上海华东理工大学设计说明

建筑设计总说明

一.设计依据：

1. 华东理工大学新建实验十九楼、实验二十楼设计方案招标文件（包含设计任务书）；

2.《教育部关于华东理工大学新建实验十九楼项目建议书的批复》

3.华东理工大学梅陇校区修建性详细规划；

4..华东理工大学产学研大楼相关资料（电子文件）；

5. 国家有关设计规范和上海市相应的法规、规定等；

6.项目建设概况

项目建设地点位于上海市徐汇区梅陇路130号，根据徐汇校区修建性详规，实验十九楼选址在校园的东南角，靠近梅陇分变电所的陆家巷地块上，北面为教师学术活动中心及教学八楼，东靠梅陇分变所，南临梅陇路。实验二十楼选址在校园南大门的东侧，靠近梅陇分变电所的陆家巷地块上，北面为研究生大楼和教学八楼、东靠实验十九楼，南临梅陇路。

7. 项目定位

该项目按照教学科研实验楼设计。满足现代教学实验楼对安防、环保节能、人性化设计提出的较高要求；在安防、信息处理、智能管理、环保节能、生态理念等多个方面力求有所突破。

8.项目规划控制指标

总用地面积：≈22520平方米

总建筑面积：实验十九楼23000平方米（包括35千伏电站）、实验二十楼40000平方米

项目总投资估算：32000万元

二.总平面设计说明:

1.平面规划：根据项目地块基本技术条件和实际需要，在满足防火、安全、卫生、环保等要求，实现项目容积率、覆盖率的前提下，综合考虑项目周边环境和现代教学实验科研楼的定位以及项目各项辅助设施配置情况，合理建筑布局，使项目有相对宽阔的室外空间，满足建筑节能、生态环保、园林景观要求，营造幽雅、舒适人文环境的绿色建筑。

2.交通组织：综合考虑楼宇内外功能区间、空间环境、地面道路、人流车流、动静分区等，科学安排项目道路交通，减少对区域内道路的交通干扰，有效组织项目的车辆出入口和人行出入口，做到安全、方便、快捷，满足消防设施要求；地下泊车位设置应在科学分散交通流、满足人防设施、设备用房基础上合理设计；其他市政设施的具体要求按规划许可执行。

3.体量设置：在符合项目设计条件的基础上，以实验教学为主体，合理分配配套空间面积。

4.结构设计：框架剪力墙结构，合理设置交通核位置，做到空间布局合理，结构安全先进经济可靠。

5.功能设计：本项目功能以实验教学为主，兼有科学研究、行政

办公等功能。方案应具备教室、实验室、科研室、行政办公室、教师休息室、大小报告会议室、车辆停放等功能。

6.主要经济技术指标

三.建筑设计说明:

1. 设计依据

主要规范有：

《民用建筑设计通则》（GB 50352-2005）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）2005版

《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-93）

《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005

《方便残疾人使用的城市道路和建筑物设计规范》（JGJ50-2001）《汽车库建筑设计规范》（JGJ100-98）

《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）

《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

《建筑玻璃应用技术规程》（JGJ113-2003）

《建筑幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）

《屋面工程技术规范》（GB50345-2004）

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB 50325-2001）2006版

2.基地气象条件

上海位于我国东部沿海，北亚热带南缘，气候温和湿润、春光明媚、夏日晴长、秋高气爽、冬季不寒；雨量适中、雨热同季。年平均气温地区差异小，市区年平均气温为16.2℃；年平均年降水量在1098～1190毫米之间，市区降水量最多，位于北部的崇明降水量最少，地区分布大体呈现以市区为中心、由南向北减少的趋势。年平均风速以崇明最大为3.7米/秒，市区最小为2.8米/秒，其它各区在3.0～3.6米/秒之间。由于上海地处东南沿海，受季风影响明显，全市除浦东新区以东北偏北风最多外，其它均以东南偏东到东南风最多。风的季节变化明显，3～8月盛行东南偏东风，9～10盛行东北风，

