从经济性角度探讨超高层办公建筑核心筒设计

朱阳星

（广州市设计院，广东 广州510620）

0 引言

核心筒承载了超高层办公建筑的主要基本功能，包括客用电梯及电梯厅，消防疏散与救援，卫生清洁与茶水供应，各专业机房管井等。通过对这些基本功能要求的分析，优化各功能模块组合布局，以使核心筒设计更加经济。

1 客用电梯及电梯厅

客用电梯及电梯厅在核心筒中一般占据主要位置及大部分面积，该部分设计的合理与否是核心筒设计的关键。

客用电梯及电梯厅的布局主要有“一”字形或“一”字形组团，“十”字形，“Y”字形等。因为“一”字形相比“十”字形或“Y”字形减少了交叉位置的面积，布局相对更加紧凑，单从经济性考虑是较优的方案。

客用电梯的数量应该根据建筑规模、使用特点、楼层数、每层面积、人数、电梯主要技术参数等因素综合考虑。电梯配置数量应满足上下班高峰时段在30min内运送总人数90%以上的要求。办公建筑无法额定总人数时，可以按建筑面积9m2/人的指标推算[1]。

为了提升运载效率，客用电梯一般进行垂直方向上的分区甚至转换，可根据建筑高度的不同进行合理的划分。一般可考虑结合避难层进行分区，一方面冲顶高度的相对容易满足，一方面电梯机房一般比井道大，设置在避难层可以避免对标准层电梯厅的影响。

客用电梯载重比较常用的是1.6t。设置井道尺寸时应比选多家电梯厂家资料，避免后期井道尺寸不足引起较大修改。电梯一般为多台双侧布置，电梯厅的宽度不应小于两侧轿厢深度之和，同时应考虑两侧墙面饰面层厚度。

2 消防疏散与救援

消防疏散与救援是满足消防安全的基本设施，平时的使用率不高，但近年相关规范及验收的要求越来越高，越来越严格，设计时应该在充分考虑好各项设计要求的基础上尽量减少该部分功能的面积占用。

2.1 疏散楼梯

就一般的超高层办公建筑，标准层面积不会超过3000m2，可设置一个防火分区，相应的应设置两部防烟楼梯间。为了保证疏散的均衡性，两部楼梯通常分布于核心筒两侧。办公建筑疏散总净宽度应按总人数计算，当无法额定总人数时，可按其建筑面积9m3/人计算[1]，高层办公建筑疏散楼梯的最小净宽度为1200mm[2]，结合以上两点，当标准层建筑面积不大于2160m2时，疏散楼梯净宽可按1200mm设计，当标准层建筑面积在2160~3000m2之间时，疏散楼梯净宽等于标准层建筑面积/9（m2/人）×1（m/100人）。为了便于向上吊挂水带，两梯段及扶手间的水平净距不宜小于150mm[2]，加上两梯段扶手（50mm左右）及楼梯间两侧墙面面层厚度（50mm左右）均占用部分空间，综合以上各项因素，楼梯间两侧墙面间距离设置为50+梯段净宽+50+150+50+梯段净宽+50=350+2×梯段净宽。

在超高层建筑中，由于日常竖向交通主要依赖于乘客用电梯，疏散楼梯主要在安全疏散时使用，故对其踏步尺寸要求有所放宽，踏步最小宽度可按0.25m、最大高度可按0.18m，以节约使用空间和合理组织楼梯[3]。

楼梯平台的净宽不应小于梯段宽度，同样应考虑墙面面层的厚度（50mm）及扶手的宽度（50mm），多预留100mm的空间。

2.2 消防电梯

消防电梯有前室，电梯机房，每层停靠等特殊要求，为了使客梯的布置更为灵活，消防电梯通常与客梯分开设置。消防电梯可兼做货梯使用，其每层停靠的特性，及独立的前室，有利于货运流线的管理及私密性要求。

2.3 前室

超高层建筑的楼梯为防烟楼梯间，应设置前室。通常一个前室为楼梯间单独使用，不小于6m2，一个前室为楼梯间及消防电梯共用，不小于10m2。在设计时应考虑墙面面层厚度（50mm），在扣除面层厚度的情况下使面积稍有余量，尽量做到紧凑。

2.4 疏散门

前室及楼梯间的门都应为乙级防火门，防火门门框的厚度通常比较大，根据近年项目验收经验，很多验收有问题的，往往是因为没有充分考虑防火门门框的厚度而导致疏散门净宽不足。因此，在设计阶段应该预留好门框厚度及适当考虑施工误差，在疏散净宽的基础上多预留200mm的空间。

