從經(jīng)濟(jì)性角度探討超高層辦公建筑核心筒設(shè)計(jì)

朱陽(yáng)星

（廣州市設(shè)計(jì)院，廣東 廣州510620）

0 引言

核心筒承載了超高層辦公建筑的主要基本功能，包括客用電梯及電梯廳，消防疏散與救援，衛(wèi)生清潔與茶水供應(yīng)，各專業(yè)機(jī)房管井等。通過對(duì)這些基本功能要求的分析，優(yōu)化各功能模塊組合布局，以使核心筒設(shè)計(jì)更加經(jīng)濟(jì)。

1 客用電梯及電梯廳

客用電梯及電梯廳在核心筒中一般占據(jù)主要位置及大部分面積，該部分設(shè)計(jì)的合理與否是核心筒設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

客用電梯及電梯廳的布局主要有“一”字形或“一”字形組團(tuán)，“十”字形，“Y”字形等。因?yàn)椤耙弧弊中蜗啾取笆弊中位颉癥”字形減少了交叉位置的面積，布局相對(duì)更加緊湊，單從經(jīng)濟(jì)性考慮是較優(yōu)的方案。

客用電梯的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)建筑規(guī)模、使用特點(diǎn)、樓層數(shù)、每層面積、人數(shù)、電梯主要技術(shù)參數(shù)等因素綜合考慮。電梯配置數(shù)量應(yīng)滿足上下班高峰時(shí)段在30min內(nèi)運(yùn)送總?cè)藬?shù)90%以上的要求。辦公建筑無法額定總?cè)藬?shù)時(shí)，可以按建筑面積9m2/人的指標(biāo)推算[1]。

為了提升運(yùn)載效率，客用電梯一般進(jìn)行垂直方向上的分區(qū)甚至轉(zhuǎn)換，可根據(jù)建筑高度的不同進(jìn)行合理的劃分。一般可考慮結(jié)合避難層進(jìn)行分區(qū)，一方面沖頂高度的相對(duì)容易滿足，一方面電梯機(jī)房一般比井道大，設(shè)置在避難層可以避免對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層電梯廳的影響。

客用電梯載重比較常用的是1.6t。設(shè)置井道尺寸時(shí)應(yīng)比選多家電梯廠家資料，避免后期井道尺寸不足引起較大修改。電梯一般為多臺(tái)雙側(cè)布置，電梯廳的寬度不應(yīng)小于兩側(cè)轎廂深度之和，同時(shí)應(yīng)考慮兩側(cè)墻面飾面層厚度。

2 消防疏散與救援

消防疏散與救援是滿足消防安全的基本設(shè)施，平時(shí)的使用率不高，但近年相關(guān)規(guī)范及驗(yàn)收的要求越來越高，越來越嚴(yán)格，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在充分考慮好各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上盡量減少該部分功能的面積占用。

2.1 疏散樓梯

就一般的超高層辦公建筑，標(biāo)準(zhǔn)層面積不會(huì)超過3000m2，可設(shè)置一個(gè)防火分區(qū)，相應(yīng)的應(yīng)設(shè)置兩部防煙樓梯間。為了保證疏散的均衡性，兩部樓梯通常分布于核心筒兩側(cè)。辦公建筑疏散總凈寬度應(yīng)按總?cè)藬?shù)計(jì)算，當(dāng)無法額定總?cè)藬?shù)時(shí)，可按其建筑面積9m3/人計(jì)算[1]，高層辦公建筑疏散樓梯的最小凈寬度為1200mm[2]，結(jié)合以上兩點(diǎn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積不大于2160m2時(shí)，疏散樓梯凈寬可按1200mm設(shè)計(jì)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積在2160~3000m2之間時(shí)，疏散樓梯凈寬等于標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積/9（m2/人）×1（m/100人）。為了便于向上吊掛水帶，兩梯段及扶手間的水平凈距不宜小于150mm[2]，加上兩梯段扶手（50mm左右）及樓梯間兩側(cè)墻面面層厚度（50mm左右）均占用部分空間，綜合以上各項(xiàng)因素，樓梯間兩側(cè)墻面間距離設(shè)置為50+梯段凈寬+50+150+50+梯段凈寬+50=350+2×梯段凈寬。

在超高層建筑中，由于日常豎向交通主要依賴于乘客用電梯，疏散樓梯主要在安全疏散時(shí)使用，故對(duì)其踏步尺寸要求有所放寬，踏步最小寬度可按0.25m、最大高度可按0.18m，以節(jié)約使用空間和合理組織樓梯[3]。

