淺談超高層5A級寫字樓設(shè)計(jì)

祝凱鳴+李馳

摘要：隨著建筑技術(shù)和A人們對于辦公空間要求的提高，越來越多的辦公樓需要達(dá)到5A標(biāo)準(zhǔn)。這也為我們設(shè)計(jì)新型辦公樓提出了挑戰(zhàn)。尤其是在超高層的辦公樓設(shè)計(jì)中，如何能夠平衡各方面制約因素，打造出舒適、節(jié)能、便捷的辦公空間，就更加值得設(shè)計(jì)師思考。本文作者結(jié)合合肥新城國際5A

商務(wù)寫字樓D樓方案設(shè)計(jì)提出了自己對這一問題的看法。

關(guān)鍵詞：5A寫字樓；超高層建筑：合肥新城國際

前言

5A級寫字樓中“5A”指的是一個(gè)寫字樓智能化水平的高低。什么是5A智能化呢？“5A”是指OPt（辦公智能化）、BA（樓宇自動(dòng)化）、CA（通訊傳輸智能化）、FA（消防智能化）、SA（安保智能化）。我們判斷一個(gè)寫字樓是否為甲級寫字樓（或5A級寫字樓）有八大特征：管理國際化，24小時(shí)寫字樓；人性化；空間的舒適性和采用性；數(shù)字化；節(jié)能化；便捷的交通和商務(wù)化。

本文將從合肥新城國際D樓（48層，總高度198米）的設(shè)計(jì)實(shí)例為依據(jù)來闡述超高層寫字樓的設(shè)計(jì)中一些基本要點(diǎn)。

1辦公建筑類型及等級

合肥新城國際D樓，位置合肥市政務(wù)文化新區(qū)商務(wù)核心區(qū)，場地西南方向直接面對政務(wù)區(qū)擁有1000畝水面秀麗的天鵝湖面，西側(cè)綠軸為潛山路，從南至北依次排安徽廣電新中心、天鵝湖大酒店、合肥市政務(wù)文化中心、安徽省報(bào)業(yè)集團(tuán)等一系列重量級的商務(wù)辦公建筑，北鄰東流路與綠地花都相接，東邊為合肥古玩城，南邊藍(lán)鼎商務(wù)港高層辦公中心，這里地勢顯要，符合5A級寫字樓區(qū)域交通環(huán)境的要求。新城國際D樓與一期A、B棟（23層），二期C棟（30層）共同組成一個(gè)政務(wù)區(qū)高端商務(wù)寫字樓，為甲級智能型寫字樓。

2總體布局及標(biāo)準(zhǔn)層規(guī)模

在設(shè)計(jì)之初我們確立了三個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：

（1）新城國際D座應(yīng)成為政務(wù)文化新區(qū)地標(biāo)性建筑，以滿足市民對城市名牌的期待；

（2）營造一個(gè)高效集約的現(xiàn)代化辦公環(huán)境，突破使用者對使用的預(yù)期；

（3）采用最合理的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，在滿足安全的前提下，達(dá)到節(jié)約投資的目的。

新城國際D座總體設(shè)計(jì)尊重城市遠(yuǎn)景風(fēng)貌的規(guī)劃，將45.4x43.1米的方形點(diǎn)式超高層辦公樓放在場地的西北側(cè)，設(shè)計(jì)高度194米，最大限度退讓東流路，以消除超高層建筑對城市道路的壓迫感，由高層豎向線條衍生出的外墻輪廓直接落地形式裙房，使整個(gè)建筑顯得更加挺拔有力，簡潔大氣。

根據(jù)國內(nèi)外超高層辦公建筑標(biāo)準(zhǔn)層面積統(tǒng)計(jì)：

深圳國貿(mào)