11月～次年2月盛行西北偏北风。上海全年日照时数为1825～2080小时，地理分布特点呈现出西南向东北递增的趋势，青浦为全年日照最少的地区，最多的为川沙。总的说来就是温和湿润，四季分明。

3.工程性质及设计范围

1）建筑类别一类高层建筑

2）建筑耐火等级一级

3）建筑耐久年限50年以上

4）建筑抗震设防烈度7度

设计基本地震加速度值0.15g

4.设计原则

1）校园文化、建筑与环境相统一

2）使用功能与空间环境相统一

3）合理运用新技术、新工艺、新材料

4）根据基地现状与周边现有建筑，精心设计建筑单体使之与现有建筑群体各部分的体量、尺度关系相互融洽，使整个建筑群既能够体现建筑独有的个性，又能够融入水体、融入环境，成为生长在基地上的一个有机组成部分

5）注重环境保护，坚持可持续发展的理念

5.规划理念

我们通过对地址的分析，地块几何形状，周边元素（绿化带，每条街道定界的重要性…）周边建筑（校园发展，基础设施之间的关系…）气候，城市，其地理状况及校园文化等其他所有给我们鼓励和灵感的

东西，进行建筑方案的思考。并且对建筑所需内部功能的分析和布局，根据对分析图剖析，在校园规划标准、功能标准以及建筑美学标准之下，作出一个集聚功能与美的方案。一系列正式元素和特点确定了建筑形象，结合建筑外形和不同大小的元素，呈现一种统一的建筑形象，并给予每一个组成部分独特性。

1)总体布局：本项目地块与梅陇路平行，近梅陇路与老沪闵路交叉口（老沪闵路是城市主干道），基地靠近校园大门，位于一个重要的位置，其重要性超越了建筑本身。所以，作为校园内两栋新建标志性建筑，其东南立面（沿街主立面）采用了极具教育建筑代表性的外观。

本项目主要功能集中于两栋限高为80m的塔楼里，一栋为实验十九楼，另一栋为实验二十楼。为满足这些功能所需空间，这样，与毗邻的酒店在体量规模上相比，就几乎相同了，从而达到和谐与平衡。剩余功能区安置于裙楼部分，满足并连接其他各功能。

本项目以与校园现有建筑布局风格统一的方式，创造一个大型广场，把新建建筑与现有建筑连接起来，使项目地块与其北面一系列的开放空间相联系，部分景观广场可作为将来大学新建公共活动区域。

两栋塔楼的主要立面（东南立面）与梅陇路平行，与校园大部分建筑朝向一致，这对被动式太阳能空调系统的利用及贯彻可持续性发展理念来说，是最佳位置。这样的布局，另一个好处即是使建筑的相对另一立面朝向新建广场。使之具有最大的景观视角享受。

两栋塔楼建筑形态从不同角度来看，产生了对称与不对称美，同

时也产生了相同与不同的视觉感受。由于它们的宽度不同，且筑位置交错。这样两栋建筑体量从外部道路的不同方向看，会产生不同的建筑轮廓，从梅陇路西面看，实验二十楼会遮挡住实验室十九楼，这样就避免建筑立面过长；从老沪闵路北面看，两栋建筑是分开，中间有一道空隙，两栋建筑东西立面部分重叠，在视觉感观上，两栋建筑几乎是一样的（东西立面宽度相同）；从城市次干道上的大学入口处看，实验二十楼的裙楼大面积地遮挡了塔楼。从新建广场看，正面视角两栋塔楼恢复成对称的形态。实验十九楼裙楼位置的偏移，在广场前形成骑楼。

2)交通组织设计：利用现有的道路以及规划道路，对人车进行分流，整个建筑群落与外部既互相联系又相对独立，在充分保证行人安全的前提下，车流通畅并满足消防要求。

3)景观设计：本方案在地块内布置公共空间并与地块外毗邻的公共空间有机结合，由新建实验楼建筑与校园内现有建筑群围合而成。使得广场和道路布局延续至用地红线以外，创造一个矩形的更大的开放空间，作为大型广场。

