浅析高层办公建筑设计问题

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摘要：我国科学技术的进步与发展突飞猛进，众所周知，目前我国人民的生活水平有了很大提高，这在很大程度上促进我国建筑业的快速发展。同时，随着人们生活水平的提高，对办公空间的灵活性，舒适性和广阔视野的景观提出了更高的要求，高层办公建筑面对众多的建筑问题在设计上得到了解决方法，本文在此对现代高层建筑的核心筒设计进行了具体的分析，为今后的建筑工程设计提供参考。

关键词：高层办公建筑；核心筒；问题；措施

引言

随着中国城市化进程的不断加快，城市建筑用地面积越来越稀缺，因此高层办公楼的数量和规模也在不断扩大。但是，由于技术，工艺和设计的限制[1]，不能有效保证高层办公楼的安全性和耐久性，不能有效发挥建筑物的功能。因此，有必要提高高层办公楼设计的质量和效果，并提高高层办公楼的性能。

1高层办公建筑设计的必要原则

1.1原则之功能适应性

具有不同用途的建筑物具有不同的功能要求，因此具有不同功能用途的高层办公建筑对其空间设计和不同功能的空间特征有不同的要求。具有不同功能结构系统设计的高级设计也具有不同的空间布置，而不同的空间特征必须适应相应的空间结构[1]。

1.2原则之科学合理性

对应于不同构造系统的设计结构，一般力学的性能和特点也有所不同，与具有不同构造特点的系统差别很大，构造功能集成在其集合中发挥作用的前提是在合适的高度范围内。

1.3原则之场地适应性

适应性原则是什么？场地适应性原则意味着高层建筑的基础必须具有足够的抗震性和防震能力，并且必须满足这两个基本要求，然后才能在后续建筑物中使用。

1.4原则之空间整体

与其它建筑设计相比，高层办公建筑的的建筑高度超过24m，超高层建筑超过100m，建筑空间设计时要求尽量规整，结合不同的办公需求，设计出符合要求的核心筒设计方案，同时，在设计建筑空间设计的时候要重点考虑结构设计的重要性。

2办公楼建筑常遇到的四个问题

2.1建筑设计中的高度问题

为了提高高层办公楼的建造效率，一些建设单位经常在设计高度的基础上提高建筑物的高度，这导致拟议的项目违背了有关建筑物高度的规则。此外，建筑物高度的不断增加将导致高层办公建筑中垂直载荷的显着增加，如果垂直载荷超过极限载荷容量，则会对建筑物的基础安全性和耐久性产生影响。同时，建筑物的抗风性，抗震性和对自然地质灾害的抗性也将降低[2]。因此，建筑质检部门对高层办公建筑的高度有严格的检查制度，并对高层办公建筑的抗震性有严格的要求和标准。在审查过程中，当检测到建筑物的高度任意增加时，将施加严厉的处罚以有效遏制这种不当行为。

2.2平面设计问题

在分配和设计高层办公大楼时，可以通过良好的规划来显著提高建筑物的图形设计质量，并提高建筑工地的能源效率。例如，可以通过在高层办公楼的北侧放置诸如楼梯，机房和电梯之类的结构来增加阳光的利用率，做到高效节能。同时，通过改善高层办公楼的宽度和深度指标，还可以提高空间利用率，从而有助于提高能源效率。

2.3防火设计问题

随着高层办公楼数量的增加，城市人口密度增加与土地资源稀缺之间的矛盾得到了明显解决。然而，随着建筑物的高度增加，防火问题变得越来越重要[2]，并且高层办公建筑物使得防火问题变得困难。为了减少火灾引起的受害者人数和损失，设计必须充分注意火灾和疏散问题。

2.4抗震问题

近年来，我国地震和其他自然灾害频发，严重威胁着居民财产、生命和安全。此外，泥石流和滑坡等地质灾害也对山区人口构成了巨大威胁。因此，在进行设计工作时，有必要提高高层办公楼的抗震性能。通常，抗震设计工作中存在以下问题：①一些高层办公楼，在设计工作中没有注意对称设计，这反过来导致砖墙的承载能力大大降低。②在纵向墙的设计中，接头处未建立抗震构造柱，在平面布置中没有注意对称设计，导致存在较大的凹凸变形结构。

3高层办公楼核心筒设计的形式及结构

针对以上出现的问题，核心筒结构能够很好的适应时展，能够良好的解决面临的问题，为高层办公楼的安全提供技术安全保证。结合南通中央商务区A03项目讨论一下核心筒在高层办公建筑的设计及其重要性。南通中央商务区A03项目主要由六幢高层办公楼组成，中间两幢建筑高度为125m，边上4幢为145m。

3.1核心筒的设计形式

核心筒的核心元素是楼梯，电梯，前室，等候室，公共通道，管井等[3]。其中，楼梯，电梯，管道井根据规格及使用需要等原因。设计数据基本上趋于标准化，而诸如前室，等候室和公共大厅之类的组件与立面的方向，照明，通风等因素有关。它决定了核心筒建筑的设计质量，并影响办公环境。核心筒的设计是现代高层办公建筑中使用的主要思想。基本设计要求是在工厂之间的施工泵的建造中，将混凝土和钢筋一起施工的技术，这些结构主要用于浴室，楼梯，电梯和管道运输等，对于运输而言，这些基本设施在建造之前是必需的，即作为建造的基础，对于高层建筑物而言，建造核心筒也具有同等重要的地位[3]。

