淺析超高層建筑核心筒設(shè)計
——鹽城中南中心項目塔樓設(shè)計札記

黃 勇 高宇鳳

1. 北京市建筑設(shè)計研究院有限公司 北京 100045

2. 中國核電工程有限公司 北京 100840

隨著城市化進程加快，城市人口聚集飛速，城區(qū)生活用地越來越緊張，超高層建筑成為城市核心區(qū)的建設(shè)首選，其對解決城市人口劇增與用地緊張的矛盾關(guān)系，有著不可替代的優(yōu)勢。而對超高層建筑設(shè)計來說其最關(guān)鍵的可以說是核心筒設(shè)計，其設(shè)計的是否合理，水平高低直接影響著整個建筑的使用品質(zhì)及經(jīng)濟效益。

本文重點從超高層建筑核心筒平面設(shè)計及豎向設(shè)計入手，以鹽城中南中心項目為例，分析了核心筒設(shè)計合理對建筑設(shè)計的重要性。鹽城中南中心項目是本人負(fù)責(zé)完成的項目之一，項目規(guī)模較大，是典型的超高層綜合體項目，其中A塔209.7米（56層）功能為酒店客房、高端服務(wù)公寓、小戶型辦公區(qū)域、開敞辦公區(qū)域等。A塔核心筒采用中央式的核心筒布局形式，電梯進行分區(qū)設(shè)置，以此為例來分析核心筒設(shè)計具體方法，希望能給同類建筑的設(shè)計提供一些參考。

1 超高層建筑核心筒布局設(shè)計的重要性及原則

超高層建筑設(shè)計的重點，是其核心筒的布置方式，其設(shè)計應(yīng)遵循高效合理的原則。

1.1 超高層建筑核心筒布局設(shè)計的重要性

在超高層建筑設(shè)計的平面布局中，需要考慮標(biāo)準(zhǔn)層的空間使用率，衡量指標(biāo)是作為必要區(qū)域的核心筒部分面積和整個標(biāo)準(zhǔn)層平面的面積比，這個比值越小，建筑的使用效率就越高。因此超高層建筑平面布局中核心筒的布局設(shè)計是至關(guān)重要的，實際使用空間的流線和形態(tài)都是圍繞它的變化而變化的，因此在超高層建筑設(shè)計中必須重視核心筒的布局設(shè)計，將它放在首位。

1.2 超高層建筑核心筒布局設(shè)計的原則

超高層建筑核心筒的布置要考慮建筑標(biāo)準(zhǔn)層的流線組織，滿足功能需要的同時實現(xiàn)面積最經(jīng)濟化.一般情況下，核心筒與標(biāo)準(zhǔn)層總面積的占比例以一比四為宜，當(dāng)核心筒面積占比接近百分之三十時，說明建筑標(biāo)準(zhǔn)層的有效使用面積較低，不夠合理高效。

1.3 超高層建筑核心筒的平面設(shè)計

1.3.1 電梯布局設(shè)計

超高層建筑核心筒內(nèi)，面積占比最大的為電梯間井道。核心筒內(nèi)的電梯數(shù)量與建筑面積和使用人數(shù)有關(guān)，而電梯數(shù)量也決定著電梯的總面積和電梯的布置方式。根據(jù)電梯數(shù)量的多少最常見的電梯布置有一字型和對面型。每個電梯井道都是通向首層的，因此電梯要參考首層的平面位置和使用流線開始布置，在中間的轉(zhuǎn)換層隨著使用功能需求，對井道進行豎向分區(qū)，或者結(jié)合開水間及衛(wèi)生間等在平面上進行調(diào)整[1]。

1.3.2 消防疏散走道及樓梯間設(shè)計

超高層建筑中疏散是重中之重，當(dāng)意外事故發(fā)生時，疏散不可以使用電梯，必須通過疏散走到和疏散樓梯到達(dá)安全出口。因此疏散樓梯設(shè)置數(shù)量必須滿足相關(guān)規(guī)范的要求，合理布置，并且在避難層進行錯位和斷開，防止人員在樓梯內(nèi)行進時感知不到避難層的位置，不利于救援逃生。