3 卫生清洁与茶水供应

卫生清洁及茶水供应等服务型功能都是与水有关的空间，建议尽量集中布置，便于给排水管线及管井设计。该部分设计尤其是卫生间的合理与否将极大的影响核心筒的效率。

3.1 卫生间

卫生间内卫生设施配置与办公人数有关，在设计的时候我们很难额定总人数，可以参考疏散总人数计算标准按其建筑面积9m2/人计算[1]。以标准层建筑面积1800m2，实用率70%（办公面积占标准层面积百分比）为例，男女办公人数分别为70人。女卫生间应配置大便器5个，洗手盆4个，男卫生间应配置大便器3个，小便器2个，洗手盆3个（每间厕所大便器为3个以上者，其中1个宜设坐式大便器）[1]。男女公共厕所应分别设置一个无障碍厕位及洗手盆，或在附近设置一个无障碍厕所。无障碍厕位的尺寸不应小于1.80m×1.00m，且厕所的入口和通道应方便乘轮椅者进入和进行回转，回转直径不小于1.50m。若设置无障碍厕所，则其面积不应小于4.00m2（约2m×2m），同样应方便乘轮椅者进入和进行回转，回转直径不小于1．50m[4]。根据设计经验，一般来说设置独立无障碍卫生间的效率会高一些，因为设置无障碍厕位会使男女卫生间通道及空间的要求整体提高，增加公共空间面积。而且无障碍卫生间可同时兼作为男卫生间及女卫生间，增加使用的灵活性。

在具体的布置上，卫生间分为洗手盆区域及便器区域，洗手盆区域靠近入口，便器区域应考虑视线遮挡。女卫生间单排布置，男卫生间大便器和小便器相对布置，使用方便而且效率较高。以外开门厕位为例，蹲便器不应小于0.9m（宽度）×1.2m（深度），坐便器不应小于0.9m（宽度）×1.3m（深度），单侧厕所隔间至对面墙面的净距，当采用外开门时不应小于1.3m，单侧厕所隔间至对面小便器或小便槽的外沿的净距，当采用外开门时不应小于1.3m[3]。考虑墙面面层厚度（50mm），厕格隔断厚度（100mm），男卫生间最小宽度设置应为50+350（小便器宽度）+1300+100+1300（蹲便器）+50=3150mm，女卫生间最小宽度设置应为50+1300+100+1300（蹲便器）+50=2800mm。

3.2 清洁间

清洁间是为保洁人员提供清洗器具的空间，可设置于卫生间内也可独立设置。因为保洁人员经常进出，为避免对使用卫生间的人造成干扰，建议优先考虑紧邻卫生间独立设置，可共用走道以节省空间。清洁间内设置清洗槽，面积1.5~2m2。

3.3 茶水间

茶水间内一般配置操作台面、饮水机、盥洗池、微波炉及储物柜等，面积不宜过大，一般在3~5m2左右。宜靠近卫生间，但出入口最好与卫生间出入口保持一定距离。具体设置需结合核心筒整体的布局综合考虑，因为面积不大，布置相对灵活，可以利用一些边角空间。

4 各专业机房管井

4.1 给排水管井

水专业相关管井主要有给排水管井及消防水管井。给排水管井宜布置在卫生间居中的位置，结合卫生间平面布局，利用边角空间进行布置。消防水管井宜贴边布置，可考虑布置在电梯厅一侧，每层出管可翻入梁格内，减少对净高的影响。

4.2 强弱电间

超高层办公建筑每层需要强电间及弱电间各约5m2，内设300mm宽通长管井。根据核心筒整体布局，可分开布置，也可成组布置。应该注意其开门位置尽量避开电梯厅及大堂主立面，以免影响装修效果，也避免检修时对主空间造成干扰。同时开门位置也应该避开剪力墙角部，以免对结构造成不利影响。

4.3 暖通管井

超高层办公建筑一般有VAV空调系统和风机盘管系统两种空调系统。VAV空调系统一般用于顶级写字楼，需要在每层设置两个空调机房，一般设置在核心筒内，将占用比较大的核心筒面积。风机盘管空调系统的机房则可以统一设在避难层，不用占用核心筒空间。对于非顶级要求的超高层办公建筑，建议考虑采用风机盘管系统，以增加标准层实用率。

核心筒内暖通专业管井相对比较多，主要有加压井、排烟井、排风井、新风井及冷媒水管井等。前室及楼梯间需分设加压井，加压井的位置需考虑便于加压机房接管。排烟井及新风井一般各分设两个于核心筒两侧，因为每层均有出管的需求，为减少对净高的影响，多采用宽扁的风管。同时，为减少核心筒剪力墙开洞，可将排烟井及新风井设置于电梯厅两侧不需布置剪力墙的位置。排风井主要分为卫生间排风及办公空间排风，因为不需要引出风管，故可以考虑结合卫生间的边角空间进行设置。冷媒水管井一般分设两个于核心筒两侧或对角，且有出管及开门检修要求，可考虑结合茶水间、清洁间或卫生间设置。

5 结语

以上对核心筒的常规组成部分一一进行了分析，主要侧重经济性方面。随着我国城市化进程的深入，将会有更多的优秀超高层办公建筑涌现，核心筒的设计也势必会更加合理。