1、本科毕业设计建筑学高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明DESIGNEXPLANATIONOFHIGHRISEOFFICEBUILDINGANDTHESUITABLEVENTILATIONSKILL高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明I高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明摘要项目选址是钱江经济开发区。该区位于浙江省杭州市北郊，“宜业、宜居、宜游的绿色生态家园”是该区发展目标。这个目标正好契合了该方案的主题。方案中对自然通风技术在高层建筑中的运用进行了可行性探索，运用了“热压原理”、双层幕墙、穿堂风等原理，并将这些技术在平面、立面、剖面以及形体设计中均有所反应，为此类设计提供了一
2、个较好的参考价值。关键词高层办公建筑；自然通风；建筑技术DESIGNEXPLANATIONOFHIGHRISEOFFICEBUILDINGANDTHESUITABLEVENTILATIONSKILLABSTRACTPROJECTSITEISQIANJIANGECONOMICDEVELOPMENTZONEAREAINTHENORTHERNSUBURBOFHANGZHOUCITY,ZHEJIANGPROVINCE,“YEEYIP,LIVABLE,DESIRABLETRAVELGREENHOME“ISTHEDEVELOPMENTOFTHEAREATARGETTHISGOALCOINCIDESWITH
3、THETHEMEOFTHEPROGRAMPROGRAMSONNATURALVENTILATIONINHIGHRISEBUILDINGSTOEXPLORETHEFEASIBILITYOFTHEUSEMADEBYUSINGTHE“HOTPRINCIPLE“,DOUBLEWALL,DRAFTSANDOTHERPRINCIPLES,ANDTHESETECHNOLOGIESINTHEPLANE,ELEVATION,SECTIONSANDDESIGNINBOTHFORMRESPOND,FORSUCHDESIGNPROVIDESAGOODREFERENCEVALUEKEYWORDSHIGHRISEOFFIC
4、EBUILDING；NATURALVENTILATION；BUILDINGTECHNOLOGY高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明II目录高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明错误未定义书签。1设计解读12项目总体概况121总体概况分析1211区位优势2212生态环境优势2213产业支撑2214土地资源优势23钱江经济开发区对开发区高层行政办公大楼的影响24构思来源341阿姆斯特丹的祖卡斯生态塔342风的住宅343考莫兹银行总部大厦，德国法兰克福344米那亚大厦，马来西亚45总平面设计46平面设计与自然通风的契合57剖面设计与通风技术的紧密结合68立面设计79形体设计810结构设计8
5、11技术指标9参考文献9致谢错误未定义书签。附录10高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明11设计解读目前，在经济迅速发展，城市用地的日趋紧张，以及现代办公对效率和效益的要求不断提高，不仅在大中城市，即使是一些新兴的小城市，对高层现代办公楼的需求也日益增长。同时，在各地中心商务区CBD的建设发展过程中，高层办公楼的设计正朝着高层化、综合性、灵活性和智能化的方向发展。对办公空间舒适度提出了更高的要求，因此空调技术不断发展，人们越来越能主动的控制室内环境，创造前所未有的室内舒适气候，从而使人们逐渐淡化对“自然通风”这种气候适宜性技术的应用，然而，在今天全球能源紧张、节能压力增大、空气品质IAO
