高层办公楼核心筒设计研究.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高层办公楼核心筒设计研究,1,垂直交通,水平交通,辅助空间,设备空间,研究内容,纲要,2,垂直交通,纲要,1.,核心筒的竖向收进,1.1,按电梯分区逐区消减,1.2,核心筒整体缩小,电梯的竖向分区系统,2.1,电梯类别,2.2,电梯分区的,优点,2.3,单区电梯,系统,2.4,多,区电梯系统,2.5,区中区电梯系统,2.6,电梯转换层的位置,电梯数量的计算,楼梯的设计,4.1,楼梯的作用,4.2,疏散楼梯的设计,4.3,楼梯位置与电梯的,关系,3,垂直交通,1.,核心筒的竖向收进,对于超高层的核心筒，几乎不可能是上从上到下一成不变的，核心筒基于以下原因在竖向会有变化：,随着电梯分区的变化而变化。基于电梯分区的,缘故，超高层建筑,的电梯井道,越往,上就越,少，核心,筒截面自然产生变化,。,随着竖向空间形态的变化而变化,。,随着体形的变化而变化。,4,垂直交通,1.,核心筒的竖向收进,当标准层处于低区时，电梯井道最多，处于中区时，低区的电梯井道及候梯厅就可以另作他用了，同样，到了高区时中区的电梯井道及候梯厅也可以腾出来了。随着标准层越来越小，核心筒平面也越来越小。,1.1,按电梯分区逐区消减,香港中银大厦平面,5,垂直交通,1.,核心筒的竖向收进,由于体形的变化，有些建筑物越往上越小，核心筒按分区逐区消减当然也是可行的。但是容易造成核心筒各向刚度不均衡，引起偏心。应该设法使它能够以中心为基点整体缩小，就像剥了一层“年轮”，面积减少了但依然是居中布置，各向刚度保持一致。,1.2,核心筒整体缩小,东塔竖向分区示意图,6,每个分区的穿梭电梯（从基层直通中区、高区的电梯转换层）,各,分区的电梯,各功能区独立的服务梯（部分兼消防电梯）,观光,厅或顶层餐厅的专用电梯,VIP,电梯（根据需要设置）,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.1,电梯类别,7,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.2,电梯分区的优点,1),停站数减少，设备费降低；,2),电梯服务层站减少，运行时间缩短，电梯数量减少；,3),将人员流量大的部门设在低层，提高经济效益；,4),分区停站，使得高速电梯有效使用；,5),低层区电梯机房上部或者高层区候梯厅下部的面积，可另作他用，提高实用率。,8,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.3,单区电梯系统,适用于层数不多，建筑面积不大的高层建筑，不分区但可分为逐层停或者单双层停两种方式。,对于超高层建筑来说，采用这种系统无疑是效率低下且投资巨大的，因此几乎没有超高层采用单区电梯系统的例子。,9,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.4,多区电梯系统,分区原则,：,1.,每约,10,层或十几层分作一区,.,；,2.,低层区层数宜多些，高层区层数宜少些，建筑竖向空间布局时注意，把人多的空间布置在低层区，人多的空间布置在中高层区；,3.,电梯的速度可随着分区所在部位的增高而加快，即高层区电梯比中低层区的快。,根据分区数量的不同，可以分为以下几种不同分区方式,：,10,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.4,多区电梯系统,1.,高低二区电梯系统,将建筑垂直方向分为高低二区，电梯分区服务，既安全、方便，又经济、快速。,例如广州富力盈隆大厦；广东国际贸易大厦。,11,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.4,多区电梯系统,2.,高中低三区电梯系统,将建筑分为三区，高区电梯、中区电梯及低区电梯。不仅可用于规模较大的建筑,.,规模不大的建筑也可使用。,如日本第一劝业银行大厦。标准层约,2700,，三区电梯，每区,8,台，低层区,1-13,层，中层区,14-23,层，高层区,24-32,层。,又如深圳国际贸易中心大厦。