150～250m独栋商务型办公楼核心筒要点分析

王华山

广东省建筑设计研究院有限公司 广东 深圳 518000

引言

随着中国城市化的发展，新科技的不断诞生，经济的增长，我国新建的办公楼也越来越多。如何有效提高办公楼的设计质量，解决工程设计中重难点的问题，尤其得加深对办公楼的认识，把核心筒的设计做好。

1 研究对象特征

超高层办公楼的出现不仅仅满足人们的基本物质要求，更主要的是满足人们在精神上及商业利益上的需求，其发展体现着结构、技术、能源、美学及社会和文化的科学综合[1]。通过对使用功能性质和高度区间的统一来研究核心筒的设计要点。

1.1 办公楼功能

办公建筑的定义较为广泛，常见的办公楼安按类型可分为商务办公、总部办公、政务办公、公寓式办公[2]。以政府机关单位行政事务及公共党群服务功能为主为政务办公，如深圳机场信息指挥大厦；作为企业的中枢系统，供企业独自使用的办公建筑理解为总部办公，如深圳腾讯滨海大厦；以小型单元方式开展办公为主，兼居住功能的办公建筑为公寓式办公，如深圳岁宝壹品；以通过分层或者分区划分的方式；出租或出售给多个企业使用的办公建筑理解为商务办公，如北京保利国际广场。商务办公类型的办公楼也是本文研究的对象。

1.2 办公楼高度

因不同高度的办公楼对核心筒的关注要点不同，150m级别及以下高度的办公楼虽也有与本研究的设计要点有相处，但其设计自由度较高，故不在本文具体分析。250m级别及以上的办公楼核心筒布置更为复杂，涉及消防加强设施、电梯转换、空中大堂因素的要求，一般此类项目都为当地城市的地标，故本文不再具体分析。本文主要讨论150～250m级别的核心筒，该类型的项目市场上多且需关注的要点相同。

2 办公楼核心筒设计要点分析

核心筒尺寸大小受制于诸多因素，如电梯及电梯厅、疏散楼梯及前室、机房、管井、卫生间、茶水间等布置以及结构受力计算要求；设计人员主要对影响因素要有所认识及在设计定案时能判断不同方案的优劣性。

2.1 办公楼结构

楼面结构的合理选型不仅有利于合理控制建筑层高和总高度、充分利用建筑空间、节约能源、降低工程造价，而且有利于结构受力和构造[3]。常规办公楼的结构为框架-核心筒结构：由外围梁柱组成的框架体系与中心筒体共同组成的结构体系；相较于传统的结构体系，一般用于低地震区超高层塔楼；双重抗震体系，坚固性较好能满足建筑造型需要；但对于超过250m以上的办公楼的话并不算合理的结构体系，建筑的高度会因此受到限制。当超过250m以上时结构形式一般为筒中筒结构或巨柱结构。筒中筒结构：建筑中有两个核心筒，在外围有一个大的核心筒，里面在电梯井又一个核心筒，例：深圳的中国华润大厦。巨型结构：整栋结构用巨柱、巨梁和巨型支撑；相邻立面的支撑交汇在一起，例：深圳的平安国际金融中心。150～250m的办公楼采用框架-核心筒结构几乎能满足大多数的办公楼结构要求，且在成本控制及预算上都更为合理。

2.2 核心筒电梯

超高层一般根据建筑的高度及功能选用电梯。高层建筑中电梯设计的重点在于能够满足人流的运输，在设计中要充分考虑到建筑电梯的运输能力，有效解决人流运输的问题[4]。电梯的数量与整栋建筑使用舒适度和总建筑面积成正比，使用舒适度越高，电梯服务建筑面积越大，需要设置的电梯数量越多[5]。在竖向交通方向上，一个竖向分区的总建筑面积与该项目电梯转换参数的比值能得出需要多少台电梯。经济型级按6000m2/台，常用级按5000m2/台，舒适级按4000m2/台，豪华级按小于4000m2/台；一般设计按常用级5000m2/台客梯考虑[6]；如业主对本办公楼定位高可按更高标准进行配置。项目的电梯是否合理需要通过5min运载率（%）和平均等候时长这两个指标来进行判断；一般情况下5min运载率（%）需要达到11%～15%，平均等候不大于30s。综上所述首先定性办公楼的舒适等级，按建筑面积推算出所需要的电梯数量；接着再通过按5min运载率（%）和平均等候时长这两个指标判断是否符合要求；如达不到相应指标的要求，可通过平面综合考虑增减电梯数量、电梯分区、电梯速度来达到5min运载率（%）和平均等候时长的要求。

2.3 核心筒电梯厅

电梯厅的宽度需要满足《民用建筑设计通则GB50352-2019》6.9.1.7的要求[7]，但往往规范要求的都为最小值，实际工程项目需考虑采用不同装修对净宽的影响，乘客在等候的空间体验，是否该电梯厅会有搬运大型设备的需求。往往建设单位内部会有对办公楼电梯厅的宽度和净高的要求。电梯厅净高方面需要注意两点，一个是尽量让减少管线冲电梯厅上穿过；电梯厅顶部两边尽量不要走管，一般会预留凹槽做灯带。

