裙房
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裙房(skirt building)
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什么是裙房[1]
裙房是指在单位工程主楼的同一轴线上(结构上采取伸缩缝处理)或不同轴线(结构上采取沉降缝处理)或从主楼上采用简支架(或悬臂)结构方法设置的商店、办公楼或其他用房等附属建筑。
裙房的特点[1]
裙房的层数均低于主楼层数,一般不超过三层。
裙房的特点如下:
(1)不单列为单位工程。
(2)面积已计入主楼单位工程内。
裙房的发展[2]
纵观一百多年高层建筑实践,随着都市化的发展与现代建筑技术的日趋成熟,高层建筑的裙房空间逐步趋向于集诸多功能于一体,并继续向大型化、组团化、综合化方向发展,究其原因,归纳如下:
(1)世界范围内的城市化不断发展导致了人口、生产、金融、经济的集中,而这集聚过程往往引起城市人口与土地、环境之间的种种矛盾,这样,客观上需要非土地的投入,如良好的交通组织和设施,密集综合的空间等手段来维持和完善城市的正常运转。因此,将不同性质、不同用途的社会生活空间组成综合体建筑,更能充分发挥建筑空间的协同作用,增进都市机能的整体综合效应。可以说,裙房综合化是都市发展的必然结果。
(2)对于城市居民,综合体带来了极大的便利,规模越大,综合体的内容越多,带来的便利也越大。而裙房综合体集购物、休闲、餐饮、康乐等于一体,符合人们的行为心理,满足不同人的不同需求,具有较高的情感效益。
(3)对开发商而言,裙房综合体具有商业聚合效应,优势互补,市场适应性较好。因此具备高而稳定的经济效益,投资风险相对减少。
(4)现代建筑技术的不断发展,新材料、新结构的出现,加之设备技术的不断完善,使裙房中各类功能空间的组合,具有更大的灵活性。
裙房的多功能使多种矛盾交织在一起,因此,其空间处理是高层建筑设计中较困难的课题之一。裙房空间既是城市交通与高层建筑内部交通的转换点,又是高层建筑融入城市空间的结合点。裙房空间处理的优劣,将直接影响到高层建筑与城市空间的协调统一。
裙房的组合方式[2]
根据裙房与主体建筑的关系,并结合基地条件与裙房的功能要求,平面布置中常有以下几种组合方式。
(一)基座式裙房
这是最常用的一种形式。基座式裙房将高层建筑公共用房集中于底部,并扩大柱网形成基座(图1)。其优点是在建筑红线范围内利用低矮的裙房尽量布满基地,以保证裙房拥有更多的建筑面积,既使高层主体建筑与邻近建筑保持必要的防火间距,又使高层建筑的临街面与街道环境景观取得协调统一。
基座式组合常釆用框架、框筒、框支剪力墙等结构形式。由于主体建筑柱网较密,且柱子较粗,在其柱网范围内往往还有部分剪力墙落下,并附带大量的设备管井,造成主体柱网内裙房空间不甚理想,因此,在基座式内部空间布局中,应充分考虑这一不利因素。
基座式裙房组合方式体形实例有深圳国贸大厦、巴西利亚议会大厦等。
(二)毗邻式裙房
当裙房占地面积较大时,按高层建筑防火规范,主体建筑四周至少在一个长边内不能扩建裙房。这时常将主体建筑与裙房的某一个边或角落相连,以使塔楼靠近消防车道,形成毗邻式组合(图2),便于火灾扑救。这种组合方式具有较多的优点。由于裙房与塔楼均对外开放,容易组织各种对外、对内的出入口与交通流线,合理地处理裙房与塔楼的内部功能分区,而且由于裙房不受塔楼结构的限制,使其布置更为自由灵活。
毗邻式组合主体建筑常釆用框架、框剪、框筒、剪力墙等结构形式,其体形关系实例如纽约联合国总部大厦。
(三)分离式裙房
