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超高层写字楼核心筒设计，怎样布局最合理？

0256建筑材料2021-07-18 12:08:00

（一）核心筒形状分类

1.矩形
矩形平面式最常见、使用率最高的形式，不仅由于矩形的标准层平面占大多数，还因为其易于组织核心筒各部分的交通联系的特点，在超高层办公楼中广泛应用。

特点：楼梯间（消防电梯间）分居核心筒两侧，中间部分并列布置电梯组群，并按照竖向分区把电梯分为若干组群，建筑物越高分的组群就越多，核心筒也就越细长；
适用范围：适合25层左右的超高层，但是只要稍作改动就可以把适用范围提高到40层甚至更高的高度。

2.圆形
圆形核心筒平面适合用于圆形、椭圆形的标准层平面，因为它没有方向形的特点，同样也适用于不规则的平面。

特点：楼梯、电梯对称布置，卫生间居中，上下位置不变，利于水管井布置；空调机房利用电梯厅位置，空间比较完整，为日后设备升级改造预留空间；电气间可进入检修；
适用范围：此核心筒平面适合40层左右的超高层，同时也适合80层左右的方案。如果是40层，电梯组分高低两区，每区20层，大概4000平方，折合每台电梯服务5000平方建筑面积，满足使用要求；如果是80层，建筑需要设空中大堂作为电梯转换层。16台电梯中分为4组，每组4台，其中一组作为穿梭梯到达转换层，剩余3组分为高中低3区，转换层以上再依次轮换电梯井道，无需增加井道面积。

3.三角形
三角形平面因其容易形成尖角空间，实例中应用相对较少。如果三角形边长拉长足够布置各电梯组群，边角空间可以用作管井等用途，各个方向的刚度趋于平均，适宜体量较大的建筑。

特点：电梯分为穿梭电梯、区间电梯、消防电梯以及观光电梯几种类型：消防电梯、疏散楼梯间、观光电梯以及管井机房分散于三个“边角料”的区域，见缝插针，灵活布置；卫生间则利用区间电梯的井道空间布置。另外，部分管井沿着剪力墙的外沿布置，不仅利于检修，更避免了管线穿越剪力墙的情况，方便走管。
适用范围：适用于规模较大的超高层办公建筑，下图例子竖向分为3各大区，设有两个空中大堂，每个大区又分为高中低3个小区，每个小区可服务3万平方的建筑面积，整栋建筑规模达到27万平米左右，建筑高度可达540米左右。三角形平面也有用于较小规模建筑物的例子，但是实用率不高，不建议使用。

4.梭形
当建筑物比较扁长，且标准层为梭形时，其核心筒也多为梭形。

特点：梭形中部进深最大，用于布置电梯；电梯间、消防电梯在电梯厅两侧左右布置；梭形端部布置机房及卫生间；管井集中在电梯组两端以及机房附近，靠外围布置；
适用范围：由于梭形平面的进深较小，不宜布置较多的电梯组群，所以这类平面仅适用于建筑规模较小的办公楼，一般为25-30层左右，适用于标准层面比较特殊的情况。

（二）电梯及电梯厅设计

电梯布置原则电梯排布方式是核心筒设计的关键所在
原则一：使用方便
底层入口应有良好的易识别性和良好的集散空间，使用层电梯所处的位置应使各使用部分的步行路径短捷、均匀。应有足够的大小、数量和适当的运行速度，以保证在高峰期间，每5分钟能疏散12%-15%的总人数。
原则二：集中高效
电梯应尽可能集中布置，这样既能减少交通设施所占面积，便于使用和管理，又可使电梯的运转达到最高效率。通常将多台电梯并列在一起，或并列后再相对布置成组。
原则三：分区
电梯应进行分区，以提高运行效率和组织好各区乘客的交通，分区一般按每15层左右作为一区。低区层数可稍多，高区宜少些，电梯速度随分区所在部位的增高而加快。当高度超过一定数值时，超高层建筑的电梯不仅要在平面分组，还要在垂直高度上分为若干区域，在区域交界处设有空中大堂，在中区和高区工作者，由底层交通厅分乘穿梭高速电梯组直接抵达第一或者第二空中大堂，再由空中大堂转乘本区内的分区电梯抵达区内的不同楼层。

电梯组排列方式分类

“一”字形电梯组一字排开，分为上下两排，各组群的候梯空间串联起来，形成建筑的内走道，核心筒的各组成部分就沿着走道布置。

特点：核心筒把标准一分为二，各电梯组群的电梯厅串联起来，形成内走道，走道的两端布置疏散楼梯间，整个交通组织清晰明了，非常简洁；主要的设备管井集中在中部，管线从管井引出后一分为二，有利于节省管线所占的空间；走道的端头分别布置了新风机房和茶水间，都能直接对外采光通风，新风机房无需新风竖井，茶水间有良好的景观视野，形成一个良好的休息环境；
适用范围：适用于中等规模的超高层建筑，竖向分为高中低3个大区，每个分区8台电梯，大概服务3-4万平米的建筑面积，因此总建筑面积大概10万平米左右，如果标准层面积2000平米，则一共40-6-层左右，150-250平米左右。