50層1322㎡：

日本世貿(mào)中心40層2458㎡

香港中銀

70層2030㎡

東京陽光

60層3187㎡

美國世貿(mào)中心88層2711㎡：

通常標(biāo)準(zhǔn)層面積為在2000-2500㎡左右較為合適，因現(xiàn)有高層消防規(guī)范制約，一個(gè)消防分區(qū)在2000平米以內(nèi)，故我們盡量把單層面積做到2000平方米，一層1998平方米，大部分樓層在1968平方米，最大化擴(kuò)大有效使用面積。

3超高層辦公建筑進(jìn)深尺寸、層高及采光節(jié)能

（1）辦公室的層高、進(jìn)深尺寸見《超高層辦公建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)》。根據(jù)使用功能、建筑規(guī)模、有效使用面積數(shù)、室內(nèi)空間尺度的靈活性與實(shí)用性；自然彩光的環(huán)境衛(wèi)生、視覺空間感受等綜合因素；超高層辦公建筑的標(biāo)準(zhǔn)層房間進(jìn)深尺度以10-15米為宜。

新城國際D樓設(shè)計(jì)中，我們大都采用10-13米左右為進(jìn)深的辦公空間，符合現(xiàn)代辦公空間、采光、視覺感受的要求，空間布局靈活、多樣、富有靈活自內(nèi)分格的特性。

（2）辦公樓層高與室內(nèi)凈高。辦公樓層高主要由以下幾個(gè)方面的因素決定：梁高、空調(diào)主干管高度、噴淋管高度、電纜橋架高度、照明燈具和吊頂構(gòu)造高度來決定。

國內(nèi)外超高層辦公建筑層高設(shè)計(jì)實(shí)例：

香港匯豐銀行4400

香港中環(huán)廣場4400

香港中國銀行4800

上海環(huán)球金融中心4000

深圳地王大廈3900

世界貿(mào)易中心4000

世界金融中心4300

辦公室凈高與樓面面積有關(guān)：

100㎡，凈高≥2.4m

100-500㎡，凈高≥2.6m

500-1000㎡，凈高≥2.8m

1000-1500㎡，凈高≥3.0m

我們在新城國際設(shè)計(jì)中，采用框架型鋼混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系，層高采用4000mm，走道凈高≥2.6mm，室內(nèi)凈高≥3.0mm。

4核心筒位置

核心筒大部為中央型布局。見下圖，核心筒占標(biāo)準(zhǔn)層總面積的比例大都在30%左右，如何通過合理的設(shè)計(jì)，將超高層核心筒面積控制在28%以內(nèi)，甚至更小，是本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，當(dāng)核心筒的比例≥28%，則表明有效使用面降低是不經(jīng)濟(jì)的，我們解決的方法是減少核心筒的面積。

核心筒的主要組成部分有：

電梯——客梯、消防電梯、貨梯（大部分情況是：消防電梯兼做貨梯）；

疏散樓梯（防煙樓梯）；

衛(wèi)生間、清潔間、咖啡備餐間（或電熱水間）；

設(shè)備機(jī)房——新風(fēng)機(jī)房、強(qiáng)電井、弱電井、水管井、排煙井、過道排煙、壓送風(fēng)井；

客梯根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算15㎡/人，新城國際我們地上建筑面積大約為9萬平方米，除掉1-4層商業(yè)以及兩個(gè)避難層，大約為6x2000=12000㎡辦公人數(shù)大概為：（90000-12000）/15=5200人。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般寫字樓5000㎡/客梯，高級寫字樓4000㎡/t客梯，超級寫字樓3000㎡/t客梯。

78000v/4000㎡/t=19.5t，故設(shè)計(jì)中我們選用了12臺(tái)1.6T客梯，12x1.6=19.2t，基本符合高級寫字樓的客梯要求。并將12臺(tái)電梯分成四組，其中兩組為高區(qū)，兩組為低區(qū)，三臺(tái)一個(gè)群控，這樣就形成了四個(gè)組群，其中：

