智能办公楼的层高设计.pdf

设 计 研 究智能办公楼的层高设计窦　志〔提要〕 本文对智能化办公楼的层高设计做了较深入的探讨 , 从使用功能、吊顶设计、智能化布线、生理心理卫生四个影响层高的主要因素展开分析 , 并附大量图例加以说明同时 ,对国内外典型实际工程的层高做了分析比较 , 最后对智能办公楼层高的发展趋势提出见解关键词 : 智能办公楼　层高设计　典型工程　发展趋势1一、智能办公楼的层高设计在智能办公楼的设计中 , 往往首先需要考虑的就是层高这是因为在现代智能办公楼内 , 为了满足高智能化的需求往往需要布设比普通办公楼多出许多倍的管线 , 为了保持室内良好的观瞻 , 并同时起到保护作用 , 这些管线通常被隐藏在吊顶以上或地板以下 , 这就意味着只有通过提高层高尺寸来加大吊顶以上或地板以下的空间才能容纳这些日益增长的、名目繁多的管线但一味盲目地提高层高是不可取的 , 据国外资料的框算 : 如果层高增加 10% , 造价就要增加 2～4% , 层高 由 410m 增 至 411m , 层 高 增 加 为215% , 而造价就要增加 015～ 110%因此 , 合理地确定层高不仅可以避免不必要的材料浪费 , 减少先期投资 ; 而且对于空间的有效利用、节省能源花费 , 甚至是调节办公人员心理、消除疲劳都会大有裨益。

通常 , 智能办公楼的层高可由以下四个方面的因素来决定 , 它们是 : 11 使用功能对层高的要求 ; 21 吊顶设计对层高的要求 ; 31 智能化布线对层高的要求 ; 41 生理、心理卫生对层高的要求以下将分别给于讨论 :(一 )使用功能对层高的要求在确定层高时 , 房间的净高尺寸是最主要的决定因素根据使用者不同的要求和实际情况来决定净高尺寸是第一原则 , 也就是使用功能对层高的要求不同的使用者对办公楼的净高尺寸要求不尽相同 , 即使同一座办公楼不同的区域净高尺寸也不会相同而净高的不同必然影响到层高尺寸的确定净高空间过低会使人产生精神压抑感 ,同时也不利于空气的流通 , 办公人员在其中工作 , 非常容易产生疲劳感但净高太高又会增加空调与照明能源的消耗 , 同时也难以满足声学的要求 , 不利于噪音的控制此外 , 净高还与每人所占有的空气容积量及自然采光度有关综合考虑以上因素 , 并结合国内外的实际工程经验和习惯作法 , 我们可以给智能办公楼内各类房间的净高确定一个大致的范围11 办公室的净高办公人员一天中的大部分时间是在办公室内度过的 , 因此办公室的净高需符合人体工学的要求 , 并更多地考虑环境心理因素。

按照我国国民的平均身高状况及当前智能办公楼内通常采用的空调和采光方式来看 , 办公室适宜的净高数值一般在 214～ 310m 之间 , 实际工程中多取216m当然 , 净高的确定还要考虑办公室的面积大小 , 面积越大 , 净高也应该相应地有所提高 (这主要是考虑环境心理因素 )以下是办公室净高与办公室楼面面积的大致关系 :办公室净高与楼面面积关系 表 1办公室楼面面积 (m 2)100以下100～500500～10001000～15001500以上办公室净高(最小值 ) (m ) 214 216 218 310 315基于多种因素的考虑 , 通常认为大空间办公室的理想面积在 400m 2 左右 , 加之考虑开窗、家具尺度、设备高度、造价等其他因素 , 所以在实际工程中 , 大多数办公室的净高尺寸取 216m 左右(图 1)34 建筑学报　 1999— 2　　 21 会议室的净高在现代办公方式中 , 开会再也不只是一张桌子、几把椅子 , 大家围在一起讨论的概念了会议室中常常需要设有投影仪、计算机、闭路电视、远程会议通讯系统等等设备 (图 2)各种多媒体方式在会议过程中会被大量采用 ,以利于领导者的决策 , 因此也有称这类办公室为专用功能室的。

