地产甲方视角下的超高层建筑设计优化

超高层建筑体系繁杂，规范及报审的要求更加严苛，需要更加系统化、精细化和综合化的管理，下面我将从所经历项目的设计优化方面来分析超高层建筑的设计管理：

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设计院的选择

超高层还是有区别于其他建筑，比如在建筑高度的选择、标准层面积的选择、核心筒的布置、避难层的设置、体型系数、结构体系的选择上都有区别于其他建筑，设计院选择上一定要选择经历过超高层设计的团队，其对成本和效果及施工措施的考虑上都能够更加成熟。

02

优化和超限审查

记得我19年刚介入到新公司的超高层项目时，超限审查已通过，主体建设至五层，公司不惜停工2个月进行结构优化，但优化的金额只有区区500余万元。 不是优化量上不去，而是该优化的部分已经施工了，很可惜。

建筑优化一定要在项目初期概念方案开始阶段就介入，而且要综合考虑工期及报审的时间，一些缺乏经验及资源的优化公司，提出的优化建议经常会与超限审查专家意见矛盾，甚至通过超限审查，施工图完成后，优化意见与施工图审查单位意见相左，反而耽误了时间。

所以我在操作第二个超高层建筑时，为了解决如此多的限制条件，控制风险，果断选择了超限审查专家组所任职的审图公司，并选择了其参与的优化公司，这样，就把项目优化、超限审查、施工图审查结合到了一条操作线上，既优化了成本也控制了进度，且在与设计院的优化对接中，沟通起来会更加顺畅。

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优化内容

优化不仅仅是成本的优化，也是效果及功能的优化，一定是要多专业综合进行细化设计 ， 如下：

1．建筑专业：

内容应包括总图布置、平面动线、标准层及核心筒、立面设计、地下车库动线、设备用房及单车位指标优化等，以下分享一些典型的优化内容：

（1）建筑高度的选择：

建筑高度的选择，一定要综合考虑结构形式，及抗规和高规中规定的 B 级结构限制高度，并综合考虑避难层、电梯、结构加强层、设备转换层因建筑高度而带来的增设。

（2）建筑核心筒的选择：

建筑核心筒的选择应综合考虑塔楼形态、户型面积的实现、结构整体性及动线便捷性多方面因素。

（3）公摊：超高层 建筑的设备用房、公共走道、大堂的面积较大，会对销售产生弊端，所以公摊应该作为首要优化内容 ，通过以下几个方面：

①   结构体系选择： 结构体系的选择是决定公摊的最重要因素，但这又是个让人纠结的问题，框剪结构会有剪力墙存在于部分房间，框筒结构内部无剪力墙，但是其公摊要远大于框剪结构。

② 设备用房： 首先尽可能减少设备用房面积，其次应按照其服务性质，区别划分商业、塔楼、地下车库（如算）服务的设备用房，尽可能减少塔楼的服务设备用房，而商业一般属于自持，用作整层或整栋抵押或销售，对于公摊的影响并不是很大，但对于出租时的公摊应提前考虑计算原则，不要影响到商业的出租和能源费缴纳。

③ 电梯：通过高、中、低区的划分，做电梯流量分析计算电梯运载能力P5、HC5，平均侯梯时间WT及平均到达时间DT，并进行交通模拟分析，进而优化电梯数量。

（4）避难层：

① 超高层避难层之间的高度不宜大于50m，在建筑高度设计时就应该综合考虑避难层层数的设置。

② 避难层中的非避难空间（如楼梯间、电梯井等）计入容积率，避难空间不计入容积率，也不计入公摊面积；

③  避免空间浪费，并创造更多的功能，避难层可以用做服务配套，需注意层高的设置，要考虑管线净高，设备用房集中布置，不能影响配套空间的使用，按照功能要提前预留空调、上下水等的条件。

④  因为避难层周圈需要设置乙级防火窗，这会造成外幕墙成本增加，且效果不统一，所以我经历的有两种处理办法：1、避难层外圈设置砖墙作为防火功能，立面采用正常玻璃幕墙，当验收后拆除砖墙作为配套房间；2、避难层周圈全部设置百叶以降低防火窗费用，验收后作为后勤或库房使用。

⑤  避难层设备用房的百叶会影响整个外立面，所以设置的位置要多加注意，尽量设置在背街，避免影响外观效果。

（5）电梯：

超高层的电梯因为有高中低区的划分，且数量较多，所以同样需要精细化设计，有以下几个方面需要注意：

① 梯速的选择： 电梯梯速属于客户关注内容，所以我们对西安超高层市场进行了调研，得出以下结论大家可以参考，低区电梯梯速：2.5-3.5m/s；中区电梯梯速：3.0-4.0m/s；高区电梯梯速：3.0-5.0m/s；

在梯速的选择上，要特别注意，如果选择≥3.5m/s时，应注意给电梯留设泄压孔。

② 消防电梯：

消防电梯属于独立电梯前室，在前期设计时应考虑其功能，可以作为酒店或特殊楼层的配套，也需要注意一些方面：

A、电梯前室的配置：既然为VIP电梯，前室的设计应与大堂精装配置一致，所以净高、门洞口宽、高就要相当注意，又在核心筒范围内，一定要注意不要让结构梁墙破坏了整体效果；

