超高层建筑通常体型巨大、功能复杂、容纳人员 众多，且主塔楼往往平面小、层数多，核心筒布置的 合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好 至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，也应解决 好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、 载客量、速度以及排列布置），以有效地提高超高层 建筑的运行效率和使用效率。本文以近年来笔者参与 设计的部分超高层建筑—深圳京基金融中心大厦（图 1）、广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目（以下简称侨 鑫大厦，图2）及广州嘉裕珠江新城F2-2之一地块项 目（以下简称嘉裕大厦，图3）等实例来分析超高层 建筑的核心筒及电梯设计。 一、超高层建筑的心脏——核心筒设计 超高层建筑的核心筒由钢筋混凝土浇筑而成，集 合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、 管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置 和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切 相关。 位于深圳市蔡屋围深圳金融中心区的京基金融中 心大厦共98层，高度为439m，功能为甲级办公楼和 白金五星级豪华酒店。1-74层为办公，建筑面积约 为17.6万m2 ，；75-98层为酒店，建筑面积约为4.6 万m2，在75层以上的酒店部分设计有内部中庭，拥 有客房289间，客房围绕中庭环形布局，酒店接待大 厅设于94层，其上为独具特色的鹅蛋形餐饮空间。 大厦在18层及19层两层、37层及38层两层、55层及 56层两层、73层及74层、91层及92层设置了避难 区及设备层，用敞开楼梯将18层及19层、37层及38 层、55层及56层连接成两层的敞开避难空间。 京基金融中心大厦办公层平面近似为长方形， 南北两个长边为向外的弧形，长边长57.6米，短边 长约为44-49m，核心筒位于中部，办公低区核心筒 尺寸为37.8×23.1m（图4-a），到了高区由于取消 了从负一层及首层往返于39层及40层的办公穿梭电 1.两部防烟楼梯间及两台消防电梯（兼服务电 梯），前室可合用。 2.办公建筑内公共卫生间按办公人数每25人设 一个大便器及洗手盆，男性员工每15-20人设一个小 便器。经计算，男卫生间：大便器3个，小便器4-5 个，洗手盆3个；女卫生间：大便器4-5个，洗手盆4 个。还要设独立的无障碍卫生间或在男女卫生间内各 设1个无障碍厕位。 3.空调机房：一般500-800m 2办公面积设计一个 空调机房，机房面积一般为20-30m2，每标准层空 调机房面积约为40-60m2。 4.强、弱电间面积约为13-15m 2。 二、核心筒的核心—电梯设计 电梯设计是超高层建筑核心筒设计的重要环节。 电梯设计不只是一般的载人载货那般简单，应满足舒 适度及速度感，利用最少的电梯及电梯井道达到较为 经济又能达到较高效率来满足整个建筑的垂直运输需 求。电梯的性能主要取决于建筑物内人口密度、电梯 的数量和类型以及电梯所服务的楼层数等因素。 对办公大楼来说，早晨上班时刻出现上行高峰客 流；中午午餐时间出现强度稍小的一个下行高峰及一 个上行高峰；下班时刻出现一个最为强烈的下行高 峰。上行高峰形成是由于雇主要求雇员在某一时刻之 前到达办公地点并开始工作，下班下行时，乘客对候 梯时间的容忍程度较强，所以办公大楼交通计算一般 以解决上班时上行高峰客流为目标。 酒店主要的交通模式时段是在客人入住 （17:00-19:00）及退房（08:00-10:00）。这两段 时间内，客人会同时进出客房及餐厅，进入及离开酒 店，所以客人会乘坐电梯上行及下行。故此酒店客梯 系统根据上行及下行之交通情况来模拟。 在开始时间前的某一个5分钟范围内，乘客的集 中率达到高峰，即采用“5分钟输送能力”来衡量解 决这一个5分钟范围内乘客的集中高峰的程度。也就 是说5分钟输送能力指在5分钟内电梯所能输送的人 数占要输送乘客总人数的百分比。 乘客在等待电梯时产生的烦燥，随着等待时间的 加长而加强。心理实验检测得知,乘客在等待电梯时 产生的烦燥心情与实际候梯时间的平方成正比。因 此，乘客的候梯时间是交通计算必须考虑的一个问 题，即“电梯平均运行间隔”(即平均候梯时间)。 京基金融中心大厦电梯系统设计采用国际甲级办 公室的客梯计算标准： 5分钟输送能力 在上行高峰期 > 12% 平均运行间隔 < 30s 人员密度 =12m 2/人 实际人员占总人数的比例 = 85% 电梯负载率 < 80% 通过模拟分析，京基金融中心大厦办公楼楼层划 分为办公低区及办公高区两个区域，每个区域又分别 由4组电梯组成，其中两组为6台电梯，另外两组为4 台电梯。低区的办公大堂设于负一层及一层，乘客可 乘坐位于核心筒左侧的6台双轿箱高速电梯由低区的 办公大堂至39层及40层的高区办公大堂,然后可转换 乘坐高区电梯。高区的4组电梯与低区的4组电梯共 用核心筒电梯井道（图7），节省了核心筒的空间。 设计之初，曾做过设一个电梯转换层和设两个电 梯转换层的两个方案，办公楼楼层分为低区、中区及 高区。