3.2核心筒的设计

建筑平面图的形状以及核心的布局和位置应规则且对称，例如，图2为南通中央商务区A03项目A#办公楼平面图，共41层，建筑高度145m，标准层面积1185m2，采用对称核心筒设计；建筑平面的长宽比约为2.25，并且单个核心筒的建筑平面长宽比约为1.0，核心筒位于建筑物北侧，外框各列之间的距离为6~12m。

3.3核心筒设计问题以及要点

作为高层办公楼的主要框架，在设计核心框架时必须考虑到楼梯，电梯，公共通道以及消防通道等各个方面。必须根据核心框架的设计标准以科学有效的方式设计核心框架，以便为确保核心工作质量奠定重要基础。

3.3.1楼梯设计要点（1）楼梯是上下连通的通道，是高层办公建筑的重要组成部分，按楼梯形式分为单跑楼梯、两跑楼梯、多跑楼梯及剪刀梯，高层办公楼通常采用两跑楼梯及剪刀梯两种形式，为了办公空间的高效利用，楼梯间建议采用剪刀梯，可以节省核心筒的面积，使用剪刀梯的注意事项：高层公共建筑的疏散楼梯，当分散设置确有困难且从任一疏散门至最近楼梯间入口的距离不大于10m时，可采用剪刀梯。从消防上是看高层办公建筑是不建议采用剪刀梯的，只有在实际设计中，充分考虑消防与经济之间的关系，做出最为合理的设计。（2）高层办公建筑的楼梯间宽度应经过计算确定，最小宽度不应小于1.2m，普通办公室每人使用面积不应小于4m2,单间办公室净面积不应小于10m2，办公建筑的人数可以按办公区域面积4m2/每人计算，疏散楼梯的宽度按每100人最小疏散净宽度1m计算，由此计算出建筑疏散楼梯的宽度，每个建筑不少于2部疏散楼梯。以A#办公楼举例，共41层，建筑高度145m，标准层面积1185m2，其中核心筒面积237m2，办公面积948m2,标准层办公人数为948/4=237人，标准层楼梯疏散宽度为2.4m，现有楼梯满足疏散要求。（3）楼梯应出屋顶，建议2部疏散楼梯出屋面，能有效的通过屋面进行疏散，便于人员从一部楼梯向另一部楼梯进行疏散。（4）高层办公建筑建筑高度大于100m的要设置避难层，避难层的设置对楼梯的要求，通向避难层的疏散楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开。高层办公建筑楼梯需先进入避难层后，通过避难层后再进入原有疏散楼梯进行疏散，使需要避难的人员不错过避难层。

3.3.2电梯，电梯厅及消防电梯前室（1）高层办公建筑的的乘客电梯应分层分区停靠，根据建筑高度确定分区，可分为高、低区或高、中、低区，电梯数量按办公建筑面积每5000m2至少设置1台，建议电梯厂家可以提前介入，进行电梯运能计算，确定电梯的数量是否满足实际的使用要求。（2）高层办公建筑（建筑高度大于32m）要设置消防电梯，消防电梯应分别设置在不同的防火分区内，且每个防火分区不应少于1台，高层办公建筑应至少设置1台消防电梯，建议设置2台消防电梯，便于消防人员救援。（3）消防电梯前室的使用面积不应小于6m2；与防烟楼梯间合用时，合用前室的使用面积不应小于10m2，消防电梯及防烟楼梯在布置时，要结合管井进行合理设计，电梯消防等布置如图3所示。

3.3.3公共走道（1）一幢高层办公楼的一楼；每个外门的净宽度大于或等于1.20m；对于单面布房，走道长度小于或等于40m，走道的最小净宽为1.3m，走道长度大于40m，走道的最小净宽为1.5m，对于双面布房，走道长度小于或等于40m，走道的最小净宽为1.5m，走道长度大于40m，走道的最小净宽为1.8m，建筑设计防火规范中其它高层建筑走道宽度单面布房1.3m，双面布房1.4m，办公建筑设计规范的走道要求高于建筑设计防火规范，应按办公建筑设计规范进行设计。（2）公共走廊的最小净宽度必须符合可及性要求，并且不得小于1300mm（通常，轴线的间距为1600mm，墙之间的距离的间距通常为1400mm，尤其要考虑到抹灰工作和在走廊上安装消防栓，以确保实际净宽度为1300mm[4]。（3）建筑内长度大于20m的疏散走道应设置排烟设施，优先采用自然排烟，如不能采用自然排烟的，应采用机械排烟。

4总结

总之，对于高层办公楼，核心筒设计是建筑物整体技术设计的重要组成部分，对于确保高层办公楼的稳定性起着重要的辅助作用。因此，在施工过程中的设计至关重要，这就要求建设公司可以从建筑物本身的角度进行定位，并采用科学可靠的设计方法来加强设计。并保证其质量和安全性，以便更好地发挥其支撑骨骼的作用。我们深信，随着科学技术的进步，核心筒设计的观念将越来越科学，越来越先进，并将发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1]邓辉.简要探讨房屋建筑结构设计中的常见问题与解决对策[J].建材与装饰，2019（36）：126-127.

[2]刘畅.建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].居舍，2019（35）：95.

[3]周进.建筑设计管理存在的问题及对策分析[J].居舍，2019（35）：108.

[4]茹彩磊.建筑结构抗震设计关键问题及对策研究[J].居舍，2019（35）：111-112.

作者：唐敏哲 单位：上海市房屋建筑设计院有限公司