高區(qū)：3.5-4.0m/s，（37-48層）

中高區(qū)：3.0-3.5m/s，（28-30層）

中低區(qū)：2 5-3.0m/s，（15-29層）

低區(qū)：2.0-2.5m/s，（1-5-10層）

這樣能有效地發(fā)揮電梯運(yùn)行功能，節(jié)約等候時(shí)間，達(dá)到高效節(jié)約的設(shè)計(jì)目的（見平面圖）。

采用了兩臺(tái)消防電梯（1.8T），兼做貨梯，并與消防樓梯合用一個(gè)前，因?yàn)閷痈哌_(dá)到4m，我們采用了三跑樓梯，這樣大大節(jié)約了樓梯所占核心筒空間，本次設(shè)計(jì)我們將核心筒面積控制在400㎡以內(nèi)，得房率平均在74%左右，滿足了商業(yè)辦公的高效節(jié)能成本，也是我們這次能夠中標(biāo)的關(guān)鍵。

當(dāng)層數(shù)達(dá)到60F或更高時(shí)，宜采用五區(qū)電梯布局，為提高運(yùn)載能力和效率，采有雙層電梯式大容量的單層廂電梯。當(dāng)樓體規(guī)模再增大，樓內(nèi)人數(shù)就更加密集，為提高標(biāo)準(zhǔn)層凈有效使用面積，提出雙層橋廂系統(tǒng)及高空門廳系統(tǒng)概念，后者是將特別高大的樓體先分成幾個(gè)大區(qū)，從大區(qū)再分幾個(gè)小區(qū)，稱為區(qū)中區(qū)系統(tǒng)，高層各大區(qū)相連接的廳為“高空門廳”。

雙層橋廂系統(tǒng)：采用雙層橋廂電梯，停靠數(shù)省一半，縮短運(yùn)行時(shí)間，與單層橋廂電梯相比，在相同時(shí)間內(nèi)多運(yùn)輸75%人，另外可減少井道空間25%。

區(qū)中區(qū)系統(tǒng)：一般超高層建筑采用雙層電梯在50層以內(nèi)，效力明顯，再高時(shí)其上下運(yùn)行的時(shí)間會(huì)增大，效力會(huì)降低，所以對超過50層的樓層，對超過部分采用區(qū)中區(qū)系統(tǒng)以提高效率。原世界貿(mào)易中心，每棟塔樓40萬㎡，110層，容納5萬多人，設(shè)計(jì)采用區(qū)中區(qū)，大區(qū)分為三區(qū)，再大區(qū)上又分成幾個(gè)小區(qū)，乘客到達(dá)任何目的地所需時(shí)間2分鐘，全樓共設(shè)電梯104部，只用56個(gè)電梯井，核心筒面積約占標(biāo)準(zhǔn)層總面積的27%，如果采用常規(guī)多區(qū)系統(tǒng)，估計(jì)要占標(biāo)準(zhǔn)層總面積的46%，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。

5避難層（間）設(shè)置

設(shè)置原則：起始高度為0.00，相隔樓層數(shù)宜為15層，故我們在16層、32層及48層共設(shè)置了三個(gè)避難層，并設(shè)計(jì)了直升機(jī)停機(jī)坪，滿足了超高限建筑安全疏散的要求。

地庫設(shè)計(jì)我們在滿足退讓要求的前提下，做成滿鋪地庫，并與A、B、C樓地庫對接，充分?jǐn)U大地庫的面積，以滿足日益提升的停車位的需求。負(fù)一層、負(fù)二層均做機(jī)械停車庫，負(fù)一層除做配電房、垃圾處理站外，還盡量利用A、B已配置的柴油發(fā)電機(jī)房，把重負(fù)荷的消防水池，冷凍機(jī)房設(shè)置在負(fù)三層，并盡可能利用c樓的已配制設(shè)備用房。人防可考慮設(shè)置在地下三層。地下總停車位是1324輛，充分滿足高層辦公停車的需求。