主体高,50,层，每层约,1300,，实际上也分成高中低,三区。设有,14,台电梯,.,低层区,6,台，从地下室运行至,22,层；中层区,6,台，从,22,层到,43,层；高层区只设,2,台，,44-50,层。电梯速度逐区加快，由,3.6m/s,到,6.0m/s,。,12,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.4,多区电梯系统,3.,低、中低、中高、高四区电梯系统,当层数达到,40,层或以上时，宜分成,4,区，低区电梯、中低区电梯、中高区电梯及高区电梯。,日本的世界贸易中心大厦。地上,40,层，总建筑面积,153841,，标准层面积,2470,，净有效面积,1770,，方形核心筒里布置四组电梯，服务于四个分区，电梯分区及各项指标如下表。,13,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.4,多区电梯系统,4.,低、中低、中中、中高、高五区电梯系统,当层数达到,60,层或更高时，采用五区电梯布局。为提高运载能力与效率，采用双层厢电梯或大容量单层厢电梯。,如美国汉考克大厦。,60,层全部采用双层厢电梯，奇数层由首层出发，偶数层由夹层出发，首层与夹层之间有扶梯连接。五个分区的层次：,1-16,层、,15-26,层、,25-36,层、,35-48,层及,47-60,层。每区由一组电梯服务，最高一组电梯，是由首层快速到,47,层，再开始逐层停靠。,14,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.5,区中区电梯系统,当建筑超过一定高度的时候，不断增加分区的数量，意味着低层区的电梯井道越来越多，核心筒不断增大，实用率也越来越低。当低于一定数值的时候，继续采用多区的电梯系统，就显得不经济了。这种情况下，宜,将建筑在竖向再分为若干大区，大区之间以空中大堂连接，首层设有高速电梯直达空中大堂后，再以此为出发层到达目标层,，从而加快了电梯运行速度，缩短电梯运行周期的同时，大大减少井道空间，提高实用率。这就是,区中区电梯系统,产生的原因及优势了。,15,垂直交通,2.,电梯的竖向分区系统,2.5,区中区电梯系统,广州珠江新城的西塔共,103,层,1-66,层为,办公区，,67-103,层为酒店,区,；,酒店,独立一个,分区，,办公区,在,31,层和,49,层,设了,两个空中大堂,作为电梯,转换，把,办公区分成高中低,3,个大,区。,其中,办公低区又分为,3,个,小区，办公,中区和高区各分成,2,个,小区,。,16,空中大堂在避难,/,设备层之间,：,下,一段电梯组的机房，和上一段电梯的底坑均出现在标准层，会占用核心筒内的可用,面积；,当电梯厅充当核心筒内走廊时（这种情况在核心筒设计时极为普遍），电梯机房因布置控制柜的需要，很可能会突出走廊，迫使办公走廊净宽变窄，影响日常,使用；,若采用,电梯机房与控制柜上下叠加的方式布置，除占用更多标准层面积外，由于空间狭窄，日后维护不太,方便；,为实现换乘衔接，所需电梯井道数也必须比区域电梯多一组（,N+1,组，,N,为区域电梯的组数），如图例中区域电梯为两组，而核心筒内为实现换乘，需要占用三组电梯的井道面积。,垂直交通,2.6,电梯转换层的位置（与避难层的关系）,2.,电梯的竖向分区系统,17,空中大堂在避难,/,设备,层,下面,：,下一段的最后一组电梯机房和穿梭梯的机房可以安排在避难,/,设备层中，有足够的空间布置,机房；,上一段电梯的底坑仍会占用少量的标准层面积，且因无停靠要求的避难,/,设备层而增加了不必要的,行程；,井道数量也是,N+1,。,垂直交通,2.6,电梯转换层的位置（与避难层的关系）,2.,电梯的竖向分区系统,18,空中大堂在避难,/,设备,层上面：,下一段的最后一组电梯机房和上一段第一组电梯的底坑均能在布置在避难,/,设备层,中；,当避难,/,设备层的总高度大于或等于电梯顶层高度,+,机房高度,+,底坑高度时（当穿梭梯为双轿厢时，避难,/,设备层高度只需要大于等于电梯冲顶高度,+,机房高度（见图,2.c2,），意味着上一段电梯组能直接位于下一段最后一组电梯之上，共用一个电梯井道投影,面积；,电梯井道数量与实际需要的区域电梯组数量一致，对减少核心筒面积，提高标准层使用率有很大,帮助；,在这种情况下由于上一段电梯不需要避让下一段电梯突出的机房，在电梯布置上拥有更大的灵活性，可见这种空中大堂的位置是最为理想的。