針尖上跳舞，超高層辦公建筑交通核研究

李世偉

摘要：隨著近些年來我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對超高層辦公樓的需求越來越多，各地同時涌現(xiàn)出一大批的超高層建筑。人們對超高層建筑關(guān)注的焦點大多數(shù)集中在建筑的外立面及整體形象，對于建筑交通核的研究卻少之又少。

本文針對超高層辦公建筑的交通核進行研究和分析，結(jié)合作者的實際工程經(jīng)驗，以沈陽嘉里T2辦公樓為例，融合了從方案設(shè)計、施工圖設(shè)計到竣工過程中的一些思考。希望能拋磚引玉，引起大家共鳴。

本文分為三大部分：概念—提出超高層建筑交通核與一般建筑交通核的區(qū)別、超高層交通核設(shè)計的限制條件、分類;分析—歸納交通核平面設(shè)計原則、電梯數(shù)量估算、電梯廳布置方式與進深關(guān)系以及交通核豎向設(shè)計的模式;實際項目總結(jié)—通過建成項目總結(jié)交通核設(shè)計的關(guān)鍵以及有參考價值的數(shù)據(jù)。

在文章的最后，本文將以上信息做出總結(jié)，希望引起大家的討論與關(guān)注。

關(guān)鍵詞：? 超高層辦公建筑交通核，交通核平面設(shè)計，交通核豎向設(shè)計，實用率，管線綜合與凈高

緒? 論

超高層辦公樓設(shè)計包含了各專業(yè)各方面的知識與技能，僅僅幾千字并不足以說清，本文僅以沈陽嘉里T2辦公樓為例，融合了從方案設(shè)計、施工圖設(shè)計到竣工過程中的一些思考。希望能對后續(xù)工作有所啟發(fā)和借鑒。

一、超高層辦公建筑交通核設(shè)計概述

本章將對超高層辦公建筑的交通核進行概括的介紹，闡述超高層交通核與一般建筑交通核的區(qū)別，并對超高層交通核進行簡單的分類說明。

1、超高層交通核與一般建筑交通核的區(qū)別

（1）設(shè)計復(fù)雜化

由于超高層的高度使然，與一般建筑相比交通核的高度必然更高。這就導(dǎo)致了一系列問題的設(shè)計差異，例如電梯運行方式不一樣、消防設(shè)計更為嚴(yán)格以及設(shè)備系統(tǒng)更為復(fù)雜等，這些差異使得超高層交通核的設(shè)計比一般建筑復(fù)雜得多，難度也大得多。

（2）面積集約化

與一般建筑相比，超高層的交通核承載的功能更多，因而其需要的面積也越大，但是標(biāo)準(zhǔn)層的防火分區(qū)面積很難突破，因此如何控制超高層的實用率問題顯得尤為突出。

2、超高層交通核設(shè)計的限制與妥協(xié)

（1）建筑師與開發(fā)商的妥協(xié)—實用率的限制

一般情況下，超高層交通核都以追求高實用率為目的，實用率的高低意味著經(jīng)濟效益的高低，開發(fā)商一般都會對實用率提出限值，但同時對空間的舒適性、美觀、功能也有所期待。這就要求建筑師綜合考慮各方面因素，找出平衡點，既滿足較高的實用率，又使建筑具有較高的品質(zhì)價值。猶如在針尖上跳舞一般，在諸多限制條件中找到平衡點。

（2）建筑師與規(guī)范的妥協(xié)—消防安全的限制

在發(fā)生火災(zāi)時，由于超高層幾乎不可能通過消防云梯和消防器具向建筑外逃脫，因此如何設(shè)計一條簡潔明了的逃生線路十分必要，而且必須使這條逃生線路的疏散距離與疏散寬度得到充分的保證的同時，最好能將日常動線與避難動線結(jié)合起來，便于逃難時迅速找到逃生線路。另外，避難層是超高層特有的設(shè)計要素，樓梯在避難層的設(shè)計也是必須考慮的內(nèi)容。除此以外，樓梯間的加壓送風(fēng)、消防前室的面積大小等等，更是超高層建筑所必須考慮的問題。

（3）建筑師與結(jié)構(gòu)工程師的妥協(xié)—安全性的限制

在交通核設(shè)計過程中，為了使得交通核內(nèi)分隔靈活布局以及設(shè)備管線的自由進出，建筑師與設(shè)備工程師都傾向于框架結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)建筑超過一定高度的時候，仍然使用框架結(jié)構(gòu)會對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成威脅，結(jié)構(gòu)工程師會建議增加剪力墻的面積，或者改變結(jié)構(gòu)體系，使得建筑空間受到制約，這個矛盾需要建筑師來協(xié)調(diào)。

（4）建筑師與設(shè)備工程師的妥協(xié)—保證設(shè)備運行及升級的限制

超高層一旦建成以后，大刀闊斧的改建擴建不大可能，所以在設(shè)計之初，不僅要保證使用初期設(shè)備能夠正常地運行，還要考慮日后維護及設(shè)備升級帶來的空間擴張的需求，這些問題將直接影響建筑物的品質(zhì)及使用壽命。