当基地条件允许时,可将高层主体建筑与裙房完全分离,两者之间只有连接体相联系,形成分离式组合(图3)。其优点是主体建筑与裙房在功能布置中不受结构与没备等技术囚素干扰,相互部无约束。特别是两者的结构形式均可根据各自的功能特点来选择。例如主体建筑层数多,但功能单一,可选用框架,剪力墙,框剪,框筒等结构形式,而不必考虑对裙房的影响。裙房功能复杂,空间大小相差悬殊,结构柱网偏大,但层数低,釆用框架结构即可满足功能组合要求。分离式组合还有利于建筑师更自由地釆取各种建筑形式,各部分建筑进深可浅可深,总图布置上可采用庭园式手法,更强化其内部环境,往往一些高标准的旅馆建筑采用这种组合方式,如日本新高轮工子饭店。值得注意的是,分离式组合方式往往需要占用更大的基地面积,只有在基地面积比较富裕的情况下才有条件采用。
裙房总平面布局要求[2]
裙房是高层建筑中与城市环境结合最紧密部分,也是各种不同性质的流线集聚与分散的土要场所。因此在裙房总平面布局中,除了应考虑高层主体建筑内部功能特点与流线外,更重要的是分析城市环境中的渚元素,如道路、建筑、人流、车流等与基地内部的关系。由于城市环境各有不同,因此裙房布局也是千变万化,但在设计中,应遵循以下原则。
1.符合城市规划要求
裙房总体布局应适应城市规划对于土地综合利用的要求,应根据相应要求对地于地下进行综合利用。总平面各流线组织中应遵循城市交通规划的要求。裙房内部牛间与外部空间应适应城市规划对城市公共空间设计的要求。相邻建筑方根据规划保持和谐统一。高层建筑在城市中占有非常重要的地位。在设计之初,城市规划管理部门会对此提出明确要求,包括高度、容积率、占地率、绿地率、停车数量、干道开口位置等。这些守足于城中总体规划或控制性规划的要求,在设计中必须遵循。
2.交通路线顺畅
裙房承担着巨大人流、货流在水平方向集散,合理、流畅的文通组织是这一机能不至于混乱、阻塞的保证。应合理设置步行道,自行车道、汽车道与停车场,使人流车流互不干扰,且联系方便。另外,根据功能分区,安排合理交通路线,引导人流和分散人流至不同目的地,也是设计考虑的重点。
3.合理安排各种出入口
裙房出入口包括公共出入口(商场、餐饮、娱乐等出入口)、半私密出入口(办公楼、旅馆、公寓式住宅出入口)、后勤出入口(职工、货运、污物出入口)、车辆出入口(地下车库、自行车库出入口)等。具体设计应结合城市道路及消防环道,在裙房四周合理安排各种出入口,并做到交通顺畅,人车分流。其中公共出入口应布置在人流较多的主干道上,且商场出入口应尽量均匀设置。半私密性出入口可设于次干道或建筑次要边上,但应与主体建筑结合紧密。后勤出入口则应尽量隐蔽。
出入口设置还应满足城市交通规划的有关要求。例如地下车库的出入口不宜设在城市主干道上,一般应设在次干道上。进入基地的车道出入口距城市道路交叉口之道路红线交点处应≥70m。
4.设置地上停车位
在裙房主要出入口(如商场、写字楼、住宅、宾馆)附近,应设置一定数量的地上停车位,以方便客人临时停车。
地上停车场应尽量满足以下要求:
(1)保证一定的停车数量及面积。
(2)停车场在视觉上应有一定的隐蔽性,并结合绿化设计。
(3)停车场与步行系统、垂直交通的联系应方便,相互距离尽可能短,且有一定的可视性或明确的导向。
(4)停车场的位置不能对消防扑救形成障碍。
5.安排过渡空间
在人流频繁的商场门前,最好应考虑有适当的过渡空间,如内收处理、空廊设置均可起到疏散人流、丰富建筑造型、调整建筑尺度、增加空间层次、对过往行人产生吸收力的作用。
6.满足防火要求
总平面布局中,高层建筑的主体与主体,主体与裙房的关系,以及建筑周边与道路的关系等,都与防火设计密切相关,是总体布局中需优先考虑的问题。
我国现行《高层民用建筑设计防火规范))(GB50045-95)中对高层建筑总平面布局做了详细规定,例如:
(1)高层建筑的底边至少有一个长边或周边长度的1/4且不小于一个长边长度,不应布置高度大于5.00m、进深大于4.00m的裙房,且在此范围内必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出口,如图4所示。表1 高层建筑之间及高层建筑与其他民用建筑之间的防火间距(m)
建筑类别 | 高层建筑 | 裙房 | 其他民用建筑 | ||
耐火等级 | |||||
一、二级 | 三级 | 四级 | |||
