高层办公楼建筑设计范文
时间:2023-07-07 17:32:51
导语:如何才能写好一篇高层办公楼建筑设计,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
【关键词】超高层;建筑设计;核心筒
一、项目设计概述
随着城镇化的发展,城市人口急剧增加,导致了城市土地的供应紧张,建筑开始向空中发展,全国各地超高层建筑建设如雨后春笋。某建筑工程项目总建筑面积为947 152.5 m2 ,规划地上建筑面积615 301.5 m2 ,容积率4.3。其中6 号办公塔楼面积65 400 m2 ,高度145.50 m(屋面高度144.60 m) 。项目预计于2014 年竣工。对本项目设计做一个总结,有着必要的理论实践意义,同时为诸多有志于或即将踏入超高层办公建筑设计的年轻建筑师提供了有益参考。
二、基地选址、总体布置、结构选型
1) 超高层办公楼基地选址特点。对于超高层办公楼的选址来说,基本上集中在城市中心区域或规划新区。以本工程为例,该办公楼项目紧邻市政府东侧,为新区行政中心核心地段。2) 超高层办公楼总平面布置特点。像超高层这种类型的建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量,给观者以强烈的视觉感受,同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。根据基地条件、项目规模等因素,总平面布置时一般采用集中式或分散式。本项目采用集中式布置,总体规划布局清晰,分区明确。沿城市主干道的北部地块作为项目形象展示的主要区域,考虑大尺度的城市设计,以展示连续大气的城市界面; 在整体空间上,设置了一条由东向西的绿谷轴线,从东面的滨水空间开始一直延展穿越整个金融区域,在视线上形成一条绿色的视觉通廊,中部穿插的屋顶绿地和建筑增强了南北地块的对话(见图1,图2) 。3) 结构选型。结构选型是超高层设计中重要的一个环节,在结构设计时抗震设计是重中之重。在设计初期,结构设计人会根据建筑的高度、高宽比、体型来选择采用何种结构形式。本项目采用型钢混凝土框筒结构。
三、平面设计
(一)核芯筒设计
高层建筑与其他建筑之间的最大区别,就在于它是有一个将垂直交通和设备管井集中在一起的,同时又在结构体系中起着重要作用的“核”( core) 。本项目采用核芯筒位于办公楼中心布置的常规方式,争取了尽量宽敞的使用空间,将电梯、楼梯、设备用房以及卫生间、茶水间等服务性用房向平面的中央集中,使功能空间能够占据最佳的采光位置,力求视线良好,交通便捷。设计特点: 1) 办公核芯筒的大小是判定办公楼硬标准中“平均得房率”的重要指标之一。办公楼的平均得房率为70% ~80%。本项目工程6 号楼得房率见表1。2) 合理布局核芯筒的公共空间和各种功能用房是达到高得房率的关键因素之一。建筑师需将垂直交通疏散设施、附属用房和机电设备用房、不同功能的设备管井、分区电梯设置等问题,结合建筑平面的形式,合理安排,将核芯筒的效率发挥到最大化。
(二)核芯筒电梯设计
电梯是高层建筑各楼层联系的主要交通工具。电梯的等候时间和电梯的运输能力(5 min 内运送人员占总人数的比例:HC5) 是一项重要的指标,对其产生直接影响的是电梯的速度、数量和载客人数。而电梯的数量和大小又直接影响着核芯筒面积的大小,因此关于电梯的设置非常重要。电梯的设计主要涉及到电梯厅、客用电梯、货运电梯、消防电梯等4 个方面。
一般电梯厅以大于3. 0 m(进深) × 2. 7 m(净高) 为宜,项目选用3. 0 m(进深) × 2. 7 m(净高) 。1) 电梯设计。电梯设计在高层建筑的核心筒平面设计中应该说占有最大的比重。这不仅是由于其在面积上所占比例较大,更是因为垂直交通在高层建筑设计中极为关键。2) 竖向分区。高层办公建筑的电梯一般每12 层~ 15 层分一个区。电梯速度随分区所在部位的增高而加快,每个分区的电梯自成一组,互相连成一排布置,每排不超过4 台,各不同分区电梯位于不同的平面位置。以6 号楼为例,办公层分成2 分区,低区20 个楼层,高区15 个楼层,每个分区各设4 台客梯。3)电梯数量的确定。确定办公楼的电梯台数期望值N* 往往和建筑物类型、规模、轿厢额定载重量、额定速度和轿厢行程有关(见表2) 。
(三)货运电梯设计
超高层的综合楼往往有多种功能的组合,商场、会议、办公、宾馆、观光等设施。这些设施均为对外服务的,因此存在如何将后勤物品运往各分区的问题,这个问题也是在垂直交通设计时会忽视的问题。
(四)消防电梯设计
消防电梯是发生火警时,消防人员进入塔楼失火楼层进行扑救的重要交通工具之一。数量应符合高规第6. 3. 2 条的规定。6 号楼的货梯的技术参数统计见表3。
(五)消防疏散设计
1) 楼梯设计。楼梯的形式、宽度、踏步大小应满足规范要求。6 号楼选用2 部楼梯,梯宽1. 2 m,踏步270 mm × 160 mm。2) 辅助用房设计。辅助用房包含设备用房、卫生间、茶水间。3) 办公平面设计。办公室是人们工作的重要场所,办公室本身功能是满足一个组织一群人在工作中的群体行为。在进行塔楼设计时,办公楼层除了要求达到一定的得房率,对于办公区的进深也是评判其优劣的重要指标之一。6 号楼进深为11 050 mm。4) 主要办公空间: 是办公空间设计的核心内容。一般有小型办公空间、中型办公空间和大型办公空间三种。5) 公共接待空间: 主要指用于办公楼内进行聚会、展示、接待、会议等活动需求的空间。6) 交通联系空间: 主要指用于楼内交通联系的空间。一般有水平交通联系空间及垂直交通联系空间两种。7) 配套服务空间: 通常有资料室、档案室、文印室、电脑机房、晒图房、员工餐厅、开水以及卫生间和后勤、管理办公室等。8) 附属设施空间: 通常为变配电室、中央控制室、水泵房、空调机房、电梯机房、电话交换房、锅炉房等。
(六) 办公平面疏散设计
1) 防火分区设置。在现有新建高层办公楼中,基本都设有自动灭火装置和火灾自动报警设备,能达到及早发现初期火灾和及时予以扑灭,相应地提高了建筑内的安全程度。在这种条件下,防火分区面积可以增大到2 000 m2。
2) 合理布置疏散流线。根据建筑平面不同,常见的消防疏散分为大空间办公和有公共走道隔间办公。疏散距离详见高规。
(三)办公平面设计其他条件
随着技术和需求的不断发展,在结构和设备方面的新要求也影响着办公标准平面的设计。1) 关于办公楼荷载要求。随着办公设备的更新,原有对于办公标准层荷载(2. 0 kN/m2 ) 的考虑可能无法满足现有部分公司的设备重量要求。2) 预留设备空间。在超高层的办公楼往往设有24 h 工作的机构,在此类办公中,设有24 h 运行的设备。因此,在平面设计时,需要预留为其服务的空调机的冷凝水管的位置。
四、超高层办公楼其他问题
1) 办公楼舒适度( 主动式阻尼器) 。超高层办公楼因受到水平荷载的作用,结构会产生横向的位移。在经过高度上的累加后,在大楼的高处会产生很大的水平位移,由于风的强度和方向经常改变,住在高区的租户容易感觉大楼在摇晃,在生理上和心理上都会有很大的不适,甚至会有“晕船”之感。为了使“玉树临风”依然能“稳如泰山”,必须增强大楼的安全性和舒适性。结构的减振系统不仅是重要的削弱地震影响的措施,而且对提高大楼内人的舒适感也起到一定作用。2) 办公楼防恐、防灾设计。一幢办公楼往往有数十家甚至上百家租户,而且访客众多,大楼内的人员和财物安全问题十分突出,如果仅依靠传统的安保登记系统显然早已不堪重负。门禁系统为解决以上问题创造了条件。3)停机坪。超高层顶设置停机坪,可以解决紧急突发事件,设计时需注意将消防电梯通至屋顶,方便人员到达停机坪。4) 擦窗机。超高层建筑需考虑平时幕墙的清洗,宜在屋顶设置轨道式或固定悬挂式擦窗机。
篇2
关键词:超高层办公;变电站;消防系统;防雷接地;柴油发电机;节能
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
本工程为某办公综合楼。总建筑面积约20000m2。地下二层,主要为设备用房(包括变电所,水泵房,排烟机房,电视机房等),III类汽车库(结合人防设计):地上主体为十五层。裙房二三层。本工程属于一类高层建筑。建筑主体高度63.0m,裙房高度13.5m。结构形式为框架结构:人防工程为乙类六级,平战结合:耐火等级为地上一级。
2 负荷分级
根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005 年版)第3.0.1 条,本工程属于
一类高层;按9.1.1 条要求,本工程所有消防设备包括排烟风机,正压风机,火灾报警及消
防联动控制设备,防火卷帘门,应急照明,消防电梯,消防、喷淋水泵为一级负荷,再按《民
用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 附表A 要求,一类高层建筑的各弱电机房,主要业务和
计算机系统用电,航空障碍灯,生活水泵,排水泵,客梯用电等也为一级负荷;其余普通照
明,空调等为三级负荷。
3高低压变配电系统
