王智超

（揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個(gè)集中在一起的垂直交通和管道設(shè)備，這樣的交集在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要的“核”作用。而這個(gè)“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上起著舉足輕重的作用，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。

一、“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式

上世紀(jì)末，高層建筑剛剛出現(xiàn)的時(shí)候，由于人們對(duì)結(jié)構(gòu)體系認(rèn)識(shí)的局限性，設(shè)備設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足，以及建筑功能需求的單一性等客觀原因，使得早期的高層建筑設(shè)計(jì)并沒有形成“核”的概念。其中垂直交通、設(shè)備空間和結(jié)構(gòu)體系帶有明顯的隨意性和分散性，均按各自具體的要求分別布置。

進(jìn)入新時(shí)代，隨著高層建筑建設(shè)高度的增加和技術(shù)的進(jìn)步，在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式，這是各專業(yè)共同探索優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。在建筑處理上，為了爭(zhēng)取盡量寬敞的使用空間，希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務(wù)用房向平面的中央集中，使功能空間占據(jù)最佳的采光位置，力求視線良好、交通便捷。

在結(jié)構(gòu)方面，隨著筒體結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)、高度的增加，也希望能有一個(gè)剛度更強(qiáng)的筒來承受剪力和抗扭，而這些恰好與建筑師的要求不謀而合。在建筑的中央部分，有意識(shí)地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，形成中央核心筒，而簡(jiǎn)體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心，三心重合，更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。這樣的布局，形成了所謂的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式?！皟?nèi)核”空間構(gòu)成模式，經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐檢驗(yàn)，以其結(jié)構(gòu)合理、使用方便和造價(jià)相對(duì)低廉的優(yōu)勢(shì)，很快便成為高層建筑中最為流行的空間布局形式。

當(dāng)然，除了中央核心筒式的“內(nèi)核”布置方式之外，高層建筑還有其它的布局方式，如“外核式布局”和“多核式布局”等等。盡管中央核心筒式布局的筒體周圍的房間需要人工采光和機(jī)械通風(fēng)，總會(huì)多少給人帶來不適感，但是直至上世紀(jì)80年代以來，“內(nèi)核式”的布局形式一直占據(jù)著主導(dǎo)地位?！皟?nèi)核”式的布局形式及其變種不僅在數(shù)量上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而且，大多數(shù)著名的高層建筑也都采用這種形式。如30年代建成的美國(guó)紐約的“帝國(guó)大廈”，50年代建成的“西格拉姆大廈”，70年代建成的芝加哥“漢考克大廈”和紐約“世界貿(mào)易中心”以及曰本的“陽光大廈”等等。就是在今天，世界上最高的幾座高層建筑，馬來西亞的“石油大廈”、上海的“金茂大廈”和香港的“中環(huán)廣場(chǎng)大廈”等等，也仍然采用這種“內(nèi)核式”的空間構(gòu)成模式。

二、新時(shí)期的空間結(jié)構(gòu)模式變革

隨著時(shí)代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)建筑需求的變化和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)的不同，以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式開始受到了挑戰(zhàn)。

第一次變革主要還是出于造型上的需要和建筑設(shè)計(jì)理念的變化，如70年代前后出現(xiàn)的“雙核”構(gòu)成模式。雙側(cè)外核心筒的布局，不僅有利于避難疏散，而且也使高層建筑的外觀造型產(chǎn)生了巨大的變化。貝聿銘設(shè)計(jì)的新加坡“華僑銀行中心”和日建設(shè)計(jì)的日本“IBM本社大樓”等等就是當(dāng)年風(fēng)行一時(shí)的雙側(cè)外核設(shè)計(jì)手法的代表。

第二次變革最先對(duì)“核心筒”提出革命性建議的是設(shè)備專業(yè)，他們認(rèn)為隨著建筑設(shè)備的日趨增多和越來越復(fù)雜，如果把設(shè)備用房和管道井從核心筒中分離出來，可能會(huì)更有利于管理和維修。而80年代以后，智能化建筑的普及和電信設(shè)施的不斷增加，導(dǎo)致了在高層建筑中大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電信通訊設(shè)備，甚至許多建筑在竣工之后，仍然頻繁地改造布線系統(tǒng)和增添新設(shè)備。智能化辦公樓中的光纜與電腦網(wǎng)絡(luò)管道井、配線箱以及中繼裝置等，每層都必須設(shè)置三處以上才算合理。這樣，建筑上為了滿足機(jī)電設(shè)備經(jīng)常變動(dòng)的需要，便開始將“核”分散化，分置多處設(shè)備用房和管道井，以便于局部更改。

對(duì)于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說，加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會(huì)有效地抵抗地震對(duì)高層建筑的破壞，所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊，則無疑也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利。同時(shí)，這種分散的多個(gè)外核的空間構(gòu)成模式，也正好適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu)，使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有使用功能。