高层建筑 | 13 | 9 | 9 | 1l | 14 |
裙房 | 9 | 6 | 6 | 7 | 9 |
(3)高层建筑的周围应设环形消防车道。当设环形车道有困难时,可沿高层建筑的两个长边设置消防车道。消防车道宽度应≥4m,距高层建筑外墙宜>5m,消防车道上空4m范围内不应有障碍物。
(4)当高层建筑沿街长度超过150m,或总长度超过220m时,应在适中位置设穿过高层建筑的消防车道,其净高与净宽应≥4m,如图6(a)所示。(5)高层建筑应设有连通街道和内院的人行通道。通道之间的距离不宜>80m,人行通道也可利用前、后穿通的楼梯间。
(6)高层建筑的内院或天井。当其短边长度超过24m时,宜设有进入内院或天井的消防车道,如图6(b)所示。
裙房对外交通组织[2]
由于高层建筑功能多、容量大,在占地不大的范围内,往往产生很大的交通流量。研究表明,一栋10万m2的办公综合建筑基地内每日吸引的人流可高达5万人次。这种人流的集聚是高层建筑巨大商业价值的体现,但也为其如何妥善疏散大量人流提出了问题。而裙房处于高层建筑垂直交通与城市水平交通的节点上,其对外交通组织显得尤为重要。随着城市大规模开发建设,某些高层建筑附近往往出现严重的交通阻塞。这正是裙房对外交通组织不理想的表现。因此,在建筑基地内应精心设置专门场地和设施作为交通流的集散、转换、组织分配及车辆存放等,并且在设计中不应孤立考虑单幢建筑的交通组织,应有效地将裙房交通纳入城市交通网络来考虑,处理好裙房与城市各种交通体系的关系。
(一)外部交通关系
裙房外部交通大致可分为以下几类:
1.高层建筑内各公司、机构所属职工上下班交通
其行为方式为步行或车行。该类交通伴随有大量人流,但主要集中在早晚上、下班时间及其前后。
2.顾客及来访者交通
其行为方式为步行或车行。该类交通虽具有较多人流,但没有明显的高峰时间,来访者交通多数集中于上班时间,顾客交通则明显偏向下午和晚上。尤其当建筑内商业、娱乐面积构成较大时,顾客交通持续时间长,人流量大,且往往于主十道上,成为对外交通处理的重点。
3.货运交通
其行为方式为车行,多数在上班时间内进行。在总平面及首层设计中,根据这几类交通方式,做出流线图,反复推敲,选出最佳流线组织。
(二)外部交通组织形式
在确定裙房外部交通组织形式时,既要考虑高层建筑的规模和功能构成,还应研究本区域内城市交通系统的特征。
1.平面交通组织
(1)人、车合流型
这种形式的主要特征为:人流、车流进入基地后,通过共用裙房前广场将不同交通分配至各自的人口,即人、车合用裙房前广场,使其具有双重性质。当停车量较少时,裙房前广场具有公共广场性质,供人们休息、停留。当停车量大时,广场除留出必要的人行通道外,全部可用来停车。广场主要为停车场性质。人、车合流型的优点是节约场地,减少地下停车面积,从而降低造价。此外,该方式可减少出入口数量,便于实施封闭式管理。但当交通量较大时,易产生混乱和危险。人、车合流型仅适用于建筑面积较小或机动车使用率较低的高层建筑(图7)。
(2)人、车分流型
该形式为传统的交通组织形式——将主要人流和车流分别从两至三个方向进入基地,并在相应位置设置人流集散广场、车行广场及停车场,人流通过集散广场及道路从不同部位进入裙房。这种形式的优点是人、车之间互不干扰。但采用该形式容易导致步行线路过长。人、车分流型适用于规模较大、车流量大、但建筑功能简单的高层建筑(图8)。2.立体交通的组织
当高层建筑规模大,裙房内部功能又复杂,或修建地段的地形较复杂,或高层建筑位于城市交通枢纽地带时,仅通过平面交通组织往往难以达到理想的交通秩序,这时应采取立体交通的组织方式。
立体交通组织即将高层建筑和相邻建筑物的底层或地下层的公共空间通过与地面交通分离的空中或地下步道系统贯通起来,并与地面街道、地铁、轻轨及停车场相连,组成一套完整的高层区交通网络。
立体交通组织将人流、车流组织在不同的标高处,避免了不同流线之间的相互干扰,缓解了高层中心区地面交通的压力,提高了运营效率,为行人提供了安全、舒适的环境,给城市和高层建筑注入了新的活力。