1.3.3 衛(wèi)生間、茶水間及清潔間設(shè)計

衛(wèi)生間、茶水間及清潔間通常都緊鄰布置，這樣有利于給排水設(shè)計，使得管線相對集中。但有時為了提高標(biāo)準(zhǔn)層的實用率，管線需要豎向錯位并增加橫管進行轉(zhuǎn)換，這對于管道布置是不推薦的，但這樣的權(quán)衡是相對更經(jīng)濟合理的。

1.3.4 機電管井及用房的設(shè)計

核心筒內(nèi)的管井應(yīng)集成在核心筒范圍內(nèi)，以提高建筑空間使用率。水電管井應(yīng)避免相鄰布置，強弱電間宜分離設(shè)置，為避免強磁場對信號產(chǎn)生干擾，也可避免強弱電橋架進出線過于集中，影響走道凈高。其中滿足建筑智能化的弱電間設(shè)計，需預(yù)留冗余空間以滿足建筑可持續(xù)發(fā)展的需求。

1.4 超高層建筑核心筒的豎向設(shè)計

1.4.1 超高層建筑電梯的豎向設(shè)計

超高層建筑在豎向分辦公、公寓、酒店等不同使用功能的區(qū)域，與此對應(yīng)電梯的布置也隨著功能的不同進行豎向分區(qū)，使各個功能之間豎向交通不影響交叉。所有的電梯井道只有在首層是全部設(shè)置的，在不同的豎向功能區(qū)域，只選擇有部分電梯可達(dá)，在功能分區(qū)的邊界層設(shè)置空中轉(zhuǎn)換大堂和穿梭梯進行豎向交通聯(lián)系。這樣設(shè)置可以豎向疊加節(jié)約使用面積，提高電梯的運輸效率[2]。

1.4.2 超高層建筑管道的豎向設(shè)計

電氣、給排水管井等管道的布置，隨著電梯布置的位置在豎向分區(qū)的變化，管道的平面位置布局也會有些微的調(diào)整，這樣就需要考慮豎向管道水平方向的轉(zhuǎn)彎問題。電氣管井的轉(zhuǎn)彎需要注意強弱電之間不要靠近避免信號干擾，給排水的管道需要考慮在設(shè)置管道的區(qū)域下方不能設(shè)置電氣用房及其他不能近水的功能房間，此外還要考慮管道水平設(shè)置會占用高度空間，進而對建筑使用層高產(chǎn)生影響，因此管井布置也需要綜合考慮平面和豎向兩個維度。

以上是對超高層建筑核心筒布局設(shè)計手法的一些總結(jié)，在現(xiàn)實操作中，往往會結(jié)合建筑功能、建筑外形、建筑結(jié)構(gòu)等設(shè)計需求條件綜合設(shè)計最合適的建筑方案，從而達(dá)到更好的建筑表達(dá)效果。

2 以鹽城中南中心項目為例分析

鹽城中南中心項目是本人負(fù)責(zé)完成的主要項目之一，是典型的超高層綜合體項目。該項目位于江蘇省鹽城市解放南路東側(cè)支路以西，解放南路以東，緯十三路以北，南緯路以南區(qū)域，案名為鹽城中南中心。該地塊總用地面積約5.1萬平方米，總建筑面積約30.9萬平方米，其中地上建筑面積約20.1萬平方米，地下建筑面積10.8萬平方米，總高度209.7米。其中A塔209.7米（56層）功能為酒店客房、高端服務(wù)公寓、辦公，B塔182.8米(31層）功能為公寓，裙房32.5米（5層）功能為酒店及配套服務(wù)。本文以A塔設(shè)計為例，闡述了超高層核心筒設(shè)計的重要性、設(shè)計的原則及具體的設(shè)計方法等內(nèi)容，希望能為此類建筑設(shè)計提供一些有價值的參考。

