论文部分内容阅读
【摘 要】 素以小桥流水、枕河人家、小巷深处、粉墙黛瓦著称的苏州，随着经济的快速发展，城市不断扩张，高层建筑也大量涌现，为天空勾画了优美的线条生动的天际轮廓线。成为了一级注册建筑师后，有幸在2008～2014年作为专业负责人、项目负责人先后完成了位于苏州工业园区的八个高层综合性商业办公建筑，通过对这八个高层项目的设计分析，结合大量数据，从功能布局、空间尺度、结构选型、设备系统、垂直交通、辅助空间等几个方面，总结苏州工业园区高层综合性商业办公建筑在近几年集中建设和发展中所呈现出的特点问题和趋势。
【关键词】 高层综合性建筑；苏州工业园区
一.绪论
综合性建筑（Complex Multiuse Building）是由多个使用功能不同的空间组合成的建筑，为了追求更大的经济效益和社会效益，多种功能重叠、相互带动实现效益最大化，节地、高效、平面布置集约化；分享不同功能空间的资源，互相带动资源共享；竖向布置，立体化、复杂化、地标性建筑；投资规模大、经济效益高。
高层综合性建筑是一种非常重要的城市建筑类型，是由多種实用功能空间组合而成的高层建筑，它将居住、办公、商业、会议、展示等功能组织在一组建筑内，有效利用城市土地资源，形成高效集约的建筑空间，最大限度满足人们的使用要求。苏州工业园区无可置疑的成为了苏州高层建筑发展的前沿地带，通过20年的开发建设，涌现了大批高质量的高层建筑，同时也塑造出生动的天际轮廓线。
本文通过笔者在工作中进行的八个高层综合性建筑的设计项目，并结合理论与实际，围绕与项目设计相关联的内容，及具体数据的分析，得出苏州工业园区高层综合性建筑设计的理念和原则，为苏州高层综合性建筑设计提供一个有价值可借鉴的参照标准。
二.苏州工业园区八栋高层综合性建筑设计情况
三.功能布局与空间尺度
裙房建筑层数一般在3～5层，虽然裙楼在城市整体空间中所占比例不大，确是建筑与城市整体空间环境结合的关键因素，联系着塔楼与地下空间，在处理好各功能关系的前提下，协调好来自地上地下的各类矛盾，实现真正的“承上启下”。高层建筑的出入口是建筑空间与城市空间过渡和转换的衔接点，是需要特别关注及重点考虑的，内外部空间均是使用者注意的焦点，在位置选择上要考虑到内部功能的布置及人流的方向，即要保证外部的缓冲空间还要适当减少高层建筑在视觉上产生的压迫感；在满足使用功能的同时还要在造型上有一定的识别性，处理好高层建筑与城市空间整体环境的融合，避免千篇一律，协调好门斗、旋转门、疏散门与门厅的关系。
标准层的使用效率、层高净高控制都与高层综合体建筑是否经济与节能息息相关，层高加高室内空间舒适度增加，但同样建筑高度下，层高增加层数减少，经济性降低，同时窗墙比的加大也会造成空调能耗增加，有效利用各种技术措施，在满足净高要求的前提下控制层高，将很大程度上减小建筑造价及后期运营成本；受限于现行防火规范的限制，苏州高层建筑的标准层面积均控制在2000平方米以下，随着新版消防规范的发布，标准层面积将大幅度提高，会很大程度上提高高层建筑的经济性。地下室、裙房、塔楼、屋面均是高层综合体建筑设计的关键部位，在协调好层高、柱网、各辅助功能空间、设备用房、楼电梯的相对关系的基础上，创造合理的服务流线提高使用效率；结合底部架空层、屋面绿化及造型上的设计，是高层建筑与城市更为有机的结合在一起，保持城市整体空间环境的和谐，丰富城市空间。
四.结构形式
这八个项目的结构形式均为框架筒体 ，一般的高层建筑采用将剪力墙集中布置在核心筒内楼电梯间管井处，围合成封闭的核心筒，外围的柱子形成外框架，柱距一般为8～12m；剪力墙的集中布置可以获得灵活自由的分割空间，从结构的角度这也是高层建筑发展至今的最为成熟的结构形式；但是这种结构形式柱与筒体、柱与柱之间的距离不宜过大，由于功能需要采用大跨度时，可以采用型钢混凝土，钢管混凝土柱截面比普通混凝土柱截面小60%，可以扩大建筑物的使用空间；型钢梁的采用则可减轻结构自重，减少截面尺寸，增加有效空间高度。对于高层建筑采用型钢混凝土可有效减少各结构构件截面尺寸，增加使用面积和楼层净高。
五.垂直交通
5.1电梯
150米以下的高层建筑电梯一般不分区，150～250米之间的高层建筑普遍采用三个垂直分区，设置单轿厢，每区电梯服务楼层数10～15层；为了减少高层区间的电梯往返行程及候梯时间.