B、消防电梯紧临楼梯间时，楼梯间应预留消防救援时排除楼梯间烟气的固定玻璃的设置位置。规避为满足规范设置夹层而影响到前室和动线的净高。

③  其他注意事项：

A、因电梯分高中低区，分别会在电梯顶部设置电梯机房，需注意该楼层结构梁的设置切勿影响电梯检修。

B、 如果电梯安全门设置在卫生间时，需注意与卫生间洁具、排砖的关系，避免打架。

（6）擦窗机:

为便于物业打理，屋顶需要安装擦窗机，较常见的为屋面轨道式擦窗机，其轨道基础梁设置需在建筑前期统一考虑，并与专业厂家配合，落实准确荷载计入结构体系中，避免漏项或超配。

（7）栏杆：

 户内栏杆可结合幕墙立柱优化设置，如下图：

1．结构专业：

内容应包括地基基础、主体结构的优化，措施包括对结构计算模型的合理性及参数的审查，荷载取值经济性、施工图优化审核、针对结构超限审查预先提出修改意见等等 。 本次只分享几个典型的方面：

（1）结构体系比选： 应通过高宽比确定结构体系，并复核设计院抗震等级的选用，采取相应技术措施，不断完善平面，合理布置结构承重构件。

（2）结构平面布置优化： 应综合考虑使用功能及效果的要求，优化平面布置。

（3）计算模型校核： 应复核结构计算参数，勾选“地震计算时不考虑地下室的质量”参数；并进行抗震性能设计，尽量减少型钢混凝土构件；

（4）确定合理的计算嵌固端，对结构成本优化是至关重要的一步；

（5）高强钢筋的应用：

T63高强钢筋作为新一代建筑用钢筋，具有强度高，延伸性好，抗震性优，安全储备大，混凝土振捣易，防腐性能更佳，综合成本低，施工简便等优点。采用T63高强钢筋替换HRB400钢筋，可降低的结构用钢30%左右，明显降低布筋密度，提高钢筋与混凝土的结合力，提高建筑工程的施工质量，钢筋综合成本可节约10%左右。

在工程设计中能优化结构，减少梁高、板厚及优化梁柱节点，对层高的优化、模板制作方面起到积极作用，大幅降低了工程综合成本费用，提高建筑工程的施工质量。  

（6）桩基方案优化： 应根据荷载、建筑形式、地基情况优化选择桩型；

3． 设备专业 ：

内容应包括： 供暖、空调、通风及防排烟系统图纸审核及优化；供电及照明系统图纸的审核及优化，具体包含高低压变配电系统、备用发电及配电系统、照明及应急用电、弱电系统等；给排水系统图纸的审核及优化。按照具体项目其优化内容均有很大差异 ，分享些与成本及功能效果影响较大的案例：

（1）设备用房： 设备用房的位置应考虑管线的优化、物业运营的简化等因素；

（2）综合管线： 应在建筑设计方案完成后进行综合管线排布方案，控制地下室及标准层的净高，满足穿梁条件的管道应穿梁，大管道应避开主梁，必要时应运用BIM技术。

（3）电量优化：

① 对于未明确业态的商业，商运需提供电量参考，电气设计时考虑同时利用率折减，由变电室出线电缆引入商业每层电井电箱，商户供电桥架引至到位，待业态确定后再从电箱引至各商户配电箱；

② 预留电量:

A、商业常会在外立面设置美陈装置及泛光照明，前期设计时应与商运部门充分沟通交圈，提前预留充足电量及配电箱，而配电箱的位置应避免影响效果；

B、商业的公共区域经常会设置多经营运，故应充分考虑公共区域电量的预留，避免后期运营时跳闸；

③ 电费公摊： 公共区域与能源用电的公摊应在商业运营前期交圈，避免遗漏，后期无法回收造成浪费；

（4）天然气： 设计前期应综合考虑天然气管线，并设置专属井道及横管遮蔽，避免外露影响效果；

（5）排油烟： 排油烟井道应根据商户大小而决定集中或分散布置，井道内壁材料应满足清理要求，设置在屋面的设备应充分考虑遮蔽，且务必采用降噪及净化设施；

（6）隔油池 ：隔油池应设置独立房间，且设有上下水、排风设施，以应对突发情况的清理；

（7）检修口及计量表： 所有检修口及计量表均应留设于公共区域，避免业主纠纷，但需注意检修口的留设与精装效果的结合；

（8）检修通道： 所有设备的检修通道均应有较通达的路线及维修条件；

（9）设备选型： 设备选型应尽可能采用节能设备及智能化控制系统，节省运营成本。当牵扯有多业态时，应考虑监控、计费、缴费系统的兼容性，在签订合同时都需开放端口，用于后期设备接入。

超高层建筑通常包含着多业态经营，在设计及优化时应充分考虑到初期建造及运营成本的节省、设备之间的兼容性、动线的通达性等等，方可实现从建造向运营的华丽转身。

备注：以上方案类图片引自“陕西思维联创建筑设计研究院有限公司”及“成都基准方中建筑设计有限公司”所设计作品；部分优化成果取自“中国建筑西北设计研究院有限公司”

▼  以下照片纪念当年一起奋斗的同事们