150～250m獨(dú)棟商務(wù)型辦公樓核心筒要點(diǎn)分析

王華山

廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣東 深圳 518000

引言

隨著中國城市化的發(fā)展，新科技的不斷誕生，經(jīng)濟(jì)的增長，我國新建的辦公樓也越來越多。如何有效提高辦公樓的設(shè)計(jì)質(zhì)量，解決工程設(shè)計(jì)中重難點(diǎn)的問題，尤其得加深對(duì)辦公樓的認(rèn)識(shí)，把核心筒的設(shè)計(jì)做好。

1 研究對(duì)象特征

超高層辦公樓的出現(xiàn)不僅僅滿足人們的基本物質(zhì)要求，更主要的是滿足人們?cè)诰裆霞吧虡I(yè)利益上的需求，其發(fā)展體現(xiàn)著結(jié)構(gòu)、技術(shù)、能源、美學(xué)及社會(huì)和文化的科學(xué)綜合[1]。通過對(duì)使用功能性質(zhì)和高度區(qū)間的統(tǒng)一來研究核心筒的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1.1 辦公樓功能

辦公建筑的定義較為廣泛，常見的辦公樓安按類型可分為商務(wù)辦公、總部辦公、政務(wù)辦公、公寓式辦公[2]。以政府機(jī)關(guān)單位行政事務(wù)及公共黨群服務(wù)功能為主為政務(wù)辦公，如深圳機(jī)場信息指揮大廈；作為企業(yè)的中樞系統(tǒng)，供企業(yè)獨(dú)自使用的辦公建筑理解為總部辦公，如深圳騰訊濱海大廈；以小型單元方式開展辦公為主，兼居住功能的辦公建筑為公寓式辦公，如深圳歲寶壹品；以通過分層或者分區(qū)劃分的方式；出租或出售給多個(gè)企業(yè)使用的辦公建筑理解為商務(wù)辦公，如北京保利國際廣場。商務(wù)辦公類型的辦公樓也是本文研究的對(duì)象。

1.2 辦公樓高度

因不同高度的辦公樓對(duì)核心筒的關(guān)注要點(diǎn)不同，150m級(jí)別及以下高度的辦公樓雖也有與本研究的設(shè)計(jì)要點(diǎn)有相處，但其設(shè)計(jì)自由度較高，故不在本文具體分析。250m級(jí)別及以上的辦公樓核心筒布置更為復(fù)雜，涉及消防加強(qiáng)設(shè)施、電梯轉(zhuǎn)換、空中大堂因素的要求，一般此類項(xiàng)目都為當(dāng)?shù)爻鞘械牡貥?biāo)，故本文不再具體分析。本文主要討論150～250m級(jí)別的核心筒，該類型的項(xiàng)目市場上多且需關(guān)注的要點(diǎn)相同。

2 辦公樓核心筒設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

核心筒尺寸大小受制于諸多因素，如電梯及電梯廳、疏散樓梯及前室、機(jī)房、管井、衛(wèi)生間、茶水間等布置以及結(jié)構(gòu)受力計(jì)算要求；設(shè)計(jì)人員主要對(duì)影響因素要有所認(rèn)識(shí)及在設(shè)計(jì)定案時(shí)能判斷不同方案的優(yōu)劣性。

2.1 辦公樓結(jié)構(gòu)

樓面結(jié)構(gòu)的合理選型不僅有利于合理控制建筑層高和總高度、充分利用建筑空間、節(jié)約能源、降低工程造價(jià)，而且有利于結(jié)構(gòu)受力和構(gòu)造[3]。常規(guī)辦公樓的結(jié)構(gòu)為框架-核心筒結(jié)構(gòu)：由外圍梁柱組成的框架體系與中心筒體共同組成的結(jié)構(gòu)體系；相較于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系，一般用于低地震區(qū)超高層塔樓；雙重抗震體系，堅(jiān)固性較好能滿足建筑造型需要；但對(duì)于超過250m以上的辦公樓的話并不算合理的結(jié)構(gòu)體系，建筑的高度會(huì)因此受到限制。當(dāng)超過250m以上時(shí)結(jié)構(gòu)形式一般為筒中筒結(jié)構(gòu)或巨柱結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)：建筑中有兩個(gè)核心筒，在外圍有一個(gè)大的核心筒，里面在電梯井又一個(gè)核心筒，例：深圳的中國華潤大廈。巨型結(jié)構(gòu)：整棟結(jié)構(gòu)用巨柱、巨梁和巨型支撐；相鄰立面的支撐交匯在一起，例：深圳的平安國際金融中心。150～250m的辦公樓采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)幾乎能滿足大多數(shù)的辦公樓結(jié)構(gòu)要求，且在成本控制及預(yù)算上都更為合理。