可另设服务于地下室及裙房的电梯，客梯的载重量一般在1350KG～1600KG，速度根据楼层高度，一般200m以下的建筑一般选择范围在3m/s～6m/s之间，电梯的数量、速度、载重量可根据乘客候梯时间（国内30s～60s）、5分钟运输能力、使用人数等采用专业软件进行电梯承载力分析。消防电梯一般兼做货梯，从首层到顶层的运行速度不能超过60秒，高度100米以下的一般可选2m/s，100～150m需选3m/s以上的，150～200m高度的建筑需要选用4m/s的，消防电梯的载重量一般在1350KG～1600KG。
5.2疏散楼梯
高层建筑应设防烟楼梯间，在楼梯间入口处设置不小于6平方米的前室或不小于10平方米的合用前室，其最小净宽度应不小于1.2米，每个防火分区应有两个疏散梯；高层建筑的办公和商业不应共用消防疏散楼梯，裙房商业的疏散梯应满足相应的商业疏散宽度要求，鉴于商业疏散宽度需求较大，一般商业裙房可采用剪刀梯。
5.3疏散走道、避难层
疏散走道的最小净宽应大于1.3m，宜环通，两侧墙体耐火时限应不小于1小时；消防规范要求避难层之间的层数不宜超过15层，但在一些具体项目中会有不同，需结合消防部门的意见具体分析，消防疏散楼梯需在避难层转换后再进入下一层，强制人员疏散时必须经过避难层短暂停留后在继续疏散，更好地保障疏散过程的安全，避难层应有相应的排烟设施，自然排烟的百叶面积不应小于地面面积的2%。 六.机电系统
机电选型需根据业主需求项目特点进行分析对比，从设计、使用、管理以及计量的角度权衡利弊，合理布置各类机房管井，减少不必要的管线迂回，让各类设备在最优的状态为建筑服务是需要建筑师和机电工程师共同努力完成的。
七.辅助空间
卫生间洁具数量一般根据《城市公共厕所设计标准》CJJ14-2005计算，茶水间、清洁间根据项目具体情况结合业主要求设置。办公与商业的洁具数量按以下表格确定
卫生设施的设置是衡量建筑物硬件档次和管理水平的重要因素，卫生间清洁间茶水间是物管及保洁人员经常进出的场所，集中布置为宜，最好靠近垂直交通便于工作人员到达减少对功能空间的干扰，清洁间内设洗槽，面积约2平方米，为工作人员提供清洗及存放卫生器具的场所，茶水间一般3～5平方米，一般配备操作台洗涤池、储物柜及热水器等。
八.节能绿色建筑设计情况
双层中空LOW-E玻璃幕墙的采用，可有效降低传热系数，充入氩气或增加空气层厚度可进一步降低传热系数，中空玻璃还是理想的降噪的材料，一般可降低噪音30分贝；如有需要还可采用具有更加优异的光透性和隔热性的双银LOW-E的玻璃幕墙，减少眩光并降低空调能耗；内置遮阳百叶的玻璃幕墙通过智能调控百叶角度与高度，消除临窗区的高辐射并节省人工照明的耗电量；在信托大厦采用了斜面玻璃幕墙的设计，可自动调理室内光线，使阳光在一天内从不同角度照射进来，采光效果很好阿也不会吸收过热的热源。
光伏发电板，太阳能热水系统的设置为使用可再生能源的使用提供了可能，然而太阳能的使用受天气情况的影响，能流密度低，成本高。
傳统空调系统占总建筑能耗的60%，VAV（变风量空调系统）及VRV（变冷媒流量多联系统）两种空调系统使用较为广泛，VAV系统通过改变风量调节室温，噪音低，可避免冷凝水排放增加的滴漏危险；VRV各空能空间可独立调节，安装使用非常灵活。
九.结语
通过对八个高层综合体项目的定性定量分析研究，结合项目设计的经验总结相关理论指导，初步探析了高层综合性项目的平面、空间、交通的设计方法；从建筑入口门厅、地下室、裙房、塔楼、垂直交通、辅助空间、设备结构选型等几个方面总结了实现具有合理的内部设计、合理的结构适当的投资、较高的使用率、合理的服务流线的建筑的要素，同时对高层综合性建筑设计提供以下相关建议：
1.空间的净高已成为衡量建筑水准的最直接的标准，标准层2.8以上，商业3.3以上是目前普遍的标准；
