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超高层心脏设计实践
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设计/地产跨界深鲜

【设计优化大师】

【取势/明道/优术/合纵/践行】

超高层建筑核心筒及其电梯设计

现行建筑规范规定建筑高度超过100m的建筑属于超高层建筑。

超高层建筑在节约城市用地,提升城市形象,推动社会投资,扩大商旅交 流等方面有着特殊的作用和意义。被冠为集现代科技之大成,综合国力之象征,城市之标志。随着社会经济的高速发展和科学技术的不断创新,加上城市人口密度不断加大的特有国情,我国各大城市的超高层建筑有如雨后春笋,纷纷拔地而起,其高度和数量不断被刷新。

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,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),有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率,是设计者们必须解决的重要课题。

深圳京基金融中心大厦(100层,441.8m高)

广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目(45层,227.7m高)

广州嘉裕珠江新城F2-2之一地块项目(46层,189.5m高)

上海金茂大厦(88层,420.5m高)

上海环球金融中心(101层,492.5m高)

通过核心筒及电梯设计进行综合分析,以起抛砖引玉之效。

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。

深圳京基金融中心

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100层,高度为441.8m,功能甲级办公楼和白金五星级豪华酒店。1-72层为办公,建筑面积约为17.6万㎡,75-100层为酒店,建筑积约为4.6万㎡,在75层以上的酒店部分设计有内部中庭,拥有客房298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57.6m,短边长约为44-49m,核心筒位于中部,办工低区核心筒尺寸为37.8×23.1m,到了高区由于取消了从负一层及首层往返于39层及40层的办公穿梭电梯,核心筒尺寸缩小为34.4×23.1m。办公标准层建筑面积约为2400-2600㎡,核心筒建筑面积为715-872㎡,整个核心筒位于平面中部,周边形成采光良好、视野开阔的办公空间,办公进深为9-13m,含公共走 道面积的办公使用率达到66%-73.5%,不含公共走道面积的办公使用率约为60%。

 经统计,该超高层建筑核心筒内各项服务配套功能的指标包括:办公标准层最多的电梯井道有34个,含办公分区客用电梯20台(共4组),办公双轿厢穿梭电梯6台,从首层直接到94层酒店大堂的酒店穿梭电梯4台,消防电梯兼服务电梯2台,从地下层直接到74层酒店服务层的酒店服务电梯2台;消防疏散楼梯间及前室三个,其中两部疏散楼梯与消防电梯前室合用;公共卫生间设在分区电梯不停靠层的电梯厅位置,卫生间及茶水间的 建筑面积约为60㎡,其中男卫生间面积为25㎡,设3个大便器、4个小便器、3个洗手盆,女卫生间面积为23㎡,设4个大便器、3个洗手盆,设有独立的无障碍卫生间及茶水间;空调机房两间,面积共为88㎡;新风井面积12㎡;排风井面积10㎡;强、弱电间面积为18㎡;给排水管井面积约为6㎡。


侨鑫大厦

主楼地上45层,高度为227.7m,附楼地上17层,高度为75m,裙楼主要功能为银行营业厅及商业,附楼为酒店,主塔楼5-45层为甲级办公楼,16层及31层为避难设备层。总建筑面积约为20.9万㎡, 地上建筑面积约为15.2万㎡(其中办公建筑面积约为9.1万㎡),地下建 筑面积约为5.7万㎡。

侨鑫大厦塔楼办公楼层长边长约为53.5-45.8m,短边长约为46.9- 39.3m,核心筒位于中部,办公低区及中区核心筒尺寸25.5×19.6m,办公标准层最多的电梯井道有23个,到了办公高区,由于取消了低区及中区的电梯井道,核心筒尺寸缩小为22.4×18.9m。办公标准层设有两部疏散楼梯,疏散楼梯均与消防电梯前室合用。办公标准层建筑面积约 为1750-2250㎡,核心筒建筑面积约为420-560㎡,办公低区及中区南北 向进深约为10.7-13.9m,东西向深度为13.8m,办公高区南北向进深约 为10.2-16.0m,东西向深度为10.2-12.9m,含公共走道面积的办公使用率达到75-79%,不含公共走道面积的办公使用率达到65%-70%。

要准确、合理、经济地确定电梯的数量、载重量和速度,应计算出全部电梯所要服务的建筑物内总人数、乘梯高峰期某一限定时间内所需服务的最大客 运量、乘客候梯时间或电梯平均间隔时间、以及乘客从唤梯起至到达其目的地的全行程时间。以下供设计人员进行电梯配置时参考。

1.200m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。

2.400多米高的超高层建筑,层数大都在100层左右,建筑内人员多,为提高输送效率和减少核心筒面积,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。

3.高层办公楼电梯的数量是根据人数、高峰等候时间确定,一般可按下列数据估算:

(1)每人使用面积为4-10m²/人,或按总建筑面积的67-73%(一般取70%)计算使用面积。

(2)高峰等候时间为30-35s、40s、50s。(3)电梯载重量为1350-1600kg。

(4)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。

4.办公乘客电梯高峰期5分钟内运客量按13-15%计算,或按30分钟内运载总人数90%计。

5.酒店客梯的数量是根据酒店星级确定的,一般可按每70-100间客房配置1台载重量为1000-1600kg的客梯。

6.电梯间隔时间及候梯时间:

电梯间隔时间一般是指轿厢从门厅出发的平均时间。候梯时间常取间隔时间的60%。不同的建筑类型电梯间隔时间不同:酒店电梯间隔时间可取40-60s;多机构办公建筑上楼峰值无下楼时电梯间隔时间取25-30s,上 楼峰值有10%下楼时电梯间隔时间取30-35s,双向峰值上下楼各50%时电梯间隔时间取35-45s。

7.分区时乘客在轿厢内停留的时间一般小于60s较为理想,90-120s为 极限。

8.电梯速度分为低速(<2.5m/s)、中速(2.5-5m/s)、高速(5>m/s)和超 高速(6-10m/s)。

9.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。

10.通往最高层的观光层电梯应是直达。

11.单组电梯的数量不应多于8部。

12.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、运行速度、控制方式非常重要,且电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实,因此,在设计中尤其 对电梯的配置应予以充分重视。

END


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