使用需求，办公人员的数量及工作性质，合理设置立柱构件，控制办公室的合理尺度。本项目标准层办公区开间为10.20米，进深8-12.6m，整体布局比较合理。

2.5楼层高度

办公楼层高度的确定与使用功能、人员舒适度、结构跨度、空调形式，土建造价，建筑耗能等密切相关，一般办公室室内净高取值为2.4-3.0m。办公楼层高控制主要考虑以下几方面的因素，即结构梁所占高度、空调风管的高度、消防干管的高度、电缆桥架高度、吊顶构造高度、架空地板高度以及照明灯具入吊顶的高度。本项目标准层层高为3.9米，空调采用VAV变风量空气调节系统，为获取最大限度的室内净高，结构采用厚板无梁体系，通过BIM对管线的综合排布及井道位置的合理设置，最终实现过道大于2.8米，室内大于3.0米的净高要求。

2.6空调设备选型与供电负荷

超高层办公楼机电系统的设计，要考虑到物业类型、营销方式、产权模式等要素，主要分为空调、强电、弱电、消防等子系统[5]。机电系统的设计应合理控制设备负荷容量，选用国际领先品牌与技术产品。空调系统的设计应以节能为根本，用舒适性指标引导节能设计实践。目前，空调的主要形式有VRV、VAV以及传统的主机加风机盘管式。本项目办公楼根据实际功能和使用的需求，采用VRV与VAV两种形式的空调调节系统。高区部分空调系统采用高效的变风量系统（VAV）系统，每层按照南北方向设置两个系统，该系统具有能依据房间负荷调整送风量从而达到节约风机能耗。低区办公部分由于将来为分割出租或者出售，各部分系统运行时间有一定差异，同时为有利于分区计量，空调系统采用高效多联机系统（VRV），来灵活适用建筑空间的功需要并且达到系统在部分负荷下高效运行的节能目的。强电系统要满足通风、给水、公共照明等系统的运行需求；且发电机房的负荷设计，要考虑到消防系统的运行。弱电系统要采用智能化设计方案，例如信息网络、智能监控、公共空间灯光控制等。消防系统则包括室内消火栓、自动喷水灭火、气体灭火等系统。

2.7 楼宇智能化及建筑设备管理系统

智能化系统作为现代建筑的一部分，已成为建筑科技化、信息化不可或缺的技术手段。衡量一栋建筑智能化系统的成功与否，并非仅仅取决于智能系统的多寡、系统的先进性或集成度，而是取决于系统的设计和配置是否经济合理，使用、管理和维护是否方便，系统及产品是否成熟适用，因此，我们在设计中保证智能化系统的适用性、可行性、先进性、可靠性、标准化、开放性、可扩充性、方便易用性。本项目将建成符合5A级智能化标准，包括OA（办公智能化）、BA（楼宇自动化）、CA（通讯传输智能化）、FA（消防智能化）、SA（安保智能化）。本项目设置建筑设备管理系统（BA），系统由传感器、现场控制器（DDC）、传输线路、网络控制器、集线器、执行器、显示器、中央工作站等组成。本工程楼宇自控系统采用集散式网络结构模式，为管理层、监控层两层网络结构。监控的主要内容：供暖通风、给水排水、供配电、电梯系统等。变配电所设置独立的变配电管理系统，预留与BA系统联网的网关接口。监控中心设于一层消防安防控制室内。BA系统具备机组的手/自动状态监视，启停控制，运行状态显示，故障报警、温湿度监测、控制及实现相关的各种逻辑控制关系等功能。

结语：

综上所述，超高层办公建筑是城市化发展的产物，建筑设计应遵循科学合理、空间实用、造价经济、绿色节能等原则。文中结合工程案例，从标准楼层、核心筒布置、垂直交通、开间进深、楼层高度、机电系统及楼宇智能化、消防設计等方面，总结了建筑设计要点，并指出相关注意事项。希望为类似工程提供经验借鉴，保证设计的科学性、合理性。

参考文献：

[1]周振业.超高层办公楼建筑电气节能设计研究[J].电力系统装备，2018，（3）：220-221.

[2]黄巍松.超高层办公楼的建筑防火设计研究[J].建筑科学，2014，（5）：90-93.

[3]杨悦.超高层办公楼的设计与探索——济南奥体金融中心[J].建筑技艺，2018，（1）：120-121.

[4]谢雨清.关于超高层办公楼建筑设计的研究[J].建筑工程技术与设计，2016，（36）：561.

[5]李昊光，杨斐然.超高层办公楼建筑设计要点分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（13）：3845.

作者简介：

曹威，男，1984--，本科，工程师，主要从事建筑设计工作。