2.1 項目背景

鹽城中南中心項目主要分三部分功能：作為制高點的A塔主要包含酒店客房、高端服務(wù)公寓、辦公；B塔僅有公寓功能；裙房則含有商業(yè)、娛樂、健身、餐飲等功能。建筑主體為地下三層（另有一層夾層），裙房一至五層，建筑高度為31米；A塔為六—五十六層，建筑高度為209.7米；B塔為六—三十一層，建筑高度為182.8米。

地下三層為車庫和設(shè)備機房；地下二層除也設(shè)車庫和設(shè)備機房外還設(shè)有酒店后勤辦公區(qū)。地下一層主要為酒店后勤辦公區(qū)和機動車庫。地下一層夾層為自行車庫。

裙房部分首層為共享大堂、酒店接待、辦公區(qū)、全日餐廳及廚房、A塔辦公大堂、B塔公寓大堂、商業(yè)區(qū)。裙房部分二層為酒店餐飲、宴會、廚房及后勤；特色餐廳區(qū)、包間、廚房及后勤。裙房部分三層為酒店風(fēng)味餐廳、包間、廚房；夜總會包間區(qū)及加工后勤區(qū)。裙房部分四層為酒店餐飲包間、會議室、廚房后勤區(qū)；特色餐廳區(qū)、包間、廚房及后勤。裙房部分五層為酒店游泳、健身、SPA等區(qū)；特色餐廳區(qū)、包間、廚房及后勤。

A塔六層為棋牌室、主題酒吧、貴賓休息室、設(shè)備用房。A塔七層、二十二層、三十九層均為避難層。設(shè)有避難區(qū)和設(shè)備機房。A塔八至二十二層為低區(qū)辦公層。A塔二十四至三十層為高區(qū)辦公層。A塔三十一層至三十八層為高端服務(wù)公寓。A塔四十至五十二層為酒店客房層。A塔五十三層為設(shè)備夾層。A塔五十四至五十六層為高端商務(wù)會所層。

B塔六層、十九層均為避難層。設(shè)有避難區(qū)和設(shè)備機房。B塔七至十八層、二十至三十一層均為公寓。

各功能之間根據(jù)使用要求通過交通流線合理串聯(lián)起來，提高使用率和得房率的同時也創(chuàng)造出舒適宜人的室內(nèi)環(huán)境，體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑綜合體的高效性和人性化。本文以A塔核心筒設(shè)計來探討該項目中的超高層塔樓核心筒的設(shè)計方法。

2.2 核心筒布置理念

核心筒功能組成包含豎向電梯、疏散走廊、疏散樓梯、設(shè)備管井、設(shè)備機房及衛(wèi)生間等。本項目核心筒布置形式采用中央型布置方式，主要功能區(qū)間電梯都采用對面布置的方式，該布置方式不僅可以使空間獲得采光最大化，通過合理的設(shè)計，還可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)層核心筒面積占比最大化。

2.3 核心筒布置手法

2.3.1 電梯井道分區(qū)布置

本項目采用按照功能的不同進行了豎向分區(qū)，從下往上一共四個分區(qū)：①低區(qū)開敞辦公：人員密度最大的區(qū)域，在塔樓的下部，設(shè)置4部電梯；②高區(qū)小戶型辦公：人員密度相對較小，在塔樓的中部，設(shè)置3部電梯；③高端服務(wù)公寓+酒店客房區(qū)：人員密度較小，在塔樓的上部，因樓層較高及品質(zhì)較高，設(shè)置6部電梯；④高端商務(wù)會所：人員密度較小，在塔樓的頂部，設(shè)置1部底層直達(dá)電梯及2部聯(lián)通客房層的電梯。各豎向分區(qū)的轉(zhuǎn)換均以避難層為分界，也兼作為電梯的沖頂。