其最典型的實(shí)例就是丹下健三設(shè)計(jì)的日本“東京都新都廳”。而從建筑設(shè)計(jì)的角度來看，核的移動(dòng)、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊，對(duì)于高層建筑的空間構(gòu)成模式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應(yīng)了其它專業(yè)的需求，而且還有利于避難疏散，創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成模式所具有的靈活性和先進(jìn)性，很快被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn)，并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。羅杰斯設(shè)計(jì)的英國(guó)“倫敦勞埃德大廈”、88木街辦公樓和福斯特設(shè)計(jì)的“香港匯豐銀行”等等都是分散式核心筒的杰作，它從內(nèi)部的空間構(gòu)成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相徑庭。

三、高層建筑施工的組織與管理

高層建筑功能復(fù)雜，子系統(tǒng)多，安裝工程量大，要求精度高。新技術(shù)、新材料、新工藝大量采用，對(duì)施工管理和工種工序的協(xié)調(diào)要求較高。

1.技術(shù)質(zhì)量方面

現(xiàn)代建筑科技含量高，涉及專業(yè)多，安裝的質(zhì)量技術(shù)要求越來越高?，F(xiàn)代建筑的個(gè)性化導(dǎo)致每一棟建筑都是一件特有的產(chǎn)品，每一條管線、設(shè)備都有特定的要求，這在客觀上增加了技術(shù)工作難度，增加了各專業(yè)之間出現(xiàn)矛盾和問題的可能性。同時(shí)由于新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，施工人員不能及時(shí)掌握，也會(huì)帶來意想不到的問題。

2.管理方面

在現(xiàn)行管理體制下，施工單位分包現(xiàn)象普遍存在，分包單位在工作范圍的界定上很難做到明確具體。主觀上各單位在利益的驅(qū)使下，總希望相關(guān)單位承擔(dān)更多的工作。往往造成工序上的遺漏，人為帶來一些問題，增加了協(xié)調(diào)管理的復(fù)雜性。此外，施工組織管理不健全，施工人員、管理人員的素質(zhì)水平參差不齊，給施工中各專業(yè)的協(xié)調(diào)工作帶來困難與不便，也是產(chǎn)生問題的重要原因。

3.做好施工預(yù)案

施工單位應(yīng)針對(duì)高層建筑的特點(diǎn)編制嚴(yán)謹(jǐn)、詳盡的施工組織和管理方案。用來指導(dǎo)整個(gè)施工過程。內(nèi)容包括：施工工序的安排，各工種進(jìn)入工地的時(shí)間，關(guān)鍵部位的施工方法，對(duì)易出現(xiàn)的質(zhì)量問題提出預(yù)控措施，制定出成品保護(hù)措施等。

4.做好施工階段的進(jìn)度控制

由于現(xiàn)代高層建筑具有規(guī)模龐大、工程結(jié)構(gòu)與工藝復(fù)雜、建設(shè)周期長(zhǎng)及相關(guān)單位多等特點(diǎn)，決定了工程進(jìn)度將受到許多因素的影響，要想有效地控制工程進(jìn)度，就必須對(duì)影響進(jìn)度的有利因素和不利因素進(jìn)行全面、細(xì)致的分析和預(yù)測(cè)。這樣一方面可以促進(jìn)對(duì)有利因素的充分利用和對(duì)不利因素的預(yù)防；另一方面也便于制定預(yù)防措施，事中采取有效對(duì)策，事后進(jìn)度妥善補(bǔ)救，以縮小實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差，實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑進(jìn)度的靜態(tài)控制和動(dòng)態(tài)控制。

實(shí)施進(jìn)度控制的目標(biāo)就是通過有效的進(jìn)度控制工作和具體的進(jìn)度控制措施，在滿足投資和質(zhì)量的前提下，力求使高層建筑的實(shí)際工期不超過計(jì)劃工期，以保證高層建筑按期完成。在高層建筑計(jì)劃階段所確定的工期目標(biāo)，往往是綜合考慮各個(gè)方面的因素而確定的合理工期，因此，時(shí)間上的任何變化，無論是進(jìn)度拖延還是超前，都可能造成其它目標(biāo)的失控。例如，在一個(gè)高層建筑施工總進(jìn)度設(shè)計(jì)中，由于某項(xiàng)工作的進(jìn)度超前，致使能源的需求發(fā)生變化，而打亂原計(jì)劃對(duì)人、材、機(jī)等資源的合理安排，亦將影響資金計(jì)劃的使用和安排，特別是多個(gè)作業(yè)隊(duì)平行施工時(shí)，由此引起后續(xù)工作時(shí)間安排的變化，勢(shì)必給項(xiàng)目總體的協(xié)調(diào)工作帶來許多困難。

［1］劉建榮.高層建筑設(shè)計(jì)與技術(shù)［M］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

［2］呂西林.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震理論與應(yīng)用［M］.科學(xué)出版社，2007.