会议室的人员通常较集中 , 密度要高于办公室 ,所以室内净高也应当较办公室有所增加 , 一般应不低于 216m如设置投影仪等大型设备时 , 净高应结合设备尺寸决定31 大堂及门厅的净高大堂与门厅在办公楼中虽不是主要部分 , 但却是非常重要的部分 , 是人流交叉集中的场所 , 来访者、会见者、等候者及工作人员上、下班都要经过这里 , 大堂与门厅的设计往往体现着整幢办公楼的档次与风格 , 给人以强烈的第一印象 , 因此其空间通常要求较高但同时也必须注意 , 智能办公楼的大堂及门厅设计不能过于奢华和商业气否则 , 将对大楼内的办公气氛造成不利影响所以 , 具体的净高尺寸需要在设计中考虑所要营造的氛围并结合室内设计一并确定41 走廊的净高走廊的主要作用是通行 , 因此对净高要求较低 , 通常不低于 211m 即可因此在实际工程中 , 可将截面较大的干线、干管布设于走廊的吊顶内 , 以充分利用走廊空间二 ) 吊顶设计对层高的要求在普通办公楼内 , 吊顶高度对层高的影响就比较大 ; 在智能办公楼内 ,由于其对舒适性、安全性、可靠性及自动化程度的要求更高 , 吊顶内所要安排的内容相应的也就更多 , 其吊顶设计也就更为复杂 (图 3) , 所需高度当然也有所增加。

通常吊顶内应容纳以下几个部分 :11 空调系统 : 包括各种形式的送风管、回风管、顶装式风机盘管等 ;21 消防系统 : 各类防火报警器、消防喷淋器、紧急照明灯、紧急广播设备等 ;31 照明系统 : 各种暗装或半暗装的照明灯具及各类电缆、电线等 ;41 自控系统 : 各类自控设备 (如温度感应控制设备、通风量感应控制设备等 )以上这些设备都要安排在吊顶以上的空间内 , 因此只有从以下几个方面来合理地统筹设计才能有效地控制吊顶高度11 梁高的确定目前 , 我国在施工中大部分采用的是梁板结构体系 , 梁高一般取跨度的 1 12～ 1 10, 照这样计算 : 8m 的柱距就需要 0167～ 018m 的梁高 , 占去了吊顶的大部分空间因此要减少吊顶尺寸 , 就首先要从结构设计上降低梁高尺寸 , 考虑能否采用无梁楼板、双向密肋等有利于减小梁板厚度的结构形式 , 从而减小吊顶高度国外有采用组合楼板设计的 , 即把混凝土浇在折形钢板上这样不但减小了结构高度 , 而且又便于安装吊顶内部的其他设施(图 4)如果结构高度每层能够降低20cm , 那么 20 层便可降低 4m , 也就是一层如果一层使用面积有 1000m 2 的话 , 按照北京的房地产市场价格 , 仅此一项就意味着甲方可增加 1000～ 2000万的经济收入。

可见 , 设计中微小的改变可以换来多么大的经济效益21 空调系统所需高度目前 , 国内办公楼采用的空调系统大多为风机盘管加新风的形式所需高度在 800mm 左右 , 是决定吊顶高度的主要因素之一设计中在不影响新风量的情况下 , 可采用增大新风管的宽度、减小其高度的做法来适当降低吊顶高度当然 , 也可根据具体的工程情况选用一些对高度要求较低的空调系统 , 如将楼板结构与风管相结合(图 5)、 V RV 空调系统等等31 其他吊顶设施的安放梁高与空调管的高度是影响吊顶高度的主要因素 , 但其他设施如果处理不好 , 同样会加大吊顶尺寸因此 ,为了有效地控制吊顶高度 , 对吊顶进行全面考虑、设计是非常必要的首先要在平面上确定梁与空调管的位置 , 然后再依次安排吊顶龙骨、灯具、出风口、进风口、烟感探测器、消防喷淋口等设施但仅有平面设计是不够的 , 还需要有剖面设计以确定梁、空调管、灯具、电缆桥架、消防喷淋管的竖向位置 , 并优化组合它们之间的位置关系 , 从而取得吊顶的最小尺寸(图 6)目前 , 按照国内外实际工程中的作法 , 随着建筑梁高的不同 , 智能办公楼的吊顶高度一般多在 111m～ 116m之间取值。