樓梯平臺(tái)的凈寬不應(yīng)小于梯段寬度，同樣應(yīng)考慮墻面面層的厚度（50mm）及扶手的寬度（50mm），多預(yù)留100mm的空間。

2.2 消防電梯

消防電梯有前室，電梯機(jī)房，每層停靠等特殊要求，為了使客梯的布置更為靈活，消防電梯通常與客梯分開設(shè)置。消防電梯可兼做貨梯使用，其每層?？康奶匦?，及獨(dú)立的前室，有利于貨運(yùn)流線的管理及私密性要求。

2.3 前室

超高層建筑的樓梯為防煙樓梯間，應(yīng)設(shè)置前室。通常一個(gè)前室為樓梯間單獨(dú)使用，不小于6m2，一個(gè)前室為樓梯間及消防電梯共用，不小于10m2。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮墻面面層厚度（50mm），在扣除面層厚度的情況下使面積稍有余量，盡量做到緊湊。

2.4 疏散門

前室及樓梯間的門都應(yīng)為乙級(jí)防火門，防火門門框的厚度通常比較大，根據(jù)近年項(xiàng)目驗(yàn)收經(jīng)驗(yàn)，很多驗(yàn)收有問題的，往往是因?yàn)闆]有充分考慮防火門門框的厚度而導(dǎo)致疏散門凈寬不足。因此，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該預(yù)留好門框厚度及適當(dāng)考慮施工誤差，在疏散凈寬的基礎(chǔ)上多預(yù)留200mm的空間。

3 衛(wèi)生清潔與茶水供應(yīng)

衛(wèi)生清潔及茶水供應(yīng)等服務(wù)型功能都是與水有關(guān)的空間，建議盡量集中布置，便于給排水管線及管井設(shè)計(jì)。該部分設(shè)計(jì)尤其是衛(wèi)生間的合理與否將極大的影響核心筒的效率。

3.1 衛(wèi)生間

衛(wèi)生間內(nèi)衛(wèi)生設(shè)施配置與辦公人數(shù)有關(guān)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候我們很難額定總?cè)藬?shù)，可以參考疏散總?cè)藬?shù)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)按其建筑面積9m2/人計(jì)算[1]。以標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積1800m2，實(shí)用率70%（辦公面積占標(biāo)準(zhǔn)層面積百分比）為例，男女辦公人數(shù)分別為70人。女衛(wèi)生間應(yīng)配置大便器5個(gè)，洗手盆4個(gè)，男衛(wèi)生間應(yīng)配置大便器3個(gè)，小便器2個(gè)，洗手盆3個(gè)（每間廁所大便器為3個(gè)以上者，其中1個(gè)宜設(shè)坐式大便器）[1]。男女公共廁所應(yīng)分別設(shè)置一個(gè)無障礙廁位及洗手盆，或在附近設(shè)置一個(gè)無障礙廁所。無障礙廁位的尺寸不應(yīng)小于1.80m×1.00m，且?guī)娜肟诤屯ǖ缿?yīng)方便乘輪椅者進(jìn)入和進(jìn)行回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)直徑不小于1.50m。若設(shè)置無障礙廁所，則其面積不應(yīng)小于4.00m2（約2m×2m），同樣應(yīng)方便乘輪椅者進(jìn)入和進(jìn)行回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)直徑不小于1．50m[4]。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般來說設(shè)置獨(dú)立無障礙衛(wèi)生間的效率會(huì)高一些，因?yàn)樵O(shè)置無障礙廁位會(huì)使男女衛(wèi)生間通道及空間的要求整體提高，增加公共空間面積。而且無障礙衛(wèi)生間可同時(shí)兼作為男衛(wèi)生間及女衛(wèi)生間，增加使用的靈活性。

在具體的布置上，衛(wèi)生間分為洗手盆區(qū)域及便器區(qū)域，洗手盆區(qū)域靠近入口，便器區(qū)域應(yīng)考慮視線遮擋。女衛(wèi)生間單排布置，男衛(wèi)生間大便器和小便器相對(duì)布置，使用方便而且效率較高。以外開門廁位為例，蹲便器不應(yīng)小于0.9m（寬度）×1.2m（深度），坐便器不應(yīng)小于0.9m（寬度）×1.3m（深度），單側(cè)廁所隔間至對(duì)面墻面的凈距，當(dāng)采用外開門時(shí)不應(yīng)小于1.3m，單側(cè)廁所隔間至對(duì)面小便器或小便槽的外沿的凈距，當(dāng)采用外開門時(shí)不應(yīng)小于1.3m[3]?？紤]墻面面層厚度（50mm），廁格隔斷厚度（100mm），男衛(wèi)生間最小寬度設(shè)置應(yīng)為50+350（小便器寬度）+1300+100+1300（蹲便器）+50=3150mm，女衛(wèi)生間最小寬度設(shè)置應(yīng)為50+1300+100+1300（蹲便器）+50=2800mm。

