浅析超高层办公建筑核心筒设计

谢喆

摘 要：核心筒的设计在超高层建筑设计中一直都扮演着决定性的角色。本文以成都珠江新城A1塔楼为例，分析如何设计出经济合理，符合结构体系受力特点的超高层建筑核心筒。

关键词：超高层建筑；核心筒；电梯组织；消防

在城市飞速膨胀的今天，土地日益成为稀缺资源，催生了超高层建筑的迅速发展。超高层建筑不再仅仅是城市天际线上闪亮的明星，我们每天的日常生活都会直接或者间接地与这些庞然大物产生联系在一起。如果把超高层建筑看作功能复杂的生命体，核心筒如同这个生命体的大动脉，不仅与大厦的正常运行息息相关，也与大厦的使用率紧密联系。纵观超高层建筑的设计过程，核心筒的研究设计都是重中之重，好的核心筒设计不仅能最大程度上符合结构体系受力的要求，也能在有限的标准层空间里增加使用面积，从而达到美观，经济和谐统一的目的。

一、核心筒的布局原则

超高层建筑根据标准层的形式大致分塔式、板式和异型三类，以此相对应，核心筒的布置也分为单核、双核和多核几种类型。

核心筒的布局原则：

1.提供便捷有效的竖向交通；

2.提供完整灵活的使用空间的同时，减少公摊；

3.满足消防疏散的要求；

4.与结构体系相适应。

本文主要以成都珠江新城A1塔楼为例，解析单核核心筒的设计要点。

二、梯的组织

高速电梯的发明，解决了建筑中快速垂直交通的问题，使高层建筑成为可能。可以说，电梯是实现超高层建筑的关键性因素。在超高层建筑中，核心筒的绝大部分面积被用来设置高速电梯的井道，因此，合理设置电梯井道和消防疏散楼梯间，是事关核心筒设计成败的关键因素。

（一）竖向组织

综合电梯梯速，等待时间等因素综合分析，电梯的运行高度在50m左右是最高效的，因此，超过200m的超高层建筑中，多采取电梯分段式运行的模式。A1塔楼主要也不例外。规范规定100m以上的公共建筑应设避难层，且首层到避难层及两避难层之间不宜超过50m。而成都珠江新城A1塔楼总高240m，共53层，根据规范需设置4个避难层，由于电梯在避难层的位置不需要停靠，电梯的分段结合避难层，分为低区、中低区、中高区以及高区四段。办公楼裙房3层为大型商场，为了使每个区域的电梯服务层数较为均衡，办公室的区间电梯不需停靠商业楼层，所以4个避难层的位置分别设在5层、19层、30层、43层。各区间电梯服务层数分别是低区6～18层、中低区20～29层、中高区31～42层、高区44～53 层。每个区间的停靠层数大约10层，电梯运行高度大约50m左右，电梯运行效率最大化。

（二）平面组织

电梯厅的平面组织根据塔楼分区情况分为-低区，中低区，中高区和高区；由于办公大堂位于南侧，故塔楼的电梯厅采取面向办公大堂的一字型布局，进入大堂的人流可方便快捷的进入候梯区域；人流的上行峰值一般出现在早晨8点半至9点半，中午11点半至13点半的就餐时间会出现上行及下行的人流峰值，下午17点半至19点出现下行人流峰值。而出现上行人流峰值主要是因为大楼业主上班时间限制，对下班的高峰期等候时间的忍耐度更高，因此人流的规划应以缩短高峰期上行的等待时间为第一要务。A1塔楼的电梯平面组织采取“一”字型布局，低区、中低区的电梯厅与中高区和高区电梯厅分开设置，有利于低区、中低区的人流和中高区、高区的人流分开，提高电梯的运载效率。研究表明，超高层建筑的核心筒电梯如果服务地下室将大大增加电梯的等候时间，降低电梯的使用效率。因此，成都珠江新城A1塔楼的核心筒电梯均只服务1层以上的办公楼层，同时在大堂设置地下车库与办公大堂的转换电梯。

三、疏散和消防安全

疏散楼梯从安全的角度上来说，保持平面各方向疏散距离的均衡性很重要。A1塔楼在核心筒设置两部位于对角线位置的疏散楼梯，标准层上各点到楼梯间安全出口的距离基本相等，避免了疏散距离过远的问题；疏散楼梯在垂直方向则注重连续性，除了在避难层疏散楼梯应通过避难层方可上下之外，其余部位不应转换。A1塔楼主要是采取在梯井处封墙并分设楼梯前室，使人流必须经过避难层方可上下。

四、附属空间的布置

超高层建筑核心筒的附属空间主要包含了各类设备机房及其井道，这类空间布局原则上是填空式，尽量利用核心筒的边边角角； A1塔楼合理利用中高区和高区电梯在低区及中低区不开门的电梯厅区域，设置办公楼的各种辅助功能空间如卫生间及井道。将厕所设置在本层不使用的电梯厅内，减少了设备管道穿越剪力墙，减少结构设计的难度。

五、结语

总之，超高层的核心筒设计涉及各种综合问题，所以在方案设计的初期就应该谨慎地抉择，避免影响整个结构体系的整体性和稳定性。当然，各种类型的核心筒各有利弊，需要建筑师和甲方、专业电梯公司等等进行多方沟通及配合，选择适合工程状况且高效经济的核心筒。

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