2.较大的开间柱网尺寸也是目前的趋势，角柱取消大开间进深可以使建筑有更多的景观面，外墙距核心筒距离普遍在12m以上；
3.电梯候梯厅的设计也关系到建筑的档次，较高的宽度挑高的空间是较为常见的手法，走道的宽度直接影响到办公、公寓的使用效率，一般在1.8m以内，少数在2m以上；
4.合理的机电结构选型是保障建筑物安全性、耐久性、经济型的重要因素，也是提升建筑空间环境质量以及使用灵活性的重要措施；
5.电梯作为高层建筑的主要交通方式，其数量直接影响建筑的运输效率以及核心筒的布置方式，电梯的数量确定在设计阶段是极其重要的，通常前期可参照类似项目设置，随着项目设计的深入可采用软件模拟的方法确定电梯的参数，常用的软件有ELEVATE、OTIS、TREEFARRELL，随着高速电梯技术上的日臻成熟与普及电梯控制系统的更为智能化，高效的运输系统将使电梯数量控制在更加合理经济的范围内；
6.卫生间茶水间设备用房等辅助空间，主要由使用功能确定，卫生间茶水间等的平面布局应合理紧凑，减少后勤流线对功能空间的干扰，营造高质舒适的空间，卫生间设计的优劣在很大程度上也影响着建筑的档次；设备用房因有噪音问题，其位置应考虑与功能空间保持适当距离，应考虑到管线排布的合理性，减少对空间高度的占用避免管线迂回，机房内应做好隔音措施。
7.如何在高层建筑中体现苏州元素，也是设计要考虑的问题，是在门厅、中庭中设置些苏式元素的构件，还是在幕墙分隔中体现一些苏式窗花的造型，或者是采用一些苏式的传统建筑材料，这些都值得探索，如何让现代冷漠的高层建筑有地域特质也是身处苏州的建筑师需要努力的方向。
高层综合性建筑设计复杂、建设周期长、投资大，外部形象合理的内部设计均非常重要，使用者、建设方、管理方等从各自的角度出发对建筑都有各自的要求，建筑师的职责就是在满足规范的前提下，结合各方需求对功能设置、整体指标、空间组合模式、空间形态、竖向交通运行模式等设计策略不断在日后的工程实践中检验和证明并不断反思和推敲。希望本文能为苏州地区的高层建筑的发展以及正奋战在高层建筑设计建造第一线的同行提供些帮助。
【关键词】 高层综合性建筑；苏州工业园区
一.绪论
综合性建筑（Complex Multiuse Building）是由多个使用功能不同的空间组合成的建筑，为了追求更大的经济效益和社会效益，多种功能重叠、相互带动实现效益最大化，节地、高效、平面布置集约化；分享不同功能空间的资源，互相带动资源共享；竖向布置，立体化、复杂化、地标性建筑；投资规模大、经济效益高。
高层综合性建筑是一种非常重要的城市建筑类型，是由多種实用功能空间组合而成的高层建筑，它将居住、办公、商业、会议、展示等功能组织在一组建筑内，有效利用城市土地资源，形成高效集约的建筑空间，最大限度满足人们的使用要求。苏州工业园区无可置疑的成为了苏州高层建筑发展的前沿地带，通过20年的开发建设，涌现了大批高质量的高层建筑，同时也塑造出生动的天际轮廓线。
本文通过笔者在工作中进行的八个高层综合性建筑的设计项目，并结合理论与实际，围绕与项目设计相关联的内容，及具体数据的分析，得出苏州工业园区高层综合性建筑设计的理念和原则，为苏州高层综合性建筑设计提供一个有价值可借鉴的参照标准。
二.苏州工业园区八栋高层综合性建筑设计情况
三.功能布局与空间尺度
裙房建筑层数一般在3～5层，虽然裙楼在城市整体空间中所占比例不大，确是建筑与城市整体空间环境结合的关键因素，联系着塔楼与地下空间，在处理好各功能关系的前提下，协调好来自地上地下的各类矛盾，实现真正的“承上启下”。高层建筑的出入口是建筑空间与城市空间过渡和转换的衔接点，是需要特别关注及重点考虑的，内外部空间均是使用者注意的焦点，在位置选择上要考虑到内部功能的布置及人流的方向，即要保证外部的缓冲空间还要适当减少高层建筑在视觉上产生的压迫感；在满足使用功能的同时还要在造型上有一定的识别性，处理好高层建筑与城市空间整体环境的融合，避免千篇一律，协调好门斗、旋转门、疏散门与门厅的关系。
