從經濟性角度探討超高層辦公建筑核心筒設計

朱陽星

（廣州市設計院，廣東 廣州510620）

0 引言

核心筒承載了超高層辦公建筑的主要基本功能，包括客用電梯及電梯廳，消防疏散與救援，衛生清潔與茶水供應，各專業機房管井等。通過對這些基本功能要求的分析，優化各功能模塊組合布局，以使核心筒設計更加經濟。

1 客用電梯及電梯廳

客用電梯及電梯廳在核心筒中一般占據主要位置及大部分面積，該部分設計的合理與否是核心筒設計的關鍵。

客用電梯及電梯廳的布局主要有“一”字形或“一”字形組團，“十”字形，“Y”字形等。因為“一”字形相比“十”字形或“Y”字形減少了交叉位置的面積，布局相對更加緊湊，單從經濟性考慮是較優的方案。

客用電梯的數量應該根據建筑規模、使用特點、樓層數、每層面積、人數、電梯主要技術參數等因素綜合考慮。電梯配置數量應滿足上下班高峰時段在30min內運送總人數90%以上的要求。辦公建筑無法額定總人數時，可以按建筑面積9m2/人的指標推算[1]。

為了提升運載效率，客用電梯一般進行垂直方向上的分區甚至轉換，可根據建筑高度的不同進行合理的劃分。一般可考慮結合避難層進行分區，一方面沖頂高度的相對容易滿足，一方面電梯機房一般比井道大，設置在避難層可以避免對標準層電梯廳的影響。

客用電梯載重比較常用的是1.6t。設置井道尺寸時應比選多家電梯廠家資料，避免后期井道尺寸不足引起較大修改。電梯一般為多臺雙側布置，電梯廳的寬度不應小于兩側轎廂深度之和，同時應考慮兩側墻面飾面層厚度。

2 消防疏散與救援

消防疏散與救援是滿足消防安全的基本設施，平時的使用率不高，但近年相關規范及驗收的要求越來越高，越來越嚴格，設計時應該在充分考慮好各項設計要求的基礎上盡量減少該部分功能的面積占用。

2.1 疏散樓梯

就一般的超高層辦公建筑，標準層面積不會超過3000m2，可設置一個防火分區，相應的應設置兩部防煙樓梯間。為了保證疏散的均衡性，兩部樓梯通常分布于核心筒兩側。辦公建筑疏散總凈寬度應按總人數計算，當無法額定總人數時，可按其建筑面積9m3/人計算[1]，高層辦公建筑疏散樓梯的最小凈寬度為1200mm[2]，結合以上兩點，當標準層建筑面積不大于2160m2時，疏散樓梯凈寬可按1200mm設計，當標準層建筑面積在2160~3000m2之間時，疏散樓梯凈寬等于標準層建筑面積/9（m2/人）×1（m/100人）。為了便于向上吊掛水帶，兩梯段及扶手間的水平凈距不宜小于150mm[2]，加上兩梯段扶手（50mm左右）及樓梯間兩側墻面面層厚度（50mm左右）均占用部分空間，綜合以上各項因素，樓梯間兩側墻面間距離設置為50+梯段凈寬+50+150+50+梯段凈寬+50=350+2×梯段凈寬。

在超高層建筑中，由于日常豎向交通主要依賴于乘客用電梯，疏散樓梯主要在安全疏散時使用，故對其踏步尺寸要求有所放寬，踏步最小寬度可按0.25m、最大高度可按0.18m，以節約使用空間和合理組織樓梯[3]。

樓梯平臺的凈寬不應小于梯段寬度，同樣應考慮墻面面層的厚度（50mm）及扶手的寬度（50mm），多預留100mm的空間。

2.2 消防電梯

消防電梯有前室，電梯機房，每層停靠等特殊要求，為了使客梯的布置更為靈活，消防電梯通常與客梯分開設置。消防電梯可兼做貨梯使用，其每層停靠的特性，及獨立的前室，有利于貨運流線的管理及私密性要求。

2.3 前室

超高層建筑的樓梯為防煙樓梯間，應設置前室。通常一個前室為樓梯間單獨使用，不小于6m2，一個前室為樓梯間及消防電梯共用，不小于10m2。在設計時應考慮墻面面層厚度（50mm），在扣除面層厚度的情況下使面積稍有余量，盡量做到緊湊。

2.4 疏散門

前室及樓梯間的門都應為乙級防火門，防火門門框的厚度通常比較大，根據近年項目驗收經驗，很多驗收有問題的，往往是因為沒有充分考慮防火門門框的厚度而導致疏散門凈寬不足。因此，在設計階段應該預留好門框厚度及適當考慮施工誤差，在疏散凈寬的基礎上多預留200mm的空間。