公共空间设计坚持这一理念，尽量将其做成一个矩形（而不是不规则形状），并且规划一条环形的人行流线，连通相关的各个建筑不同的出入口。

从广场东面看，感觉酒店规模很大，从而在视觉产生了压抑感，为了消除这种感觉，我们设置一个棚架长廊，把广场封闭起来，遮挡了部分酒店，改变了人们的视觉感官，消除了视觉压抑感。广场的设

计延续了建筑立面的设计元素，并结合周边场地通盘考虑，形成既变化多样又统一协调的公共空间。

校园内的绿化与河道经过广场的西北角。结合本次绿化设计的林荫大道（指两边种满树的道路）把该景观一直延续至广场，，创造了一个新的、连贯的景观设计。棚架长廊附近的水景、树荫、草坪和长凳又增加了广场的使用功能。

公共空间主要供行人使用。通过在铺地上设置一条单行道，实现其人行流线。

6. 单体建筑方案设计

虽然实验十九楼和二十楼使用功能不同，但都适当留有弹性空间，委托方可以根据实际需要进行二次分割。建筑设计为开放体系---两栋塔楼的核心筒及卫生间，以最佳方式排布，它们作为建筑的固定元素，这样的排布尽可能地释放了其他空间作不同的功能区使用。这些空间进深不同，以走廊的位置为基准，对不同大小功能的空间进行最优布局。

为了减少对建筑结构的影响，将两至三层高的大堂设置在塔楼外部，并且从视觉上看，其主出入口以对称的形式坐落于新建广场。

将较大型的房间与人流集中的区域排布在一层出入口附近，使建筑内部流线更畅通。

在实验20楼底层布置一个类似于飞机库或者工业厂房的大型通透空间，预留用于放置科学研究使用的较大型设备。

在两栋塔楼的核心筒，各设两组楼梯和电梯，分别供学生和教师使用。这样区分人行流线，既增加了次出入口的使用频率，又能直接通过这些出入口，而无需经过主要门厅。

各功能用房的面积和高度符合设计任务书及一般功能使用规范的要求：

1)实验十九楼

塔楼及裙楼1-4层为教学设施区, 5-6层为专业学位教育中心办公区, 7-18层为教师行政办公区;

2)实验二十楼

塔楼1层为教室，2-3层为办公会议（科研区）,4-18层为化学材料实验室,能源动力和控制实验室（实验区）；

35KV电力用户站和电业开关站，10KV变电站及大楼设备用房分别设置在地下室和实验十九楼底层东侧尽头，靠近现有的城市变电站。

7. 建筑立面及设施

实验二十楼外立面留出一部分空间用做设备井（含风管等），有利于实验楼室外立面设备管线布局以及将来可能修改管线布局时而不影响外立面美观。管道井根据结构柱的位置竖直的、有节凑的分布在建筑外立面，用大理石外包，其剖面成梯形，其中的管道连通建筑内部交接点而不接触到结构柱。该系统可将外立面上管道井与实验楼核心筒处管道井相连通并协调一致，形成一个多用途的设备体系。

外立面竖直的管道井可根据其位置与室内使用功能作轻微调整。大部分的管道井用作机械排风直至楼顶，延伸到屋顶时，排风管密度最大，这样可以起到无遮阳设施区域的日照遮挡。

设备井适当高出女儿墙，可遮挡楼顶的设备机房与核心筒。亦尽可能的使设备井与其相应的机器设备做连接。位于各个管道井之间的建筑立面区域做成规整的方格状，便于今后对这些区域进行改造而不会改变外立面的整体性。用于外立面装修的石材、玻璃、木制框架，同样是为了便于今后改造。圈梁、窗户、窗台与新造型主义设计风格结合在一起，位于标志性的竖直外包石材设备井的内侧。