⑴用电负荷统计。根据《民用建筑电气设计规范》、《高层民用建筑设计防火规范》的规定,应急指挥中心、消防控制中心、应急照明、等场所属于一级负荷,(喷淋泵,消防泵,排烟风机,消防电梯等)、应急照明等消防负荷为二级负荷;客梯,生活泵,排水泵等用电设备为二级负荷。本建筑设有可满足一、二级负荷的供电要求。对水泵、风机、电梯等用电设备按其设备安装容量进行统计;对照明等设备的用电负荷按单位容量法进行统计;经负荷计算一级负荷总用电量为1231. 9kw ;二级负荷总用电量为叨4007kW 。
⑵供电电源及电压等级。本工程采用两路10kV 电源供电。拟从不同的市电站各引一路10KV 电缆至本工程地下一层变电所,采用电力电缆埋地人户,进户处采用镀锌钢管保护,保护管伸至室外电缆手孔井,室内引至高压开关柜。为确保一、二级负荷供电的可靠性,设一台1000kw应急柴油发电机组一台。市电与发电机的自投切换开关加机械与电气联锁,防止倒供。市电失压后,2 秒内自动启动应急发电机组,15 秒内自动切换。
⑶配电系统高压供电系统。10kV断路器采用真空断路器,额定短路分断能力为31.5kA ,在10kv 出线开关柜内装设氧化锌避雷器作为真空断路器的操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构,采用直流110V/65AH 铅酸免维护电池柜作为操作、继电保护及信号的电源。变电所采用两路高压进线,高压母线为分段单母线,两段母线间设母联开关,平时分列运行。
⑷低压配电系统。变压器低压侧采用单母线分段方式运行,平时两段母线分列运行,当其中一台变压器发生故障,进线开关分向时,联络开关自动/手动合闸。主进开关与联络开关设电气联锁,任何情况下只能合其中的2 个开关。正常工作电源和备用电源均由设于地下层的变配电所供给。380/200V系统采用TN-S 制中性点固定接地系统,采用树干式与放射式相结合的配电方式。对消防设备等一类负荷配电的电力线路均采用双回路供电,在线路末端自动切换。
4.照明系统
根据视觉要求及建筑的形式,确定各建筑功能用房内照度标准如下:
办公室300LX
走廊,楼梯间 50LX
餐厅 200LX
地下车库 751z
一般场所为荧光灯或节能型光源:有装修的场所视装修要求而定,但其照度应符合相关要求:用于应急照明的光源采用能快速点燃的光源。安装采用吸顶式或吊装、嵌装相结合的形式。以达到美观、实用又节能的原则。大楼设建筑立面照明:在室外设庭园灯,草坪灯等景观照明灯具:灯具采用集中控制。
5防雷措施
一般大气中雷云距离地面高度大约100 ~300m 时,地面感应异性电荷易于在建筑物的突出部位集中,大多数高层建筑已接近雷云之中,受雷击的可能性大,而且雷击也可能发生在建筑物侧面楼层。采用一般建筑物的避雷措施难于起到保护作用,针对高层建筑受雷击的特点,本工程采取了系统的防雷措施。
⑴安全措施①本工程低压配电系统接地型式采用TN-S 系统;为防止过电压,高低压配电拒、弱电设备配电箱、有引出室外线路的配电箱,分别按所在防雷区域设置不同级别的电涌保护装置;②其中性线和保护地线(PE )在接地点后要严格分开,凡正常不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地;③防雷接地、变压器中性点接地及电气设备保护接地等共用统一的接地装置;④在变配电室、水泵房、卫生问等处设局部等电位联结;⑤本工程将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件进行联结;
⑵接地系统①强弱电共用联合接地装置,要求接地电阻应小于l欧姆;②电梯机房、消防控制中心、弱电中心等弱电设备用房的接地利用大楼统一接地装置。③各类接地分别设专用接地干线。电气竖井的重复接地端子除同本层均压网相连接外,还采用40x4 的镀锌扁钢分别与共用接地装置连接。
6.火灾自动报警及消防联动控制系统
本工程为一类防火建筑。火灾自动报警系统的保护等级按一级设置,采用集中报警控制系统,消防自动报警系统按两总线环路设计,任一点断线,不应影响系统报警。燃气表间、厨房等处设置(防爆)燃气探测器,厨房、发电机房、吸烟室等场所设置感温探测器。高大空间设置线性红外探测器,电缆桥架上设缆式感温探测器,其他场所设置感烟探测器,机房(大型通信及计算机)设空气采样极早期烟雾探测预警系统,在本楼适当位置设手动报警按钮及消防对讲电话插孔。在消防栓箱内设消火栓报警按钮。在各层楼梯问及疏散楼梯前室走道侧,设置火灾声光报警显示装置。火灾报警后,消防控制室应根据火灾情况控制相关层的正压送风阀及排烟阀、电动放火阀,并启动相应加压送风机、排烟风机、排烟阀280℃熔断关闭,防火阀70℃熔断关闭,阀、风机的动作信号要反馈至消防控制室。在消防控制室.对消火栓泵、自动喷洒泵、加压送风机、排烟风机。即可通过现场模块进行自动控制,也可在联动控制台上通过硬线手动控制,并接收其反馈信号。
7. 电气设备选型
电气设备的选型相当关键,是反映建筑电气设计是否合理性的重要指标。不合理地选取电气设备,设备配置不当将会造成电力浪费或者供求不足。结合本建筑电气设计,同时结合笔者设计实践经验,就电气设备选型设计心得提出一些建议:
(1)电力、照明配电箱和控制箱。电力、照明配电箱和控制箱应当选用非标金属箱,照明、插座、应当配置分设回路供电,而且配电回路均采用断路器。对于建筑中所有的插座回路均设置漏电断路器以作保护,确保漏电动作电流30mA,漏电动作时间小于0.1 秒。所采用的控制箱应采取挂墙明装;而对于照明配电箱则可采取落地安装或墙上明装。
(2)电缆、导线、封闭式母线选择。建筑中对于低压电缆采用聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套铜芯(阻燃)电力电缆。消防设备配电电缆则采取耐火铜芯低烟无卤绝缘电力电缆,电缆工作温度应确保90℃。
结束语
随着社会的发展,人们的生活水平越来越高,人们对电气工程的要求也越来越高,无论是在室内还是室外,都需要各种各样的电气设备来服务我们的生活。这就使得现在建筑工程还有很大的一部分需要考虑到电气工程的设计。对电气工程的设计要求也越来越高,无论是从设计深度,设计标准还是设计配合上,都需要进行全方位的考虑,来完成电气工程的设计,使得电气工程设计越来越完善
【参考文献】
1 工业与民用配电设计手册[M]
2 全国民用建筑工程设计技术措施-电气[M]
3 上海市建设和交通委员会《关于进一步加强本市民用建筑设备专业节能设计技术管理的通知》沪建交(2008) 828 号文
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关键词:高层办公建筑核心筒电梯智能化设计
中图分类号:TU97 文献标识码: A
一、高层建筑的发展历程
现代的高层建筑是在19世纪中期产业革命后逐步发展起来的。19世纪末20世纪初是近代高层建筑发展的开始阶段,1851年发明的电梯,为解决高层建筑的垂直运输创造了条件,加之钢铁工业的发展,又为近代高层建筑的发展提供了有利条件,这些有利条件促使高层建筑不断发展,20世纪50年代初,高层建筑达到20~30层,1958年达到38层,1962年纽约的美州旅馆高达50层。
随着技术的不断发展,高层建筑的高度记录不断被刷新,迄今为止,最高建筑是阿拉伯联合酋长国于2010年建成的Burj Khalifa Tower,该大楼高度达到828米,共有162层。
二、高层办公楼核心筒设计的注意点
核心筒是高层建筑向高空发展的最基本的结构构件。通常为纵、横交错的剪力墙围合而成的筒体。核心筒也是高层建筑中重要的功能空间,通常布置以下内容:垂立交通与疏散系统、设备空间、服务空间。综上所述,核心筒既是高层建筑结构的重要组成部分,又是交通、水、电、通讯、空调等设施集中的地方。各种设施内容随楼面面积、楼层数以及设备选型的不同而变化。因此,核心筒的基本尺度是比较灵活的。通过大量统计得到的经验数值:当以上三部分设置于核心筒内时,其总面积约为标准层面积的 20%-30%,高层住宅核心筒所占的比值更小一些。
2.1电梯设计标准
高层办公建筑垂直交通工具依据不同的使用功能分为乘客楼梯、服务电梯和消防电梯。它们多为成组集中布置,原则上构成电梯群筒。电梯与平面的交接形式一般有两种基本形式:插入式和直接式。对于层数多、标准层面积和人员流量均大的建筑而言,由于电梯需要量多,采用插入式较节省交通面积。另外这种方式由于可以用防火门或防火卷帘将电梯厅与公共走廊或办公空间进行防火分隔,再配合设计排烟竖井,这样可使候梯厅兼作消防前室。为了有效使用电梯,一组电梯的提升高度不宜超过一个避难层的高度。在《办公建筑设计规范》中规定建筑高度超过75m的办公建筑电梯应分区或分层使用。而按《高层民用建筑设计防火规范》[2]规定100m以上的建筑应设置避难层的要求,50m左右开始设一个避难层是一个合理的分段。除货梯和消防梯有功能和消防等方面的需要之外,每组电梯有1个通到地下室即可满足地下停车者的停车需要。
2.2 消防疏散楼梯间的设计
安全疏散是当建筑物发生火灾后确保人员生命安全的有效措施,是建筑防火中的重要内容,也是建筑防火设计中的重要环节。疏散设计的基本要求是简单明了,以便于人们在紧急情况下进行判断,同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。因此高层办公楼在垂直方向的疏散路线中,疏散楼梯和消防电梯的合理布置是防火设计好坏的关键环节。