6、恶化以及建筑综合征SBS等发生的情况下，人们不得不重新审视自然通风这一传统的气候适宜性技术。自然通风这种古老而有效的技术在今天得到了前所未有的重视。建筑通风的目的是提供人们呼吸用的新鲜空气或在夏季降低室内温度。空调技术的产生与成熟，使人们可以在一个完全封闭的空间内创造出一个独立的小气候，使室内的温度和湿度始终控制在相对舒适的范围内。但空调在现代建筑中的广泛使用所带来的负面影响已经引起了人们的警惕，给建筑以适当的自然通风是减少使用空凋负面影响的有效方法，自然通风的建筑可以降低空调耗电量进而降低生产这些电能的不可再生资源的消耗量和二氧化碳向大气的排放量；对人体而言，自然通风可减少“空调病”和各种通
7、过空气传播的疾病的发病率。2项目总体概况21总体概况分析项目选址是钱江经济开发区。该区位于浙江省杭州市北郊，江南古镇塘栖镇的东南方，北临京杭大运河，西临09省道，南临320国道线，东临杭州市临平副城，距铁路乔司编组站15公里左右，距杭州萧山国际机场和上海浦东国际机场分别为35公里和180公里左右，水陆空交通极为便利。开发区规划总面积238平方公里，规划人口11万其中居住人口65万，在政府的主导下，投入数十亿资金，构建完善的居住、商业、产业、交通、教育、医疗等城市功能体系。作为未来杭州城北大规模、整体性的重点开发区域，钱江经济开发区以杭州打造品质生活新城为契入点，参照新加坡花园城市进行概念设计，
8、深化生态理念，致力于把开发区建设成“宜业、宜居、宜游的绿色生态家园”。完善的园区配套、强有力的产业支撑、优美的自然生态环境将成为开发区的魅力标志。不久的将来，一个功能完备、特色鲜明、环境优美、规划科学合理的适宜人居的现代化花园新城，将崛起在杭州城北的大地上。高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明211区位优势杭州钱江经济开发区西依塘栖镇镇区，东靠临平工业区，北临京杭大运河，南望临平城，与杭州主城武林广场、下沙城直线距离约20千米，是杭州接轨上海，融入长三角的北大门前沿空间。周边有余杭经济开发区、兴旺工业城，均已初具规模，同时，周边乡镇工业基础较好，区位优势明显。212生态环境优势在外围的西
9、南部有省级超山风景名胜区和丰富的湿地资源，开发区内部有一块环境优美宜人的湿地“西太洋”。这里生态资源丰富、自然景观质朴、文化积淀深厚。213产业支撑杭州钱江经济开发区作为杭州市第三大产业高地，明确以实施高新技术化战略、打造一流产业高地、创建具有国际竞争力的现代加工制造业基地，生产与生活相对平衡的高新技术创业园，先进制造业基地，园林式、都市型现代工业园三大基地为目标。214土地资源优势钱江经济开发区最大的优势就是大规模成片开发的丰裕的土地要素资源，这一优势在整个土地资源要素十分稀缺的背景下显得尤为突出。钱江经济开发区的土地供应非常全面，规模地块可以开发成片，为一些无法取得到大规模土地的企业提供了
10、绝佳的发展空间。开发区内各种类型的土地一应俱全，高层、多层、商业、办公等，特别是“西太洋”湿地边上的地块，可以结合湿地保护开发低密度高端景观住宅。3钱江经济开发区对开发区高层行政办公大楼的影响1、正确找准项目的定位，明确高层行政办公大楼的在整个经济开发区内的作用，凸显地区文化特质，符合城市发展方向；2、建筑要有一定的体量感，在该地区有一定的标志作用，又要充分考虑与周围建筑及环境的相互协调，尽可能与周边环境融为一体，既体现整体感，又发挥特殊功能。高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明33、在周边各种服务设施，如餐饮、旅游、购物、文化、娱乐并存的情况下，必须突出特色，设计出一定的亮点；4、必须
11、合理安排人流、车流，避免开发区内乱停乱放现象，整体内部有序，外部尽可能保持开发区整体性；4构思来源生态建筑实例41阿姆斯特丹的祖卡斯生态塔一座摩天大楼能有多环保新加坡各界热议中的环保大楼将是热带地区生态设计的完美作品。由TRHAMZAHYEANG设计，新加坡国立大学赞助，这一26层高的大楼设有光电板，采用自然通风。主要特点是1、大楼边框被植物包围，有各种各样的设施。2、该环保大楼为将来调整做了打算，有许多可以移动和拆卸的墙和楼板。3、该大楼一半的表面面积是被植物和通风口占据。42风的住宅来自加州建筑师手笔的纯概念建筑设计，原名叫做“随风改变形状的亭子”，带给我们美好想象的风中建筑。估计设计的灵