两种方案经比较，设一个电梯转换层的方案 （图8）优于设两个电梯转换层的方案，从使用者角 度看，一个电梯转换层比两个电梯转换层更直接、更 方便，需要较少的穿梭电梯及客梯，电梯效率较高， 成本相对要低。 酒店位于京基金融中心大厦办公楼层之上，为白 金五星级酒店，采用了如下客梯计算标准： 5分钟输送能力 在上行及下行高峰期 > 15% 平均运行间隔 < 50s 人员密度 = 1.5人/房间 实际人员占总人数的比例 = 100% 电梯负载率 < 50% 通过模拟分析，在核心筒的右侧设置4台酒店 高速穿梭客梯来服务宾客从酒店首层大堂直接到94 层的酒店接待大厅（图4-d），然后宾客可从94层 酒店大堂向下转乘酒店客梯到达酒店客房楼层（图 4-c）、中餐厅、商务中心及健身俱乐部。 侨鑫大厦塔楼办公区为国际甲级办公室，电梯系 统设计采用如下计算标准： 5分钟输送能力 在上行高峰期 > 11% 平均运行间隔 < 35s 人员密度 = 10m 2/人 实际人员占总人数的比例 = 80% 电梯负载率 < 80% 通过模拟分析，塔楼低区办公区由5台载重量分别 为1600kg的客梯提供电梯运输服务，2组8台载重量 1600kg的客梯服务于办公中区和高区（图9）。2台 服务电梯指定为消防电梯，为办公塔楼所有楼层提供 服务。 高峰期电梯性能计算是基于目的层控制系统的工 作估计。这个系统使乘客在进入电梯前需要预先输入 目的楼层，以提高每部电梯单位时间的工作效率，进 而尽量减少核心筒面积。同样数量的电梯，常规控制 系统的服务人数减少15%，相当于在常规系统下， 需要增加15%的电梯数量来满足同等工作需求。 嘉裕大厦电梯系统设计计算标准如下： 酒店及酒店式公寓客用电梯 5分钟输送能力 在上行及下行高峰期 > 11% 平均运行间隔 < 45s 人员密度 = 1.75人/房间 实际人员占总人数的比例 = 100% 项 目 功能 区域 服务楼层 服 务 层数 数量 (台) 载重(kg) 速 度 (m/s) 京 基 金 融 中 心 大 厦 办 公 低区/办公楼客梯 -1，4-10F 7 4 1600 2.5 -1，11-16F 7 4 1600 3.5 1，17，20-27F 10 6 1600 4 1，28-36F 10 6 1600 5 高区/办公楼客梯 39，41-47F 8 4 1600 2.5 39，48-54，57-58F 10 6 1600 3.5 40，59-68F 11 6 1600 4 40，69-72F 5 4 1600 5 空中大堂/办公楼穿 梭客梯(双轿箱) -1F-1F，39-40F 4 6 1600/1600 8 办公楼停车场客梯 -4F-1F 5 3 1600 1.6 酒店 酒店大堂，酒店客 房，会议室， 会所 75-90，93-94F 18 4 1600 2.5 特色餐厅 93-94，96-97F 4 2 1350 1.6 酒店穿梭客梯 1，4，94F 3 4 1600 9 侨 鑫 大 厦 办公 低区/办公楼客梯 1，4-15F 13 5 1600 3.5 中区/办公楼客梯 1，16-30F 16 8 1600 5.0 高区/办公楼客梯 1-2，32-45F 16 8 1600 6.0 嘉 裕 大 厦 裙楼 商业，餐厅，桑拿 洗浴 1-5F 5 3 1600 1.5 办公 低区/办公楼客梯 1，6-13F 9 5 1600 2 公寓 中区/酒店式公寓 1，15-29F 16 4 1600 2.5 酒店 高区/酒店 1，15，31-46F 18 6 1600 4 下表列出上述三幢超高层建筑的电梯安排一览表： 图1-3 电梯负载率 < 50% 办公区客用电梯系统设计所采用的标准与侨鑫大 厦相同。通过模拟分析，嘉裕大厦塔楼办公区由5台 客梯提供电梯运输服务，4台客梯服务于酒店式公 寓，6台客梯服务于酒店客房（图10）。 通过以上的实例分析，200m高的超高层办公 （或酒店）建筑，一般层数为40多层，根据消防的 要求要设置避难层，两个避难层之间一般不超过15层，200m高的超 高层建筑要设置两个避难层，竖向交通通常按消防避难层的设置采 取分区停靠的方式，分为低、中、高三个区。而400多米高的超高层 建筑，层数大都在100层左右，建筑内人员多，为提高输送效率， 可配置双层轿厢电梯，通常采取设转换厅+分区停靠方式，有效设计 超高层建筑的电梯的关键是运用各种局部电梯进行服务，并把局部 区域电梯系统地组织起来，为人们提供快速、高效、平稳的垂直服 务。电梯分区宜以建筑高度50m或10-12个电梯停靠站为一个区。 办公建筑一台1000kg客梯服务的建筑面积为4000-5000m2，超高层 办公1000kg客梯服务的建筑面积可为3000m2。为提高效率，超高 层办公电梯载重量可取1600kg，第1个50m电梯速度可采用1.75m/ s，然后每隔50m升一级，速度加1-1.5m/s，超高层建筑可取高 值。单组电梯的数量不应多于8台，候梯厅的深度应不小于3m，且 不宜大于4.5m。 在超高层建筑中电梯作为垂直交通工具，其数量的配置、控制方 式及有关参数的选定不仅直接影响建筑物的一次投资，而且还将影 响建筑物的使用安全和经营服务质量。恰当地选用电梯的台数、容 量、运行速度、控制方式非常重要，且电梯一经选定和安装使用就 几乎成了永久的事实，因此，在设计中尤其对电梯的配置应予以充