250m以上超高層綜合體建筑的設(shè)計(jì)研究

徐楓

（北京市萬達(dá)文化旅游規(guī)劃研究院有限公司 北京市 100000）

1 研究背景及對(duì)象

超高層綜合體建筑指的是將各項(xiàng)功能——辦公，酒店、公寓、娛樂、商業(yè)——進(jìn)行整合，使之成為豎向的城市綜合體。本文聚焦于250m以上的超高層綜合體建筑的設(shè)計(jì)研究。①因?yàn)槌^250m高度的超高層建筑在豎向交通模式選擇上與250m以下有明顯的不同；②因?yàn)?50m高度是超高層消防措施的分界線，針對(duì)250m的超高層在消防上需做加強(qiáng)措施。

2 超高層建筑綜合體的組合模式及內(nèi)部客流交通特點(diǎn)

2.1 客流特征

對(duì)于辦公功能空間而言，因有大量的人員辦公，人流量巨大，具有明確的交通高峰。

對(duì)于酒店功能空間而言，人流量遠(yuǎn)小于辦公人流，但流向復(fù)雜?？头?、大堂、餐廳、康體等相關(guān)功能空間的布置因項(xiàng)目而異，因而酒店客流相較于辦公客流具有更多的流向變化，且交通高峰特征不明顯。

對(duì)于公寓功能空間而言，人流量少且流向簡(jiǎn)單。公寓等級(jí)越高，其使用者生活的多元化程度越高，公寓的人流量越分散。

2.2 豎向轉(zhuǎn)換模式

當(dāng)超高層綜合體的高度超過250m時(shí)，通常的高區(qū)電梯直達(dá)模式受運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)和空間使用效率的影響就變得不適用了。這時(shí)就需要借助空中轉(zhuǎn)換模式來合理經(jīng)濟(jì)地組織內(nèi)部豎向交通。再加上綜合體內(nèi)部功能的多元性，豎向轉(zhuǎn)換空間需要與功能轉(zhuǎn)換有效結(jié)合才能真正提高交通效率和平面使用率。

2.3 豎向功能組合模式

（1）辦公+酒店模式

該種功能組合模式較為常見，其疊合方式以辦公部分位于塔樓的下部樓層，酒店部分位于塔樓的上部樓層居多。辦公與酒店的客流在建筑入口層利用大堂進(jìn)行分流。國(guó)內(nèi)很少有酒店位于塔樓下部樓層、辦公位于塔樓上部樓層的疊合方式例子。因?yàn)檫@樣電梯系統(tǒng)需要提升更多的人員到更高的樓層，既不節(jié)能也不利于疏散。

①辦公部分的交通組織模式主要有兩種方式：分區(qū)直達(dá)和穿梭轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換模式分向上轉(zhuǎn)換、雙向轉(zhuǎn)換兩種，其分區(qū)組成稱為區(qū)中區(qū)。

②酒店部分的交通組織模式則視乎酒店大堂的所在樓層的不同而有所不同。

當(dāng)酒店樓層數(shù)不高，大堂設(shè)于建筑入口層時(shí)，常采用直達(dá)方式。

當(dāng)酒店樓層與入口層相距較大時(shí)，常采用穿梭電梯轉(zhuǎn)換模式。先利用穿梭電梯把建筑入口層的客人運(yùn)送到酒店的空中大堂，再換乘連接空中大堂與酒店客房的直達(dá)電梯。穿梭轉(zhuǎn)換模式也分有向上轉(zhuǎn)換與向下轉(zhuǎn)換兩種模式。

當(dāng)酒店大堂設(shè)于建筑頂層，客房位于酒店空中大堂以下，則采用向下轉(zhuǎn)換模式。酒店的附屬功能如餐廳、休閑康樂設(shè)施常與酒店大堂有緊密的聯(lián)系，其交通連接可設(shè)獨(dú)立的電梯也可利用連接大堂與客房的進(jìn)行聯(lián)系。

（2）辦公+公寓模式

該種功能組合模式國(guó)內(nèi)不常見，疊合方式為辦公部分常位于塔樓的下部樓層，公寓部分位于塔樓的上部樓層。其交通組織模式與“辦公+酒店”相似，僅公寓部分的交通組織模式與酒店稍有差異。

（3）酒店+公寓模式

該種組合因沒有辦公功能，客流壓力大大減少，也可提供更多的空間用于酒店與公寓的大堂。該種模式，公寓也多有酒店公司管理，兩者的大堂可共用。建筑下部功能無論是酒店抑或公寓，一般都采用直達(dá)模式。上部功能空間如為公寓，可采用直達(dá)模式或向上的轉(zhuǎn)換模式；如為酒店，則視酒店大堂的位置而定，直達(dá)模式、向上穿梭、向下穿梭皆可。

3 超高層綜合體（＞250m）的垂直交通系統(tǒng)

3.1 電梯系統(tǒng)配置和選型比較

電梯的配置與大樓使用性質(zhì)、電梯服務(wù)樓層的數(shù)量、樓層的高度及電梯的行程、每層的人數(shù)均息息相關(guān)。電梯效率測(cè)算的主要指標(biāo)如下：

（1）高檔辦公樓層：

電梯數(shù)量的配備需保證每架電梯服務(wù)的寫字樓面積不超過4500m2；

平均候梯的時(shí)間不超過40s；

電梯的5min運(yùn)載能力在11～15%之間。

客梯載重?cái)?shù)建議選擇1600kg或1800kg。

（2）五星級(jí)酒店樓層：

高層旅館電梯數(shù)量估算一般取決于客房的數(shù)量。對(duì)于高星級(jí)酒店，每個(gè)酒店管理集團(tuán)有各自的電梯標(biāo)準(zhǔn)。通常按每100間標(biāo)準(zhǔn)間一部客梯進(jìn)行估算，服務(wù)梯數(shù)按客梯總數(shù)的30～40%進(jìn)行估算。