12、感来自气象站的风向仪，建筑随风而动，缓缓地变换着它永不重复的形态。43考莫兹银行总部大厦，德国法兰克福该建筑是由著名的高技派建筑师诺曼福斯特设计的。主要（生态）设计特征1多个冬季花园围绕建筑主体塔楼盘旋而上。建筑侧面被四层高的花园所分割2建筑主体中通高的中庭与花园连通，象烟囱一样为内向的办公室提供100的自然通风3利用混凝土的储热性能为建筑提供自然夜间降温4利用自动监控的垂直遮阳板系统为建筑物提供遮阳和日照控制5利用时间和运动监测器实行节能人工照明控制6采用多层立面系统实现建筑节能高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明7成对的剪力墙在角落围和起来，以支撑承托八层建筑的大跨梁。这些大梁使办公
13、室和花园都成为无柱的开敞空间。8建筑平面为每边60米长的等边三角形，每边都向外微曲以取得最大的办公空间9楼电梯和服务空间被安排在平面的三个角上，以加固象村落一样成簇安排的办公室和花园44米那亚大厦，马来西亚该建筑是由著名的生态建筑师杨经文设计。主要（生态）设计特征1空中花园从一个三层高的植物绿化护堤开始，沿建筑表面螺旋上升。平面中每三层凹进一次，设置空中花园，直至建筑屋顶）2中庭使凉空气能通过建筑的过度空间。3绿化种植为建筑提供阴影和富氧环境空间4曲面玻璃墙在南北两面为建筑调整日辐射得热量。构造细部使浅绿色的玻璃成为通风滤过器，从而使室内不至于完全被封闭5每层办公室都设有外阳台和通高的推拉玻璃
14、门以便控制自然通风的程度6所有楼电梯和卫生间都是自然采光和通风7屋顶露台由钢和铝的支架结构所覆盖，它同时为屋顶游泳池及顶层体育馆的曲屋顶（远期有安装太阳能电池的可能性）提供遮阳和自然采光8被围和的房间形成一个核心桶，通过交流空间的设置消除了黑暗空间9一套自动检测系统被用于减少设备和空调系统的能耗5总平面设计建筑用地内部有一横穿的17米城市支路，右邻60米宽的城市干道。现阶段场地内部以荒芜的草地为主，拟建办公大楼主体建筑。南边场地为一横穿的水系。水系最宽处达64米，最窄处也有18米左右，该地块拟建一个广场，供市民活动需要。对场地的利用，一是考虑停车和入口广场的问题，决定将停车场置于建筑背面，地下
15、车库也由道路引入建筑背面，主要出入口设置在17米宽的城市支路上。并以此支路开放两个车行入口，形成环路，也兼做消防环道的作用。消防水池采用天然水源，利用南面的广场设置了专门的消防汲水点。由于高层建筑层高大，难于攀登高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明5扑救，内部有通高楼梯间、竖向管井多，构成了迅速燃烧、蔓延扩大的重要途径而高层办公楼内人员比较集中，少则几百人多则上千人。因而容易造成了火势迅猛、人员疏散困难，扑救困难，损失大等一系列严重的后果。因此在该方案中应当在考虑到建筑总平面消防环道的同时，建立完善的消防监控疏散灭火系统、建筑防火设施，火灾自动报警系统，防烟排烟系统，自动喷水灭火系统，卤
16、代烷灭火系统等硬件基础二是在建筑主入口，也要考虑一定的方便可达性，设置一定量的停车位，以方便外来人员的办事之需。在主入口，主要解决人流问题。车辆只在环道内行驶，在入口广场的一定区域内设置一定的非机动车停车位也是必须之举。办事大厅侧面和办公大楼的西面、北面均设置了次要入口。办公主楼与办事大厅之间既有一定的联系也有各自特有的功能需要。办公大楼的工作人员要去办事大厅处理事务，办公大楼的一些服务空间也要为办事大厅的工作人员抑或是办事人员服务。办事大厅的人流较多，很容易对办公环境造成不必要的影响。因此考虑两者之间这种关系，设置它们既有联系性有具有隔断性。考虑到办公主题建筑是特别安静的一种氛围，而办事大厅