6結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系是本方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最大的目標(biāo)。超高層辦公樓建筑結(jié)構(gòu)一般采用框架一核芯筒結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)大量工程經(jīng)驗(yàn)及深入研究，本工程擬采用混合結(jié)構(gòu)，即鋼骨混凝土柱、鋼梁、壓型鋼板組合樓板、混凝土核心筒的結(jié)構(gòu)形式。本工程建筑結(jié)構(gòu)高度滿足《高規(guī)》規(guī)定的晟大適用高度范圍的要求。該結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗震性能、結(jié)構(gòu)自重較輕、豎向構(gòu)件占地面積小、施工速度快、綜合成本低的特點(diǎn)，并能有效解決核心筒與框架柱的壓縮沉降差。

根據(jù)合肥地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目基礎(chǔ)方案擬采用大直徑人工控孔灌注樁、鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。我們擁有強(qiáng)大的超高限審查專家團(tuán)隊(duì)，為項(xiàng)目安全高效的完成奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

7造型設(shè)計(jì)

因?yàn)镈樓外立面造型已通過合肥市規(guī)委會(huì)認(rèn)可，我們在本次設(shè)計(jì)依然延用C樓的設(shè)計(jì)風(fēng)格，用花崗巖石材構(gòu)成直下至上貫通的豎向線條，與橫向的窗戶進(jìn)行虛實(shí)對比，讓整個(gè)建筑顯得挺拔，外形簡潔、方正而美觀，并與ABC樓相互呼應(yīng)，形成整體完美的建筑群落。我們設(shè)計(jì)師經(jīng)過反復(fù)思考、醞釀，考慮D樓是標(biāo)志性建筑，為了充分體現(xiàn)D樓的地標(biāo)特性，從合肥市花廣玉蘭中得到啟發(fā)，根據(jù)拓?fù)鋵W(xué)的原理，我們設(shè)計(jì)了這樣的現(xiàn)代美觀的建筑形式，供業(yè)主方參考，我們認(rèn)為這種形式比較符合D樓的地標(biāo)特性，顯得高貴、典雅、大氣，并與周邊環(huán)境完美的融合在一起。

8人性化設(shè)計(jì)

普通的方盒子建筑已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嫣岣叩慕】蹈咝мk公需求。對于合肥這樣一個(gè)夏季高溫的城市，點(diǎn)式建筑在通透性上略顯不足，因此我們每隔兩層，在東西向各設(shè)置一個(gè)透空的立體休閑綠化空間，它的功能除了能自然采光外，在夏季還可形成過堂風(fēng)并能避免西曬，降溫消暑，并調(diào)節(jié)樓層小氣候，為使用人群提供更加舒適與健康的辦公環(huán)境，這正是我們所提倡的物理性節(jié)能降耗，低碳經(jīng)濟(jì)的人性化設(shè)計(jì)理念。

方案在強(qiáng)調(diào)建筑的標(biāo)志性與舒適性前提下，選用適宜，成熟的技術(shù)手段，如框架核心筒結(jié)構(gòu)主體形式，規(guī)整經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)等，增加方案的可實(shí)施性。并選用雙層LOW-E玻璃、氟碳烤漆鋁合金窗、分戶計(jì)量變頻中央空調(diào)等環(huán)保建筑材料與成熟的環(huán)保節(jié)能技術(shù)等，節(jié)約將來的使用成本，降耗減排，實(shí)現(xiàn)對自然的關(guān)懷與回歸。

9結(jié)束語

新城國際D座商務(wù)寫字樓的設(shè)計(jì)，將昭示合肥市經(jīng)濟(jì)發(fā)展與文化建設(shè)雙豐收的新地標(biāo)，成為一個(gè)關(guān)懷使用者的人性化建筑，為合肥人民獻(xiàn)上一張響亮的城市名片。