8.可持续性发展

建筑朝向要有利于日照，南立面进入阳光照射同时北立面总是处于相对应的阴影中。这种朝向在南北面差生了一个恒定的温度差有利于自然通风。

塔楼位于地块南面，避免因日照产生的阴影而遮挡住现有建筑。两栋塔楼之间的间距不但有利于冬季的日照时间，同时在夏季下午，实验二十楼遮挡住实验十九楼，避免室内过热的情况。避免两栋塔楼同时受到强力的夏季日照。

每栋建筑拥有2个室内温度调节系统；一个为热能调节系统，另一个为空气循环系统。这两个系统分别集中在这两栋建筑里来提高其效率，但是同样也能单独使用。

1)供热制冷系统

通过一组独立的风机盘管实现不同空间的制冷及供热，可调节

整个建筑或某个朝向或是某个空间的温度。建筑内部风机盘管与外部的风机盘管连接，一同运行。根据最新技术多联式空调机组系统（带有逆变器电效率优化系统）。这个系统允许在需要的情况下，对不同空间分别地制冷或供热，节省大量能源并控制废气排放。

2)空气循环系统

同样地，室内不同朝向房间及使用区域都有其单独的空气循环系统。这个自动系统通过一组空气热交换器控制空气的进出，这是一个冷热媒介进行冷却或加热空气的换热装置，能起到排除污浊空气及送入新鲜空气而不互相影响。使用该系统的唯一目的是将热损失降到最低而保持室内恒温。

建筑外南北立面两侧的风管帮助了通风系统送风前的预热及预冷。在风管入口安置一个过滤网，这样能保证空气质量；埋在地下的部分能起到调节外部空气的作用。当空气被过滤及调节后，它会通过南北立面的风管进入室内，并根据季节的变化来制冷或供暖。同样，室内污浊的空气会从建筑另一面的风口排出。根据室内温度的变化，通过空气热交换器，送入冷风或者热风。利用塔楼屋顶放置太阳能真空管，使其温度范围高于一般温度。这个太阳能加热系统通过使用热能空调，实现冬季最冷几个月的供暖及供热水器之用。集热器得到的高温也可通过蒸汽蓄积器和涡轮机产生建筑电能。得到的电能能把建筑能源消耗降低到最小。高效能LED照明系统通过移动传感器和环境光传感器实现自动控制照明。

裙房及副楼通过屋顶花园的建立，将屋顶的维修率降到最低及帮

助二氧化碳的吸收并同时起到美化了环境的作用。尽量保留自然的土地，而不是铺装。需铺装的区域设计成高渗透铺地，利用自然土地的渗透性，帮助雨水的吸收，并提高公共空间的空气质量。

3)污水的循环使用

设有雨水收集系统，雨水输送至屋顶水箱储存，用作卫生设备冲洗之用。设有盥洗生活用水收集及过滤系统，达标后输送屋顶雨水箱。

4)建筑景观照明

在建筑的东南面，考虑适当采用了建筑泛光照明，有利于建筑形体的夜景展示，同时客观上也起到提高学校形象的作用。

9.设计标高及尺寸单位。

1）除特殊注明外，本图标高均注建筑面层标高。

2）本工程除注明外，总平面图标高以米为单位，其他尺寸均以毫米为单位。

四.结构：

1.设计依据:

1）本工程采用的主要规范、规程

建筑结构荷载规范（GB5009-2001）(2006版)

建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008版）

建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）

建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）

混凝土结构设计规范（GB50010-2002）

建筑抗震设计规程（DGJ08-9-2003，上海市标准）

地基基础设计规范（DBJ08-11-1999，上海市标准）

其它现行国家相关规范及规程

2）采用的设计荷载（标准值）

基本风压0.55kN/m2

基本雪压0.20kN/m2

各部分板面活荷载

上人屋面 2.0kN/m2

不上人屋面0.5kN/m2

实验室 3.5kN/m2

房间、办公 2.0~2.5kN/m2

门厅、楼梯 3.5kN/m2

挑出阳台 2.5kN/m2

厕所 2.0kN/m2

其它按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）(2006版)