17、又是特别具有一种办事场合的凝重气息，因此，这两个建筑不会太过于活泼。设计中考虑到这一点，决定在南部广场上着手，运用一定的活泼因子来激活整个建筑群体。体现在以下几个方面一、建筑形体上，通过一定的转折来寻求一定的活力性二、广场分割上采用灵活的分割方式，不再用正方形的网格布局，采用斜线、方块转折、大小变化、功能灵活等手法。考虑到办公建筑主体与广场之间的联系性，决定采用一种灵活的骑楼来驾驭道路之上，形成二者的联系体。该联系体具有折线性灵活的形式，内部功能是一些小卖部、茶座、活动室等供市民活动的场所。它与办公、办事大厅建筑联系成一体，也为他们服务。水体是场地的一个重要元素，也是广场设计的重点围绕对象。因
18、为水系的面积较大，而且水是一种非常有亲和力的物体，所以淘汰了有些人认为要把水体全部填上，变成陆地活动的想法；选择做成了水上广场的想法。该方法既没破坏环境，相反的是对环境很好的回应。具体做法是，把集会的舞台和市民活动健身的设施都放于水上，使水上有一个个方块单元相互变化角度，链接起来。6平面设计与自然通风的契合平面设计是建筑设计的关键。设计采用规整的方格网划分空间。这种方格网的选择，考虑了地下停车、高层结构设计的需要而选择的。地下箱形基础设置成地下室来停车和作为人防单元。办公大楼选择采用中庭自然通风的高品质空间单元。围绕中庭设置办公单元。中庭外围有两排柱网，整个建筑四角采用实体剪力墙的交通核，加强
19、结构与满足安全疏散问题。交通核之间做出了突出高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明处理，从平面上将不同的功能空间划分开来，该形式在体型设计上均有所反应。平面的具体分区为底层办公主体建筑与办事大厅连接起来布置功能。与办事大厅相连的办公大楼底层部分是展厅、咖啡厅、餐厅、休闲区，为办事等待人员和外来参观人员提供了良好的休闲服务场所。办事大厅的上面设置了大型会议室兼做观演厅，能容纳近七百人。与广场联系起来的骑楼部分，底层架空七米高的空间，二层设置了活动室、小卖部、咖啡间、观景平台，与景观广场和市民活动紧密结合起来。外部设置了一定的外挂楼梯，是建筑活泼造型的有效因子。办公大楼的平面设置是本次设计主体
20、的重要体现者。本次设计的主题是“高层办公楼设计与适宜性通风技术运用”。为更好的体现这一主题，并设计出丰富的空间感，改变以往办公大楼的单调空间，建筑方案引入了立体绿化。具体设计为一、满足最基本的朝向问题，使得建筑主要办公空间朝向南北，在西向布置较多的辅助空间设备管道井、厕所、交通核等。二、立体绿化的引入建筑中庭以南部分，四层、九层、十四层均引入了两层通高的绿化空间，建筑中庭东面的四层、十一层、十六层同样也设置了立体绿化空间，中庭以北二层、七层、十二层也引入了立体绿化。这样使得中庭的三面从二层开始，就不断的有立体绿化环绕上去，使得内部空间丰富的同时，非常利用自然通风。立体绿化中设计了一些绿化庭院与
21、休闲区，是办公劳累之余的良好放松心情的场所。围绕着中庭的旋转上升的绿化空间为建筑带来新鲜的空气，如同新鲜的血液，降低整个建筑的能耗，减少了不可再生资源的消耗量和二氧化碳向大气的排放量；对人体而言，自然通风可减少“空调病”和各种通过空气传播的疾病的发病率。另外，平面设计中还注意了通廊的设置。基本上保证每层都有贯穿南北的通廊，这使得建筑可以有效的利用夏季风，就是形成所谓的“穿堂风”。使室内的热气、废气尽快排出。值得一提的是，设计中在七层、十层、十五层，运用钢结构的天桥横跨16米的中庭，也就是说在22M、36M、54M的地方分别有一个横跨中庭的钢构架天桥，贯穿中庭南北，钢构架一般走起来会有一定的晃动
22、，可以想象一下这种空间带来的不一样的感受。7剖面设计与通风技术的紧密结合剖面设计能更好的反应空间感。该方案设计旨在运用中庭空间形成良好的通风效果。现在有必要先理清一下自然通风的一些原理自然通风按工作原理可分热压作用下的自然通风又称烟囱效应）、风压作用下的自然通风、热压风压共同作用下的自然通风。按通风方式可分纯自然通风和机械辅助自然通风。自然通风是一种比较经济的通风方式，它不消耗动力，也可获得较大的通风换气量，简单易行，高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明7节约能源，有利于环境保护，被广泛应用于工业和民用建筑中。国内外对自然通风的概念或描述不尽相同，但总体来说，所谓自然通风，其共同的特点是
