超高層寫字樓核心筒設計,怎樣布局最合理?
(一)核心筒形狀分類
1.矩形
矩形平面式最常見、使用率最高的形式,不僅由于矩形的標準層平面占大多數(shù),還因為其易于組織核心筒各部分的交通聯(lián)系的特點,在超高層辦公樓中廣泛應用。
特點:樓梯間(消防電梯間)分居核心筒兩側(cè),中間部分并列布置電梯組群,并按照豎向分區(qū)把電梯分為若干組群,建筑物越高分的組群就越多,核心筒也就越細長;
適用范圍:適合25層左右的超高層,但是只要稍作改動就可以把適用范圍提高到40層甚至更高的高度。
2.圓形
圓形核心筒平面適合用于圓形、橢圓形的標準層平面,因為它沒有方向形的特點,同樣也適用于不規(guī)則的平面。
特點:樓梯、電梯對稱布置,衛(wèi)生間居中,上下位選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 置不變,利于水管井布置;空調(diào)機房利用電梯廳位置,空間比較完整,為日后設備升級改造預留空間;電氣間可進入檢修;
適用范圍:此核心筒平面適合40層左右的超高層,同時也適合80層左右的方案。如果是40層,電梯組分高低兩區(qū),每區(qū)20層,大概4000平方,折合每臺電梯服務5000平方建筑面積,滿足使用要求;如果是80層,建筑需要設空中大堂作為電梯轉(zhuǎn)換層。16臺電梯中分為4組,每組4臺,其中一組作為穿梭梯到達轉(zhuǎn)換層,剩余3組分為高中低3區(qū),轉(zhuǎn)換層以上再依次輪換電梯井道,無需增加井道面積。
3.三角形
三角形平面因其容易形成尖角空間,實例中應用相對較少。如果三角形邊長拉長足夠布置各電梯組群,邊角空間可以用作管井等用途,各個方向的剛度趨于平均,適宜體量較大的建筑。
特點:電梯分為穿梭電梯、區(qū)間電梯、消防電梯以及觀光電梯幾種類型:消防電梯、疏散樓梯間、觀光電梯以及管井機房分散于三個“邊角料”的區(qū)域,見縫插針,靈活布置;衛(wèi)生間則利用區(qū)間電梯的井道空間布置。另外,部分管井沿著剪力墻的外沿布置,不僅利于檢修,更避免了管線穿越剪力墻的情況,方便走管。
適用范圍:適用于規(guī)模較大的超高層辦公建筑,下圖例子豎向分為3各大區(qū),設有兩個空中大堂,每個大區(qū)又分為高中低3個小區(qū),每個小區(qū)可服務3萬平方的建筑面積,整棟建筑規(guī)模達到27萬平米左右,建筑高度可達540米左右。三角形平面也有用于較小規(guī)模建筑物的例子,但是實用率不高,不建議使用。
4.梭形
當建筑物比較扁長,且標準層為梭形時,其核心筒也多為梭形。
特點:梭形中部進深最大,用于布置電梯;電梯間、消防電梯在電梯廳兩側(cè)左右布置;梭形端部布置機房及衛(wèi)生間;管井集中在電梯組兩端以及機房附近,靠外圍布置;
適用范圍:由于梭形平面的進深較小,不宜布置較多的電梯組群,所以這類平面僅適用于建筑規(guī)模較小的辦公樓,一般為25-30層左右,適用于標準層面比較特殊的情況。
(二)電梯及電梯廳設計
電梯布置原則 電梯排布方式是核心筒設計的關(guān)鍵所在
原則一:使用方便
底層入口應有良好的易識別性和良好的集散空間,使用層電梯所處的位置應使各使用部分的步行路徑短捷、均勻。應有足夠的大小、數(shù)量和適當?shù)倪\行速度,以保證在高峰期間,每5分鐘能疏散12%-15%的總?cè)藬?shù)。
原則二:集中高效
電梯應盡可能集中布置,這樣既能減少交通設施所占面積,便于使用和管理,又可使電梯的運轉(zhuǎn)達到最高效率。通常將多臺電梯并列在一起,或并列后再相對布置成組。
原則三:分區(qū)
