超高层建筑通常体型巨大.doc

超高层建筑通常体型巨大、功能复杂、容纳人员众多，且主塔楼往往平面小、层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，也应解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），以有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率。本文以近年来笔者参与设计的部分超高层建筑深圳京基金融中心大厦（图1）、广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目（以下简称侨鑫大厦，图2）及广州嘉裕珠江新城F2-2之一地块项目（以下简称嘉裕大厦，图3）等实例来分析超高层建筑的核心筒及电梯设计。一、超高层建筑的心脏核心筒设计 超高层建筑的核心筒由钢筋混凝土浇筑而成，集合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切相关。 位于深圳市蔡屋围深圳金融中心区的京基金融中心大厦共98层，高度为439m，功能为甲级办公楼和白金五星级豪华酒店。1-74层为办公，建筑面积约为17.6万m2，；75-98层为酒店，建筑面积约为4.6万m2，在75层以上的酒店部分设计有内部中庭，拥有客房289间，客房围绕中庭环形布局，酒店接待大厅设于94层，其上为独具特色的鹅蛋形餐饮空间。大厦在18层及19层两层、37层及38层两层、55层及56层两层、73层及74层、91层及92层设置了避难区及设备层，用敞开楼梯将18层及19层、37层及38层、55层及56层连接成两层的敞开避难空间。 京基金融中心大厦办公层平面近似为长方形，南北两个长边为向外的弧形，长边长57.6米，短边长约为44-49m，核心筒位于中部，办公低区核心筒尺寸为37.823.1m（图4-a），到了高区由于取消了从负一层及首层往返于39层及40层的办公穿梭电 1.两部防烟楼梯间及两台消防电梯（兼服务电梯），前室可合用。 2.办公建筑内公共卫生间按办公人数每25人设一个大便器及洗手盆，男性员工每15-20人设一个小便器。经计算，男卫生间：大便器3个，小便器4-5个，洗手盆3个；女卫生间：大便器4-5个，洗手盆4个。还要设独立的无障碍卫生间或在男女卫生间内各设1个无障碍厕位。 3.空调机房：一般500-800m2办公面积设计一个空调机房，机房面积一般为20-30m2，每标准层空调机房面积约为40-60m2。 4.强、弱电间面积约为13-15m2。二、核心筒的核心电梯设计电梯设计是超高层建筑核心筒设计的重要环节。电梯设计不只是一般的载人载货那般简单，应满足舒适度及速度感，利用最少的电梯及电梯井道达到较为经济又能达到较高效率来满足整个建筑的垂直运输需求。电梯的性能主要取决于建筑物内人口密度、电梯的数量和类型以及电梯所服务的楼层数等因素。 对办公大楼来说，早晨上班时刻出现上行高峰客流；中午午餐时间出现强度稍小的一个下行高峰及一个上行高峰；下班时刻出现一个最为强烈的下行高峰。上行高峰形成是由于雇主要求雇员在某一时刻之前到达办公地点并开始工作，下班下行时，乘客对候梯时间的容忍程度较强，所以办公大楼交通计算一般以解决上班时上行高峰客流为目标。 酒店主要的交通模式时段是在客人入住（17:00-19:00）及退房（08:00-10:00）。这两段时间内，客人会同时进出客房及餐厅，进入及离开酒店，所以客人会乘坐电梯上行及下行。故此酒店客梯系统根据上行及下行之交通情况来模拟。 在开始时间前的某一个5分钟范围内，乘客的集中率达到高峰，即采用“5分钟输送能力”来衡量解决这一个5分钟范围内乘客的集中高峰的程度。也就是说5分钟输送能力指在5分钟内电梯所能输送的人数占要输送乘客总人数的百分比。 乘客在等待电梯时产生的烦燥，随着等待时间的加长而加强。心理实验检测得知,乘客在等待电梯时产生的烦燥心情与实际候梯时间的平方成正比。