(1)人、车上下两层分流
这种形式是目前高层建筑较常用的立体交通系统。一般将步行人流安排在2层进入。车流安排在底层进入。不同流线从不同高度进入高层建筑裙房。乘车进入基地的人流可以通过楼梯、自动扶梯,电梯从地—下车库或室外停车场到达各楼层。当基地处于山地时,人、车分流可根据地形作上、下分流处理。
(2)人、车上下多层分流
这种形式将人流、车流通过地下、地面空中等不同层面进入建筑基地,特别将不同方式进入基地的人流,包括行人、乘自备汽车,乘公共汽车、地铁及其他交通方式的人流也从不同平面进入高层建筑的裙房,并在建筑内部通过水平、垂直的交通转换流向各自的目的地。多层分流交通体系将孤立的建筑空间连接起来而构成城市交通网络。由于建筑内部的交通通道同时业是商业街道,在彻底解决人、车分流的同时,也给城市中心区带来更多的商业效益,并在恶劣气候条件下为行人提供厂舒适的环境。人、车多层分流的组织方式主要出现在以下几种情况。
①高层建筑与城市交通枢纽工程联合开发,如在地下铁路客站的上面修建高层建筑,地铁站的人流将从裙房的底层出入。这时地铁人流,出入高楼的机动车辆,出入大楼的步行人流将安排在上、下多个层画上进行组织。如上海陆家嘴城市设计,釆用多层分流的方式,人流从二个层面进入,从地铁站或过街隧道可进入裙房的地下一层;从马路人行道或通过城市广场可进入建筑物首层;从二层过街楼或通过自动扶梯可进入裙房二层;货车可直接驶入地下一层装卸货物,避免厂交通阻塞,保护城市干道过境车辆的畅通。该方案是运用多层立交组织交通较为成功的一个例子。
②当高层建筑处于城市立交道路系统地段,例如城市车行道和城市步行交通道分为上、下立交,高层建筑裙房的交通组织应把城市交通系统中的人行交通和车行交通都纳入裙房中整体考虑,同时还应考虑专门进入大楼的人流进出口。在交通如此复杂情况下,在设计中往往将裙房一二层作为城市公共空间纳入城市交通系统。三层以上则作为高层建筑的内部空间,这时进入裙房的人流应至少分为上、中、下三个层面。底层作为城市车行交通空间,供车辆穿越、出入。二层则接纳城市空中步道的人流,一、二层汇集的人流通过自动扶梯与电梯到达三层,再通过各功能部分的主入口进入高层建筑内部(图9)。③高层建筑的规模巨大而且功能复杂时,会出现多种不同的出入口,这时进入大楼的车辆和人流需要安排在上、中、下不同的高度上。为了缓解裙房地面水平交通的巨大压力,必须有足够的通道。在基地条件允许下,应开发一定的立体广场,如架空广场、地下广场,并作适当处理,以此解决大量人流、车流的快速疏散。当基地内出现多幢高层建筑时,则应充分利用裙房屋顶,将其开发为环境优美,可供社交、休息、运动的屋顶花园,并在其中组织塔楼的主要出入口,通过尺度较大的台阶和地面相连。
④高层建筑地处地形复杂的地段,其裙房外部交通往往需要结合地形把车道、停车场、地下车库、进入大楼的人行步道等安排在多个层面上(图10)。(三)裙房基地与城市交通系统的接口
高层建筑的外部交通是与城市空间系统各要素间的结构联系枢纽,因此,处理好高层建筑裙房外部交通的关键是协调好它与城市交通网络的接口。两者接口形式是内部交通组织的先决条件,同时两者间又有密切的关系,有何种交通连接方式便产生何种内部组织形式。设计时应充分利用已有的城市交通条件,合理连接,合理组合,既不影响城市交通,又能使基地内部交通方便、顺畅,有利于人流的引导、疏散。
1.与机动车道的接口
(1)平面接口
即裙房各出入口与城市道路之间通过道路及广场水平连接。该方式基地内部交通方式较为单纯,易于组织,但出入口的通过能力受城市道路上已有的交通量的限制。当城市道路交通量较大时,容易造成局部拥挤及阻塞,安全隐患较大,适合于规模较小的高层建筑,并最好运用于与城市支路的接口。平面接口方式在设计中应注意以下几点:
①在容易造成高峰人流的出入口,如办公出入口应布置规模较大的集散广场,并适当加宽城市人行道作为进入城市交通系统的缓冲空间,最好将该出入口靠近城市公交车站布置。
