淺析超高層辦公建筑核心筒設(shè)計(jì)

謝喆

摘 要：核心筒的設(shè)計(jì)在超高層建筑設(shè)計(jì)中一直都扮演著決定性的角色。本文以成都珠江新城A1塔樓為例，分析如何設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理，符合結(jié)構(gòu)體系受力特點(diǎn)的超高層建筑核心筒。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；核心筒；電梯組織；消防

在城市飛速膨脹的今天，土地日益成為稀缺資源，催生了超高層建筑的迅速發(fā)展。超高層建筑不再僅僅是城市天際線上閃亮的明星，我們每天的日常生活都會直接或者間接地與這些龐然大物產(chǎn)生聯(lián)系在一起。如果把超高層建筑看作功能復(fù)雜的生命體，核心筒如同這個(gè)生命體的大動脈，不僅與大廈的正常運(yùn)行息息相關(guān)，也與大廈的使用率緊密聯(lián)系?？v觀超高層建筑的設(shè)計(jì)過程，核心筒的研究設(shè)計(jì)都是重中之重，好的核心筒設(shè)計(jì)不僅能最大程度上符合結(jié)構(gòu)體系受力的要求，也能在有限的標(biāo)準(zhǔn)層空間里增加使用面積，從而達(dá)到美觀，經(jīng)濟(jì)和諧統(tǒng)一的目的。

一、核心筒的布局原則

超高層建筑根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層的形式大致分塔式、板式和異型三類，以此相對應(yīng)，核心筒的布置也分為單核、雙核和多核幾種類型。

核心筒的布局原則：

1.提供便捷有效的豎向交通；

2.提供完整靈活的使用空間的同時(shí)，減少公攤；

3.滿足消防疏散的要求；

4.與結(jié)構(gòu)體系相適應(yīng)。

本文主要以成都珠江新城A1塔樓為例，解析單核核心筒的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

二、梯的組織

高速電梯的發(fā)明，解決了建筑中快速垂直交通的問題，使高層建筑成為可能?？梢哉f，電梯是實(shí)現(xiàn)超高層建筑的關(guān)鍵性因素。在超高層建筑中，核心筒的絕大部分面積被用來設(shè)置高速電梯的井道，因此，合理設(shè)置電梯井道和消防疏散樓梯間，是事關(guān)核心筒設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵因素。

（一）豎向組織

綜合電梯梯速，等待時(shí)間等因素綜合分析，電梯的運(yùn)行高度在50m左右是最高效的，因此，超過200m的超高層建筑中，多采取電梯分段式運(yùn)行的模式。A1塔樓主要也不例外。規(guī)范規(guī)定100m以上的公共建筑應(yīng)設(shè)避難層，且首層到避難層及兩避難層之間不宜超過50m。而成都珠江新城A1塔樓總高240m，共53層，根據(jù)規(guī)范需設(shè)置4個(gè)避難層，由于電梯在避難層的位置不需要?？?，電梯的分段結(jié)合避難層，分為低區(qū)、中低區(qū)、中高區(qū)以及高區(qū)四段。辦公樓裙房3層為大型商場，為了使每個(gè)區(qū)域的電梯服務(wù)層數(shù)較為均衡，辦公室的區(qū)間電梯不需?？可虡I(yè)樓層，所以4個(gè)避難層的位置分別設(shè)在5層、19層、30層、43層。各區(qū)間電梯服務(wù)層數(shù)分別是低區(qū)6～18層、中低區(qū)20～29層、中高區(qū)31～42層、高區(qū)44～53 層。每個(gè)區(qū)間的停靠層數(shù)大約10層，電梯運(yùn)行高度大約50m左右，電梯運(yùn)行效率最大化。

（二）平面組織

電梯廳的平面組織根據(jù)塔樓分區(qū)情況分為-低區(qū)，中低區(qū)，中高區(qū)和高區(qū)；由于辦公大堂位于南側(cè)，故塔樓的電梯廳采取面向辦公大堂的一字型布局，進(jìn)入大堂的人流可方便快捷的進(jìn)入候梯區(qū)域；人流的上行峰值一般出現(xiàn)在早晨8點(diǎn)半至9點(diǎn)半，中午11點(diǎn)半至13點(diǎn)半的就餐時(shí)間會出現(xiàn)上行及下行的人流峰值，下午17點(diǎn)半至19點(diǎn)出現(xiàn)下行人流峰值。而出現(xiàn)上行人流峰值主要是因?yàn)榇髽菢I(yè)主上班時(shí)間限制，對下班的高峰期等候時(shí)間的忍耐度更高，因此人流的規(guī)劃應(yīng)以縮短高峰期上行的等待時(shí)間為第一要務(wù)。A1塔樓的電梯平面組織采取“一”字型布局，低區(qū)、中低區(qū)的電梯廳與中高區(qū)和高區(qū)電梯廳分開設(shè)置，有利于低區(qū)、中低區(qū)的人流和中高區(qū)、高區(qū)的人流分開，提高電梯的運(yùn)載效率。研究表明，超高層建筑的核心筒電梯如果服務(wù)地下室將大大增加電梯的等候時(shí)間，降低電梯的使用效率。因此，成都珠江新城A1塔樓的核心筒電梯均只服務(wù)1層以上的辦公樓層，同時(shí)在大堂設(shè)置地下車庫與辦公大堂的轉(zhuǎn)換電梯。

三、疏散和消防安全

疏散樓梯從安全的角度上來說，保持平面各方向疏散距離的均衡性很重要。A1塔樓在核心筒設(shè)置兩部位于對角線位置的疏散樓梯，標(biāo)準(zhǔn)層上各點(diǎn)到樓梯間安全出口的距離基本相等，避免了疏散距離過遠(yuǎn)的問題；疏散樓梯在垂直方向則注重連續(xù)性，除了在避難層疏散樓梯應(yīng)通過避難層方可上下之外，其余部位不應(yīng)轉(zhuǎn)換。A1塔樓主要是采取在梯井處封墻并分設(shè)樓梯前室，使人流必須經(jīng)過避難層方可上下。

四、附屬空間的布置

超高層建筑核心筒的附屬空間主要包含了各類設(shè)備機(jī)房及其井道，這類空間布局原則上是填空式，盡量利用核心筒的邊邊角角； A1塔樓合理利用中高區(qū)和高區(qū)電梯在低區(qū)及中低區(qū)不開門的電梯廳區(qū)域，設(shè)置辦公樓的各種輔助功能空間如衛(wèi)生間及井道。將廁所設(shè)置在本層不使用的電梯廳內(nèi)，減少了設(shè)備管道穿越剪力墻，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度。

五、結(jié)語

總之，超高層的核心筒設(shè)計(jì)涉及各種綜合問題，所以在方案設(shè)計(jì)的初期就應(yīng)該謹(jǐn)慎地抉擇，避免影響整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的整體性和穩(wěn)定性。當(dāng)然，各種類型的核心筒各有利弊，需要建筑師和甲方、專業(yè)電梯公司等等進(jìn)行多方溝通及配合，選擇適合工程狀況且高效經(jīng)濟(jì)的核心筒。

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