,垂直交通,2.6,电梯转换层的位置（与避难层的关系）,2.,电梯的竖向分区系统,19,垂直交通,3.,电梯数量的计算,20,垂直交通,4.,楼梯,作为,下面几层，特别是二、三层的,主要垂直交通工具；,作为,间层之间的,交通；,作为,疏散,通道。,4.1,楼梯的作用,21,垂直交通,4.,楼梯,核心,筒在每个防火分区通常需,23,部疏散楼梯及相应的防烟前室和正压送风系统；,疏散楼梯前室面积是,6,，每,1500,要一个消防电梯，前室也是,6,，当两种前室合并时，其合用前室面积为,10,；,这些疏散楼梯应较为均匀地布置在核心筒中，以创造有利的疏散条件；,4.2,疏散楼梯的设计,22,垂直交通,4.,楼梯,4.3,楼梯位置与电梯的关系,楼梯放在电梯对面,楼梯,环绕,电梯,楼梯,在电梯的背面或侧面,楼梯,的休息平台与电梯厅相结合,23,垂直交通,4.,楼梯,4.4,楼梯间在避难层的设计,通向避难层的防烟楼梯应在避难层分隔、同层错位或上下层断开，但人员均必须经避难层方能上下。其目的是当火灾发生时，强制性把人流先引向避难层，避免逃难时人们慌不择路，错过了避难层。因此，楼梯间在避难层就要经过转换，,其做法有二,：,24,垂直交通,4.,楼梯,4.4,楼梯间在避难层的设计,1),同层错位。在楼层平台处把上下通道间隔开来，使其必须先经过避难层区域方能上下。,2),上下层断开。楼梯到达避难层时，上下断开，把人流强制性引向避难层，通过避难层的楼梯上下，最后才重新进入核体内的疏散楼梯间进行疏散。,25,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.1,电梯与电梯厅的基本组合形式,1.,走道式,利用走道作为候梯空间，可节省平面交通面积，提高实用率；缺点是候梯厅被走道穿越，空间不完整。,26,2.,凹室式,电梯厅为袋型空间，相对比较完整。,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.1,电梯与电梯厅的基本组合形式,27,3.,组团式,电梯数较多时，采用组团方式将多个电梯厅组合起来。,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.1,电梯与电梯厅的基本组合形式,28,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.2,电梯组的排列方式,“一”字形,电梯,组一字排,开，分为,上下两,排，各,组群的候梯空间串联,起来，形成,建筑的内,走道，核心,筒的各组成部分就沿着走道布置。,特点,：核心,筒把标准层,一分为二，各,电梯组群的电梯厅串联,起来，形成,内,走道，走道,的两端布置疏散楼梯,间，整个,交通组织清晰,明了，非常简洁。,29,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.2,电梯组的排列方式,“二”字形,四,组电梯分为上下左右,2,行,2,列,布置，核心,筒形成“鱼骨”状的交通,流线，核心筒各,组成部分就依附于这个骨架布置。,特点,：,电梯,组群分区,明确,、,易于识别，疏散楼梯,与消防电梯占角,布置，均衡合理。,30,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.2,电梯组的排列方式,“,L,”字形,电梯,组除了上述两种平行式的布置方式,外，还,可以呈,L,型,布置，两,组电梯互相,垂直。,特点,：电梯,组群,L,型,布置，电梯,厅之间既相互,独立，又,联系,方便，一,个疏散单元,位于,“,L”,型,内侧，另,一个位于外,侧，均衡布置，利于疏散。,31,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.2,电梯组的排列方式,“,T,”字形,电梯,组呈“,T”,型,布置，相当于,两个“,L”,型的组合。平面,左右对称，利于,交通组织,、设备,布置以及结构布置,。,特点,：电梯,组群之间分区,明确，但,又联系,方便，既,分又,合。