摘要：伴随社会经济的高速发展，以及日益短缺的土地资源，超高层建筑已成为中心城市的重要建筑类型。
超高层建筑功能综合，使用人数较多，而且受限于建筑防火规范，主塔楼标准层约2000平方米，层数较多，核心筒布置是否紧凑合理，直接关系到整个建筑的经济性与使用质量。因此，总结超高层建筑核心筒设计经验显得十分迫切。而根据不同项目的设计条件及使用要求，选择最有效的垂直交通布置方式则是核心筒设计的关键。
本文将以广州金融城新建超高层办公楼实施项目为例，从竖向交通规划层面，阐述在超高层办公建筑核心筒配置方面的设计经验及研究成果。
绪论
根据《民用建筑设计通则（GB 50352-2005）》第3.1.2.3条，建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。
而核心筒体的设计则是影响超高层建筑设计品质至关重要的环节。在保证结构安全性及满足消防规范要求的前提下，筒体功能布置是否集中，竖向交通规划是否有效，直接影响着项目的经济性与日常使用体验。
因此作为建筑设计师，在项目方案前期阶段能否综合考虑结构、设备、使用效率以及项目经济性等，选择合理的电梯配置方案尤为重要。而电梯系统规划主要包括以下两方面：一、电梯配置参数；二、电梯组合方式。
本文将选取超高层建筑中最常见的办公类型作为研究对象，以广州金融城新建超高层办公建筑----新华保险大厦作为案例，从这两方面，阐述在超高层办公建筑核心筒配置方面的设计经验及研究成果。
选取实例项目概况：
新华保险大厦位于广州金融城起步区，北临黄埔大道，东面水融路。规划用地面积为8423平方米。总建筑面积为133810平方米，其中地上建筑面积为105295平方米，地下建筑面积为28515平方米。建筑高度为180米，包括地上41层，地下4层。塔楼功能为办公，标准层采用方形平面，顶部几层平面有收分。塔楼核心筒电梯竖向分为高、低两区，共16台客梯，2台消防电梯（兼货梯）。
一、电梯配置参数
电梯配置有三个主要参数，包括电梯速率、载重及数量。电梯速度越高，冲顶高度则越高，在建筑高度限定的前提下，也意味着建筑层数或层高的牺牲。电梯数量越多，则筒体占用面积越多，也会降低超高层建筑塔楼标准层的实用率。同样，电梯载重越大，运载能力越强，但电梯井道的尺寸也会相应加大，占筒体面积加大。因此三个电梯参数共同影响着塔楼的实用性与经济性。如何选择合适的电梯配置方案，不应仅考虑单一要素，需以电梯综合效率来作为衡量标准。
而最能体现电梯效率及使用者体验的衡量指标我认为是平均等待时间：即发出呼梯信号至电梯到达等候厅的平均时间。
而参照国内的超高层项目，超甲级办公楼平均等候时间小于等于30秒，甲级办公楼平均等候时间小于等于40秒。
现在我们可以尝试根据平均等候时间则可验算电梯配置是否合理。
以新华保险大厦作为计算实例：
本项目塔楼办公建筑面积为76000平方米，分为高低两区，每区配置客梯8台，共有客梯16台，电梯载重均为1.6t（21人）。
按甲级办公楼人均办公面积取值12至15平方米，则塔楼办公人数为76000/15=5067人至76000/12=6333人。
而电梯5分钟运载能力为300sx21rx0.8/T。
其中，T为电梯发梯间隔时间，也就是平均等候时间T1与停站时间T2之和。停站时间T2=停站层数x0.6x（3~5s）。新华保险大厦办公层数为6至40层，分为高低两区，电梯停站层数为17层，因此T2=17x0.6x3=31s。平均等候时间按甲级办公楼标准，取值40s。
则新华项目T=40+31=71s，5分钟运载能力为300x21x0.8/71=71人
总运载量为5067x20%=1013人至6333x20%=1267人（集中率取20%）
得出所需电梯台数为1013/71=14.3台至1267/71=17.8台
从而可以初步校验得出本项目电梯配置数量合适。
二、电梯组合方式
竖向电梯分区规划制约着电梯的组合方式，而电梯的组合方式则决定了核心筒的布置形式。关于电梯竖向分区的一般经验：
1、20层以下一般采用单区电梯系统。层数不多于20层的办公楼，单区电梯系统既能满足使用需求，也最节约核心筒面积，实现最大经济性。
2、而20层以上45层以下可以采用二区或三区电梯系统。
如富力盈信大厦，建筑高度为167m，共41层，电梯竖向分区采用高、中、低三区，高区4台取速3.5m/s，中区4台取速2.5m/s，低区6台取速1.75m/s，载重均为1.6t，共14台客梯。