電梯應進行分區(qū),以提高運行效率和組織好各區(qū)乘客的交通,分區(qū)一般按每15層左右作為一區(qū)。低區(qū)層數(shù)可稍多,高區(qū)宜少些,電梯速度隨分區(qū)所在部位的增高而加快。當高度超過一定數(shù)值時,超高層建筑的電梯不僅要在平面分組,還要在垂直高度上分為若干區(qū)域,在區(qū)域交界處設有空中大堂,在中區(qū)和高區(qū)工作者,由底層交通廳分乘穿梭高速電梯組直接抵達第一或者第二空中大堂,再由空中大堂轉(zhuǎn)乘本區(qū)內(nèi)的分區(qū)電梯抵達區(qū)內(nèi)的不同樓層。
電梯組排列方式分類
“一”字形電梯組一字排開,分為上下兩排,各組群的候梯空間串聯(lián)起來,形成建筑的內(nèi)走道,核心筒的各組成部分就沿著走道布置。
特點:核心筒把標準一分為二,各電梯組群的電梯廳串聯(lián)起來,形成內(nèi)走道,走道的兩端布置疏散樓梯間,整個交通組織清晰明了,非常簡潔;主要的設備管井集中在中部,管線從管井引出后一分為二,有利于節(jié)省管線所占的空間;走道的端頭分別布置了新風機房和茶水間,都能直接對外采光通風,新風機房無需新風豎井,茶水間有良好的景觀視野,形成一個良好的休息環(huán)境;
適用范圍:適用于中等規(guī)模的超高層建筑,豎向分為高中低3個大區(qū),每個分區(qū)8臺電梯,大概服務3-4萬平米的建筑面積,因此總建筑面積大概10萬平米左右,如果標準層面積2000平米,則一共40-6-層左右,150-250平米左右。
“二”字形四組電梯分為上下左右2行2列布置,核心筒形成“魚骨”狀的交通流線,核心筒各組成部分就依附于這個骨架布置。
特點:電梯組群分區(qū)明確,易于識別;疏散樓梯與消防電梯占角布置,均衡合理;管井集中在核心筒中部,上下對齊;電氣間空間完整,方便檢修維護;
適用范圍:如果電梯組分為4個組群,分別服務于4個豎向分區(qū),則每個分區(qū)6臺電梯,約合3萬平米左右的面積,共12萬平米左右250米的建筑規(guī)模;如果4組電梯中,每一組穿梭電梯到達空中大堂,則建筑面積可達18萬平米,高度可達360米左右。
L行形兩組電梯互相垂直,核心筒形成L型布置,由此形成核心筒的基本架構(gòu)。
特點:電梯組群L型布置,電梯廳之間既互相獨立,又方便聯(lián)系;一個疏散單元位于“L”型內(nèi)側(cè),另外一個位于外側(cè),均衡布置,利于疏散;衛(wèi)生間位置固定,有利管道上下對位;管井沿著核心筒外圍布置,走管方便,避免穿越剪力墻,還不影響電梯廳凈高;利用電梯上下分區(qū)節(jié)省的空間作為新風機房以及會議室等用途,提高實用率。
適用范圍:共10臺客用電梯,分為高低兩組,每組服務約25000平米的建筑面積,則建筑物面積共5萬平米左右,適用于100-120米左右的超高層建筑。如果有一組穿梭電梯到達空中大堂,則建筑面積可達12萬平米,高度可達260米左右。
T形電梯組呈“T”型布置,相當于兩個“L”型的組合。平面左右對稱,利于交通組織、設備布置以及結(jié)構(gòu)布置。
特點:電梯組群之間分區(qū)明確,但又聯(lián)系方便,既分又合;疏散單元雖然集中在下方,但疏散口比較分散,不影響疏散距離的制約;管井及機房靠核心筒外圍布置,管線不穿越剪力墻,走管方便;設備機房空間完整,面積寬松,利于檢修及日后設備升級改造;
適用范圍:電梯分為高中低3組,每組6臺電梯,一共18臺,按每臺電梯服務5000平米樓層面積換算,總建筑面積約合9萬平米,高度150-200米左右。
十形電梯呈“十”字布置,核心筒內(nèi)部形成“十”字的走道,平面中心對稱,利于交通組織、設備布置以及結(jié)構(gòu)布置。