近年来,我国办公楼设计不断总结借鉴国内外设计方面的经验和问题。一般塔式高层办公楼标准层建筑面积大约1000平方米~1500平方米,有两个独立疏散楼梯就足够了。以1500平方米一个标准层来计算,办公楼一般差不多20平方米一个人,即使以10平方米/人计算的话,每层最多150人,只需要1.5m宽的电梯、服务电梯和消防电梯,设计中后两者通常考虑合用的设计方案。其中1.2m,所以设计两个净宽1.2m的楼梯即可。防烟楼梯间也要约0.8平方米的正压送风风道及6平方米的前室,其中一个楼梯可与消防电梯合用一个10平方米的前室。
2.3 卫生间、清洁间、开水间的设计
卫生间男女一般情况下是紧邻设计,这样既方便给排水设计,也可以按规范要求合用前室。但很多建筑设计的男女器具数量是未经计算确定,未达到最佳设计比例。男厕所每40人设大便器一具,每30人设小便器一具;女厕所每20人设大便器一具;洗手盆不分男女每40人设一具。根据上述设计要求,每层人数一般不到150人。按男女各半计算,男厕内两个厕位即可,加上3个小便斗。而女厕内需要4个厕位,洗手盆男女各需要两个。清洁间必不可少,但其面积不必过大,一般情况下,一个厕位即可。小开水间可用电开水炉,附设一个洗池和小台面以满足洗涮茶杯和倾倒茶渣等方面的用水需求。
2.4强电井和弱电井的设计
强电井的大小一般根据建设方的使用要求和电气专业的设计计算结果确定。强电对管井的要求较为简单,但要基本满足各类用电负荷的电力配电系统和照明系统。一般与各类用水房间需做可靠措施的隔离,否则容易导致不必要的事故发生。最常见、实用的设计方案是紧邻电梯井道,利用筒体宽度的富余空间设置。弱电部分比较复杂,包括电话、有线电视、消防、电脑网络等,设计中不宜与强电井道紧邻或共用,否则会受到电流强磁场的干扰而导致线路信号故障,影响设备的正常使用。
2.5水管井和空调水管井的设计
水管井包括消防水管、雨水管、高位水箱上水、给水管、排污管、冷冻供水、冷冻回水、凝结水、冷却回水、冷却供水、热水管道、热循环管道等,其中热水管道和热循环管道是生活用的,一般情况下根据办公楼的实际需求设计(例如公寓式写字楼)。这类管道直径较大,可达500mm~600mm,大约要占8平方米~10平方米。管井可以根据工程实际情况考虑合并或优化组合设计,一般应分隔为两个以上相对较小的管井,既有利于检修方便,也与核心筒结构墙体的较小空间分隔布置相吻合。但应在满足功能需要的同时,为设备管道线路,也是节约工程造价的重要手段。
2.6新风机房及新风井的设计
建筑标准层设计得不太厚的时候一般不设新风机房。同时受到建筑布置和面积上的限制,超高层建筑设计中新风机房也多设在上下的避难层里,因为避难层面积一般占不到一个标准层,故可兼作设备层用,因此在核心筒里只需要留有新风管道井就行了,根据建筑物的体量由设备专业确定,一般不会超过3平方米。
三、结论
在高层办公楼核心筒设计时需要从上述6个方面进行考虑。根据在设计之初就需要对这些设计要求进行全面考量,方便后续工作的开展,避免大幅修改,减少时间精力的浪费。
参考文献:
《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 2005
篇4
【关键词】现代化;办公楼建筑;设计要点;结构选型
引言
办公楼建筑是21世纪最重要的标志之一,办公建筑因使用性质、单元组合、使用对象和管理模式等不同而对建筑设计产生多元化的需求。现代化办公建筑是收集和处理信息的主要场所之一,将在信息社会之中必然会得到巨大的发展。随着现代化建设的发展,已作为当地经济繁荣、科学进步的重要形象。文章主要阐述了现代化办公楼建筑设计特点,并指出了办公楼建筑设计要点,以供同行参考。
一、现代办公楼的设计特点
一般来讲,现代办公楼建筑的组成通常分为建筑外壳和承租人改造两部分。承租人可以利用各式各样的空间性能来对适应办公楼的内部构造进行改造,空间类型包括办公会议室场所、自动数据处理设备室、图书室空间、零售店、餐饮部等。另外,办公楼建筑通常还要设立地下停车场以及地面停车场。现代办公楼建筑设计要考虑的方面有很多,包括建筑外观、经济目标、用途、附属结构要求、运转时间、开放情况、防火等级、建筑安全问题,还有建筑受攻击可能性评估等级、长期需求的持续性、发展可能性、组织和群体大小、集会必备设施,以及电子技术和设备要求、特殊装卸升降和仓储条件、交通运输工具的要求和类型等。
另外,办公建筑作为大城市公共建筑中较为普遍的建筑类型,近年来由于社会经济的迅猛发展需求量得到很大提高,考虑到办公楼本身的特殊性和设计上的多样性,其耗能远高于普通建筑,在一定程度上可以认为办公楼建筑对建筑和能源会造成很大的影响。因此在现代办公楼设计上也应该尽可能的考虑建筑节能,众所周知,我国最近办法了建筑节能的相关法规,这对于我国建筑节能整体目标的实现具有较大的意义。
1.1 办公楼建筑系统设计
现代办公楼建筑设计需要考虑的一个重要因素就是建筑系统及其主要的组成部分,它在建筑中包含了比较丰富的内容。大到办公大楼的停车场设计、景观绿化设计、办公大楼照明设计、建筑物外观设计等等各方面,具体来看也包括了地基和下层结构设计、垂直运输设备设计及控制系统设计等很多细小的环节。甚至设备的维护、门窗的保洁工作、安全保卫系统及建筑物标记都属于办公楼系统设计中的一部分,因此在现代办公楼设计当中,必须要全面细致的考虑各个方面,从而提高办公楼建筑物的质量。
1.2 办公楼电气系统设计
在办公大楼电气系统设计中要注意建筑外壳的电气系统设计及相关槽隙处理,其间包括办公楼电力服务和能源供给、照明系统、紧急电源和保护系统等主要方面,在办公大楼建筑外壳的管道系统中应该着重对压制系统、报警系统和排烟通风系统进行合理的设计,避免在日后的使用中埋下安全隐患。其次在办公楼建筑的入口装置、水平或垂直通道及箱体结合物的设计上也应该加以重视,并构建出一套现代办公楼安全系统保护体系,做好公共保卫、控制侵入检查、入口扫描等安全设计。
1.3 办公楼的节能设计
现代的办公楼设计需要考虑的一大重点问题就是办公楼的节能设计,在具体的设计当中可以通过采用设计可替代能源系统的方式来有效节能,比如使用太阳光和建筑一体的风力和光电池发电,以此来节约电力能源。我国目前也有利用废热发电和天然气燃料电池技术来自主发电,这也已经成为了我国高效节能建筑设计当中的一个重要标准。总而言之,为了有效发挥办公楼建筑的真正性能,保证办公楼建筑在日后能够长期运作并有效节约维护资金就需要在办公楼建筑的节能设计上加以重视。
二、现代办公楼建筑设计中应注意的要点
1.1 集成性
现代办公楼建筑设计的构思要充分考虑所有相关的因素。办公楼的建设目的以及维护保养方式等是十分重要的。为确保建筑大楼的竣工和建筑物的维护保养分开,由建设目的出发而做的建筑设计就显得十分重要了。因此,要建造高效能的办公楼,在办公楼建筑的整体设计必须在工程师、建筑师、委托人以及业主各方面的共同配合下进行。
1.2 可变性
现代高效能办公室必须适应正常的装修更新,这些装修更新通常是因为出现职员调动、商业变革、经营方重组等情况。但不管出于什么原因,办公楼的运作系统、基础配备、家具设施等都有可能进行更新重组来适应改革的需要,尤其是在现代的高节奏生活中,必须要保证现代办公楼建筑设计能够有良好的可变性,从而不断适应时代的发展。
1.3 舒适安全的办公设计
现代的办公楼建筑环境中,首要考虑的问题就是员工的安全、健康和舒适。在新一代的高效能先进办公室中,关于安全、健康、舒适等问题已经被制定出相关标准列入了建筑设计说明的那个中。比如在如提高空气清新流通性,建筑装修材料的无毒、低污染等方面,均已经被列入建筑说明书以作为一种标准。办公楼的使用舒适度是工作效率满意度的重要组成部分。随着时代的变迁,高效能办公室的设计可以允许用户进行个性化气候的调节。办公室职员能够在一个令人舒适的、充满感性的办公环境开展工作,其对工作的积极性以及工作效率就会大大提高。
三、办公楼建筑结构选型及空间组合影响
3.1 结构选型
对于结构设计来讲,根据建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系。高层办公楼和超高层办公楼建筑在建筑的结构设计中除了使用钢筋混凝土结构外,还使用钢材与混凝同组成的混合结构,如型全钢结构,钢混凝土结构和钢管混凝土结构。
3.2 空间组合的影响
空间序列的组织是对建筑的各种内部空间组合处理手法的综合运用,其目的就是将空间组织成一个具有整体感的、统一中富有变化的丰富的空间集合。根据不同的设计要求,对空间在水平与垂直方向上进行灵活的分隔与联系,使空间能够更好地满足人们各种活动的需要。在进行结构设计时,就必须考虑与其他设计间的整合性。所以在设计的最初阶段,就要同其他设计之间相互协调,密切配合。
结语
综上所述,建筑在创造人们所需要的工作、生产,生活,娱乐和文化的空间时,是在进行着一种城市组织结构的延续工作,设计时,决定于各种不同类型活动的分离聚散,恰到好处地将活动包含其中并与活动和谐然后依据平面面积的要求和剖面所需的空间尺度,我们必须遵循设计原则,根据实际项目需求满足建筑使用功能。对现代办公楼的建筑而设计要不断的思考和探索,设计单位也应该充分了解不同行业办公楼的用途,利用现代的科技技术以及城市现有的优越条件,从安全、健康、舒适、经济等全方位和多角度的进行思考,对高效率办公楼的建设方案和高质量办公环境氛围的营造方法加以研究,从而推动我国办公楼建筑设计的发展,以满足现代办公楼建筑的设计要求,并促进我国社会经济的进步。
参考文献:
[1]张群逸.现代化高层办公楼设计分析[J].城市建设理论究,2014.