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又如新华保险大厦，建筑高度为180m，共41层，电梯竖向分区采用了高、低两区，高区8台取速3.5m/s，低区8台取速2.5m/s，载重均为1.6t，共16台客梯。
由此可见，同一建筑层数电梯竖向规划并不是一个定数，分区多可以节约电梯行程，则相应电梯速度或台数有可能降低，但多一个竖向分区则转换层数相应多一个，需牺牲的转换面积及管线转折也会相应增多。另外因应不同业主需求及建筑定位，也会导致配置方案的不一。
3、45层以上一般采用三区系统。
如南昌绿地玫瑰城项目，建筑高度为184m，共45层，电梯竖向分区采用高、中、低三区，高区3台取速3.5m/s，中区6台取速2.5m/s，低区6台取速1.75m/s，载重均为1.6t，共15台客梯。
4、60层或更高层数建筑采用四区或更多分区电梯系统
如烟草大厦项目，建筑高度为309m，共71层，电梯竖向分区采用高、中高、中低、低四区，高区及中高区各配置4台客梯，中低及低区各配置7台客梯，共22台客梯。
但随着建筑层数的增高，多分区电梯系统会增加低区电梯井道浪费，造成塔楼实用率下降，因此50层及以上经常采用区中区电梯系统，即以空中大堂为链接，首层配置高速电梯通往空中大堂，再由空中大堂转乘至其余各层。以达到缩小电梯井道空间，缩短电梯运行周期，提高项目经济性的效果。
如富力盈耀大厦项目，建筑共53层，就采用了区中区的电梯组合方式。电梯竖向分为四个区，客梯井道共13个。其中5台为高速穿梭梯，直接由首层到达33F，速度为6m/s。2台服务一区（GF、7F~18F），速度取2.5m/s，由首层直接到达一区。2台服务二区（GF、19F~29F），速度取3.0m/s，由首层直接到达二区。2台服务三区（33F~42F），速度取4.0m/s。2台服务四区（43F~53F），取速4m/s。三区及四区均由5台穿梭梯由首层到达33层后再转乘电梯到达。而三区电梯与一区电梯合用井道，二区电梯与四区电梯合用井道，从而节约了核心筒的井道空间。
又如富力中心项目，建筑共54层，也是区中区电梯组合的典型案例。电梯竖向分为五个区，客梯井道共20个。其中3台为高速穿梭梯，直接由首层到达45F，速度为5m/s。3台服务一区（GF、5F~12F），速度取2.5m/s，由首层直接到达一区。4台服务二区（GF、13F~22F），速度取3.0m/s，由首层直接到达二区。5台服务三区（GF、23F~33F），速度取4.0m/s，由首层直接到达三区。5台服务四区（GF、34F~44F），速度取5.0m/s，由首层直接到达四区。而五区设4台客梯，利用二区上部的电梯井道，服务于45F至54F。该方案结合传统的竖向分区方式与区中区的规划方式。如此考虑一方面是为了提高上部电梯的效率，同时节约核心筒交通面积。另一方面，是从大楼的业主运营方式考量。因为项目定位45层及以上为业主自用楼层，如此规划有利于业主自用楼层的管理与人员分流，也提高了业主自用楼层的档次。
结语
本文从电梯配置参数及电梯组合方式两个方面，结合工程实例，论述了本人在超高层办公楼电梯规划方面的看法。由于设计初期我们往往无法依赖精密模拟计算来选定电梯配置，建筑师需要综合业主需求，项目定位，实际项目条件，设备要求等来拟定核心筒形式。故此，我希望通过经验总结及项目罗列，能为建筑师提供一点经验支持，在方案初期能更为准确的规划核心筒方案。
参考书籍文献
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相关规范
[1]《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）
[2]《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）
[3]《办公建筑设计规范》（JGJ67-2006）
论文作者:潘玉婷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/14
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