23、依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压使空气流动，以达到提供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物，除去余热和余湿的目的。在建筑物中，应用自然通风技术，充分体现了1节能；2排除室内废气污染物，消除余热余湿；3引入新风，维持室内良好的空气品质；4更好的满足人体热舒适等优点。影响自然通风的因素很多，主要有建筑物所处的地理环境、气候条件、建筑物的空间结构布局与组合形式以及其周围环境等。此外，评价自然通风还有两个限制性条件即环境噪声和室外空气所含的主要污染物NO2、SO2、CO、O3、VOC等。此外，建筑高度对自然通风也有很大的影响。在一些住宅小区里，不仅高层建筑对室内通风有利，高低建筑物交
24、错地排列也有利于自然通风。为了更好的利用自然通风，方案选择了三种可行性措施的运用一是夏季中庭作用下的烟囱效应。在中庭顶部设置一定的太阳能集热板，用于加热空气，使得中庭上部的空气膨胀，变得稀薄，气压变得很低，而建筑中庭的底部种植了一些树木，使得温度较低，另外再加上蒸腾作用的影响，使得通风作用非常明显。这就利用了自然通风的热压原理。建筑剖面的中庭两边每个四层设置两层通高的立体绿化，这也是为了使得在中庭两边形成低温的高压区，向中庭进行通风。另外每个立体绿化区域又能形成自己独立的小气侯区域，即使平时中庭的窗户处于闭合状态，这个小气候区仍然气候宜人。为了更好的控制通风效果，中庭内部每隔六层（南、北、东旋
25、转立体绿化正好一个单元六层）设置通光性的导风格栅，通过格栅的闭合，创造宜人舒适的通风效果。冬季的时候中庭形成了一个为周边房间提供能量的暖厅，一举两得。可能有时自然通风达不到人们想要的通风效果，特别是出于气候变化的季节，自然通风就不太稳定，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此必须采用一些特殊的方法增强风压或热压，甚至采用机械辅助自然通风以达到强化自然通风的目的。8立面设计立面设计基本是完全反应了平面空间设计和自然通风主题设计的需要。建筑外立面采用自然通风的双层皮外墙。这种自然通风型双层玻璃幕墙又叫“呼吸式幕墙”或“热通道幕墙”，它由内外两层玻璃幕墙组成，两层幕墙中间要形成一个通道，并在外层玻
26、璃幕墙设置进风口和出风口。自然通风型双层玻璃幕墙与传统的玻璃幕墙相比，最大的特点就在于内外两层幕墙间形成了一个通风换气层，即气流通道。在气流通道中，可根据需要设置百叶等遮阳设施。冬季时，关闭通风层两端的进风口与出风高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明口，换气层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个温室，能有效提高内层玻璃的温度，减少建筑的采暖费用；这种双层外墙设置在东、南、北三个立面。双层外墙的设计元素为内部一层为玻璃幕墙，外面一层运用导风格栅、木板、双层LOWE玻璃窗相互错动，在形成了自然通风效果的同时，也形成了丰富的立面变化效果。然后配合每隔四层才有的立体绿化，形成了富有节奏和韵律
27、的立面。西立面设计是建筑设计的一个难点。因为建筑西晒是众所周知的一个问题。有些人选择把西面设计成实墙，基本不开窗，这样虽然可以说的通，但我认为是在回避问题。倘若有东西向的一个建筑，难道你就真的不开窗了这显然不行因此方案中探索了三种防止西晒的手法一个是将西立面的窗户旋转一定的角度，使其转向南侧，这样是解决西晒的有效方式。但是这样势必增加了建筑外表面，增大了体型系数，因此设计还采用了第二种手法,就是在建筑底层用绿化来遮阳，这样既创造了好的环境又起到了防晒的目的。但这种手法只能用于底层。最后，方案中还运用了一种比较普遍的方法，挡板和格栅遮阳9形体设计平面的设计能显示出空间关系，空间关系可以反应出形体