3.2 清潔間

清潔間是為保潔人員提供清洗器具的空間，可設(shè)置于衛(wèi)生間內(nèi)也可獨(dú)立設(shè)置。因?yàn)楸嵢藛T經(jīng)常進(jìn)出，為避免對(duì)使用衛(wèi)生間的人造成干擾，建議優(yōu)先考慮緊鄰衛(wèi)生間獨(dú)立設(shè)置，可共用走道以節(jié)省空間。清潔間內(nèi)設(shè)置清洗槽，面積1.5~2m2。

3.3 茶水間

茶水間內(nèi)一般配置操作臺(tái)面、飲水機(jī)、盥洗池、微波爐及儲(chǔ)物柜等，面積不宜過大，一般在3~5m2左右。宜靠近衛(wèi)生間，但出入口最好與衛(wèi)生間出入口保持一定距離。具體設(shè)置需結(jié)合核心筒整體的布局綜合考慮，因?yàn)槊娣e不大，布置相對(duì)靈活，可以利用一些邊角空間。

4 各專業(yè)機(jī)房管井

4.1 給排水管井

水專業(yè)相關(guān)管井主要有給排水管井及消防水管井。給排水管井宜布置在衛(wèi)生間居中的位置，結(jié)合衛(wèi)生間平面布局，利用邊角空間進(jìn)行布置。消防水管井宜貼邊布置，可考慮布置在電梯廳一側(cè)，每層出管可翻入梁格內(nèi)，減少對(duì)凈高的影響。

4.2 強(qiáng)弱電間

超高層辦公建筑每層需要強(qiáng)電間及弱電間各約5m2，內(nèi)設(shè)300mm寬通長(zhǎng)管井。根據(jù)核心筒整體布局，可分開布置，也可成組布置。應(yīng)該注意其開門位置盡量避開電梯廳及大堂主立面，以免影響裝修效果，也避免檢修時(shí)對(duì)主空間造成干擾。同時(shí)開門位置也應(yīng)該避開剪力墻角部，以免對(duì)結(jié)構(gòu)造成不利影響。

4.3 暖通管井

超高層辦公建筑一般有VAV空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)兩種空調(diào)系統(tǒng)。VAV空調(diào)系統(tǒng)一般用于頂級(jí)寫字樓，需要在每層設(shè)置兩個(gè)空調(diào)機(jī)房，一般設(shè)置在核心筒內(nèi)，將占用比較大的核心筒面積。風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)房則可以統(tǒng)一設(shè)在避難層，不用占用核心筒空間。對(duì)于非頂級(jí)要求的超高層辦公建筑，建議考慮采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，以增加標(biāo)準(zhǔn)層實(shí)用率。

核心筒內(nèi)暖通專業(yè)管井相對(duì)比較多，主要有加壓井、排煙井、排風(fēng)井、新風(fēng)井及冷媒水管井等。前室及樓梯間需分設(shè)加壓井，加壓井的位置需考慮便于加壓機(jī)房接管。排煙井及新風(fēng)井一般各分設(shè)兩個(gè)于核心筒兩側(cè)，因?yàn)槊繉泳谐龉艿男枨?，為減少對(duì)凈高的影響，多采用寬扁的風(fēng)管。同時(shí)，為減少核心筒剪力墻開洞，可將排煙井及新風(fēng)井設(shè)置于電梯廳兩側(cè)不需布置剪力墻的位置。排風(fēng)井主要分為衛(wèi)生間排風(fēng)及辦公空間排風(fēng)，因?yàn)椴恍枰鲲L(fēng)管，故可以考慮結(jié)合衛(wèi)生間的邊角空間進(jìn)行設(shè)置。冷媒水管井一般分設(shè)兩個(gè)于核心筒兩側(cè)或?qū)?，且有出管及開門檢修要求，可考慮結(jié)合茶水間、清潔間或衛(wèi)生間設(shè)置。

5 結(jié)語

以上對(duì)核心筒的常規(guī)組成部分一一進(jìn)行了分析，主要側(cè)重經(jīng)濟(jì)性方面。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的深入，將會(huì)有更多的優(yōu)秀超高層辦公建筑涌現(xiàn)，核心筒的設(shè)計(jì)也勢(shì)必會(huì)更加合理。