[2]苏仲源.现代的办公楼建筑设计评析[J].城市建设理论究,2014.
篇5
关键词废水回收处理、水量平衡、静压、
0 工程概况
本项目位于某市二环内,为高层办公楼,总建筑面积60153 ,其中地上42875 ,地下17278 。地上21层,地下5层,1层及1层以上为办公,地下为车库及设备用房,本楼建筑高度为82m。
本项目的给排水设计系统包括:给水系统、中水系统、室内消火栓系统、自动喷水系统、排水系统及雨水系统。
1 给排水系统设计
1.1 给水系统
(1)水源:以城市自来水为水源,供水压力0.20MPa。
(2) 用水定额及用水量:
用水定额及用水量表
最大日生活用水量为Qd=517.88m3/d,其中:自来水用水量Qd1=410.747m3/d,中水用水量Qd2=107.14m3/d;
最大时生活用水量为Qh=64.50m3/h,其中:自来水用水量为Qh1=48.86m3/h,中水用水量Qh2=15.64m3/h。
(3)室外给水
由城市自来水管网引2 根DN200供水管,与小区环状管网连接,环网管径为DN200,小区室外消火栓用水由环网直接供给。在本建筑周围设置若干地下式室外消火栓,最大间距不超过120m,室外消火栓最大保护半径不超过150m。
(4)室内给水
在地下二层设有集中的生活水泵房,本楼三层以上生活用水均由此供给。泵房内设给水水箱一座,有效容积为20 m3;设两套变频加压供水设备,供应中区及高区生活用水。在加压泵组吸水管上设置两套紫外线消毒器进行消毒,消毒器一用一备。给水系统分为三个区,地下五层至地上三层为低区,由市政直接供给;四层至十二层为中区,由中区变频供水设备供给;十三层至顶层为高区,由高区变频供水设备供给。四至八层,十三至十七层用户入口水表前设减压阀,阀后压力0.15MPa。
1.2 中水系统
(1)水源:由于本项目周边暂时没有市政中水管网,经计算收集办公部分优质杂排水水量小于50m3/d,根据市规定,中水系统只设置中水管道及加压泵房,不做废水回收处理。暂用自来水做为中水水源,待市政中水管网完善后再做切换。中水系统用于冲厕、绿化和地下车库冲洗地面。
(2)中水系统设计
在地下二层设有集中的中水泵房,本楼所有中水用水均由此供给。泵房内设中水水箱一座,有效容积为30 m3;设两套变频加压供水设备,供应中区及高区的中水用水。中水系统分为三个区,地下五层至地上三层为低区,由中区中水系统减压后供给,减压阀阀后压力为0.4MPa;四层至十二层为中区,由中区变频供水设备供给;十三层至顶层为高区,由高区变频供水设备供给。四至八层,十三至十七层用户入口水表前设减压阀,阀后压力0.15MPa。中水管道应采取措施防止误接、误用、误饮。
1.3 排水系统
(1)排水量:根据表5.5.2可得最高日污水排水量:Qd1=193.64m3/d。
(2)排水系统设计
排水系统污、废合流,卫生间排水采用双立管排水系统;公共厨房排水收集后排入地下二层的隔油处理间,处理后单独排出。二层及以上污水重力自流排至室外污水管道;首层污水单独排放;生活污水在室外经化粪池处理后排入市政污水管道。卫生间采用无水封地漏加存水弯,水封高度不小于50mm。在地下室设置若干个集水坑,收集车库地面排水、卫生间排水、设备用房排水及消防电梯井排水,集水坑内各设排水泵二台,一用一备,由集水坑水位控制自动启停。
1.4 雨水系统
(1)当地的暴雨强度公式:q=2001(1+0.811LgP)
(t+8)0.711
(2)屋面雨水采用内、外排水相结合的方式, 单体雨水设计重现期按10a计,雨水经87型雨水斗收集后排至室外雨水管道;区域雨水设计重现期按3a计。室外区域采用透水材料铺装地面,使雨水就近排至绿地或入渗地下,溢出部分排至室外雨水管道。
1.5 消防系统
(1)消防水源及用水量
由城市自来水管网引2 根DN200供水管,在小区内环状连接,环网管径为DN200,小区室外消火栓用水由环网直接供给。室内消火栓及自动喷水灭火系统消防用水由设于地下室的集中消防水泵房直接供给。
本建筑为高层办公楼,地下5层,地上21层,建筑高度 82米,属一类高层建筑,耐火等级为一级。
消防用水量表
室内一次消防用水量为396 m3;室内外一次消防用水量为612m3。
(2)室外消火栓系统
在本建筑周围给水环状管网上设置若干地下式室外消火栓,供室外消防及消防车取用。室外消火栓间距不超过120m,距外墙不小于5m,距路边不大于2m。
(3)室内消火栓系统
在地下室设置消防水泵房,供应本楼的消防用水。消防水池有效容积V=400m3,室内消火栓泵2台,1用1备,其性能参数:Q=40L/s ,H=1.40MPa;本楼屋顶设有屋顶消防水箱V=18m3及一套消火栓系统增压稳压设备。
从消防泵房引出两根消火栓管,在地下室连成环状,地上部分在消火栓环状管网上引若干DN150消火栓管,并在室内连成环状;地下室消火栓管网单独成环,在入口处设减压阀,阀后压力0.40MPa。
(4)自动喷水灭火系统
在地下室设置消防水泵房,自动喷水灭火系统消防用水由消防水泵房统一供给。消防水泵房内设有自动喷水泵2台,1用1备,其性能参数:Q=30L/s ,H=1.50MPa;本楼屋顶设有屋顶消防水箱V=18m3。从自动喷水环状管网上引两根DN150给水管报警阀,并在报警阀前连成环状。
2 结束语
一个项目的建设完成,跟优秀的设计、施工、管理是密不可分的,尤其是一个合理、完善的设计更为重要。通过本项目的设计,笔者有一些小的体会,对高层办公楼的给排水设计有以下两个建议:
(1)北京地区乃至全国其他地区对中水的利用措施都有严格的规定,有市政中水管网的尽可能的利用中水管网,没有市政中水管网的收集废水进行回收处理做为中水系统的水源。类似本项目的办公楼,可收集的废水量很少,而中水的需要量相对较大,水量平衡很难做到,需要补充大部分的自来水做为中水水源,在没有市政中水管网的情况下,做废水回收处理从经济、管理、后期运行等诸多方面考虑是否合理,值得商榷。
(2)本项目地上高82m,地下16m,消防泵房位于地下五层,消火栓系统分为两个区,其中地上为高区。《高层民用建筑设计防火规范》中规定:消火栓系统静压超过1.0MPa就要分区。若屋顶消火栓系统的稳压设备压力稍微高点,高区静压就超过了1.0MPa,所以对选取稳压设备就极其重要,在满足流量的前提下,要控制其压力,就要选取尽量大点的气压罐,来满足系统压力的要求。
【参考文献】
【1】 GB50015-2003建筑给水排水设计规范[S].