3 衛生清潔與茶水供應

衛生清潔及茶水供應等服務型功能都是與水有關的空間，建議盡量集中布置，便于給排水管線及管井設計。該部分設計尤其是衛生間的合理與否將極大的影響核心筒的效率。

3.1 衛生間

衛生間內衛生設施配置與辦公人數有關，在設計的時候我們很難額定總人數，可以參考疏散總人數計算標準按其建筑面積9m2/人計算[1]。以標準層建筑面積1800m2，實用率70%（辦公面積占標準層面積百分比）為例，男女辦公人數分別為70人。女衛生間應配置大便器5個，洗手盆4個，男衛生間應配置大便器3個，小便器2個，洗手盆3個（每間廁所大便器為3個以上者，其中1個宜設坐式大便器）[1]。男女公共廁所應分別設置一個無障礙廁位及洗手盆，或在附近設置一個無障礙廁所。無障礙廁位的尺寸不應小于1.80m×1.00m，且廁所的入口和通道應方便乘輪椅者進入和進行回轉，回轉直徑不小于1.50m。若設置無障礙廁所，則其面積不應小于4.00m2（約2m×2m），同樣應方便乘輪椅者進入和進行回轉，回轉直徑不小于1．50m[4]。根據設計經驗，一般來說設置獨立無障礙衛生間的效率會高一些，因為設置無障礙廁位會使男女衛生間通道及空間的要求整體提高，增加公共空間面積。而且無障礙衛生間可同時兼作為男衛生間及女衛生間，增加使用的靈活性。

在具體的布置上，衛生間分為洗手盆區域及便器區域，洗手盆區域靠近入口，便器區域應考慮視線遮擋。女衛生間單排布置，男衛生間大便器和小便器相對布置，使用方便而且效率較高。以外開門廁位為例，蹲便器不應小于0.9m（寬度）×1.2m（深度），坐便器不應小于0.9m（寬度）×1.3m（深度），單側廁所隔間至對面墻面的凈距，當采用外開門時不應小于1.3m，單側廁所隔間至對面小便器或小便槽的外沿的凈距，當采用外開門時不應小于1.3m[3]。考慮墻面面層厚度（50mm），廁格隔斷厚度（100mm），男衛生間最小寬度設置應為50+350（小便器寬度）+1300+100+1300（蹲便器）+50=3150mm，女衛生間最小寬度設置應為50+1300+100+1300（蹲便器）+50=2800mm。

3.2 清潔間

清潔間是為保潔人員提供清洗器具的空間，可設置于衛生間內也可獨立設置。因為保潔人員經常進出，為避免對使用衛生間的人造成干擾，建議優先考慮緊鄰衛生間獨立設置，可共用走道以節省空間。清潔間內設置清洗槽，面積1.5~2m2。

3.3 茶水間

茶水間內一般配置操作臺面、飲水機、盥洗池、微波爐及儲物柜等，面積不宜過大，一般在3~5m2左右。宜靠近衛生間，但出入口最好與衛生間出入口保持一定距離。具體設置需結合核心筒整體的布局綜合考慮，因為面積不大，布置相對靈活，可以利用一些邊角空間。

4 各專業機房管井

4.1 給排水管井

水專業相關管井主要有給排水管井及消防水管井。給排水管井宜布置在衛生間居中的位置，結合衛生間平面布局，利用邊角空間進行布置。消防水管井宜貼邊布置，可考慮布置在電梯廳一側，每層出管可翻入梁格內，減少對凈高的影響。

4.2 強弱電間

超高層辦公建筑每層需要強電間及弱電間各約5m2，內設300mm寬通長管井。根據核心筒整體布局，可分開布置，也可成組布置。應該注意其開門位置盡量避開電梯廳及大堂主立面，以免影響裝修效果，也避免檢修時對主空間造成干擾。同時開門位置也應該避開剪力墻角部，以免對結構造成不利影響。

4.3 暖通管井

超高層辦公建筑一般有VAV空調系統和風機盤管系統兩種空調系統。VAV空調系統一般用于頂級寫字樓，需要在每層設置兩個空調機房，一般設置在核心筒內，將占用比較大的核心筒面積。風機盤管空調系統的機房則可以統一設在避難層，不用占用核心筒空間。對于非頂級要求的超高層辦公建筑，建議考慮采用風機盤管系統，以增加標準層實用率。

核心筒內暖通專業管井相對比較多，主要有加壓井、排煙井、排風井、新風井及冷媒水管井等。前室及樓梯間需分設加壓井，加壓井的位置需考慮便于加壓機房接管。排煙井及新風井一般各分設兩個于核心筒兩側，因為每層均有出管的需求，為減少對凈高的影響，多采用寬扁的風管。同時，為減少核心筒剪力墻開洞，可將排煙井及新風井設置于電梯廳兩側不需布置剪力墻的位置。排風井主要分為衛生間排風及辦公空間排風，因為不需要引出風管，故可以考慮結合衛生間的邊角空間進行設置。冷媒水管井一般分設兩個于核心筒兩側或對角，且有出管及開門檢修要求，可考慮結合茶水間、清潔間或衛生間設置。

5 結語

以上對核心筒的常規組成部分一一進行了分析，主要側重經濟性方面。隨著我國城市化進程的深入，將會有更多的優秀超高層辦公建筑涌現，核心筒的設計也勢必會更加合理。