3、超高層交通核設(shè)計的分類

（1）按位置的關(guān)系分類

（A）? 中心式：交通核位于平面的中心，圍繞其四周布置使用房間，使用部分占有最佳位置，采光、視線良好，交通路線短捷，交通核與平面的幾何中心位置一致，有利于超高層建筑的結(jié)構(gòu)布置，是超高層辦公建筑采用最多的一種平面形式。例如五礦大廈A座（圖1-1）

（B）? 分散式：根據(jù)交通核的數(shù)量，又分為單側(cè)式、雙側(cè)式等等，他們共同的特點是交通核位于建筑的外側(cè)，使用空間進深較大，可布置大空間景觀辦公室，底層大廳通透、寬敞。例如深圳騰訊大廈（圖1-1）

（C）? 中長式：交通核縱貫建筑的中部，兩邊可布置較大空間的辦公室，交通路線短捷，便于分組布置電梯。結(jié)構(gòu)均衡規(guī)整，水平剛度大。和中心式為使用最多的兩種交通核形式。

例如廣州保利中匯廣場寫字樓（圖1-1）

（D）? 中偏式：交通核位于建筑中部，緊靠外墻面，使用空間可享受270°的景觀資源。例如上海久事大廈（圖1-1）

（2）按平面形式分類

（A）? 矩形：為最常用的交通核形式，有正方形和矩形之分，例如中國五礦大廈A座（圖1-2）

（B）? 圓形及橢圓形：標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計成圓形或橢圓形時核心往往為相應(yīng)的形狀，例如南昌南賓國際中心（圖1-2）

（C）? 三角形及多邊形：交通核為三角形及六邊形、八角形、平行四邊形等非原始幾何形，例如上海恒隆廣場（圖1-2）

2、交通核平面布置及豎向設(shè)計

1. 電梯平面布置原則

（1） 使用方便

底層入口應(yīng)具有良好的標(biāo)識性和足夠的集散空間，使用層電梯所處的位置應(yīng)是各使用部分的步行路徑短捷、均勻。電梯應(yīng)有足夠的大小、數(shù)量和適當(dāng)?shù)倪\行速度。

（2） 集中高效

電梯應(yīng)盡可能集中布置，這樣既能減少交通設(shè)施所占面積，便于使用和管理，又可使電梯的運轉(zhuǎn)達到最高效率。通常將多臺電梯并列在一起，或并列后再相對布置成組。除此以外，電梯并列還可以解決由于“活塞效應(yīng)”帶來的氣流問題，避免產(chǎn)生高頻嘯聲，大大減輕首層受到電梯的氣流沖擊。

（3） 分區(qū)

當(dāng)高度超過一定數(shù)值時，超高層建筑的電梯不僅要在平面分組，還要在垂直高度上分為若干區(qū)域。由于高區(qū)的電梯井可與中區(qū)相同電梯組重疊，中區(qū)亦可與低區(qū)重疊，從而大大減少了電梯井道所占面積，同時由于采用了高速穿梭電梯，大大提高了中區(qū)、高區(qū)使用者的交通效率，縮短候梯時間。

2. 電梯數(shù)量估算

要準(zhǔn)確、合理、經(jīng)濟地確定電梯數(shù)量，應(yīng)計算出全部電梯所服務(wù)的建筑物內(nèi)總?cè)藬?shù)、乘梯高峰期某一限定時間內(nèi)所需服務(wù)的最大客運容量、乘客侯悌時間或電梯平均間隔時間、以及乘客從喚梯起至到達目的地的全程運行時間。當(dāng)然，這些標(biāo)準(zhǔn)與國家、地區(qū)和不同建筑性質(zhì)而有差異。以下為進行電梯配置的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

（1） 每人使用面積為4-10㎡/人，或按總建筑面積的67%-73%（一般取70%）計算使用面積

（2） 高峰等候時間為30-35s、40s、50s、60s

（3） 一般辦公（寫字）樓1臺額定載重量1000kg的電梯，服務(wù)面積可為5000㎡;高級辦公（寫字）樓1臺額定載重量1000kg的電梯，服務(wù)面積可為4000㎡;超高級辦公（寫字）樓1臺額定載重量1000kg的電梯，服務(wù)面積可為3000㎡;（資料來源：全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 第180頁）

3. 電梯廳的布置方式與深度關(guān)系

電梯廳的布置方式與侯梯廳的深度國家是有明確要求的，見下。

（候梯廳的布置方式與深度要求）表2-1（資料來源：民用建筑統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 第32頁）

3、案例分析-沈陽嘉里中心T2辦公樓

沈陽嘉里中心T2辦公樓位于沈陽市，文藝路與青年大街的交叉口。西鄰沈陽市的中軸線青年大街，北側(cè)為青年湖公園。T2寫字樓用地面積35751.3㎡，總建筑面積78647㎡，其中地上建筑面積67351㎡，地下建筑面積11296㎡，標(biāo)準(zhǔn)層面積約2000㎡，地上34層，地下4層，實用率約為73%。