“二”字形四组电梯分为上下左右2行2列布置，核心筒形成“鱼骨”状的交通流线，核心筒各组成部分就依附于这个骨架布置。

特点：电梯组群分区明确，易于识别；疏散楼梯与消防电梯占角布置，均衡合理；管井集中在核心筒中部，上下对齐；电气间空间完整，方便检修维护；
适用范围：如果电梯组分为4个组群，分别服务于4个竖向分区，则每个分区6台电梯，约合3万平米左右的面积，共12万平米左右250米的建筑规模；如果4组电梯中，每一组穿梭电梯到达空中大堂，则建筑面积可达18万平米，高度可达360米左右。

L行形两组电梯互相垂直，核心筒形成L型布置，由此形成核心筒的基本架构。

特点：电梯组群L型布置，电梯厅之间既互相独立，又方便联系；一个疏散单元位于“L”型内侧，另外一个位于外侧，均衡布置，利于疏散；卫生间位置固定，有利管道上下对位；管井沿着核心筒外围布置，走管方便，避免穿越剪力墙，还不影响电梯厅净高；利用电梯上下分区节省的空间作为新风机房以及会议室等用途，提高实用率。
适用范围：共10台客用电梯，分为高低两组，每组服务约25000平米的建筑面积，则建筑物面积共5万平米左右，适用于100-120米左右的超高层建筑。如果有一组穿梭电梯到达空中大堂，则建筑面积可达12万平米，高度可达260米左右。

T形电梯组呈“T”型布置，相当于两个“L”型的组合。平面左右对称，利于交通组织、设备布置以及结构布置。

特点：电梯组群之间分区明确，但又联系方便，既分又合；疏散单元虽然集中在下方，但疏散口比较分散，不影响疏散距离的制约；管井及机房靠核心筒外围布置，管线不穿越剪力墙，走管方便；设备机房空间完整，面积宽松，利于检修及日后设备升级改造；
适用范围：电梯分为高中低3组，每组6台电梯，一共18台，按每台电梯服务5000平米楼层面积换算，总建筑面积约合9万平米，高度150-200米左右。

十形电梯呈“十”字布置，核心筒内部形成“十”字的走道，平面中心对称，利于交通组织、设备布置以及结构布置。

特点：电梯组呈“十”字布置，各组群之间分区明确，但又联系方便，既分又合；疏散单元占角布置，中心对称，可使平面各点疏散距离均衡；空调机房共2个，把标准层分为内外两个负荷区域，系统合理，节能减排；设备机房空间完整，面积宽松，利于检修以及日后设备升级改造；
适用范围：电梯组分为4个组群，低区考虑到有其它交通设施辅助，仅设4台电梯，中高两区均为6台电梯，还有一组直达空中大堂。空中大堂以上又分为高中低3个区，电梯井道又开始轮次使用，在无需增加井道的前提下，建筑高度可达320-350米左右，建筑面积最多可达16万平米。

Y形核心筒中部为三角形空间，作为空调机房。而电梯组群垂直于三角形的三边，每边2组电梯，形成倒“Y”型布置。

特点：电梯组群垂直核心筒外墙，交通组织直接明了；电梯共分为6组，其中两组为穿梭电梯，为别到达2个空中大堂，剩下4组为区间电梯；疏散单元占角布置，均衡合理；核心筒中心为空调机房，空间完整，面积宽松；
适用范围：适用于规模较大的超高层办公建筑，下图例子分为3个大区，设有两个空中大堂，每个大区又分为高中低3个小区，每个小区可服务3万平米的建筑面积，整栋建筑规模达到27万平米左右，建筑高度可达540米左右。

（三）空调机房及管井设计

空调机房平面位置的确定超高层建筑分层设置空调机房，已成为核心筒设计必须考虑的因素，因此考虑空调机房的位置对于核心筒设计来说也成为重要的一部分。其位置确定的原则主要是两点：一是靠近负荷中心，均衡布置，以缩短空调管的长度，尽量避免空调管对楼层净高影响；二是尽量靠外墙布置，以便直接引入新风，省去新风竖井。
管井平面布置原则管井的位置应尽量靠负荷中心，以利于走线和减少线路能量损耗，因此管井应靠核心筒外围布置。具体到每个管井，则略有不同：水管井应靠近用水单元分散布置，如卫生间、开水间以及空调机房等；电气间不管是否进人检修，紧邻公共走道布置比较适宜，保证检修时不影响办公空间的使用；空调竖井则更需要沿核心筒外围布置，因其水平支管尺寸较大，为避免穿越剪力墙以及尽少影响吊顶高度，在剪力墙外侧布置最为理想。
空调机房的设计

空调与核心筒建筑设计关系最密切的是空调机房（分层）级空调竖井的设计，而这两者的有无、大小及位置由采用的空调系统决定。根绝不用的空调系统各层机房、新风竖井及空调水管井的设置情况也有所不同，其适用范围也不一样，应综合考虑各种情况，选用最合适的系统的同时，对空调机房和管井的有无、大小及位置都要合理。

（四）卫生间及疏散楼梯的设计

卫生间及茶水间平面设计原则卫生间及茶水间的设计有在核心筒固定一个方位布置的做法，以便管井对齐，方便走管；但是更多的做法是，灵活利用上下电梯分区的电梯厅或者电梯井道的位置，节省面积，提高实用率。
疏散楼梯的设计核心筒在每个防火分区通常需2-3部疏散楼梯及相应的防烟前室和正压送风系统；疏散楼梯前室面积是6㎡，每1500㎡要一个消防电梯，前室也是6㎡，当两种前室合并时，其何用前室面积为10㎡；这些疏散楼梯应较为均匀的布置在核心筒中，以创造有利的疏散条件。