28、特征，因此平面也能决定形体的设计。但形体设计又拥有自己的一些独立手法交接方式上的选择是关键的一点。有人采用两个形体的退让，有人选择用虚空间来连接。方案中选择了一种比较高明的手法。在处理主题建筑与裙房的连接关系方面，方案中采用了一种企口式的咬合手法办公主体大楼与报告厅接触的地方，办公大楼选择内凹，报告厅与办公大楼底层连为一体，形成一种插入主体建筑的感觉，这使得两个体量之间产生了一定的关系，而不至于显得僵硬。10结构设计本建筑采用三种结构方式一种是办公主体建筑采用钢筋混凝土剪力墙结构；与其相连接的办事大厅部分采用框架结构，两者之间采用双柱脱开，底层基础也脱开，并设置沉降缝。办事大厅顶部的大型报告厅
29、采用桁架结构。办公高层与骑楼部分也脱开两米的距离，采用双柱，使得两个自由沉降，骑楼部分因为跨度较大，应采用钢结构。高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明911技术指标参考文献1民用建筑设计通则、办公楼建筑设计规范、高层民用建筑设计防火规范2付大鹏谈建筑中自然通风技术的作用原理科学论坛，20083钟山传统地方建筑通风技术浅析科技创新导报，20084诺曼福斯特的作品与思想北京中国电力出版社5孙锐浅谈通风技术对当代建筑设计的影响科技信息6朱龙先高层办公楼核心筒设计体会山西建筑，2005（20）7谭涛利用自然通风技术降低建筑能耗研究建筑节能，2007（5）8潘卫明自然通风技术在建筑节能方面的实现方
30、法黑龙江省七建建筑工程有限责任公司9FRANCISCOASENSIOCERVERTHEWORLDOFCONTEMPORARYARCHITECTUREKONEMANN,200010RAINERHASCHEROFFICEBUILDINGSADESIGNMANUALBIRKHUSERARCHITECTURE,1998经济技术指标总用地面积27833平方米总建筑面积40932平方米建筑占地面积3832平方米建筑密度285容积率3绿化率885立体绿化5950平方米建筑高度84米地下停车263地面停车98高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明附录成果文本高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明11高
31、层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明13高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明15高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明17高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明19高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明21高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明23高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明25高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明27高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明29高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明高层办公楼设计与适宜性通风技术运用设计说明31