标准层的使用效率、层高净高控制都与高层综合体建筑是否经济与节能息息相关，层高加高室内空间舒适度增加，但同样建筑高度下，层高增加层数减少，经济性降低，同时窗墙比的加大也会造成空调能耗增加，有效利用各种技术措施，在满足净高要求的前提下控制层高，将很大程度上减小建筑造价及后期运营成本；受限于现行防火规范的限制，苏州高层建筑的标准层面积均控制在2000平方米以下，随着新版消防规范的发布，标准层面积将大幅度提高，会很大程度上提高高层建筑的经济性。地下室、裙房、塔楼、屋面均是高层综合体建筑设计的关键部位，在协调好层高、柱网、各辅助功能空间、设备用房、楼电梯的相对关系的基础上，创造合理的服务流线提高使用效率；结合底部架空层、屋面绿化及造型上的设计，是高层建筑与城市更为有机的结合在一起，保持城市整体空间环境的和谐，丰富城市空间。
四.结构形式
这八个项目的结构形式均为框架筒体 ，一般的高层建筑采用将剪力墙集中布置在核心筒内楼电梯间管井处，围合成封闭的核心筒，外围的柱子形成外框架，柱距一般为8～12m；剪力墙的集中布置可以获得灵活自由的分割空间，从结构的角度这也是高层建筑发展至今的最为成熟的结构形式；但是这种结构形式柱与筒体、柱与柱之间的距离不宜过大，由于功能需要采用大跨度时，可以采用型钢混凝土，钢管混凝土柱截面比普通混凝土柱截面小60%，可以扩大建筑物的使用空间；型钢梁的采用则可减轻结构自重，减少截面尺寸，增加有效空间高度。对于高层建筑采用型钢混凝土可有效减少各结构构件截面尺寸，增加使用面积和楼层净高。
五.垂直交通
5.1电梯
150米以下的高层建筑电梯一般不分区，150～250米之间的高层建筑普遍采用三个垂直分区，设置单轿厢，每区电梯服务楼层数10～15层；为了减少高层区间的电梯往返行程及候梯时间.
可另设服务于地下室及裙房的电梯，客梯的载重量一般在1350KG～1600KG，速度根据楼层高度，一般200m以下的建筑一般选择范围在3m/s～6m/s之间，电梯的数量、速度、载重量可根据乘客候梯时间（国内30s～60s）、5分钟运输能力、使用人数等采用专业软件进行电梯承载力分析。消防电梯一般兼做货梯，从首层到顶层的运行速度不能超过60秒，高度100米以下的一般可选2m/s，100～150m需选3m/s以上的，150～200m高度的建筑需要选用4m/s的，消防电梯的载重量一般在1350KG～1600KG。
5.2疏散楼梯
高层建筑应设防烟楼梯间，在楼梯间入口处设置不小于6平方米的前室或不小于10平方米的合用前室，其最小净宽度应不小于1.2米，每个防火分区应有两个疏散梯；高层建筑的办公和商业不应共用消防疏散楼梯，裙房商业的疏散梯应满足相应的商业疏散宽度要求，鉴于商业疏散宽度需求较大，一般商业裙房可采用剪刀梯。
5.3疏散走道、避难层
疏散走道的最小净宽应大于1.3m，宜环通，两侧墙体耐火时限应不小于1小时；消防规范要求避难层之间的层数不宜超过15层，但在一些具体项目中会有不同，需结合消防部门的意见具体分析，消防疏散楼梯需在避难层转换后再进入下一层，强制人员疏散时必须经过避难层短暂停留后在继续疏散，更好地保障疏散过程的安全，避难层应有相应的排烟设施，自然排烟的百叶面积不应小于地面面积的2%。 六.机电系统
机电选型需根据业主需求项目特点进行分析对比，从设计、使用、管理以及计量的角度权衡利弊，合理布置各类机房管井，减少不必要的管线迂回，让各类设备在最优的状态为建筑服务是需要建筑师和机电工程师共同努力完成的。
七.辅助空间
卫生间洁具数量一般根据《城市公共厕所设计标准》CJJ14-2005计算，茶水间、清洁间根据项目具体情况结合业主要求设置。办公与商业的洁具数量按以下表格确定