3）工程地质资料

该工程暂时没有进行地质勘察，详细的地质勘察资料待定。

建筑物抗震设防烈度为7度，场地为Ⅳ类。

3.现场情况

1）工程概况

本工程为两栋单体建筑，框架结构，地下一层，地上十八层；地

上一层高为6m，二三层为5.4m,其余均为3.9m，建筑总面积为63000m2。

柱网尺寸：8.4m x 8.4m。

2）当地施工条件

目前，场地较多为平整，周边已有较多建筑物建成，因此，施工的组织技术有了良好的储备，场地开阔，施工条件良好。

4.结构设计

1）基础方案

根据本工程特点，实验十九楼、实验二十楼采用独立承台桩基础，拟采用直径400mm的高强预应力混凝土管桩。

2）上部结构选型

实验十九楼、实验二十楼的上部结构均采用钢筋混凝土框架结构体系，连廊采用混凝土框架结构，连廊两端设置抗震缝与两边主体结构分开。

3）伸缩缝的设置

根据规范的要求在适当的部位设置伸缩缝（可兼作抗震缝）；对较长的建筑亦采取相应的措施：

一．在温度变化较大的部位（顶层、底层，山墙，内纵墙的端

开间）提高结构的配筋率。

二．对阳光直射部位屋面采取保温措施，外墙增设粉刷。

三．较长的结构单元，每隔30~40米设置后浇带。后浇带应设置在对结构受力影响较小的部位（如梁、板的1/3跨度处），宽度亦为

700~1000mm，在施工后浇带处钢筋必须贯通。后浇带的混凝土强度等级应高于原构件，采用微膨胀水泥配制。后浇带不宜少于2个月后（指相对湿度为60%时），若在潮湿条件下（相对湿度为80%），相隔时间尚应相应延长，不宜少于100天，进行砼浇筑；后浇带混凝土浇筑时温度宜低于主体混凝土浇筑时的温度。

4）楼盖体系

本工程采用普通钢筋混凝土梁板结构。

5）抗震措施

抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.15g

6）材料

基础：C30

框架柱：C30～40

梁、板：C35～30

钢筋：HPB235级钢，HRB335级钢，HRB400级钢

钢材：Q235钢

焊条：E43XX、E50XX型

7）结构计算

本项目结构计算采用PKPM系列软件的PMCAD，SATWE，JCCAD。

五、给水排水:

1.给水设计

给水水源为周边道路的市政管道。地下层～一层采用市政管网压力直接供水；二层及二层以上采用泵加压供水，设一组泵。泵房设在地下一层，并采用智能箱式泵站供水，以避免二次污染。

2.排水设计

本工程采用雨、污分流制排水系统。本工程排水量按给水量的90%计。

基地暴雨设计重现期为2a。屋面雨水采用重力式内排水系统。屋面暴雨设计重现期为10a。雨水直接排至周边道路的市政雨水管道。

3.消防设计

分别设有室外消火栓给水系统、室内消火栓给水系统、闭式自动喷水灭火系统。

1）室外消防给水系统：采用低压给水系统，水源从周边道路的市政管道引入，并在红线内成环。室外消火栓布置间距不超过100米，保护半径为150米。在水泵接合器15-40米范围内保证有室外消火栓。

2）室内消防给水系统：采用稳高压消火栓给水系统，并在最高建筑屋顶设置18m3高位消防水箱。火灾延续2h.并保证有两股13米的水柱能同时到达。消火栓给水泵由消火栓稳压系统的压力联动装置直接启动。

3）闭式自动喷水灭火系统：除变配电室和不宜用水扑救的区域外，均设闭式喷头保护。并在最高建筑屋顶设置18m3高位消防水箱。火灾延续1h. 喷淋给水泵由喷淋稳压系统的压力联动装置直接启动。

消防电梯排水通过集水井内潜水排污泵提升排至室外雨水管网。集水井有效容积不小于2m3，潜水排污泵的排水量不小于10 L/s。

消防泵房设在地下一层，并设消防水池。

建筑灭火器配置：整个建筑物内按规范设置灭火器。

4给排水节能措施：

1）生活泵选用高效、节能型水泵。

2）所有用水器具均采用节水型产品。其中坐式大便器采用6升冲洗水箱节水型号；蹲式大便器、小便斗采用自闭式冲洗阀（配红外线感应开关）；洗脸盆龙头采用陶瓷阀芯（配红外线感应开关）。

