250m以上超高層綜合體建筑的設計研究

徐楓

（北京市萬達文化旅游規(guī)劃研究院有限公司 北京市 100000）

1 研究背景及對象

超高層綜合體建筑指的是將各項功能——辦公，酒店、公寓、娛樂、商業(yè)——進行整合，使之成為豎向的城市綜合體。本文聚焦于250m以上的超高層綜合體建筑的設計研究。①因為超過250m高度的超高層建筑在豎向交通模式選擇上與250m以下有明顯的不同；②因為250m高度是超高層消防措施的分界線，針對250m的超高層在消防上需做加強措施。

2 超高層建筑綜合體的組合模式及內(nèi)部客流交通特點

2.1 客流特征

對于辦公功能空間而言，因有大量的人員辦公，人流量巨大，具有明確的交通高峰。

對于酒店功能空間而言，人流量遠小于辦公人流，但流向復雜。客房、大堂、餐廳、康體等相關功能空間的布置因項目而異，因而酒店客流相較于辦公客流具有更多的流向變化，且交通高峰特征不明顯。

對于公寓功能空間而言，人流量少且流向簡單。公寓等級越高，其使用者生活的多元化程度越高，公寓的人流量越分散。

2.2 豎向轉(zhuǎn)換模式

當超高層綜合體的高度超過250m時，通常的高區(qū)電梯直達模式受運行時長和空間使用效率的影響就變得不適用了。這時就需要借助空中轉(zhuǎn)換模式來合理經(jīng)濟地組織內(nèi)部豎向交通。再加上綜合體內(nèi)部功能的多元性，豎向轉(zhuǎn)換空間需要與功能轉(zhuǎn)換有效結合才能真正提高交通效率和平面使用率。

2.3 豎向功能組合模式

（1）辦公+酒店模式

該種功能組合模式較為常見，其疊合方式以辦公部分位于塔樓的下部樓層，酒店部分位于塔樓的上部樓層居多。辦公與酒店的客流在建筑入口層利用大堂進行分流。國內(nèi)很少有酒店位于塔樓下部樓層、辦公位于塔樓上部樓層的疊合方式例子。因為這樣電梯系統(tǒng)需要提升更多的人員到更高的樓層，既不節(jié)能也不利于疏散。

①辦公部分的交通組織模式主要有兩種方式：分區(qū)直達和穿梭轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換模式分向上轉(zhuǎn)換、雙向轉(zhuǎn)換兩種，其分區(qū)組成稱為區(qū)中區(qū)。

②酒店部分的交通組織模式則視乎酒店大堂的所在樓層的不同而有所不同。

當酒店樓層數(shù)不高，大堂設于建筑入口層時，常采用直達方式。

當酒店樓層與入口層相距較大時，常采用穿梭電梯轉(zhuǎn)換模式。先利用穿梭電梯把建筑入口層的客人運送到酒店的空中大堂，再換乘連接空中大堂與酒店客房的直達電梯。穿梭轉(zhuǎn)換模式也分有向上轉(zhuǎn)換與向下轉(zhuǎn)換兩種模式。

當酒店大堂設于建筑頂層，客房位于酒店空中大堂以下，則采用向下轉(zhuǎn)換模式。酒店的附屬功能如餐廳、休閑康樂設施常與酒店大堂有緊密的聯(lián)系，其交通連接可設獨立的電梯也可利用連接大堂與客房的進行聯(lián)系。

（2）辦公+公寓模式

該種功能組合模式國內(nèi)不常見，疊合方式為辦公部分常位于塔樓的下部樓層，公寓部分位于塔樓的上部樓層。其交通組織模式與“辦公+酒店”相似，僅公寓部分的交通組織模式與酒店稍有差異。

（3）酒店+公寓模式

該種組合因沒有辦公功能，客流壓力大大減少，也可提供更多的空間用于酒店與公寓的大堂。該種模式，公寓也多有酒店公司管理，兩者的大堂可共用。建筑下部功能無論是酒店抑或公寓，一般都采用直達模式。上部功能空間如為公寓，可采用直達模式或向上的轉(zhuǎn)換模式；如為酒店，則視酒店大堂的位置而定，直達模式、向上穿梭、向下穿梭皆可。

3 超高層綜合體（＞250m）的垂直交通系統(tǒng)

3.1 電梯系統(tǒng)配置和選型比較

電梯的配置與大樓使用性質(zhì)、電梯服務樓層的數(shù)量、樓層的高度及電梯的行程、每層的人數(shù)均息息相關。電梯效率測算的主要指標如下：

（1）高檔辦公樓層：

電梯數(shù)量的配備需保證每架電梯服務的寫字樓面積不超過4500m2；

平均候梯的時間不超過40s；

電梯的5min運載能力在11～15%之間。

客梯載重數(shù)建議選擇1600kg或1800kg。

（2）五星級酒店樓層：

高層旅館電梯數(shù)量估算一般取決于客房的數(shù)量。對于高星級酒店，每個酒店管理集團有各自的電梯標準。通常按每100間標準間一部客梯進行估算，服務梯數(shù)按客梯總數(shù)的30～40%進行估算。