卫生设施的设置是衡量建筑物硬件档次和管理水平的重要因素，卫生间清洁间茶水间是物管及保洁人员经常进出的场所，集中布置为宜，最好靠近垂直交通便于工作人员到达减少对功能空间的干扰，清洁间内设洗槽，面积约2平方米，为工作人员提供清洗及存放卫生器具的场所，茶水间一般3～5平方米，一般配备操作台洗涤池、储物柜及热水器等。
八.节能绿色建筑设计情况
双层中空LOW-E玻璃幕墙的采用，可有效降低传热系数，充入氩气或增加空气层厚度可进一步降低传热系数，中空玻璃还是理想的降噪的材料，一般可降低噪音30分贝；如有需要还可采用具有更加优异的光透性和隔热性的双银LOW-E的玻璃幕墙，减少眩光并降低空调能耗；内置遮阳百叶的玻璃幕墙通过智能调控百叶角度与高度，消除临窗区的高辐射并节省人工照明的耗电量；在信托大厦采用了斜面玻璃幕墙的设计，可自动调理室内光线，使阳光在一天内从不同角度照射进来，采光效果很好阿也不会吸收过热的热源。
光伏发电板，太阳能热水系统的设置为使用可再生能源的使用提供了可能，然而太阳能的使用受天气情况的影响，能流密度低，成本高。
傳统空调系统占总建筑能耗的60%，VAV（变风量空调系统）及VRV（变冷媒流量多联系统）两种空调系统使用较为广泛，VAV系统通过改变风量调节室温，噪音低，可避免冷凝水排放增加的滴漏危险；VRV各空能空间可独立调节，安装使用非常灵活。
九.结语
通过对八个高层综合体项目的定性定量分析研究，结合项目设计的经验总结相关理论指导，初步探析了高层综合性项目的平面、空间、交通的设计方法；从建筑入口门厅、地下室、裙房、塔楼、垂直交通、辅助空间、设备结构选型等几个方面总结了实现具有合理的内部设计、合理的结构适当的投资、较高的使用率、合理的服务流线的建筑的要素，同时对高层综合性建筑设计提供以下相关建议：
1.空间的净高已成为衡量建筑水准的最直接的标准，标准层2.8以上，商业3.3以上是目前普遍的标准；
2.较大的开间柱网尺寸也是目前的趋势，角柱取消大开间进深可以使建筑有更多的景观面，外墙距核心筒距离普遍在12m以上；
3.电梯候梯厅的设计也关系到建筑的档次，较高的宽度挑高的空间是较为常见的手法，走道的宽度直接影响到办公、公寓的使用效率，一般在1.8m以内，少数在2m以上；
4.合理的机电结构选型是保障建筑物安全性、耐久性、经济型的重要因素，也是提升建筑空间环境质量以及使用灵活性的重要措施；
5.电梯作为高层建筑的主要交通方式，其数量直接影响建筑的运输效率以及核心筒的布置方式，电梯的数量确定在设计阶段是极其重要的，通常前期可参照类似项目设置，随着项目设计的深入可采用软件模拟的方法确定电梯的参数，常用的软件有ELEVATE、OTIS、TREEFARRELL，随着高速电梯技术上的日臻成熟与普及电梯控制系统的更为智能化，高效的运输系统将使电梯数量控制在更加合理经济的范围内；
6.卫生间茶水间设备用房等辅助空间，主要由使用功能确定，卫生间茶水间等的平面布局应合理紧凑，减少后勤流线对功能空间的干扰，营造高质舒适的空间，卫生间设计的优劣在很大程度上也影响着建筑的档次；设备用房因有噪音问题，其位置应考虑与功能空间保持适当距离，应考虑到管线排布的合理性，减少对空间高度的占用避免管线迂回，机房内应做好隔音措施。
7.如何在高层建筑中体现苏州元素，也是设计要考虑的问题，是在门厅、中庭中设置些苏式元素的构件，还是在幕墙分隔中体现一些苏式窗花的造型，或者是采用一些苏式的传统建筑材料，这些都值得探索，如何让现代冷漠的高层建筑有地域特质也是身处苏州的建筑师需要努力的方向。
高层综合性建筑设计复杂、建设周期长、投资大，外部形象合理的内部设计均非常重要，使用者、建设方、管理方等从各自的角度出发对建筑都有各自的要求，建筑师的职责就是在满足规范的前提下，结合各方需求对功能设置、整体指标、空间组合模式、空间形态、竖向交通运行模式等设计策略不断在日后的工程实践中检验和证明并不断反思和推敲。希望本文能为苏州地区的高层建筑的发展以及正奋战在高层建筑设计建造第一线的同行提供些帮助。