2.3.2 入口層平面流線分區(qū)明確

將辦公入口、酒店入口設(shè)在不同方向上，人流動線清晰明確。北側(cè)布置辦公入口，對應(yīng)辦公區(qū)電梯布置在整個交通核的北側(cè)，且結(jié)合入口辦公大堂整體空間形態(tài)效果，高、低區(qū)辦公電梯廳分為兩個不同侯梯廳進入。南側(cè)布置酒店及高端服務(wù)公寓電梯，與裙房酒店區(qū)相連，并在東側(cè)設(shè)有單獨的公寓門廳。

圖1 項目首層平面圖(左)、A塔首層平面圖(右) (圖片來源：作者自繪)

2.3.3 辦公層豎向分區(qū)空間穿插

建筑辦公層設(shè)在8-30層。其中8-22層為低區(qū)辦公層，24-30層為高區(qū)辦公層，23F為避難層。在低區(qū)辦公層，將衛(wèi)生間分別設(shè)置在不停留層的電梯等候廳，有效的利用了面積。將男衛(wèi)、茶水間及清潔間集成在酒店層電梯的侯梯廳，女衛(wèi)布置在高區(qū)辦公層電梯等候廳。在高區(qū)辦公層，酒店侯梯廳作為空調(diào)機房使用。低區(qū)辦公電梯梯井不再上到本區(qū)間，整體空間作為衛(wèi)生間、清潔間使用。消防電梯均在辦公層停站并兼做貨梯使用。酒店電梯通過不停站。

圖2 A塔核心筒—低區(qū)辦公(左)、高區(qū)辦公(中)、39層避難層(右) (圖片來源：作者自繪)

2.3.4 酒店及高端服務(wù)公寓區(qū)

酒店及高端服務(wù)公寓，設(shè)在31-52層。其中31-38層為高端服務(wù)公寓，39層為避難層，40-52層為酒店客房層（40-50層為商務(wù)客房，50-52層為豪華商務(wù)套房），高端公寓與酒店客房由同一管理公司管理，通過刷卡進行人流管控。對應(yīng)辦公區(qū)的電梯的位置在此區(qū)間樓層轉(zhuǎn)換為布草間、清潔間、機房以及貴賓廳（連接54-56層的高端商務(wù)會所）。

2.3.5 高端商務(wù)會所層

高端商務(wù)會所設(shè)置在54-56層，功能為行政酒廊、商務(wù)包間、SPA等。設(shè)有一部單獨高速電梯（同時為消防電梯），從首層直通會所層，另方便酒店客房區(qū)使用，在對應(yīng)低區(qū)辦公電梯位置利用其空間，設(shè)置了兩部貴賓電梯，方便房客使用。相應(yīng)下部的的酒店電梯位置的空間，作為會所的后勤用房使用。

通過本次工程設(shè)計實踐，本人在此過程中深刻體會到超高層建筑設(shè)計中核心筒布局設(shè)計的重要地位。在建筑方案的初設(shè)階段，確定了建筑功能的豎向分區(qū)之后，就應(yīng)該著手從首層平面入手進行核心筒區(qū)域的功能布局，在這個過程中電梯的數(shù)量型號和布置方式是核心要點，在電梯參數(shù)方面設(shè)計師可以參考相關(guān)廠家提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合多方資料反復(fù)推敲，才能形成最終的方案，可以說核心筒布置合理了，整個建筑的平面布置就成功了一大半。

3 結(jié)語

超高層建筑核心筒的設(shè)計是綜合的、反復(fù)的、復(fù)雜的，需要我們不厭其煩的不斷推敲，其涉到的功能定位、項目品質(zhì)要求、機電解決方案等都會影響核心筒的布置。因筆者經(jīng)驗尚淺，設(shè)計未能面面俱到，且因定位造價等因素的調(diào)整，項目在最終設(shè)計呈現(xiàn)時也有許多遺憾與不足。建筑師在設(shè)計中，除了設(shè)計本身，還應(yīng)該綜合考慮設(shè)計之外與甲方溝通協(xié)調(diào)的過程，可以適當(dāng)去引導(dǎo)甲方一起去解決和完成整個設(shè)計過程，這樣可以避免很多不必要的反復(fù)，也可以增強整個設(shè)計的完成度。