酒店通常在商務（8：00～10：00）及下午（16：00～19：00）時客流較多，當酒店內(nèi)有餐廳與宴會廳時，也要考慮由此產(chǎn)生的客流。

（3）高級公寓樓層：

我國對公寓電梯性能指標沒有明確的規(guī)范要求，設置在超高層綜合體里的公寓標準都非常高，從管理上也與酒店管理類似。因此，其電梯運算可參照國外標準執(zhí)行。其到梯時隔和5min處理能力比酒店標準都要放寬很多。具體參照各公寓管理公司要求。

公寓根據(jù)等級不同，出現(xiàn)的客流高峰也存在一定的差距。在高級公寓中，客流較為分散，在低等級公寓中，與住宅客流情況類似，早晨客流高峰以下行高峰為主，傍晚客流高峰以上行高峰為主。平時時段客流為雙向交通。

3.2 新型電梯系統(tǒng)在超高層上的使用

隨著電梯技術不斷改進，超高層的高度不斷被突破，通過提高速度以減少乘梯時間的收益十分有限，但成本缺很高昂。于是，人們將提高超高層建筑電梯運輸效率的關鍵放在了不斷改進電梯技術與策略上。

（1）雙層轎廂電梯

兩個轎廂上下疊合，乘客分層同時上下，這個類似雙層巴士的電梯系統(tǒng)的優(yōu)點是加大電梯運力，提高空間利用率。但雙層轎廂電梯也有其局限性。①雙層轎廂是由兩個轎廂固定在一個轎廂架內(nèi)的整體，所以采用該電梯的建筑層高必須一致。這對建筑設計帶來很大制約。②在上下轎廂都在使用時，可能存在一個轎廂開門進出乘客，另一轎廂沒有進出需求但需忍受電梯停站的情況，影響乘梯體驗。此外，大轎廂、大功率主機對整個電梯系統(tǒng)的土建基礎、設備質(zhì)量、維保能力等要求都隨之提高。

一般說來，雙層轎廂電梯在50層以內(nèi)會有較高的效率，超過50層時則需考慮更加先進的電梯技術策略。

（2）雙子電梯系統(tǒng)

不同于雙層轎廂電梯，雙子電梯的上下轎廂擁有各自獨立的主機、控制系統(tǒng)、安全部件、對重和鋼絲繩，但共用廳門和導軌。在使用時，雙子電梯有專門的目的選層控制系統(tǒng)對乘客的呼梯信號進行分配，推薦乘客選擇合適的電梯前往目標樓層。雙子電梯轎廂的兩個轎廂可同時獨立工作，在具有兩個或更多的主服務層或樓層間有客流使用的建筑中，其效率優(yōu)勢更加明顯。在非高峰期可關閉一個轎廂，更加節(jié)能。采用普通的曳引安全部件，在制造、使用、維保等方面具有優(yōu)勢。

4 大于250m超高層消防增強措施

《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014）規(guī)定，“超過250m的建筑，其消防設計采取的特殊的防火措施，應提交國家消防主管部門組織專題研究、論證”。以長沙金融大廈項目T1塔樓為例，該塔樓300m，針對其增強的消防措施體現(xiàn)在下面幾方面：

（1）避難層設置和人員安全疏散的增強措施——由《建規(guī)》5.5.23條規(guī)定的避難層的面積指標為5.0人/m2提高至4.5人/m2。

（2）構件耐火極限的增強措施

在規(guī)范要求的數(shù)值上對所有的建筑構建的耐火極限要求進行加強。

（3）平面布局的增強措施

防煙樓梯間、前室、合用前室的門由乙級防火門提高至甲級防火門作為增強措施。

（4）消防水池的增強措施

采用以常高壓與臨時高壓相結合的消防給水系統(tǒng)，屋頂設置消防水池，儲存全部室內(nèi)消防水量（有效容積不小于648m3），重力流壓力不能滿足水壓要求的頂部樓層采用臨時高壓系統(tǒng)。

5 結語

超高層建筑往往處于用地寸土寸金的城市中心商業(yè)辦公區(qū)，要求設計得經(jīng)濟合理。本人有幸能參與若干超高層項目的設計，并在此過程中深刻體會到超高層建筑設計的綜合性。豎向交通、功能排布、人流組織、電梯配置、消防疏散等各方面合理解決才能成就一個高效安全的超高層建筑。