酒店通常在商務(wù)（8：00～10：00）及下午（16：00～19：00）時(shí)客流較多，當(dāng)酒店內(nèi)有餐廳與宴會(huì)廳時(shí)，也要考慮由此產(chǎn)生的客流。

（3）高級(jí)公寓樓層：

我國(guó)對(duì)公寓電梯性能指標(biāo)沒有明確的規(guī)范要求，設(shè)置在超高層綜合體里的公寓標(biāo)準(zhǔn)都非常高，從管理上也與酒店管理類似。因此，其電梯運(yùn)算可參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其到梯時(shí)隔和5min處理能力比酒店標(biāo)準(zhǔn)都要放寬很多。具體參照各公寓管理公司要求。

公寓根據(jù)等級(jí)不同，出現(xiàn)的客流高峰也存在一定的差距。在高級(jí)公寓中，客流較為分散，在低等級(jí)公寓中，與住宅客流情況類似，早晨客流高峰以下行高峰為主，傍晚客流高峰以上行高峰為主。平時(shí)時(shí)段客流為雙向交通。

3.2 新型電梯系統(tǒng)在超高層上的使用

隨著電梯技術(shù)不斷改進(jìn)，超高層的高度不斷被突破，通過提高速度以減少乘梯時(shí)間的收益十分有限，但成本缺很高昂。于是，人們將提高超高層建筑電梯運(yùn)輸效率的關(guān)鍵放在了不斷改進(jìn)電梯技術(shù)與策略上。

（1）雙層轎廂電梯

兩個(gè)轎廂上下疊合，乘客分層同時(shí)上下，這個(gè)類似雙層巴士的電梯系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是加大電梯運(yùn)力，提高空間利用率。但雙層轎廂電梯也有其局限性。①雙層轎廂是由兩個(gè)轎廂固定在一個(gè)轎廂架內(nèi)的整體，所以采用該電梯的建筑層高必須一致。這對(duì)建筑設(shè)計(jì)帶來很大制約。②在上下轎廂都在使用時(shí)，可能存在一個(gè)轎廂開門進(jìn)出乘客，另一轎廂沒有進(jìn)出需求但需忍受電梯停站的情況，影響乘梯體驗(yàn)。此外，大轎廂、大功率主機(jī)對(duì)整個(gè)電梯系統(tǒng)的土建基礎(chǔ)、設(shè)備質(zhì)量、維保能力等要求都隨之提高。

一般說來，雙層轎廂電梯在50層以內(nèi)會(huì)有較高的效率，超過50層時(shí)則需考慮更加先進(jìn)的電梯技術(shù)策略。

（2）雙子電梯系統(tǒng)

不同于雙層轎廂電梯，雙子電梯的上下轎廂擁有各自獨(dú)立的主機(jī)、控制系統(tǒng)、安全部件、對(duì)重和鋼絲繩，但共用廳門和導(dǎo)軌。在使用時(shí)，雙子電梯有專門的目的選層控制系統(tǒng)對(duì)乘客的呼梯信號(hào)進(jìn)行分配，推薦乘客選擇合適的電梯前往目標(biāo)樓層。雙子電梯轎廂的兩個(gè)轎廂可同時(shí)獨(dú)立工作，在具有兩個(gè)或更多的主服務(wù)層或樓層間有客流使用的建筑中，其效率優(yōu)勢(shì)更加明顯。在非高峰期可關(guān)閉一個(gè)轎廂，更加節(jié)能。采用普通的曳引安全部件，在制造、使用、維保等方面具有優(yōu)勢(shì)。

4 大于250m超高層消防增強(qiáng)措施

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）規(guī)定，“超過250m的建筑，其消防設(shè)計(jì)采取的特殊的防火措施，應(yīng)提交國(guó)家消防主管部門組織專題研究、論證”。以長(zhǎng)沙金融大廈項(xiàng)目T1塔樓為例，該塔樓300m，針對(duì)其增強(qiáng)的消防措施體現(xiàn)在下面幾方面：

（1）避難層設(shè)置和人員安全疏散的增強(qiáng)措施——由《建規(guī)》5.5.23條規(guī)定的避難層的面積指標(biāo)為5.0人/m2提高至4.5人/m2。

（2）構(gòu)件耐火極限的增強(qiáng)措施

在規(guī)范要求的數(shù)值上對(duì)所有的建筑構(gòu)建的耐火極限要求進(jìn)行加強(qiáng)。

（3）平面布局的增強(qiáng)措施

防煙樓梯間、前室、合用前室的門由乙級(jí)防火門提高至甲級(jí)防火門作為增強(qiáng)措施。

（4）消防水池的增強(qiáng)措施

采用以常高壓與臨時(shí)高壓相結(jié)合的消防給水系統(tǒng)，屋頂設(shè)置消防水池，儲(chǔ)存全部室內(nèi)消防水量（有效容積不小于648m3），重力流壓力不能滿足水壓要求的頂部樓層采用臨時(shí)高壓系統(tǒng)。

5 結(jié)語

超高層建筑往往處于用地寸土寸金的城市中心商業(yè)辦公區(qū)，要求設(shè)計(jì)得經(jīng)濟(jì)合理。本人有幸能參與若干超高層項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，并在此過程中深刻體會(huì)到超高層建筑設(shè)計(jì)的綜合性。豎向交通、功能排布、人流組織、電梯配置、消防疏散等各方面合理解決才能成就一個(gè)高效安全的超高層建筑。