疏散,单元虽然集中在,下方，但,疏散口比较,分散，不,影响疏散距离的,制约。,32,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.2,电梯组的排列方式,“十”字形,电梯,组呈“十”字,布置，核心,筒内部形成“十”字的走道。平面,中心对称，利于交通,组织、设备布置以及结构布置。,特点,：电梯组呈“十”字,布置，各,组群之间分区,明确，但,又联系,方便，既,分又,合，疏散,单元占角,布置，中心对称，可,使平面各点疏散距离,均衡。,33,水平,交通,1.,核心筒内各空间走道,1.2,电梯组的排列方式,“,Y,”字形,核心,筒中部为三角形空间,.,作为空调机房。而电梯组群垂直于三角形的三边,.,每,边,2,组电梯,.,形成倒“,Y”,型,布置,。,特点,：电梯,组群垂直核心筒,外墙，交通,组织直接,明了，电梯,共分为,6,组，其中,两,组为,穿梭,电梯，分别,到达,2,个空中,大堂，剩下,4,组为区间,电梯。疏散,单元占角,布置，均衡合理,。,34,水平,交通,2.,核心筒与外部空间的位置关系,1.,中心筒式,筒体位于平面的中心，围绕其四周围使用部分，使用部分占有最佳位置，采光、视线良好，交通路线短捷，筒体与平面的几何中心位置一致，有利于高层建筑的结构布置，是高层办公建筑采用最多的一种平面形式。,35,水平,交通,2.,核心筒与外部空间的位置关系,2.,分散筒式,根据核心筒的个数，又分为单侧筒式、双侧筒式以及三侧筒式等等，他们共同的特点是筒体位于建筑的外侧，使用空间进深较大，可布置大空间景观办公室，底层大厅通透、宽敞，但是结构受力不太理想，需要加强中间区域框架的刚度。,36,水平,交通,2.,核心筒与外部空间的位置关系,3.,中长筒式,筒体纵贯建筑的中部，两边可布置较大空间的办公室，交通路线短捷，便于分组布置电梯。结构均衡规整，水平刚度大。,37,水平,交通,2.,核心筒与外部空间的位置关系,4.,外筒式,核心筒体布置在建筑的外部，用通道与建筑相连，特别有利于创造大面积、完整、开敞的办公空间。通常作为大公司的办公楼，独家使用，不利于出租型的多用户办公。为保证各使用部分满足疏散距离的要求，面积大的建筑需在多处设置疏散楼梯。,38,水平,交通,2.,核心筒与外部空间的位置关系,5.,中偏筒式,核心筒体位于建筑中部，紧靠外墙面，这种做法通常用于平面比较扁长的建筑，交通路线均匀、短捷。,39,水平,交通,3.,消防电梯的平面形式,1.,独立前室,40,水平,交通,3.,消防电梯的平面形式,2.,前室,+,阳台,41,水平,交通,3.,消防电梯的平面形式,3.,合用前室,42,辅助空间,1.,卫生间及茶水间,1.1,面积要求,标准层按每,10,一个人,估算，男,卫生间按每,40,人一个蹲位,计算，女,卫生间每,20,人,一个蹲,位，每个,蹲位大概,5-6,，从而,推出,公式：,男卫生间面积,=,标准层有效使用面积,x,（,5-6,）,10,40,女卫生间面积,=,标准层有效使用面积,x,（,5-6,）,10,20,残疾人卫生间面积,=4-5,卫生间面积合计,=5+3 x,标准层有效面积,/80,而茶水间设置与否则视乎办公楼的档次及使用者的,要求，如果,需要设置同时又在,核心,筒,内，将,算入核心筒的,组成部分，其,面积大小为,10-20,不等。,43,辅助空间,1.,卫生间及茶水间,1.2,平面设计原则,卫生间及茶水间的设计有在核心筒固定一个方位布置的,做法，以便,管井,对齐，方便走管。但是,更多的做法,是，灵活,利用上下电梯分区的电梯厅或者电梯井道的,位置，节省面积，提高,实用率,。,茶水间一度被当作可有可无的,空间，不,受,重视，但是,随着观念的,改变，人们,对,高品质,的生活空间越来越看重。如果茶水间能有一个良好的眺望,视野，再,配上椅子、桌子,和自动,售货机等,设施，它,将成为一个非常舒适的休憩,环境，为,员工一天紧张的工作提供,一个,舒缓神经的好,场所。,44,辅助空间,1.,卫生间及茶水间,1.3,平面位置,1.,矩形平面,卫生间、茶水间利用电梯上下分区节省下来的空间见缝插针，灵活布置。,45,辅助空间,1.,卫生间及茶水间,1.3,平面位置,2.,圆形平面,卫生间居中，上下位置不变，利于水管井布置，管井靠外围布置，利于走管。