2.2 核心筒電梯

超高層一般根據(jù)建筑的高度及功能選用電梯。高層建筑中電梯設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于能夠滿足人流的運(yùn)輸，在設(shè)計(jì)中要充分考慮到建筑電梯的運(yùn)輸能力，有效解決人流運(yùn)輸?shù)膯栴}[4]。電梯的數(shù)量與整棟建筑使用舒適度和總建筑面積成正比，使用舒適度越高，電梯服務(wù)建筑面積越大，需要設(shè)置的電梯數(shù)量越多[5]。在豎向交通方向上，一個(gè)豎向分區(qū)的總建筑面積與該項(xiàng)目電梯轉(zhuǎn)換參數(shù)的比值能得出需要多少臺(tái)電梯。經(jīng)濟(jì)型級(jí)按6000m2/臺(tái)，常用級(jí)按5000m2/臺(tái)，舒適級(jí)按4000m2/臺(tái)，豪華級(jí)按小于4000m2/臺(tái)；一般設(shè)計(jì)按常用級(jí)5000m2/臺(tái)客梯考慮[6]；如業(yè)主對(duì)本辦公樓定位高可按更高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置。項(xiàng)目的電梯是否合理需要通過5min運(yùn)載率（%）和平均等候時(shí)長這兩個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行判斷；一般情況下5min運(yùn)載率（%）需要達(dá)到11%～15%，平均等候不大于30s。綜上所述首先定性辦公樓的舒適等級(jí)，按建筑面積推算出所需要的電梯數(shù)量；接著再通過按5min運(yùn)載率（%）和平均等候時(shí)長這兩個(gè)指標(biāo)判斷是否符合要求；如達(dá)不到相應(yīng)指標(biāo)的要求，可通過平面綜合考慮增減電梯數(shù)量、電梯分區(qū)、電梯速度來達(dá)到5min運(yùn)載率（%）和平均等候時(shí)長的要求。

2.3 核心筒電梯廳

電梯廳的寬度需要滿足《民用建筑設(shè)計(jì)通則GB50352-2019》6.9.1.7的要求[7]，但往往規(guī)范要求的都為最小值，實(shí)際工程項(xiàng)目需考慮采用不同裝修對(duì)凈寬的影響，乘客在等候的空間體驗(yàn)，是否該電梯廳會(huì)有搬運(yùn)大型設(shè)備的需求。往往建設(shè)單位內(nèi)部會(huì)有對(duì)辦公樓電梯廳的寬度和凈高的要求。電梯廳凈高方面需要注意兩點(diǎn)，一個(gè)是盡量讓減少管線沖電梯廳上穿過；電梯廳頂部兩邊盡量不要走管，一般會(huì)預(yù)留凹槽做燈帶。

2.4 核心筒服務(wù)配套空間

廁位數(shù)量及茶水間面積是辦公樓品質(zhì)的一種體現(xiàn)。不同業(yè)主對(duì)廁位數(shù)量及采用廁所座位還是蹲位是有要求的，每層是否都設(shè)置茶水間或者預(yù)留其他空間后續(xù)改造成空間需要業(yè)主提前進(jìn)行確認(rèn)。當(dāng)然廁所的尺寸需滿足《GB50352-2019民用建筑設(shè)計(jì)通則》6.6的要求；廁所的數(shù)量配比需同時(shí)滿足《辦公建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)J556-2019》《無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范GB50763-2012》及當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)指引要求；需要注意的是當(dāng)廁位的數(shù)量根據(jù)業(yè)主的要求配置后少于規(guī)范要求的數(shù)量化，需要經(jīng)過論證后同當(dāng)?shù)貙張D及驗(yàn)收單位咨詢可行性。