篇6
关键字:边墙型扩展覆盖喷头; 办公楼; 火灾危险等级 ;流量; 压力; 配水管径Abstract: This paper discusses the design idea and design points of extended coverage sprinkler with side wall of high-rise office buildings, while the extended coverage sidewall nozzle and nozzle mix with the pipe diameter is discussed
Keywords:Extended coverage sidewall nozzle; office building; fire danger rating; flow rate; pressure; water distribution pipe diameter
中图分类号:TU2 文献标识码:A文章编号:
根据我国现行《自动喷水灭火系统设计规范》(GB50084-2001)(以下简称《喷规》)边墙型喷头分两种,其一:普通边墙型喷头,K=80,其二:边墙型扩展覆盖喷头,K=115,后者是快速响应式喷头的一种。本文讨论的为第二种:边墙型扩展覆盖喷头。
某高层办公楼共16层,标准房间的尺寸为6900mmX3900mm。根据《高层建筑设计防火规范》应设置自动喷水灭火系统,由于建筑专业室内不设吊顶,因美观需要,只能采用边墙型喷头。根据我国《喷规》附录A,该办公楼属中危险级Ⅰ级。
方案一:该办公楼内喷头采用边墙型标准喷头(K=80),根据《喷规》表7.1.12边墙型标准喷头的最大保护跨度与间距(m)
则喷头布置如图一。
图一可看出,一间办公室内边墙型标准喷头多达6个,无疑加大了系统的设计流量,也给客房的室内装修增添了困难,同时也无法满足美观的需求。
方案二:采用边墙型扩展覆盖喷头(K=115),则喷头布置如图二。
图二可看出,采用边墙型扩展覆盖喷头,则仅需布置两个喷头。很明显此种喷头的优点是保护面积大,安装简便,配水管道易于布置,室内装修非常方便。
附图:
图一 图二
方案二为多数设计单位采用。但边墙型扩展覆盖喷头尚未纳入国家标准《自动喷水灭火系统洒水喷头性能要求和试验方法》GB5135-95的规定内容之中,《喷规》6.1.3对此仅规定了:“顶板为水平面的轻危险级,中危险级Ⅰ级居室和办公室,可采用边墙型喷头。”其条文解释则又称国外对采用边墙型扩展覆盖喷头有严格规定:保护场所应为轻危险级,中危险级系统采用时须经特许。美国NFPA13(1996年版)确实有此规定。这就给设计人员带来了困惑,高层办公楼究竟能否采用边墙型扩展覆盖喷头呢?还好黄晓家,姜文源两位老前辈为我们的设计提供了依据,根据二老所编纂的《自动喷水灭火系统设计手册》中6.3.4 边墙型扩展覆盖面喷头的布置章节的内容:对于轻危险级和中危险级无吊顶的旅馆客房等不宜布置普通喷头的地方,可以采用边墙型扩展覆盖面喷头,结合《喷规》6.1.3,可以确定本建筑符合相关要求和规定。所以完全可以采用边墙型扩展覆盖面喷头,进行设计。
确定了高层办公楼采用边墙型扩展覆盖喷头的可行性之后,根据《喷规》7.1.13条“边墙型扩展覆盖喷头的最大保护跨度,配水支管上的喷头间距,喷头与两侧端墙的距离,应按喷头工作压力下能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度下的墙面确定,且保护面积内的喷水强度应符合本规范表5.0.1的规定。”因此设计中采用此种喷头时,要求按本条规定并根据生产厂家提供的喷头流量特性洒水分布和喷湿墙面范围等资料,确定喷水强度和喷头的布置。
本次设计的该办公楼的办公室长宽净尺寸为6.9m×3.9m,办公室高度为3.6 m,结构梁高600mm,要求该边墙型扩展覆盖喷头能够喷湿对面墙和邻近端墙距溅水盘1.2m高度下的喷水范围宽度>2.15m,长度≥3.9m(喷头布置参见图二)。经查阅,上海金盾公司生产的ZSTBS-20边墙型玻璃球洒水喷头可以满足此要求。图三为该喷头喷射曲线示意图。
图三
为有效扑灭对面墙及临近墙的火灾,本设计选用喷头的压力为0.2Mpa。本办公楼的最不利点位于第16层的卫生间和会议室,由于卫生间和会议室均采用吊顶,可以采用普通吊顶型喷头(K=80),若以此处作为最不利作用面积进行计算,则无法保证发生火灾时其前端的大量边墙型扩展覆盖喷头的设计压力要求,故本次设计最不利作用面积取厕所及会议室前端管段(边墙型扩展覆盖喷头较为密集处)作为计算。如下图(图四):
图四
图四中的管径是按照《喷规》表8.0.7配置的,经过计算笔者发现最不利作用面积所需水压竟然达到73m之多,这显然是不合适的。经过研究发现边墙型扩展覆盖喷头最不利点所需水压为0.2Mpa,喷头流量系数为115,最不利点单个喷头的流量是2.71l/s,而传统的普通喷头最不利点所需水压为0.1Mpa,喷头流量系数为80,最不利点单个喷头的流量是1.33l/s,传统喷头在设计压力下的流量大概是边墙扩展覆盖面喷头在设计压力下流量的1/2。如果按《喷规》表8.0.7配置边墙型扩展覆盖喷头的管径,显然会造成管网损失加大、水泵扬程提高,这样做显然不合理。为此我们可以引入当量的概念,将普通喷头在设计压力下的流量作为1个当量,那么一个边墙型扩展覆盖喷头在设计压力下的当量则相当于2,将边墙型扩展覆盖喷头作为两个普通喷头按照《喷规》表8.0.7配置管径,于是,有了图五的计算图纸。
图五
经过计算,管道无论是从流量、压力、还是流速、水损各个方面都比较令人满意。喷淋管网配管通过!实际上配置管径都是按照流量来进行的,在考虑流量的同时去照顾流速及水头损失等各方面因素,由于本次设计的边墙型扩展覆盖喷头的最不利喷头的流量约为普通喷头的2倍,所以将一个边墙型扩展覆盖喷头作为两个普通喷头来看待是可行的,在实际工程中,遇到这种流量非标的闭式喷头,我们都可以把其换算成普通喷头,然后用《喷规》表8.0.7配置管径,这样做起来可以大大提高我们的工作效率。
设计采用边墙型扩展覆盖喷头,不仅要考虑流量及工作压力的因素,还应注意以下几点:
1、边墙型扩展覆盖喷头应布置在水平、光滑、平坦的建筑屋面下。
2、边墙型扩展覆盖喷头不应布置在有障碍物的房间,应防止障碍物屏蔽热气流和破坏洒水分布。当有障碍物时喷头应经过特殊认证并符合一定要求。
3、 设计边墙型扩展覆盖喷头时,应以其所需要最低工作压力来选择配水支管管径。
4、 边墙型扩展覆盖喷头溅水盘与顶板的距离应符合下边的规定:
当然,边墙型喷头由于安装在墙面,热气流在楼板底需积累到相当程度后,才能触及该喷头,因此其动作滞后于直立型和下垂型喷头,规范对此作了必要的限制,规定只有“顶板为水平面的轻危险级,中危险Ⅰ级居室办公室可采用边墙型喷头”。设计人员不能盲目采用边墙型扩展覆盖喷头,加大喷头的保护范围,影响喷头的受热和灭火效果。
综上所述,笔者认为:
在遵循《喷规》7.1.13条下,设计人员在高层办公楼的设计上可采用边墙型扩展覆盖喷头,既有利于室内装修,又可保证灭火效果。此法可行。
在配置喷头管径时可以将非常规的闭式喷头(例如本设计的边墙型扩展覆盖喷头)按流量把其转换成普通闭式喷头,然后按照《喷规》表8.0.7配置管径。
参考文献:
篇7
关键词:自然通风;办公建筑;空间布局
Abstract:Natural ventilation is one of the most effective manners to improve the air quality of an office space and reduce energy consumption of air-conditioning system , By analyzing several spatial layout forms of office buildings , this paper summarizes some factors adverse to realize natural ventilation and gives the corresponding resolvents.
Keywords: natural ventilation;office building;space layout
中图分类号:TU243;TU834.1
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2011)06-0056-02
1引言
办公建筑是人们长期从事脑力劳动的场所,室内空气的品质直接影响到办公人员的身心健康和工作效率。随着现代人对室内舒适度要求不断提高,使人们过度依赖空调设备创造的室内环境,这使建筑能耗大大增加,而且密闭的空调房明显不利于人体健康。自然通风是生态建筑设计的重要内容,通过合理的组织自然通风,可以有效地善室内空气质量和室内热环境,降低空调使用的能耗。
2河南地区自然通风的特点
要实现健康、舒适的自然通风,取决于季节和地区主导气候条件。对于河南地区夏热冬冷的气候特点,冬季应尽量避免通风以减少室内热量损失;在炎热的夏季,可以在夜间利用自然通风降低建筑构件的温度,减少白天空调制冷的能耗,并且改善室内空气品质;在过渡季节,由办公室内部热源(人、照明、电脑)造成的室内温度可以通过自然通风来满足冷却降温的需要,并大大地降低了全年空调运行时间和建筑能耗。
3办公建筑空间组合与通风分析
自然通风主要是依靠建筑物的一些开口(门、窗、烟囱)和空间组织(过道、天井、中庭)来组织气流实现空气流动。但是自然通风远非开窗那么简单,还需要考虑室内的空间布局,建筑平、剖面形式。合理选择空间布局,有目的的组织气流,能够有效的改善室内空气品质,热环境和建筑能耗。
办公建筑常见的空间布局有内廊式、中间核心筒式,内院式、中庭式办公楼。不同的平面形式在组织自然通风方面有不同的特点。
本节将借助建筑流体模拟软件,模拟分析办公建筑不同空间类型的室内空气流动情况,归纳总结出各种空间类型的利弊,探讨得出有利于办公建筑各种空间类型自然通风的应对方法。
3.1 内廊式办公楼
内廊式办公楼常见于政府部门、企事业单位的办公形,大都以多层建筑或小高层形式出现。传统的小空间办公楼,用走廊连接各个办公室,进深较小,一般在6~8m。
利用软件分析内廊式办公楼的通风情况,假设模型的条件为:平面采用中间走廊两侧房间的平面形态,建筑模型进深设置为12m;外墙开窗面积按照夏热冬冷地区窗墙面积比为50% ;室外风速定为河南地区平均风速3m/秒。
3.1.1门窗布置对通风的影响
分析结果如图1所示,内廊式办公楼满足风压通风条件,但是,当房间门关闭时,北向的房间基本无气流通过。因此,可以得出内廊式办公建筑只有一侧房间朝向好,不易组织室内穿堂风。且通风情况受到门窗开启位置和房间进深大小的影响。
当房房间门错开布置,气流会受到阻力从而影响通风;如图2。
房门错开时,在隔墙上开设高窗,可以保证气流顺畅。如图3。
3.1.2房间进深对通风的影响
当房间进深分别为6m、10m时,通过图4、5对比可以看出,进深增大后气流明显减弱,只有门窗附近有空气流动,且气流分布不均匀。