②当城市干道交通量较大时,从高层基地出入的机动车辆应采取右进右出的形式。其优点是提高出入口的通行能力,避免车辆逆行,减少对城市干道交通的干扰。
③当城市干道行车速度超过40km/h时,应在车行出入口设加速及减速辅助车道,其长度一般为20—40m。
④接口不应靠近城市道路交叉口,距交叉口的最短距离应由交叉口道路红灯时间内最大排队长度决定,并应大于70m。
(2)立体接口
即高层建筑出入口与城市道路之间采用高架封闭式汽车专用环道来连接。车流经专用车道直接到达裙房二层或三层出入口。再经过基地内环形车道到达地面停车场或地下停车库。这种立体环道的通过能力很大,但需占用较大的基地面积,因而常常由一个片区中的建筑群来共同使用,使专用环道允分发挥其效益。
立体接口方式使高层建筑的对外交通组织更灵活,更方便,最大限度地减少了车辆对地面层公共活动场所的干扰,并大大减轻进入高层建筑的大量车流对城市车行道和步行道的压力,另外,架空车道与架空平台的结合,使消防车可以直接靠拢各高层主体进行扑救,从而使防火安全得到充分的保证,并使地面公共场所有条件拥有更多的绿地。当然,修建专用环道需占用更大的基地面积,投资较高。而且,环道的造型必须精心设计,应突出美观、舒展的特征,避免破坏裙房造型的整体性。
除了高架封闭式车道外,立体接口还可以根据需要采用另外两种方式,一是将城市道路上的主线车流沉入地下,使城市道路与高层建筑相交的部分成为次要集散道路。这种方式使车辆流线与地下车库联系更为紧密,基本避免了车流对地面人流的干扰(图11)。另一种方式是将人流集散广场局部下沉,以组织步行线路,车道以天桥方式跨越下沉空间(图12)。2.与城市步行系统的接口
在人口密集的城市中心地段,当建造起数量众多的高层建筑时必然带来以下问题:
(1)人流、车流密集,产生严重的人车混行,一定程度上千扰了城市正常交通,增加了城市交通事故;
(2)城市道路成为纯粹的交通空间,传统的丰富的街道活动被迫转移到建筑内部,“逛街”变为“逛房”,破坏了城市公共地段的活力。高层建筑集多种功能于一体,实际上缩短了步行出行距离,提高了步行交通密度,使步行在高层建筑内所有交通方式中所占的地位更为重要。为了解决上述车流对步行线路的干扰,实现对传统街道文化在高层次上的回归,世界上某些城市釆取了建设城市步行专用系统的办法。即在大型建筑之间建设空中连接通道,在二三层或其他楼面上把它们连成一个整体,使大量人流及活动离开地面层,形成一个专用步行街(图13)。其优点有以下4点:
(1)步行专用系统完全实现人、车分流,还给市民一片安全地带;
(2)步行专用系统将公共性强的商业、娱乐、餐饮等公共设施连成一个公共活动网络,达到功能互补,因而能够汇集大量人流,无形中提高了自身的商业价值与社会价值;
(3)由于增加了空间的多样性,使市民进入基地后可以根据自己的计划选择行走路线,提高活动效率;
(4)人们在室内外空间不断变化过程中,在不同高度跨越车行道时会产生新奇和愉悦的心理感受,让人们重新享受步行自由、安全逛街的乐趣。
步行专用系统对高层建筑设计带来了新问题,设计时应注意以下问题:
(1)建筑的主要出入口位置和形式应根据步行系统来确定,主入口的设置不仅要考虑内部交通组织,还要照顾到步行系统的流量与流向,避免对步行系统的堵塞及混乱。
(2)建筑的出入口由单层、单向变为多层、多向,建筑物的大堂成为多层、多向的交通结合部,裙房的一部分空间成为城市的公共走廊,设计时要处理好内、外交通关系。其接口层的交通流线成为设计的主导因素。
(3)在裙房二三层空间处理中,应结合高架步行系统,完善商业步行道体系,如增设一些广场,使之与地面体系相似,并使附近人们就近通过广场进入空中步行系统。在步行系统连接处应具备良好的空间导向及明确的标志(图13)。
(4)高层建筑中,裙房中的室内广场、中庭、屋顶花园等可能成为步行系统的有机组成部分,它们增加了步行系统的多样性及层次性,为市民提供更多的休闲活动空间,改善城市公共环境,在设计中对两者的相互利用,相互补充应作充分的考虑。