电梯上下分区后，多出的空间可作为茶水间、复印室等空间。,46,辅助空间,1.,卫生间及茶水间,1.3,平面位置,3.,三角形平面,卫生间利用区间电梯的井道空间布置。,47,辅助空间,1.,卫生间及茶水间,1.3,平面位置,4.,梭形平面,梭形端部布置机房及卫生间，管井集中在电梯组两端以及机房附近，靠外围布置。电梯上下分区节省的空间用作会议室、茶水间、复印室等用途。,48,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.1,平面位置,1.,设备机房平面位置的确定,超高层建筑分层设置空调机房，已成为核心筒设计必须考虑的因素，因此考虑空调机房的位置对于核心筒设计来说也成为重要的一部分。,其位置确定的原则主要是两点,：,一是靠近负荷中心，均衡布置，以缩短空调管的长度，尽量避免空调管对楼层净高影响。,二是尽量靠外墙布置，以便直接引入新风，省去新风竖井。,49,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.1,平面位置,2.,管井平面布置原则,管井的位置应尽量靠近负荷中心，以利于走线和减少线路能量损耗，因此管井应靠核心筒外围布置。,具体到每个管井，则略有不同：,水,管井应靠近用水单元分散,布置，如,卫生间、,开水间,以及空调机房,等；,电气,间不管是否进人,检修，紧邻,公共走道布置比较,适宜，保证检修时,不影响办公空间的,使用；,空调,竖井则更需要沿核心筒外围,布置，因,其水平支管尺寸,较大，为,避免穿越剪力墙以及尽少影响吊顶,高度，在,剪力墙外侧布置最为理想。,50,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.2,实例分析,“一”字形,主要,的设备管井集中,在中部，管线,从管井引出后,一分为二，有利于,节省管线所占的,空间，走道,的端头分别,布置了,新风机房和茶水,间，都,能直接对外采光,通风。新风,机房无需新风,竖井，茶水,间有良好,的景观,视野，形成,一个良好的休息,环境。利用,电梯上下分区节省的空间作为卫生间、,会议室,等,功能，提高,实用,率,。,51,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.2,实例分析,“二”字形,管井,集中在核心筒,中部，上下对齐，电气,间空间,完整，方便,检修,维护；利用,电梯上下,分区,节省的空间作为新风机房、卫生间等,功能，提高,实用率。,52,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.2,实例分析,“,L,”字形,卫生间,位置,固定，有利管道上下对位，管井,沿着核心筒外围,布置，走,管,方便，避免,穿越剪力,墙，还,不影响电梯厅,净高，利用,电梯上下分区节省的空间作为新风机房以及会议室等,用途，提高,实用率,。,53,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.2,实例分析,“,T,”字形,管井,及机房靠核心筒外围,布置，管线不,穿越剪力,墙，走,管,方便，设备,机房空间,完整，面积宽松，利于,检修及日后设备升级,改造；卫生间,利用上下区的电梯厅或者电梯井道的位置,布置，节省空间，提高,实用率,。,54,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.2,实例分析,“十”字形,空调,机房共,2,个，把标准层,分为内外两个负荷,区域，系统合理，节能,减,排，设备,机房空间,完整，面积宽松，利于检修,及日后设备升级,改造；管井,靠核心筒外围,布置，管线,不穿越剪力,墙，走,管,方便，利用,上下电梯分区的候梯厅或电梯井道,空间，作为,卫生间、茶水间及会议室等,功能，节省面积，提高,实用率,。,55,设备,空间,1.,设备机房及管井,1.2,实例分析,“,Y,”字形,核心,筒中心为空调,机房，空间完整，面积宽松，管,井沿核心筒外围,布置，管线不穿越,剪力,墙，走,管,方便，卫生间,利用上下区的电梯厅或者电梯井道的位置布置,.,节省,空间，提高,实用率,。,56,