高层建筑标准层的形状规模与经济性研究

高层建筑标准层的形状、规模

与经济性研究

摘要：随着国家经济水平和建筑技术的发展，高层办公楼的建设已经成为城市建设的主要内容，甚至是城郊现代化科技型园区常客。本人最近接手深圳市平湖某大型科技集团的园区项目规划设计，甲方便要求以数据说明一般的高层办公楼标准层面积以多少较为合适，就此机会，笔者根据多年设计经验及部分参考资料，特此展开论述一下高层建筑标准层的形状、规模与经济性的关系。

关键词：高层建筑、平面形状、平面规模、经济性

一、标准层形状与规划、经济性之间的关系

1、在标准层面积相当的情况下，结合《高层建筑民用建筑设计防火规范》可知，圆形建筑占地最小，方形其次，矩形次之，异形建筑占地最大；现仅以圆形和L形建筑展开分析，其他建筑可同理类推。

图1 外墙周边长度与占地之间的关系

2、同样由《高层建筑民用建筑设计防火规范》中两栋高层建筑主体之间的最小距离为13米，可以推导出如下不同形体标准层建筑群体之间的占地关系：方形最小。

图2 建筑群与用地之间的关系

二、标准层形状与建筑单体、经济性之间的关系

1、周边系数越小的建筑（如圆形、方形），过道占用的公摊面积就越小。但是在实践过程中，圆形建筑的楼梯等核心筒的布置便捷性较差，且建筑难度比方形建筑大。

图3 标准层平面与面积过道之间的关系

2、在高层建筑标准层平面面积一定的情形下，平面形状的不同（如方形、圆形、矩形、L形、T形等）引起建筑物的周边长不等。为描述这一性质，引入建筑物周边系数/值概念：

K=L/A=标准层外墙周长/标准层建筑面积

显然，K（圆形）< K（方形）< K（矩形）< K（L形）< K（T 形）

因此，同样标准层面积条件下，周长系数越大，意味着外墙周边和外墙面积越大，直接导致墙身、基础和装修等方面单造价提高，尤其在当今的高档办公楼中，玻璃幕墙和石材使用较多，价格相差很大。

3、如果仅分析几种矩形平面的建筑物（图1），最优是A（K值最低），最差是E，两者差倍。可见矩形平面作为标准层的高层办公建筑不宜采用长宽比过大的窄条形建筑。否则，将增加外墙面积，提高造价。

图4 几种矩形平面对造价的影响

三、标准层面积规模与经济性之间的关系

图5 标准层面积与效率的关系

由图5看到：当标准层面积为2000㎡左右时，平面效率可接近78%；当标准层面积小于1500㎡或者大于3000㎡时，平面效率均下降较快。说明面积过小则平面相当部分被运输和疏散的核心筒所占有，导致使用率低下；而面积过大则由于随着办公人数的增加，导致电梯数量以及由于面积过大（如超过一个防火分区，即2000㎡）导致防火分区增加，从而要求疏散楼梯增加，最终导致使用率急剧下降。

图6 层数与效率的关系

由图6看到：随着建筑层数增加，面积有效使用率也会降低。如20层建筑的使用率为77%，当建筑升高到40层时，面积有效率将降至75%。

结论：1、考虑到本项目的办公楼使用的经济性和形象的标志性，建议该形象办公楼层数控制在20-25层，高度接近但不超过100米；

2、虽然从图5的面积有效率关系可以看出，当标准层面积在2000-3000㎡时效率最高，但结合目前的高层建筑设计防火规范中2000㎡作为一个防火分区的要求，那么2000㎡就成为了合理值的上限；同时，考虑到近几年建筑设计中的赠送概念，那么最佳面积则为1600-1800㎡，相应的赠送面积为20%-10%。

参考文献：

1、雷春浓《现代高层建筑设计》（中国建筑工业出版社）

2、郭惠勋《高层建筑标准层设计》（硕士论文东南大学）

3、李珣聪《高层办公楼标准层平面规模与经济指标》