250m以上超高层综合体建筑的设计研究

徐枫

（北京市万达文化旅游规划研究院有限公司 北京市 100000）

1 研究背景及对象

超高层综合体建筑指的是将各项功能——办公，酒店、公寓、娱乐、商业——进行整合，使之成为竖向的城市综合体。本文聚焦于250m以上的超高层综合体建筑的设计研究。①因为超过250m高度的超高层建筑在竖向交通模式选择上与250m以下有明显的不同；②因为250m高度是超高层消防措施的分界线，针对250m的超高层在消防上需做加强措施。

2 超高层建筑综合体的组合模式及内部客流交通特点

2.1 客流特征

对于办公功能空间而言，因有大量的人员办公，人流量巨大，具有明确的交通高峰。

对于酒店功能空间而言，人流量远小于办公人流，但流向复杂。客房、大堂、餐厅、康体等相关功能空间的布置因项目而异，因而酒店客流相较于办公客流具有更多的流向变化，且交通高峰特征不明显。

对于公寓功能空间而言，人流量少且流向简单。公寓等级越高，其使用者生活的多元化程度越高，公寓的人流量越分散。

2.2 竖向转换模式

当超高层综合体的高度超过250m时，通常的高区电梯直达模式受运行时长和空间使用效率的影响就变得不适用了。这时就需要借助空中转换模式来合理经济地组织内部竖向交通。再加上综合体内部功能的多元性，竖向转换空间需要与功能转换有效结合才能真正提高交通效率和平面使用率。

2.3 竖向功能组合模式

（1）办公+酒店模式

该种功能组合模式较为常见，其叠合方式以办公部分位于塔楼的下部楼层，酒店部分位于塔楼的上部楼层居多。办公与酒店的客流在建筑入口层利用大堂进行分流。国内很少有酒店位于塔楼下部楼层、办公位于塔楼上部楼层的叠合方式例子。因为这样电梯系统需要提升更多的人员到更高的楼层，既不节能也不利于疏散。

①办公部分的交通组织模式主要有两种方式：分区直达和穿梭转换。转换模式分向上转换、双向转换两种，其分区组成称为区中区。

②酒店部分的交通组织模式则视乎酒店大堂的所在楼层的不同而有所不同。

当酒店楼层数不高，大堂设于建筑入口层时，常采用直达方式。

当酒店楼层与入口层相距较大时，常采用穿梭电梯转换模式。先利用穿梭电梯把建筑入口层的客人运送到酒店的空中大堂，再换乘连接空中大堂与酒店客房的直达电梯。穿梭转换模式也分有向上转换与向下转换两种模式。

当酒店大堂设于建筑顶层，客房位于酒店空中大堂以下，则采用向下转换模式。酒店的附属功能如餐厅、休闲康乐设施常与酒店大堂有紧密的联系，其交通连接可设独立的电梯也可利用连接大堂与客房的进行联系。

（2）办公+公寓模式

该种功能组合模式国内不常见，叠合方式为办公部分常位于塔楼的下部楼层，公寓部分位于塔楼的上部楼层。其交通组织模式与“办公+酒店”相似，仅公寓部分的交通组织模式与酒店稍有差异。

（3）酒店+公寓模式

该种组合因没有办公功能，客流压力大大减少，也可提供更多的空间用于酒店与公寓的大堂。该种模式，公寓也多有酒店公司管理，两者的大堂可共用。建筑下部功能无论是酒店抑或公寓，一般都采用直达模式。上部功能空间如为公寓，可采用直达模式或向上的转换模式；如为酒店，则视酒店大堂的位置而定，直达模式、向上穿梭、向下穿梭皆可。

3 超高层综合体（＞250m）的垂直交通系统

3.1 电梯系统配置和选型比较

电梯的配置与大楼使用性质、电梯服务楼层的数量、楼层的高度及电梯的行程、每层的人数均息息相关。电梯效率测算的主要指标如下：

（1）高档办公楼层：

电梯数量的配备需保证每架电梯服务的写字楼面积不超过4500m2；

平均候梯的时间不超过40s；

电梯的5min运载能力在11～15%之间。

客梯载重数建议选择1600kg或1800kg。

（2）五星级酒店楼层：

高层旅馆电梯数量估算一般取决于客房的数量。对于高星级酒店，每个酒店管理集团有各自的电梯标准。通常按每100间标准间一部客梯进行估算，服务梯数按客梯总数的30～40%进行估算。