2.5 設(shè)備管井空間及凈高控制

在辦公樓核心筒中除開電梯空間，除消防疏散空間外占用最多面積的為機(jī)房及設(shè)備管道井。前期不合理的設(shè)備機(jī)房布置和在排煙和空調(diào)策略不僅會(huì)減低核心筒的實(shí)用率，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響辦公樓的凈高。

2.5.1 設(shè)備管井機(jī)房。設(shè)備管井機(jī)房的布置占據(jù)這核心筒的大部分面積；暖通、給排水、強(qiáng)電、弱電的井道都被安排在核心筒內(nèi)。因此首先要做的是在平面布置合理的情況下滿足所有機(jī)電專業(yè)對(duì)面積最小的要求，從而達(dá)到把核心筒的面積控制到最小的目的；其次機(jī)房設(shè)備布置位置應(yīng)合理，利于管道、橋架出核心筒后到達(dá)需要服務(wù)的區(qū)域。結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出機(jī)房管井平面布置建議利用核心筒邊角空間布置，提高空間利用率；機(jī)房管井布置應(yīng)上下層應(yīng)盡量對(duì)齊，便于走線，若不能對(duì)齊，應(yīng)注意管井的轉(zhuǎn)換當(dāng)業(yè)主為大租戶時(shí)，管井門可考慮開向電梯廳；其余情況管井門開向走道。

2.5.2 空調(diào)系統(tǒng)。關(guān)于凈高影響最大的一個(gè)因素是暖通空調(diào)系統(tǒng)的選型；現(xiàn)市場上主要的空調(diào)系統(tǒng)為VAV系統(tǒng)[8]、風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、VRV系統(tǒng)；其中VAV系統(tǒng)常規(guī)需要550mm的空調(diào)設(shè)備高度，風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)常規(guī)需要400mm的空調(diào)設(shè)備高度、VRV系統(tǒng)常規(guī)需要300的空調(diào)設(shè)備高度。因不同系統(tǒng)對(duì)機(jī)房面積的要求不同，且造價(jià)和品質(zhì)相差較大，需在核心筒定案時(shí)確認(rèn)系統(tǒng)的選型。VAV系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于辦公區(qū)域空氣集中處理，便于進(jìn)行凈化處理；辦公區(qū)域內(nèi)無空調(diào)水及冷凝水管道，避免了滴漏水問題；缺點(diǎn)在于辦公區(qū)域分隔靈活改造略低，樓層機(jī)房占用面積大，對(duì)凈高要求高；一般該系統(tǒng)適用于高端項(xiàng)目。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于分區(qū)控制靈活，租戶二次裝修改造方便；樓層機(jī)房積占用??；缺點(diǎn)在于辦公區(qū)域存在堵塞滴漏水隱患；不便于集中進(jìn)行空氣凈化；該系統(tǒng)適用于一般項(xiàng)目。VRV系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于加班使用靈活，部分負(fù)荷效率高；標(biāo)準(zhǔn)層占用凈高小；在部分寒冷及夏熱冬冷地區(qū)以及夏熱冬暖地區(qū)，冬季無須其他熱源即可；缺點(diǎn)在于辦公區(qū)域存在堵塞滴漏水，不便于集中進(jìn)行空氣凈化；室外機(jī)占用面積大；公區(qū)分隔改造靈活性較差。

