浅谈高层办公楼核心筒设计

摘要：随着经济社会的不断发展进步，城市用地日趋紧张，对现代办公对效率和效益的要求也不断提高。与此同时，大中城市和一些新兴的小城市，对高层现代办公楼的需求也日益增长。在各地中心商务区（CBD）的建设发展过程中，高层办公楼的设计正在朝着高层化、综合性、灵活性和智能化的方向发展，而核心筒作为高层办公楼的“核心”，逐渐成为评价该类建筑设计的重要标准。

关键词：高层办公建筑核心筒电梯智能化设计

中图分类号：TU97 文献标识码： A

一、高层建筑的发展历程

现代的高层建筑是在19世纪中期产业革命后逐步发展起来的。19世纪末20世纪初是近代高层建筑发展的开始阶段，1851年发明的电梯，为解决高层建筑的垂直运输创造了条件，加之钢铁工业的发展，又为近代高层建筑的发展提供了有利条件，这些有利条件促使高层建筑不断发展，20世纪50年代初，高层建筑达到20~30层，1958年达到38层，1962年纽约的美州旅馆高达50层。

随着技术的不断发展，高层建筑的高度记录不断被刷新，迄今为止，最高建筑是阿拉伯联合酋长国于2010年建成的Burj Khalifa Tower，该大楼高度达到828米，共有162层。

二、高层办公楼核心筒设计的注意点

核心筒是高层建筑向高空发展的最基本的结构构件。通常为纵、横交错的剪力墙围合而成的筒体。核心筒也是高层建筑中重要的功能空间，通常布置以下内容：垂立交通与疏散系统、设备空间、服务空间。综上所述，核心筒既是高层建筑结构的重要组成部分，又是交通、水、电、通讯、空调等设施集中的地方。各种设施内容随楼面面积、楼层数以及设备选型的不同而变化。因此，核心筒的基本尺度是比较灵活的。通过大量统计得到的经验数值：当以上三部分设置于核心筒内时，其总面积约为标准层面积的 20%-30%，高层住宅核心筒所占的比值更小一些。

2.1电梯设计标准

高层办公建筑垂直交通工具依据不同的使用功能分为乘客楼梯、服务电梯和消防电梯。它们多为成组集中布置，原则上构成电梯群筒。电梯与平面的交接形式一般有两种基本形式：插入式和直接式。对于层数多、标准层面积和人员流量均大的建筑而言，由于电梯需要量多，采用插入式较节省交通面积。另外这种方式由于可以用防火门或防火卷帘将电梯厅与公共走廊或办公空间进行防火分隔，再配合设计排烟竖井，这样可使候梯厅兼作消防前室。为了有效使用电梯，一组电梯的提升高度不宜超过一个避难层的高度。在《办公建筑设计规范》中规定建筑高度超过75m的办公建筑电梯应分区或分层使用。而按《高层民用建筑设计防火规范》[2]规定100m以上的建筑应设置避难层的要求，50m左右开始设一个避难层是一个合理的分段。除货梯和消防梯有功能和消防等方面的需要之外，每组电梯有1个通到地下室即可满足地下停车者的停车需要。

2.2 消防疏散楼梯间的设计

安全疏散是当建筑物发生火灾后确保人员生命安全的有效措施，是建筑防火中的重要内容，也是建筑防火设计中的重要环节。疏散设计的基本要求是简单明了，以便于人们在紧急情况下进行判断，同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。因此高层办公楼在垂直方向的疏散路线中，疏散楼梯和消防电梯的合理布置是防火设计好坏的关键环节。

近年来，我国办公楼设计不断总结借鉴国内外设计方面的经验和问题。一般塔式高层办公楼标准层建筑面积大约1000平方米~1500平方米，有两个独立疏散楼梯就足够了。以1500平方米一个标准层来计算，办公楼一般差不多20平方米一个人,即使以10平方米／人计算的话，每层最多150人，只需要1.5m宽的电梯、服务电梯和消防电梯，设计中后两者通常考虑合用的设计方案。其中1.2m，所以设计两个净宽1.2m的楼梯即可。防烟楼梯间也要约0.8平方米的正压送风风道及6平方米的前室，其中一个楼梯可与消防电梯合用一个10平方米的前室。

2.3 卫生间、清洁间、开水间的设计

卫生间男女一般情况下是紧邻设计，这样既方便给排水设计，也可以按规范要求合用前室。但很多建筑设计的男女器具数量是未经计算确定，未达到最佳设计比例。男厕所每40人设大便器一具，每30人设小便器一具；女厕所每20人设大便器一具；洗手盆不分男女每40人设一具。根据上述设计要求，每层人数一般不到150人。按男女各半计算，男厕内两个厕位即可，加上3个小便斗。而女厕内需要4个厕位，洗手盆男女各需要两个。清洁间必不可少，但其面积不必过大，一般情况下，一个厕位即可。小开水间可用电开水炉，附设一个洗池和小台面以满足洗涮茶杯和倾倒茶渣等方面的用水需求。

2.4强电井和弱电井的设计

强电井的大小一般根据建设方的使用要求和电气专业的设计计算结果确定。强电对管井的要求较为简单，但要基本满足各类用电负荷的电力配电系统和照明系统。一般与各类用水房间需做可靠措施的隔离，否则容易导致不必要的事故发生。最常见、实用的设计方案是紧邻电梯井道，利用筒体宽度的富余空间设置。弱电部分比较复杂，包括电话、有线电视、消防、电脑网络等，设计中不宜与强电井道紧邻或共用，否则会受到电流强磁场的干扰而导致线路信号故障，影响设备的正常使用。

2.5水管井和空调水管井的设计

水管井包括消防水管、雨水管、高位水箱上水、给水管、排污管、冷冻供水、冷冻回水、凝结水、冷却回水、冷却供水、热水管道、热循环管道等，其中热水管道和热循环管道是生活用的，一般情况下根据办公楼的实际需求设计（例如公寓式写字楼）。这类管道直径较大，可达500mm~600mm，大约要占8平方米~10平方米。管井可以根据工程实际情况考虑合并或优化组合设计，一般应分隔为两个以上相对较小的管井，既有利于检修方便，也与核心筒结构墙体的较小空间分隔布置相吻合。但应在满足功能需要的同时，为设备管道线路，也是节约工程造价的重要手段。

2.6新风机房及新风井的设计

建筑标准层设计得不太厚的时候一般不设新风机房。同时受到建筑布置和面积上的限制，超高层建筑设计中新风机房也多设在上下的避难层里，因为避难层面积一般占不到一个标准层，故可兼作设备层用，因此在核心筒里只需要留有新风管道井就行了，根据建筑物的体量由设备专业确定，一般不会超过3平方米。

三、结论

在高层办公楼核心筒设计时需要从上述6个方面进行考虑。根据在设计之初就需要对这些设计要求进行全面考量，方便后续工作的开展，避免大幅修改，减少时间精力的浪费。

参考文献：

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95 2005

张绍梁《对完善上海高层建筑有序开发建设的几点看法》 现代城市研究-2003：18（1）-18-21

寿震华《论综合体建筑设计》［J］.建筑知识， 1997（6 ）：21-23