因此，乘客的候梯时间是交通计算必须考虑的一个问题，即“电梯平均运行间隔”(即平均候梯时间)。 京基金融中心大厦电梯系统设计采用国际甲级办公室的客梯计算标准： 5分钟输送能力 在上行高峰期 12% 平均运行间隔 30s 人员密度 =12m2/人 实际人员占总人数的比例 = 85% 电梯负载率 15% 平均运行间隔 50s 人员密度 = 1.5人/房间 实际人员占总人数的比例 = 100% 电梯负载率 11% 平均运行间隔 35s 人员密度 = 10m2/人 实际人员占总人数的比例 = 80% 电梯负载率 11% 平均运行间隔 45s 人员密度 = 1.75人/房间 实际人员占总人数的比例 = 100%项目功能 区域 服务楼层 服 务层数数量(台)载重(kg) 速 度(m/s)京基金融中心大厦办公低区/办公楼客梯-1，4-10F 7 4 1600 2.5-1，11-16F 7 4 1600 3.51，17，20-27F 10 6 1600 41，28-36F 10 6 1600 5高区/办公楼客梯39，41-47F 8 4 1600 2.539，48-54，57-58F 10 6 1600 3.540，59-68F 11 6 1600 440，69-72F 5 4 1600 5空中大堂/办公楼穿梭客梯(双轿箱)-1F-1F，39-40F 4 6 1600/1600 8办公楼停车场客梯 -4F-1F 5 3 1600 1.6酒店 酒店大堂，酒店客房，会议室， 会所75-90，93-94F 18 4 1600 2.5特色餐厅 93-94，96-97F 4 2 1350 1.6酒店穿梭客梯 1，4，94F 3 4 1600 9侨鑫大厦办公 低区/办公楼客梯 1，4-15F 13 5 1600 3.5中区/办公楼客梯 1，16-30F 16 8 1600 5.0高区/办公楼客梯 1-2，32-45F 16 8 1600 6.0嘉裕大厦裙楼 商业，餐厅，桑拿洗浴1-5F 5 3 1600 1.5办公 低区/办公楼客梯 1，6-13F 9 5 1600 2公寓 中区/酒店式公寓 1，15-29F 16 4 1600 2.5酒店 高区/酒店 1，15，31-46F 18 6 1600 4下表列出上述三幢超高层建筑的电梯安排一览表：图1-3 电梯负载率 50%办公区客用电梯系统设计所采用的标准与侨鑫大厦相同。通过模拟分析，嘉裕大厦塔楼办公区由5台客梯提供电梯运输服务，4台客梯服务于酒店式公寓，6台客梯服务于酒店客房（图10）。 通过以上的实例分析，200m高的超高层办公（或酒店）建筑，一般层数为40多层，根据消防的要求要设置避难层，两个避难层之间一般不超过15层，200m高的超高层建筑要设置两个避难层，竖向交通通常按消防避难层的设置采取分区停靠的方式，分为低、中、高三个区。而400多米高的超高层建筑，层数大都在100层左右，建筑内人员多，为提高输送效率，可配置双层轿厢电梯，通常采取设转换厅+分区停靠方式，有效设计超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务，并把局部区域电梯系统地组织起来，为人们提供快速、高效、平稳的垂直服务。电梯分区宜以建筑高度50m或10-12个电梯停靠站为一个区。办公建筑一台1000kg客梯服务的建筑面积为4000-5000m2，超高层办公1000kg客梯服务的建筑面积可为3000m2。为提高效率，超高层办公电梯载重量可取1600kg，第1个50m电梯速度可采用1.75m/s，然后每隔50m升一级，速度加1-1.5m/s，超高层建筑可取高值。单组电梯的数量不应多于8台，候梯厅的深度应不小于3m，且不宜大于4.5m。在超高层建筑中电梯作为垂直交通工具，其数量的配置、控制方式及有关参数的选定不仅直接影响建筑物的一次投资，而且还将影响建筑物的使用安全和经营服务质量。恰当地选用电梯的台数、容量、运行速