由分析得出房间的门窗设置尽量使通风线路短而直,减少气流阻力和迂回路程,保证风速。内廊式建筑如走廊较长,可在中间适当位置开设通风口,还可以利用天井、小厅、楼梯间等增加建筑物的开口面积,利用这些开口引导气流,形成穿堂风,改善通风效果。
3.2大空间核心筒式的办公楼
大空间核心筒式办公楼是规模较大的高层办公楼和超高层办公楼常见的平面形式。将垂直交通(楼梯、电梯)、辅助用房(卫生间、管道井)等集中起来形成核心筒,放置在建筑的中心,布置办公空间,从而形成一个连续的无阻隔的开放的大空间。这种形式可以将房间进深增加到10m左右,给办公空间的布局带来了极大的灵活性。
假设模型条件为:标准层面积为30×30m的高层核心筒式办公楼,高度为50m;室外风速定为河南地区平均风速3m/s。
图6、7分别为1层平面和17层平面的气流分布情况,可以看出高层办公楼受外部风环境影响较大,随着高度的增加气流越大,对于高层办公建筑来言,室内外的空气压力差较大,直接开窗容易造成气流紊乱,风速过大,气流会干扰纸张作业,影响工作效率和人体舒适,因此不宜采用。“双层玻璃幕墙”可以实现高层办公建筑的自然通风,并在一定程度上改善了其室内空气质量。此外,即使采用“双层玻璃幕墙”,在高层建筑的较高层处风速还是很大,可以考虑在外层玻璃的通风口处设置通风格栅,这样可以有效解决这一问题。通风格栅通过机械调节来调整进风的气流速度。
3.3中庭式办公楼
中庭空间是现代办公楼比较常用的平面形式。在庭院、天井上加盖玻璃顶,形成有盖的中庭空间,是传统院落式建筑在现代建筑中的继承和发展。在此将庭院式归类于中庭式办公楼,统一进行研究。
在中庭建筑中,垂直方向有明显的温度变化,利于实现热压通风。与风压通风相比,热压通风不仅能适应外部不良的风环境,还可以降低空调或其他热环境调节设备的耗能,有效改善室内热环境。
核心式中庭在实际设计中的运用广泛性,以其作为主要模拟对象。核心式中庭四面均为主体建筑房间环绕,很难利用室外风压。因此,采用热压通风是中庭建筑节能设计中不可缺少的重要环节。
假设模型为中庭面积为10×10m的正方形,房间进深8m走廊2m,每层层高均为4m,开窗形式均为2×2m的方窗,模拟温度设定为:建筑室内温度为默认室温,室外环境温度为30℃,中庭顶部受热墙体温度为60℃,将中庭高度分别设定为20m、30m时进行通风比较。考虑到室外风向和风速的多变性,风压难以控制,此模拟为热压作用下的通风情况。
从图8的分析结果中能够看出,当建筑中庭高度为20m时,建筑内部受室外环境的影响较大,温度梯度变化不大,温度差在5°左右,气流较为紊乱,热压通风效果不明显。
如图9所示,随着建筑物高度的增加,中庭空间垂直方向温度梯度变化较大,上下温度差在12℃左右,中庭内部受热辐射范围较大。从气流分布图来看,室外气流从下部入口处进入,被加热的空气空顶部流出,风速在0.3m/s,能够形成良好的空气循环。
当中庭的剖面形式为上小下大的A字型时,由于顶部面积缩小,可形成类似文丘里管的渐缩断面,随着截面面积的减小,断面内由下而上的气流速度加快。这对于炎热的夏季降低室内温度是很有利的。
4结论
通过对河南地区办公建筑初步模拟分析表明,根据办公建筑的不同形式,采取相应的措施,能够在一定程度上改善自然通风。
4.1内廊式办公楼只有朝向好的一侧可以满足通风需求,且受房门开启影响较大,可以考虑加设高窗,便于空气流动。
4.2大空间核心筒式办公楼的通风情况受内部空间分割影响较大,规划布局时,可将核心筒放置在办公空间的,使内部空间开敞,气流不受阻碍;当开敞空间被分割成独立的房间时,可在隔断墙上开设气窗,便于实现自然通风。
4.3对于中庭空间的办公楼,增强热压通风的措施有提高中庭的高度,提高排风窗口的高度;扩大排风窗面积;改变中庭的剖面形状,上小下大的A字型剖面热压通风的效果更明显。
参考文献:
[1] 杨维菊.办公建筑的生态节能设计[J]. 节能建筑2006(2):27-31.
篇8
关键词废水回收处理、水量平衡、静压、消火栓系统压力 ,气压罐
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
0 工程概况
本项目位于北京市二环内,为高层办公楼,总建筑面积60153,其中地上42875,地下17278。地上21层,地下5层,1层及1层以上为办公,地下为车库及设备用房,本楼建筑高度为82m。
本项目的给排水设计系统包括:给水系统、中水系统、室内消火栓系统、自动喷水系统、排水系统及雨水系统。
1 给排水系统设计
1.1 给水系统
(1)水源:以城市自来水为水源,供水压力0.20MPa。
(2) 用水定额及用水量:
用水定额及用水量表
最大日生活用水量为Qd=517.88m3/d,其中:自来水用水量Qd1=410.747m3/d,中水用水量Qd2=107.14m3/d;
最大时生活用水量为Qh=64.50m3/h,其中:自来水用水量为Qh1=48.86m3/h,中水用水量Qh2=15.64m3/h。
(3)室外给水
由城市自来水管网引2 根DN200供水管,与小区环状管网连接,环网管径为DN200,小区室外消火栓用水由环网直接供给。在本建筑周围设置若干地下式室外消火栓,最大间距不超过120m,室外消火栓最大保护半径不超过150m。
(4)室内给水
在地下二层设有集中的生活水泵房,本楼三层以上生活用水均由此供给。泵房内设给水水箱一座,有效容积为20 m3;设两套变频加压供水设备,供应中区及高区生活用水。在加压泵组吸水管上设置两套紫外线消毒器进行消毒,消毒器一用一备。给水系统分为三个区,地下五层至地上三层为低区,由市政直接供给;四层至十二层为中区,由中区变频供水设备供给;十三层至顶层为高区,由高区变频供水设备供给。四至八层,十三至十七层用户入口水表前设减压阀,阀后压力0.15MPa。
1.2 中水系统
(1)水源:由于本项目周边暂时没有市政中水管网,经计算收集办公部分优质杂排水水量小于50m3/d,根据市规定,中水系统只设置中水管道及加压泵房,不做废水回收处理。暂用自来水做为中水水源,待市政中水管网完善后再做切换。中水系统用于冲厕、绿化和地下车库冲洗地面。
(2)中水系统设计
在地下二层设有集中的中水泵房,本楼所有中水用水均由此供给。泵房内设中水水箱一座,有效容积为30 m3;设两套变频加压供水设备,供应中区及高区的中水用水。中水系统分为三个区,地下五层至地上三层为低区,由中区中水系统减压后供给,减压阀阀后压力为0.4MPa;四层至十二层为中区,由中区变频供水设备供给;十三层至顶层为高区,由高区变频供水设备供给。四至八层,十三至十七层用户入口水表前设减压阀,阀后压力0.15MPa。中水管道应采取措施防止误接、误用、误饮。
1.3 排水系统
(1)排水量:根据表5.5.2可得最高日污水排水量:Qd1=193.64m3/d。
(2)排水系统设计
排水系统污、废合流,卫生间排水采用双立管排水系统;公共厨房排水收集后排入地下二层的隔油处理间,处理后单独排出。二层及以上污水重力自流排至室外污水管道;首层污水单独排放;生活污水在室外经化粪池处理后排入市政污水管道。卫生间采用无水封地漏加存水弯,水封高度不小于50mm。在地下室设置若干个集水坑,收集车库地面排水、卫生间排水、设备用房排水及消防电梯井排水,集水坑内各设排水泵二台,一用一备,由集水坑水位控制自动启停。
1.4 雨水系统
(1)当地的暴雨强度公式:q=2001(1+0.811LgP)
(t+8)0.711
(2)屋面雨水采用内、外排水相结合的方式, 单体雨水设计重现期按10a计,雨水经87型雨水斗收集后排至室外雨水管道;区域雨水设计重现期按3a计。室外区域采用透水材料铺装地面,使雨水就近排至绿地或入渗地下,溢出部分排至室外雨水管道。
1.5 消防系统
(1)消防水源及用水量
由城市自来水管网引2 根DN200供水管,在小区内环状连接,环网管径为DN200,小区室外消火栓用水由环网直接供给。室内消火栓及自动喷水灭火系统消防用水由设于地下室的集中消防水泵房直接供给。
本建筑为高层办公楼,地下5层,地上21层,建筑高度 82米,属一类高层建筑,耐火等级为一级。
消防用水量表
室内一次消防用水量为396 m3;室内外一次消防用水量为612m3。
(2)室外消火栓系统
在本建筑周围给水环状管网上设置若干地下式室外消火栓,供室外消防及消防车取用。室外消火栓间距不超过120m,距外墙不小于5m,距路边不大于2m。
(3)室内消火栓系统
在地下室设置消防水泵房,供应本楼的消防用水。消防水池有效容积V=400m3,室内消火栓泵2台,1用1备,其性能参数:Q=40L/s ,H=1.40MPa;本楼屋顶设有屋顶消防水箱V=18m3及一套消火栓系统增压稳压设备。
从消防泵房引出两根消火栓管,在地下室连成环状,地上部分在消火栓环状管网上引若干DN150消火栓管,并在室内连成环状;地下室消火栓管网单独成环,在入口处设减压阀,阀后压力0.40MPa。
地下车库、设备用房、库房及商业根据防火分区设置室内消火栓,消防电梯前室设置专用消火栓。消火栓栓口直径SN65mm,麻质衬胶水龙带长25m,箱内配有消防按扭和指示灯。一层至十二层采用减压稳压型消火栓,其他层采用普通型消火栓。
(4)自动喷水灭火系统
在地下室设置消防水泵房,自动喷水灭火系统消防用水由消防水泵房统一供给。消防水泵房内设有自动喷水泵2台,1用1备,其性能参数:Q=30L/s ,H=1.50MPa;本楼屋顶设有屋顶消防水箱V=18m3。从自动喷水环状管网上引两根DN150给水管报警阀,并在报警阀前连成环状。
地下二层车库采用预作用系统,其他层车库、设备用房、办公及商业采用湿式系统,地下部分报警阀组集中设在地下室的消防水泵房内,地上部分报警阀设在报警阀间内,每组报警阀控制的喷头数不超过800个,根据防火分区和楼层设置信号阀及水流指示器。
2 结束语
一个项目的建设完成,跟优秀的设计、施工、管理是密不可分的,尤其是一个合理、完善的设计更为重要。通过本项目的设计,笔者有一些小的体会,对高层办公楼的给排水设计有以下两个建议:
(1)北京地区乃至全国其他地区对中水的利用措施都有严格的规定,有市政中水管网的尽可能的利用中水管网,没有市政中水管网的收集废水进行回收处理做为中水系统的水源。类似本项目的办公楼,可收集的废水量很少,而中水的需要量相对较大,水量平衡很难做到,需要补充大部分的自来水做为中水水源,在没有市政中水管网的情况下,做废水回收处理从经济、管理、后期运行等诸多方面考虑是否合理,值得商榷。
(2)本项目地上高82m,地下16m,消防泵房位于地下五层,消火栓系统分为两个区,其中地上为高区。《高层民用建筑设计防火规范》中规定:消火栓系统静压超过1.0MPa就要分区。若屋顶消火栓系统的稳压设备压力稍微高点,高区静压就超过了1.0MPa,所以对选取稳压设备就极其重要,在满足流量的前提下,要控制其压力,就要选取尽量大点的气压罐,来满足系统压力的要求。
【参考文献】
【1】 GB50015-2003建筑给水排水设计规范[S].