2.5.3 排煙系統(tǒng)。工程防排煙系統(tǒng)包括機(jī)械排煙系統(tǒng)、自然排煙系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中應(yīng)引起足夠的重視，保證兩個(gè)排煙系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)[9]；同時(shí)不同的排煙系統(tǒng)也影響建筑的外立面設(shè)計(jì)。當(dāng)項(xiàng)目采用機(jī)械排煙系統(tǒng)，需要考慮在平面上的布置排煙井道；排煙系統(tǒng)中的排煙管道同時(shí)會(huì)影響室內(nèi)的凈高；采用機(jī)械排煙的優(yōu)點(diǎn)在于給外立面和平面尺度設(shè)計(jì)帶來更大的自由度，缺點(diǎn)在于會(huì)影響室內(nèi)凈高及排煙系統(tǒng)帶來成本的增加。當(dāng)項(xiàng)目采用自然排煙系統(tǒng)的話，在滿足《建筑防排煙系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)GB51251-2017》的要求下，不需要新增排煙系統(tǒng)；但可開啟扇的有效面積需滿足暖通專業(yè)對(duì)窗戶排煙的要求，因此會(huì)制約對(duì)外立面的設(shè)計(jì)；自然排煙系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于不需新增一套排煙系統(tǒng)，缺點(diǎn)在于設(shè)置可開啟扇，會(huì)限制立面設(shè)計(jì)及開啟扇中的五金構(gòu)件，也是一筆不小的開支。結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)建議中高端項(xiàng)目采用機(jī)械排煙系統(tǒng)，低端項(xiàng)目采用自然排煙系統(tǒng)。

2.6 疏散樓梯間及前室

寫字樓疏散樓間及前室相對(duì)核心筒其他部分是比較好控制。減少疏散樓梯數(shù)量以及與之配套的消防設(shè)施[10]；但需要注意當(dāng)前室和消防電梯合用時(shí)，需要考慮后期前室改造成行政電梯廳的可能性，預(yù)留裝修的面積。

3 核心筒交通分析

交通核根據(jù)在平面的不同位置的分布分為：“一”字筒，“十”字筒， 盡端筒，復(fù)合筒。以上三種名稱旨在統(tǒng)一辦公樓核心筒布局的認(rèn)識(shí)，并非絕對(duì)的命名。核心筒在考慮交通核的組合形式時(shí)候，應(yīng)結(jié)合不同條件具體情況具體分析。

3.1 “一”字筒

“一”字筒：電梯/電梯廳均按照同一方向呈一字排開，且兩端開口通向租區(qū)。因其在中區(qū)、高區(qū)時(shí)可利用核心筒進(jìn)行收分，提高辦公樓的實(shí)用率。本文討論的辦公樓建議采用此類型的筒。

3.2 “十”字筒

“十”字筒：電梯/電梯廳90°交叉布置，單層通向租區(qū)口部≥3?！笆弊滞仓泻诵耐膊贾脼椤癟”形時(shí)也進(jìn)行核心筒的收分來提高辦公樓的實(shí)用率，市場上也有采用該類型核心筒，但因收分效果不明顯故不推薦使用。“十”字筒當(dāng)核心筒布置為“十”字形時(shí)，常用于200m以上的辦公樓，高層收分效果不明顯，在本文討論的辦公樓類型中不推薦使用。

3.3 盡端筒

盡端筒：電梯廳僅單邊開口通向租區(qū)。市場上此類型的筒更少，因核心筒位于盡端，將影響辦公樓的面景區(qū)域，一般情下，追求大空間功能區(qū)域的辦公樓和總部辦公才考慮采用這種布置。

3.4 復(fù)合筒

復(fù)合筒：結(jié)合了“一”字筒，“十”字筒和盡端筒的布局方式。復(fù)合筒的出現(xiàn)是為了提高電梯的使用率，進(jìn)行疊加使用，此筒類型的辦公樓一般為250m以上的辦公樓采用。

4 結(jié)束語

辦公樓是常見的工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，卻隱藏著不少需關(guān)注的要點(diǎn)。希望通過本文的敘述，能讓沒做過辦公樓項(xiàng)目的人能更清晰地了解核心筒需關(guān)注的要點(diǎn)，通過對(duì)關(guān)注要點(diǎn)的控制讓辦公樓出現(xiàn)更多精品項(xiàng)目，用高完成度的作品來創(chuàng)造更美好的生活。