酒店通常在商务（8：00～10：00）及下午（16：00～19：00）时客流较多，当酒店内有餐厅与宴会厅时，也要考虑由此产生的客流。

（3）高级公寓楼层：

我国对公寓电梯性能指标没有明确的规范要求，设置在超高层综合体里的公寓标准都非常高，从管理上也与酒店管理类似。因此，其电梯运算可参照国外标准执行。其到梯时隔和5min处理能力比酒店标准都要放宽很多。具体参照各公寓管理公司要求。

公寓根据等级不同，出现的客流高峰也存在一定的差距。在高级公寓中，客流较为分散，在低等级公寓中，与住宅客流情况类似，早晨客流高峰以下行高峰为主，傍晚客流高峰以上行高峰为主。平时时段客流为双向交通。

3.2 新型电梯系统在超高层上的使用

随着电梯技术不断改进，超高层的高度不断被突破，通过提高速度以减少乘梯时间的收益十分有限，但成本缺很高昂。于是，人们将提高超高层建筑电梯运输效率的关键放在了不断改进电梯技术与策略上。

（1）双层轿厢电梯

两个轿厢上下叠合，乘客分层同时上下，这个类似双层巴士的电梯系统的优点是加大电梯运力，提高空间利用率。但双层轿厢电梯也有其局限性。①双层轿厢是由两个轿厢固定在一个轿厢架内的整体，所以采用该电梯的建筑层高必须一致。这对建筑设计带来很大制约。②在上下轿厢都在使用时，可能存在一个轿厢开门进出乘客，另一轿厢没有进出需求但需忍受电梯停站的情况，影响乘梯体验。此外，大轿厢、大功率主机对整个电梯系统的土建基础、设备质量、维保能力等要求都随之提高。

一般说来，双层轿厢电梯在50层以内会有较高的效率，超过50层时则需考虑更加先进的电梯技术策略。

（2）双子电梯系统

不同于双层轿厢电梯，双子电梯的上下轿厢拥有各自独立的主机、控制系统、安全部件、对重和钢丝绳，但共用厅门和导轨。在使用时，双子电梯有专门的目的选层控制系统对乘客的呼梯信号进行分配，推荐乘客选择合适的电梯前往目标楼层。双子电梯轿厢的两个轿厢可同时独立工作，在具有两个或更多的主服务层或楼层间有客流使用的建筑中，其效率优势更加明显。在非高峰期可关闭一个轿厢，更加节能。采用普通的曳引安全部件，在制造、使用、维保等方面具有优势。

4 大于250m超高层消防增强措施

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）规定，“超过250m的建筑，其消防设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证”。以长沙金融大厦项目T1塔楼为例，该塔楼300m，针对其增强的消防措施体现在下面几方面：

（1）避难层设置和人员安全疏散的增强措施——由《建规》5.5.23条规定的避难层的面积指标为5.0人/m2提高至4.5人/m2。

（2）构件耐火极限的增强措施

在规范要求的数值上对所有的建筑构建的耐火极限要求进行加强。

（3）平面布局的增强措施

防烟楼梯间、前室、合用前室的门由乙级防火门提高至甲级防火门作为增强措施。

（4）消防水池的增强措施

采用以常高压与临时高压相结合的消防给水系统，屋顶设置消防水池，储存全部室内消防水量（有效容积不小于648m3），重力流压力不能满足水压要求的顶部楼层采用临时高压系统。

5 结语

超高层建筑往往处于用地寸土寸金的城市中心商业办公区，要求设计得经济合理。本人有幸能参与若干超高层项目的设计，并在此过程中深刻体会到超高层建筑设计的综合性。竖向交通、功能排布、人流组织、电梯配置、消防疏散等各方面合理解决才能成就一个高效安全的超高层建筑。