3）水池、水箱溢流水位设报警装置，防止进水管阀门故障时，水池、水箱长时间溢流排水。

4）合理确定供水压力。

选用高效节能的水泵和电机。

地下贮水池和屋顶水箱采用能及时报警的溢流措施。

为了节约能源，保护环境，选用硬聚氯乙烯雨水管。

六、采暖通风与空气调节:

1.工程概况

实验十九楼、实验二十楼总建筑面积为63000m2；实验十九楼地上包括教学设施区、专业学位中心区、教师行政办公区、地下一层车库；实验二十楼地上包括化学材料实验室、能源动力和控制实验室、科学研究院，办公会议、地下一层车库。

2.空调系统概述

1）本工程空调系统采用VRV空调系统。

2）底层大厅公共活动空间、多功能报告厅等大空间区域采用单风道、低风速全空气系统。

3）办公、实验室、中小会议等区域采用调节灵活，经济方便的VRV 空调系统。

3通风系统概述

1）各房间尽可能的采用自然通风方式。自然通风不能满足要求时设计机械通风。

2）水泵房、变配电所设计机械排风，自然进风。

3）地下一层汽车库均采用机械排风（兼消防排烟），机械补风系统。4）卫生间均采用机械排风系统。

4.消防排烟

1）各房间及走道尽可能采用自然排烟方式。自然排烟不能满足要求时设计机械排烟系统。

2）地下一层汽车库均采用机械排烟(平时兼作排风)，机械补风系统。3）无法满足自然防烟条件的楼梯间及其前室、消防电梯间前室及合用前室分别设置正压送风系统。

4）空调及通风管应按防火分区分别设置。所有穿越防火墙及空调机房外墙的风管上均设防火阀。排烟风机前的排烟防火阀与对应的风机连锁。

5)空调通风风管采用不燃材料制作。保温材料采用经当地消防部门认

可的不燃及难燃型保温材料。

5环保节能概述

1)所有通风机及空调机组安装均采用减震装置, 吊装空调机组和风机采用弹性吊架, 与此设备相连接的进出口管道均设软接头。

2)空调、通风设备均选用低噪音设备。

3)空调、通风设备均选用符合《公共建筑节能设计标准》规定的技术要求。

4)过渡季节尽可能利用室外新风作为冷源，以利节能。

5)地下车库排风机采用双速风机，平时通风为低速运行，发生火灾时为高速运行，以节约电量及运行成本。

6)选用制冷设备的制冷剂均符合有关环保要求。采用过渡制冷剂时，其使用年限不得超过中国禁用时间表的规定。

7)排风系统尽量做到高位排放。

七、电气:

1.设计依据

建设单位提供的《设计任务书》及《设计要求》；

国家现行的有关规范、规程及相关行业标准：

--《供配电系统设计规范》GB50052-95；--《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94；--《低压配电设计规范》GB50054-95；--《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98；

--《高层建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）；

--《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）；

--《建筑照明设计标准》GB50034-2004；--《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008；

2.设计范围

1）本设计包括红线内的以下内容：

--10/0.4kV变、配电系统；

--电力系统；

--照明系统；

--防雷保护、安全措施及接地系统；

2）电源设计分界：由城市电网引入本工程的两路10kV电缆线路由供电部门负责；本设计只提供此线路进入本工程建设红线内的路径；电源分界点为地下一层高压电源进线柜内。

3.负荷分级，负荷容量估算及供电电源

负荷分级：

1）消防用电设备（消防控制室、消防水泵、舞台防火幕、排烟风机、加压送风机等）、保安监控系统、应急照明及疏散指示、出口标志灯、电信系统等为二级负荷；

2）其余负荷为三级负荷。

负荷容量估算：