1. 交通核平面設(shè)計

交通核為中長式，位于平面中心，在居中的兩個電梯廳內(nèi)布置了14臺的客用電梯，分為四組：低區(qū)、中低區(qū)、中高區(qū)以及高區(qū)。兩臺消防電梯與客用電梯分開布置，互不干擾。疏散樓梯均衡布置于東西兩側(cè)。衛(wèi)生間利用上下電梯分區(qū)空出來的電梯廳或電梯井道空間，靈活布置，提高實用率。茶水間則固定在西面樓梯間的北側(cè)，布置緊湊。管井沿交通核外圍布置，既縮短管線鋪設(shè)距離，又盡量少的影響樓層凈高。其中新風(fēng)井有兩個，分別布置在交通核的東北、西南角，均衡布置，緊鄰各自的負(fù)荷中心;水井、強弱電間緊鄰東側(cè)疏散樓梯布置，空間集中完整，便于管線布置;交通核平面設(shè)計緊湊高效，清晰合理。

2. 交通核豎向設(shè)計

交通核內(nèi)分布了12臺客用電梯，2 臺消防電梯，其中客梯分為4組，每組3臺，分別服務(wù)4個豎向分區(qū)：低區(qū)（B3層、1至13層）、中低區(qū)（B3層、1層、14-20 層）、中高區(qū)（B3層、1層、22-28層）及高區(qū)（B3層、1層、29-34層）。每臺電梯約服務(wù)5000㎡，符合甲級寫字樓的電梯配置標(biāo)準(zhǔn)。兩臺消防電梯兼做貨梯，穿梭于-4至34層，層層?？俊?/p>

3. 交通核管線綜合與凈高

凈高是體現(xiàn)一個寫字樓檔次的最重要指標(biāo)之一，且從規(guī)劃方案確定時，就不可調(diào)整。需要從方案初始就予以重視，與各專業(yè)密切配合，合理排布管線。合理利用吊頂和地面的高度，將凈高盡量提高。

T2辦公樓項目設(shè)計層高4.2米。設(shè)計目標(biāo)是電梯廳的凈高達到3米，走廊凈高達到2.6米。經(jīng)過與設(shè)備專業(yè)協(xié)調(diào)，將高度大的風(fēng)管排布在走廊與衛(wèi)生間，電梯廳只保留了必備的消防管線及電氣橋架。從而保證了電梯廳的凈高。

結(jié)? 論

本文最后將對一些在設(shè)計過程中遇到的問題，進行思考與總結(jié)，包括實用率問題、凈高與層高的問題，希望在填補自身知識不足的同時，為后續(xù)項目做技術(shù)儲備。

1.關(guān)于實用率

實用率問題是一個直接影響建筑經(jīng)濟效益的問題，實用率越高經(jīng)濟效益就越好。但是建筑師不能為了迎合開發(fā)商，一味地追求高實用率，盲目的壓縮交通核面積，并不是合理的做法，有時候只會得不償失。因為超高層建筑所需要的電梯、樓梯、設(shè)備用房及管井面積，是有下限的，低于這個限值就會影響建筑的正常運作，降低建筑的品質(zhì)。不同的建筑功能、不同的建筑規(guī)模、不同的建筑檔次，實用率也不一樣。結(jié)合作者這些年工作經(jīng)驗，超高層辦公樓或者甲級辦公樓，標(biāo)準(zhǔn)層實用率達到70%是比較合理的。普通辦公樓或者低層辦公樓可提高到75%。

2.關(guān)于層高與凈高的關(guān)系

層高問題其實是一個需要開發(fā)商、建筑師共同思考達成一致才能解決的問題。層高高了，空間舒適，但是會影響容積率，經(jīng)濟性變差。層高低了，滿足經(jīng)濟性，但是空間感受上又會覺得不舒適。作者認(rèn)為，超高層寫字樓層高在4.2-4.5米高是比較合適的，這樣才能保證辦公區(qū)的凈高達到2.8-3.0米。一般寫字樓標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)降低。

3.關(guān)于剪力墻設(shè)置

建筑師與結(jié)構(gòu)師的關(guān)系就像一個事物的兩個面，對立而又統(tǒng)一。建筑師既希望剪力墻體越少越好，同時也希望結(jié)構(gòu)可以安全穩(wěn)定。本項目在設(shè)備管井墻體開洞時，因為開洞位置均設(shè)置在了剪力墻上，結(jié)構(gòu)專業(yè)面臨了巨大的挑戰(zhàn)，建筑專業(yè)與設(shè)備專業(yè)做出了妥協(xié)與調(diào)整。究其原因是剪力墻的設(shè)置位置不夠合理，未能充分考慮全部的因素。在今后的設(shè)計中，交通核外側(cè)的管井開洞位置，在條件允許的情況下，均應(yīng)設(shè)置為填充墻。方便設(shè)備管井開洞，同時也不影響結(jié)構(gòu)的安全。

本文寫到這里，仍然有許多問題懸而未決，限于時間和精力，能做的只是拋磚引玉，引起大家的共同關(guān)注。

參考文獻

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