综合性高层办公楼设计——基本理论概述部分土木工程学院—土木工程专业学生：张文波指导教师：陈红媛、代红军、黄道梓摘要本设计是关于综合性高层办公楼设计的研究学习型设计。

设计以近年来高层综合办公建筑在我国的飞速发展为背景，本着学习的态度以综合性高层办公楼为设计题目进行建筑结构设计，利用结构软件分析计算高层建筑模型，手工与计算机制图相结合的办法进行制图。

设计从高层建筑体型设计入手，在进行了建筑设计的基础上合理选择结构形式，进行相关的结构设计。

是一个建筑设计项目的总体框架过程，主要用于学习建筑过程。

本设计还参考了网络上比较流行的建筑设计CAD，进行设计之前参考了相关设计理论和原则，解决了设计过程中遇到的一些问题。

关键字：综合性；高层建筑；办公楼设计；结构设计AbstractThe paper is one of research paper talking about the High-rising office building and its design in tall building with mufti-function.Firstly, it points out some problems and disadvantages existed in designing, Secondly, it analyzes the affect factors of the design and , and then reviews the worldwide development history of this kind of building.Finally, it concludes that the design should follow up the principle of "based on practice and humanization",Key Words: Multi-Function; Tall Building; Designing of Office building; Design of structure绪论一、研究背景：跨入21世纪的中国，在科学、经济、文化等等许多方面已经迈入世界强国的行列。

高层建筑物作为一个国家在科学、经济、文化等方面的标志，也在一定程度上体现了一个国家的综合国力，因此随着我国社会经济的迅猛发展和科技的巨大进步，用作收集、分析、处理、储藏知识及信息的场所——公共办公建筑，其重要地位也逐渐在各种建筑设计中确立起来。

综合性的高层办公楼是一种重要的城市建筑类型，尤其是在一些大中型城市尤显突出，较具有代表性的是早期的欧美城市以及香港等一些经济发达城市，并在这些城市发展成熟，随后综合性的高层建筑如雨后春笋般在我国的北京、上海、广州等一些大城市出现，其建设的速度和建造数量是叹为观止的，如今上海还成为世界上搞成建筑密度最大的城市，另外上海还有在建的环球金融中心将成为世界上最高的高层建筑。

这些高层建筑在体现了城市化和巨型化的特点以外，越来越注重人性化、智能化、综合化等方面的设计。

因此研究和学习设计综合性高层办公楼已经具备了充分的条件和理由。

二、相关概念释义1.高层建筑:a、一些国家对高层建筑的规定美国著名高层建筑设计专家法.阿.坎恩(F. G. Khan)在他的著作中把高层建筑定义为“其高度强烈地影响到布局、设计和使用的建筑，或者其高度创造了与一定地区和时期存在的、在施工和使用方面有着不同条件的建筑”。

而美国C. H.汤顿(Charles. H. Thornton)则提出:40层及高152m以下为低高层建筑，152m-365m为高层建筑，超过100层及高365m 以上为超高层建筑，在设计概念上有呈上升趋势。

美国国家规定高度22}25m以上或7层以上的建筑称为高层建筑。

联邦德国规定，有人经常停留的最高一层地坪高出地面22m以上称为高层建筑;比利时以入口路面以上25m高度作为高层建筑的起始点;法国提出居住建筑高50m以上，其他建筑高28m以上为高层建筑;而英国则为高24.3m以上定为高层建筑;日本把8层以上或建筑高度超过45m者称为高层建筑，并把30层以上的旅馆、办公楼和20层以上的住宅称之为高层建筑。

70年代，在美国召开的国际高层建筑会议上，对高层建筑作了统一的界定，并把高层建筑划分为四类:第一类高层建筑为9-16层(最高到50米)第二类高层建筑为17-25层(最高到75米)第三类高层建筑为26-40层(最高到10米)第四类超高层建筑为40层以上(高度在100米以上)b、我国对高层建筑的规定我国现行《高层民用建筑设计防火规范》规定，10层或10层以上的住宅及高度超过24米的其他民用建筑为高层建筑。

具体规定如下:十层及十层以上的住宅建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅);建筑高度超过24m的其他民用建筑。

本规范不适用于建筑高度超过1OOm的民用建筑和单体主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层民用建筑中的人民防空地下室。

2.综合建筑:综合楼是由多个使用功能不同的空间组合而成的建筑，其基本形式有:单体式(即只有一幢建筑；本设计属于此类)和组群式(有多幢建筑)。

单体式综合楼可以是各层之间的使用功能不同，也可以是一层内各个房间的使用功能不同，单体式综合楼常被称为综合楼以区别于组群式综合体。

三、设计方法与内容1.设计方法:总的设计方法是作者参考文献资料进行全部的建筑和结构设计过程，然后进行分析，并解决问题的方法。

在对综合性高层建筑的设计中，需要从美学、建筑学、结构等诸多方面进行全方位量度出发，对高层建筑进行设计。

主要研究方法如下:(一)针对开提报告和设计任务书对国内外高层建筑的设计案例进行学习，模仿。

(二)运用专业学科理论及相关学科理论信息及创作方法进行结构分析设计:(三)从国内外高层建筑优秀设计案例的工程实践中吸取经验;(四)利用现代计算机科学结合建筑、结构设计软件进行一系列的建筑结构分析设计。