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关键词:办公楼;建筑设计;生态节能
1办公楼建筑的可持续设计的意义
办公楼是公共建筑中的一种较普遍的建筑类型,它的需求量大,由于其本身功能的复杂性和设计的多样性,使其空调能耗非常高,远大于住宅,因为办公楼对能源和环境的影响较大。由此可见,办公楼推行节能的力度和深度在很大程度上将直接影响着我国建筑节能整体目标的实现,我们也看到,对办公楼节能问题目前所进行的一系列探索性的研究更是具有战略性的意义。
2工程概况
某工程位于该单位的办公区用地内,用地位于世纪大道和滨江路交界处东北侧,该场地总用地面积为5984.98m。该办公楼为高层办公楼,地下一层,地上层为17层,建筑高度53.4 m,为二类高层建筑,建筑耐火等级为二级。场地原始地貌属低山缓丘及山间陡坡,不会发生山洪、泥石流和滑坡等不良地质作用,场地地势较高,不会被洪水淹没或发生内涝,拟建场地地势开阔,适合各类大型机械进场作业,基础施工时对周边环境影响不大。
3办公楼建筑的设计理念
大量的办公人员聚集在一个建筑物内将对他们的邻居们产生不可忽视的影响。办公楼的建筑造型考虑到特征,我们在设计过程中力图表达建筑的庄严的气质与威严的气度,同时又体现人性化的关怀,大楼以建筑南面中央部位作为入口,与前方广场及院内主入口构成中轴线,建筑左右两端完全对称,弧形车道与入口门厅、大台阶有机结合。特别是立面设计主要以竖线条为主,简洁、明快,突出建筑的雄伟、挺拔。建筑主墙面以高档花岗石装饰,且均为浅色调,底座均以质感粗糙的石材装饰,颜色较上部墙体深,强调基座的稳重。玻璃配以蓝色,玻璃色彩明快,采光良好。
4 大楼办公楼的设计
该大楼位于办公区的南端,在满足规划要求的前提下进行总图布置。该场地共分两大块,南边的办公区与北边的生活区,利用地形地势特点,建筑进行合理布局。大楼退用地红线48.8 m,楼前布置大面积广场、停车位,既方便群众办事停车,又使大楼更庄严、气派,同时又美化环境。其主要功能为检测办公。其中地下室为地下停车场、人防和设备用房,架空层为车库、设备用房与食堂,一层为检测室与大堂,二、三层为检测室,四至九层为办公,十层为大会议室与视频会议室。该工程采用框架剪力墙结构,墙体采用加气混凝土空心砌块,建筑层高均满足各功能用房的要求,地下室层高3.5 m,架空层结合地形做到4.8 m,一层至九层3. 5 m,十层4.8 m。大楼设置有两台防烟楼梯间,一台消防电梯和一客梯,并配以相应数量的出入口,垂直交通和水平交通方便快捷。建筑耐火等级为二级,室内设置有火灾自动报警和消防自动喷淋系统,地下室设一个防火分区,架空层一个防火分区,地上十层每层一个防火分区。考虑建筑的人性化设计,大楼设置有残疾人专用厕所,电梯设置有残疾人设施,入口设置残疾人轮椅坡道和盲道;人防工程设置于地下室,平战结合,战时人防,平时车库;建筑智能化设计,该工程按规范规定和业主要求,设置有火灾自动报警系统、保安监控系统。
5大楼办公建筑系统
(1)在办公大楼建筑设计中,建筑系统及主要组成是设计时应考虑的一个重要因素。建筑系统和组成包括建筑外壳和建筑内核。本次益阳质监局大楼包括停车场、景观和绿化、场所照明、场所消耗、场所家具、大楼入口、建筑物包装(如玻璃窗、大门和其他开放空间)、内部分隔、雨篷、屋顶系统和天窗、披屋结构、地基和下层结构、结构系统和地板背板、空气流通、垂直运输(楼梯、电梯、自动扶梯)、邮件支持、泊车场、设备维护、窗户保洁、大楼安全保卫,以及建筑物标记等等。大楼外壳的机械系统包括供暖系统、降温系统、送风系统、排气系统和系统控制。
(2)建筑外壳的电气系统和相关槽隙,包括电力服务和配给,照明、紧急电源、照明保护。建筑外壳的管道系统包括公用给排水服务、供气服务、家庭冷热水系统、卫生排污系统和管道维修。建筑外壳消防系统包括压制系统、警报系统、排烟系统。建筑外壳通风系统和空间包括入口装置、垂直和水平通道、箱体和结合物。建筑安全系统包括场所屏障和缩进,周边屏障和防爆装置、公用保卫、进入控制和侵入检查、入口扫描、包裹扫描和控制、空气和公用供给保护。建筑外壳包括与建筑核心、公共走廊、门廊、普通空间和公用空间(如机械、电气、管道、通道、消防、安全等空间)相关的内部建筑。
6办公大楼建筑设计中考虑的建筑物的主要属性
6.1集成性
也就是说,建筑设计要在考虑所有相关因素的前提下构思。除此之外,大楼的建设用途和维护方法也很重要,为保证建筑的完成与建筑物维护相分离,由建筑用途出发而得出的建筑设计就很重要。
6.2可变性
高效能办公室必须能够简单、经济的装修,必须适应经常性的更新改造。
7 关于安全、健康与舒适的办公大楼设计
在办公环境中,员工的健康、安全和舒适是最最重要的问题。正在形成中的新一代先进办公室中,这些问题已经被制定为标准列入建筑说明书,如提高新鲜空气流通率,采用无毒、低污染材料和系统等。居住者的舒适度是工作场所满意度的一个重要方面。随着时间的推移,高效能办公室能够提供个性化气候控制,允许用户设定他们各自的、局部的温度、空气流通率和风量大小。虽然难以衡量满意度的高低,但有一点被广泛接受,那就是当办公室职员被提供了令人鼓舞的、充满活力的工作环境后,提高工作场所满意度能够得益于此,部分原因是员工们可以接近自然,视野开阔,有相互交往的机会,还可以控制自己周边的小环境。
8 办公建筑中体现的经济性策略及能源效益
8.1针对降低能源消耗的最低策略
根据办公室大小、局部气候、使用收益和效用比,使能源消耗降至最低的策略包括:
(1)减轻负荷(通过综合考虑建筑与场地状况,充分运用建筑外壳,如减少透光、提高隔热性);
(2)使用规格大小合适的取暖、通风和空调系统;
(3)安装高效能的设备、灯具和器具。
8.2能源效能
采用可替代能源系统,如使用太阳光、与建筑一体化的光电池、风力发电,以及充分发挥利用废热发电技术或天然气燃料电池技术的自主发电策略,已经成为高效能建筑设计中的标准要素。支出效用,高效能办公室必须运用生命循环经济模型和材料评估模型来进行评估。在一些清况下,业主必须要认识到,为了今后建筑物能在长期运转和维护方面节约资金,充分发挥建筑物的性能,必须要心甘情愿地在开始阶段投入更多的资金。在设计阶段,建筑开发商应正确地采用工程经济学来考虑可供选择方案,以确保项目完成时能够达到所预期的支出效用。工程经济学通过在减少生命周期费用的同时又可以维持或改善结果得出选择方案。必须考虑可更新能源的使用,如可以为建筑物提供照明用电的与建筑一体化的光电池系统、可以提供家庭热水供应的太阳能加热系统、通过抽取地球中饱含的热量的地热抽泵系统,提高高压输电系统的性能等。
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[关键词]: 办公楼 通风 高层建筑双层立面
引言
可持续高层办公建筑能够为用户提供舒适、 健康与高效的工作环境, 能够有效地缓解持续增长的人口对办公空间的需求。 自然通风是可持续高层办公建筑的重要组成部分, 能够为室内提供新鲜空气, 是室内获得舒适度的重要因素。 但是高层办公建筑在立面自然通风设计中主要受到两个因素的影响, 风压及烟囱效应。 由于风压随建筑物高度的增加而增大, 室外提供的风压往往导致开窗困难, 因此在传统的高层办公建筑中, 立面一般为密封系统, 通过机械通风、 供热及空调等系统维持室内环境的舒适度, 在运行阶段消耗了大量能源。
1.双层通风立面能够为高层办公建筑有效地提供自然通风的同时, 一般能够节约30%-50%的能耗, 在可持续建筑设计中得到越来越多的应用。双层通风立面起源于欧洲, 并逐渐在世界范围内得到越来越多的关注。 由传统的立面外附加一层玻璃表皮组成, 在内外表皮之间形成空气空腔, 为控制室内阳光辐射, 空腔内往往安装电动遮阳百叶。 一般而言, 双层通风立面空腔内的通风可以为自然通风、 机械通风或者两者结合的混合通风方式。 由于高层建筑的特殊性,一般在双层通风立面中采用自然通风或者自然通风与机械通风相补充的混合通风方式, 且应用一般集中于办公建筑类型。 本文在分析大量应用实例的基础上, 根据空腔的分隔方式与进、 排风口位置的不同, 试图针对高层办公建筑中双层立面的自然通风的组织策略进行归纳与总结 (下文中的双层通风立面指的是双层自然通风立面), 以帮助建筑师在建筑设计中有效地组织自然通风。