相信随着各类建筑设备及配件的发展 , 吊顶高度将会逐渐减小三 ) 智能化布线对层高的影响智能办公楼与普通办公楼最大的差别莫过于智能化布线这一点了由于办公自动化 (OA ) 水平的不断提高 ,办公自动化设备的大量应用 (如计算机、文字处理机等的普及 ) , 使得办公楼内各种线路的数量得以猛增因此 ,需要一种能够将这些线路有序、有效组织在一起的方式 , 这就是智能化布线智能化布线是一个比较广泛的概念 , 通常是指在智能办公楼内为了满足智能化的需求而采用的设置各类电线、电缆、馈线的方式智能化布线是针对智能办公楼提出的全新概念 , 它是智能办公楼的“神经系统” , 它不仅与办公楼内的自动化工作站息息相关 , 和室内的陈设及装修紧密相联 , 更和建筑物的层高、总高及主体建筑结构选型密切地结合在一起因此 , 作为智能办公楼的建筑设计人员必须对建筑物中的智能化布线有深入了解目前 , 国内外的智能化布线方式归纳起来大致有以下八种类型 , 即 : 11预埋管布线方式 (图 7); 21 架空双层地板布线方式 (图 8); 31 地坪线槽布线方式 (图 9); 41 单元式线槽布线方式 (图10); 51 干线式布线方式 (图 11); 61 扁平电缆布线方式 (也可称地毯下布线方式 ) (图 12); 71 网络地板布线方式(图 13); 81 顶棚布线方式 (图 14)。

以上的八种布线方式各有优缺点 ,很难一概而论 , 因此在具体的工程设计中到底采取何种布线方式 (也许是一种布线方式单独使用 , 也许是多种布线方式混合使用 ) (图 15) , 都必须要从实际需要出发 , 实事求是 , 通过充分的调查研究 , 综合考虑建筑的规模、使用要求 , 认真比较各种布线方式的利与弊 , 最终确定适合于该建筑的布线方式作为建筑设计人员 , 在考虑满足智能化需求的同时 , 还要考虑满足建筑其他方面的要求 ; 不但要考虑近期的使用效果 , 更要以长远的、发展的眼光来判断日后的使用效果 , 考虑到对44建筑学报　 1999— 2不同布线方式的比较 表 2布线方式性能预埋管布线方式架空双层地板布线方式地坪线槽布线方式单元式线槽布线方式干线式布线方式扁平电缆布线方式网络地板布线方式顶棚布线方式经济智能化布线系统投资 少 较大 一般 较少 一般 大 大 一般土建工程投资 一般 一般 一般 较多 较多 一般 小 一般日常维护花费 一般 较多 较少 较少 较少 较多 一般 较多功能配线容量 小 大 一般 大 大 大 大 大出线口的灵活性 差 强 一般 较强 较强 极强 强 较强对改建、扩建的适应性 差 强 较差 较差 一般 极强 强 较强对层高的要求 低 高 较高 低 一般 很低 低 一般可靠性易损坏程度 不易 一般 不易 不易 不易 易 不易 易抗震性 良好 较差 良好 良好 一般 差 良好 一般抗干扰性 良好 一般 良好 良好 良好 一般 良好 一般施工土建施工难易度 容易 容易 一般 一般 一般 容易 较难 容易布线安装难易度 一般 一般 一般 一般 一般 极易 一般 容易不同布线方式所需空间尺寸 表 3布线方式 所需高度 备　　　　注预埋管布线方式 没有要求架空双层地板布线方式 通常在 60～ 150mm 之间 当高度小于 60mm 时 , 地板造价相对较高地坪线槽布线方式 现浇结构时 : 板厚不小于 200mm预制结构时 : 垫层不小于 70mm板厚、垫层高度视线槽所需的截面面积而定单元式线槽布线方式 楼板厚 : 155mm 左右干线式布线方式 楼板厚 : 155mm 左右 电缆沟处楼板厚度不小于 180mm , 并视电缆沟截面面积而定扁平电缆布线方式 扁平电缆厚度 : 2mm 左右网络地板布线方式 楼板厚 : 150mm 左右 国内尚未见采用顶棚布线方式 吊顶高度要增加 100mm 以上 需与其他吊顶内设施协调处理注 : 以上数据仅供初步设计时参考使用。

①办公区 (会议室及工作站 ) 　②计算机及前端处理机用房区　③数字型专用式分组交换机及局域网、配线盘用房区　④设备机房区⑤局域网络配线　⑥吊顶内配线　⑦双层地板内配线未来变化的适应性并应及时了解各类布线。