2.设计内容：a.建筑设计：建筑各立面；建筑各层平面；细部设计。

b.结构设计：楼板设计；框架设计；基础设计；楼梯设计。

综合性高层办公楼概述综合性高层建筑的形体构成与功能成分之间存在一定的对应关系。

在对高层建筑进行分类时，往往将形体上的高层主体与裙房之间的关系转化为功能上的主从关系，高层所包含功能为主要功能，而裙房所属的功能为从属功能。

因此确定了综合性高层办公楼设计的主楼功能主要是进行办公，而裙房部分则是用做商场等其他功能。

另外地下空间层可以用作地下停车上及设备用房。

综合性高层办公楼是最大量建设的一种高层建筑综合体，据统计世界100幢高层建筑中，其中高层办公综合体有17幢之多，而今刚刚完工以及在建的超高层建筑更是聚合了购物、餐饮、旅游、休闲、观光等众多功能的办公类综合体建筑。

例如在建的上海环球金融中心，大厦内部分布如下：94层~101层观光层；79层~93层超五星级宾馆；7层~77层写字楼；3层~5层会议室；地下2层~3层商业设施(地下3层至地下1层规划了约1100台的停车位)；该工程地上101层，地下3层，建筑主体高度达492米，比目前中国第一高楼金茂大厦还要高72米。

顶部94层至100层之间有一个倒梯形的通风口。

据上海建工集团董事长蒋志权介绍，在100层、距地面472米处设计了长度约为55米的观光天阁，这一高度将超过世界最高观光厅、高度为447米的加拿大CN电视塔。

一．综合高层办公楼空间构成近十几年高层综合建筑在造型形式不断创新，最高建筑的记录不断翻新，其空间构成也有如细胞分裂般的发生着变化，从而导致综合体高层建筑设计理念也发生了重大的变革。

当然，建筑空间构成模式的变化也并非一朝一夕之事，它像人类的进化一般需要一个矛盾与解决矛盾的进程，而且在相当长的一段时间内，仍然会保留着几种模式并存的现状。

1、筒体的生成在高层建筑设计中，常将楼梯、电梯、设备辅助用房、管井等集中布置，竖向贯通，并与相应结构形式构成坚强的“核心筒”，用以抵抗巨大的风和地震侧移，这部分通常称为“筒体”。

它是高层建筑与其它建筑之间的最大区别。

而这个“筒”也恰恰在形态构成上举足轻重，决定着高层建筑的空间构成模式。

上个世纪末，在高层建筑的建设刚刚开始的时候，由于人们对结构体系认识的局限(当时最先进的结构体系是钢框架结构)，设备设计经验的不足，以及建筑功能需求的单一等客观原因，使得早期的高层建筑设计并没有形成“筒”的概念。

垂直交通、设备空间和结构体系带有明显的随意性和分散性，均按各自具体的要求分别布置。

进入本世纪，随着高层建筑建设的发展、高度的增加和技术的进步，在高层建筑的设计过程中，逐渐演化出了中央核心筒式的“内核”空间构成模式，这是各专业共同探索优化设计的结果。

在建筑处理上，为了争取尽量宽敞的使用空间，希望将电梯、楼梯、设备用房及卫生间、茶炉间等服务用房向平面的中央集中，使功能空间占据最佳的采光位置，力求视线良好、交通便捷。

在结构方面，随着筒体结构概念的出现、高度的增加，也希望能有一个刚度更强的筒来承受剪力和抗扭，而这些恰好与建筑师的要求不谋而合。

在建筑的中央部分，有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构，形成中央核心筒，而筒体处于几何中心，还可以使建筑的质量重心、刚度中心和几何中心三心重合，更加有利于结构受力和抗震。

这种“内核”空间构成模式，经过长期的实践检验，以其结构合理、使用方便和造价相对低廉的优势，很快便成为高层建筑中最为流行的空间布局形式。

当然，除了中央核心筒式的“内核”布置方式之外，高层建筑还有其它的布局方式，如“外核式布局”和“多核式布局”等等。

尽管中央核心筒式布局的筒体周围的房间需要人工采光和机械通风，总会多少给人带来不适感，但是直至本世纪80年代以前，“内核”式的布局形式一直占据着主导地位。

“内核”式的布局形式及其变种不仅在数量上占有绝对优势，而目_，大多数著名的高层建筑也都采用这种形式。

基于以上理论的支持，本高层办公建筑设计亦采用中间核心筒的空间构成模式，只不过单单布置了一个筒体，在纵向布置了大小两个筒体，但是由于布置的两个筒体大小不一，而且位置也不是完全对称，因此为了满足三心合一，使结构更有力抗风、抗震在进行结构设计阶段，利用结构软件进行质心位置调整，主要调整的方法是：通过增加筒体壁厚和增强混凝土强度调整单个核心筒体、主要是小筒的刚度，尽量使大、小筒的质量中心与建筑整体刚度中心趋于统一。

另外双筒布置得空间模式可以使建筑平面减少公用建筑面积，例如只布置一个筒体则需要在筒体四周设置走廊，而设置两个筒体之需要在两个筒体之间设置一条走廊，将整个建筑平面连通。

这样就节省了公用面积，使用空间更多的分配到办公区域。