2.双层通风立面的自然通风组织策略一般双层通风立面具有进风与排风功能, 进风口位于立面的底部, 中间经过与室内空气进行交换, 在风压及热压的作用下上升, 从上部的排风口直接排出室外。为节约能耗, 有些双层通风立面在排风口安装能量回收装置。双层立面的通风组织取决于两层表皮之间空腔的水平及竖向分隔、 空腔进风口与排风口的位置, 以及内表皮的开窗方式。 一般而言, 内表皮的窗户受空腔宽度的限制, 可以为平开内窗、 悬窗与推拉窗等几种方式, 除通风面积不同外, 其通风方式基本一致。 因此, 双层通风立面的通风组织主要取决于空腔水平与竖向的分隔形式, 以及进风口与排风口的位置, 根据其不同的设计, 将其划分为以下5种通风组织策略。
1) 窗式双层通风立面 (Box-window facade)当在传统的窗户外安装第二层窗户时便成为 “盒子窗户”, 窗式双层通风立面与盒子窗户原理相同, 窗户高度也可以贯通层高, 一般适用于传统的点式开窗的办公建筑。 室内玻璃一般为双层中空玻璃, 室外玻璃一般为单层钢化玻璃, 空腔内整合电动遮阳设施, 其宽度以能够合适安装遮阳设施为限。 室外窗户开有通风口, 空腔内的通风一般处于无控制状态。 由于空腔高度是有限的, 因此空腔内的烟囱效应同样受到限制。 当室内窗户处于开启状态时, 根据室外风压的不同情况, 室内外的空气交换或者为新风供给模式, 或者为排风模式。 冬季由于空腔与室外冷空气进行交换, 将导致室内玻璃表面温度降低, 会对靠近窗户的办公人员造成不舒适感觉, 因此与传统窗户相同, 应在立面附近安装取暖设备。
例如, 德国Debitel电讯公司总部由一座16层高的办公楼与4座多层建筑围绕一个中心广场组成。建筑概念中最为显著的特征是将太阳能烟囱整合到建筑设计中, 在烟囱效应作用下, 通过立面的双层通风窗户吸收新鲜空气进入室内, 将使用过的气体排到室外。 立面由双层通风窗户组成, 内表面为双层中空玻璃, 分为两部分, 其中一部分用于维护清洁时开启, 另一部分为可开启的通风扇 (Ventilation flap), 外表面为单层玻璃, 百叶位于中间的空腔内, 一部分为固定百叶, 另一部分为可收缩的遮阳百叶, 外表面为遮阳提供保护功能并防止其坠落。
2) 竖井式双层自然通风立面 (Shaft-box facade)
竖井式双层通风立面与双层通风窗户的工作原理相同, 增加通风竖井的目的是为了增加烟囱效应, 从而提高自然通风效果。 此种类型的立面实际上是由双层通风窗户与垂直通风竖井交替布置而成, 通风井贯通建筑多层或者全高, 高层建筑的烟囱效应随着高度的增加而增加, 因此应限制竖井高度, 应对空腔进行竖向分隔。 双层通风窗户通过每层的通风口与竖井相连, 从房间自然流动到通风竖井的空气, 在烟囱效应的作用下, 热空气上升, 通过竖井顶部的开口排向室外。 在冬季, 通风效果减弱, 但相应增加了立面的保温性能, 但当室内立面开启时, 可能会在外层立面的内表面形成凝结, 在设计时应考虑此影响因素。如,由德国RKW的建筑师与诺曼・福斯同设计的位于德国杜塞尔多夫的ARAG 2000办公楼, 采用了竖井式双层通风立面。 大约120m高的办公楼由于服务层的原因竖向分为4段, 相应通风竖井贯通6层或者7层高度至服务层或者花园层结束。立面的内表面为传统的竖向旋转窗, 玻璃为Low-E玻璃。 对应于通风竖井的窗户仅在维护时开启, 遮阳百叶位于空腔的距外表面1/3处, 每个双层通风窗户具有15cm高的可关闭的通风口, 室内空气通过边侧的开口进入竖井。 模拟表明, 一年50%-60%的时间内可以利用自然通风。
3) 走廊式双层自然通风立面 (Corridor facade)
走廊式双层自然通风立面同样在层高范围内组织自然通风, 其竖向分隔与窗式相同, 但其水平方向一般延伸至整个建筑。 每层分割的空腔单元具有单独的进风口与排风口, 在组织自然通风时, 由于避免从室内排出的空气进入相邻的空腔, 一般将相邻的两个空腔设计为一个通风单元, 空腔的进风口设计在底部位置, 排风口位于相邻空腔的顶部位置, 因此空腔内空气为对角对流方式。 由于空腔的高度限定在层高范围内, 相应其烟囱效应同样受到限制, 但夏季避免了由于受到太阳辐射的影响热空气上升引起的顶部空气过热现象。 为了维修及清洁的需求, 空腔的宽度一般可允许人通行, 另外由于每层楼板的阻隔, 空腔的防火及防噪音效果较好。例如,建于德国海德堡的印刷传媒学院综合楼为一座12层的办公学术中心, 在其办公部分立面采用了走廊式双层通风立面, 外表皮为单层玻璃, 内表皮为双层中空玻璃, 立面空腔宽度为46cm, 内置移动式金属遮阳百叶, 排风口与进风口分别位于相邻玻璃单元的上下方。 建筑的中心管理系统调节建筑的自然通风, 当打开外表皮进风口时, 热空气上升从而达到对外表皮的制冷效果。 当打开内表皮的推拉窗时, 新鲜空气进入室内, 完成空腔与室外的空气交换过程。
4)多层式双层通风立面 (Multi-storey facade)
双层通风立面空腔在横向没有任何分隔, 在竖向可以贯通多层空间, 形成多层式双层通风立面。 由于热空气在上升过程中有可能再次进入室内, 造成新风与排风之间的混合, 因此多层式通风立面只能作为单一的进风或者排风功能。 由于排风影响相邻房间的空气对流, 因此一般与机械系统或者中庭结合进行排风, 但楼层之间的隔音及防火效果较差, 在设计时应符合当地的规范要求。
“在风中进行呼吸” 的概念与濒临莱茵河谷的地理环境使墨菲/杨与Transsolar公司在位于德国波恩的邮政办公楼设计中决定采用双层通风立面的全玻璃幕墙, 空腔与冬季花园相结合, 创造了多层分隔的双层通风立面系统。 南立面外表皮由宽1.5m、 高3. 5m的两层8mm或10mm的浮法玻璃组成,下部向外倾斜8°,腔内置电动遮阳百叶, 内表皮安装可开启窗户,双层立面的空腔仅为补充新风的功能。 240m高的建筑由冬季中庭空间竖向分为4段, 9层高的冬季花园既作为室内的温度缓冲区, 又成为自然通风的排风通道。在转换季节或者夏季, 双层立面位于每层的通风口打开, 新鲜空气通过空腔进入办公室内, 当进入室内的空气温度上升时, 通过走廊进入中庭空间, 在热压作用下热空气上升, 通过中庭顶部的排风口排出室外, 在一年大部分时间内实现了自然通风。
5) 全高式双层通风立面(Entire building facade)当高层办公建筑高度控制在一定范围时, 双层通风立面的空腔可以在横向及竖向没有任何分隔, 在内外两层表皮之间形成一个贯通建筑全高的空气间层。 同样与多层式双层通风立面相同, 热空气在上升过程中有可能再次进入上部的室内空间, 因此只能作为单一的供风功能或排风功能。 当夏季需要进行自然通风时, 可将进风口或排风口打开, 在热压及风压的作用下, 热空气上升,由于高度较高, 可能会在顶部引起过热现象。 在冬季进风口或者排风口关闭成为空气保温间层, 在温室效应的作用下能够利用太阳能, 此时需要机械通风进行新风补充。 由于全高式双层通风立面没有过多的通风口, 具有良好的隔音功能, 特别适宜于产生较大噪音的地区, 同样在设计时需要注意防火及噪音问题。例如,建于德国柏林的GSW办公楼综合体包括一个3层高裙房及19层高的塔楼,在西立面中应用了贯通建筑全高的双层自然通风立面, 其通风组织设计为排风功能。 内表皮是由1.8m×1.9m的下悬窗组成,通过电动开关向外开启。 外表皮是由10mm厚的钢化玻璃组成的竖、 横挺结构立面。 空腔内热压驱动热空气上升, 下部形成的低压区吸引空气从办公室进入空腔, 由位于塔楼顶部的排风口排到室外位置。 为增加顶部的排风功能, 在建筑屋顶设计了一个流线型的屋盖, 东西向的风力在屋盖底部形成负压区, 驱动空腔内空气排出室外。 新风由东立面的通风口补充, 从而在办公空间内形成对流通风。
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