特點:電梯組呈“十”字布置,各組群之間分區(qū)明確,但又聯(lián)系方便,既分又合;疏散單元占角布置,中心對稱,可使平面各點疏散距離均衡;空調(diào)機房共2個,把標準層分為內(nèi)外兩個負荷區(qū)域,系統(tǒng)合理,節(jié)能減排;設備機房空間完整,面積寬松,利于檢修以及日后設備升級改造;
適用范圍:電梯組分為4個組群,低區(qū)考慮到有其它交通設施輔助,僅設4臺電梯,中高兩區(qū)均為6臺電梯,還有一組直達空中大堂。空中大堂以上又分為高中低3個區(qū),電梯井道又開始輪次使用,在無需增加井道的前提下,建筑高度可達320-350米左右,建筑面積最多可達16萬平米。
Y形核心筒中部為三角形空間,作為空調(diào)機房。而電梯組群垂直于三角形的三邊,每邊2組電梯,形成倒“Y”型布置。
特點:電梯組群垂直核心筒外墻,交通組織直接明了;電梯共分為6組,其中兩組為穿梭電梯,為別到達2個空中大堂,剩下4組為區(qū)間電梯;疏散單元占角布置,均衡合理;核心筒中心為空調(diào)機房,空間完整,面積寬松;
適用范圍:適用于規(guī)模較大的超高層辦公建筑,下圖例子分為3個大區(qū),設有兩個空中大堂,每個大區(qū)又分為高中低3個小區(qū),每個小區(qū)可服務3萬平米的建筑面積,整棟建筑規(guī)模達到27萬平米左右,建筑高度可達540米左右。
(三)空調(diào)機房及管井設計
空調(diào)機房平面位置的確定超高層建筑分層設置空調(diào)機房,已成為核心筒設計必須考慮的因素,因此考慮空調(diào)機房的位置對于核心筒設計來說也成為重要的一部分。其位置確定的原則主要是兩點:一是靠近負荷中心,均衡布置,以縮短空調(diào)管的長度,盡量避免空調(diào)管對樓層凈高影響;二是盡量靠外墻布置,以便直接引入新風,省去新風豎井。
管井平面布置原則管井的位置應盡量靠負荷中心,以利于走線和減少線路能量損耗,因此管井應靠核心筒外圍布置。具體到每個管井,則略有不同:水管井應靠近用水單元分散布置,如衛(wèi)生間、開水間以及空調(diào)機房等;電氣間不管是否進人檢修,緊鄰公共走道布置比較適宜,保證檢修時不影響辦公空間的使用;空調(diào)豎井則更需要沿核心筒外圍布置,因其水平支管尺寸較大,為避免穿越剪力墻以及盡少影響吊頂高度,在剪力墻外側(cè)布置最為理想。
空調(diào)機房的設計
空調(diào)與核心筒建筑設計關(guān)系最密切的是空調(diào)機房(分層)級空調(diào)豎井的設計,而這兩者的有無、大小及位置由采用的空調(diào)系統(tǒng)決定。根絕不用的空調(diào)系統(tǒng)各層機房、新風豎井及空調(diào)水管井的設置情況也有所不同,其適用范圍也不一樣,應綜合考慮各種情況,選用最合適的系統(tǒng)的同時,對空調(diào)機房和管井的有無、大小及位置都要合理。
(四)衛(wèi)生間及疏散樓梯的設計
衛(wèi)生間及茶水間平面設計原則衛(wèi)生間及茶水間的設計有在核心筒固定一個方位布置的做法,以便管井對齊,方便走管;但是更多的做法是,靈活利用上下電梯分區(qū)的電梯廳或者電梯井道的位置,節(jié)省面積,提高實用率。
疏散樓梯的設計核心筒在每個防火分區(qū)通常需2-3部疏散樓梯及相應的防煙前室和正壓送風系統(tǒng);疏散樓梯前室面積是6㎡,每1500㎡要一個消防電梯,前室也是6㎡,當兩種前室合并時,其何用前室面積為10㎡;這些疏散樓梯應較為均勻的布置在核心筒中,以創(chuàng)造有利的疏散條件。
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