2.4 核心筒服务配套空间

厕位数量及茶水间面积是办公楼品质的一种体现。不同业主对厕位数量及采用厕所座位还是蹲位是有要求的，每层是否都设置茶水间或者预留其他空间后续改造成空间需要业主提前进行确认。当然厕所的尺寸需满足《GB50352-2019民用建筑设计通则》6.6的要求；厕所的数量配比需同时满足《办公建筑设计标准J556-2019》《无障碍设计规范GB50763-2012》及当地的设计指引要求；需要注意的是当厕位的数量根据业主的要求配置后少于规范要求的数量化，需要经过论证后同当地审图及验收单位咨询可行性。

2.5 设备管井空间及净高控制

在办公楼核心筒中除开电梯空间，除消防疏散空间外占用最多面积的为机房及设备管道井。前期不合理的设备机房布置和在排烟和空调策略不仅会减低核心筒的实用率，同时也会严重影响办公楼的净高。

2.5.1 设备管井机房。设备管井机房的布置占据这核心筒的大部分面积；暖通、给排水、强电、弱电的井道都被安排在核心筒内。因此首先要做的是在平面布置合理的情况下满足所有机电专业对面积最小的要求，从而达到把核心筒的面积控制到最小的目的；其次机房设备布置位置应合理，利于管道、桥架出核心筒后到达需要服务的区域。结合项目实践经验得出机房管井平面布置建议利用核心筒边角空间布置，提高空间利用率；机房管井布置应上下层应尽量对齐，便于走线，若不能对齐，应注意管井的转换当业主为大租户时，管井门可考虑开向电梯厅；其余情况管井门开向走道。

2.5.2 空调系统。关于净高影响最大的一个因素是暖通空调系统的选型；现市场上主要的空调系统为VAV系统[8]、风机盘管加新风系统、VRV系统；其中VAV系统常规需要550mm的空调设备高度，风机盘管加新风系统常规需要400mm的空调设备高度、VRV系统常规需要300的空调设备高度。因不同系统对机房面积的要求不同，且造价和品质相差较大，需在核心筒定案时确认系统的选型。VAV系统优点在于办公区域空气集中处理，便于进行净化处理；办公区域内无空调水及冷凝水管道，避免了滴漏水问题；缺点在于办公区域分隔灵活改造略低，楼层机房占用面积大，对净高要求高；一般该系统适用于高端项目。风机盘管加新风系统优点在于分区控制灵活，租户二次装修改造方便；楼层机房积占用小；缺点在于办公区域存在堵塞滴漏水隐患；不便于集中进行空气净化；该系统适用于一般项目。VRV系统优点在于加班使用灵活，部分负荷效率高；标准层占用净高小；在部分寒冷及夏热冬冷地区以及夏热冬暖地区，冬季无须其他热源即可；缺点在于办公区域存在堵塞滴漏水，不便于集中进行空气净化；室外机占用面积大；公区分隔改造灵活性较差。

2.5.3 排烟系统。工程防排烟系统包括机械排烟系统、自然排烟系统，设计中应引起足够的重视，保证两个排烟系统的合理设计[9]；同时不同的排烟系统也影响建筑的外立面设计。当项目采用机械排烟系统，需要考虑在平面上的布置排烟井道；排烟系统中的排烟管道同时会影响室内的净高；采用机械排烟的优点在于给外立面和平面尺度设计带来更大的自由度，缺点在于会影响室内净高及排烟系统带来成本的增加。当项目采用自然排烟系统的话，在满足《建筑防排烟系统标准GB51251-2017》的要求下，不需要新增排烟系统；但可开启扇的有效面积需满足暖通专业对窗户排烟的要求，因此会制约对外立面的设计；自然排烟系统优点在于不需新增一套排烟系统，缺点在于设置可开启扇，会限制立面设计及开启扇中的五金构件，也是一笔不小的开支。结合工程实践经验建议中高端项目采用机械排烟系统，低端项目采用自然排烟系统。

2.6 疏散楼梯间及前室

写字楼疏散楼间及前室相对核心筒其他部分是比较好控制。减少疏散楼梯数量以及与之配套的消防设施[10]；但需要注意当前室和消防电梯合用时，需要考虑后期前室改造成行政电梯厅的可能性，预留装修的面积。

3 核心筒交通分析

交通核根据在平面的不同位置的分布分为：“一”字筒，“十”字筒， 尽端筒，复合筒。以上三种名称旨在统一办公楼核心筒布局的认识，并非绝对的命名。核心筒在考虑交通核的组合形式时候，应结合不同条件具体情况具体分析。

3.1 “一”字筒

“一”字筒：电梯/电梯厅均按照同一方向呈一字排开，且两端开口通向租区。因其在中区、高区时可利用核心筒进行收分，提高办公楼的实用率。本文讨论的办公楼建议采用此类型的筒。

3.2 “十”字筒

“十”字筒：电梯/电梯厅90°交叉布置，单层通向租区口部≥3。“十”字筒中核心筒布置为“T”形时也进行核心筒的收分来提高办公楼的实用率，市场上也有采用该类型核心筒，但因收分效果不明显故不推荐使用。“十”字筒当核心筒布置为“十”字形时，常用于200m以上的办公楼，高层收分效果不明显，在本文讨论的办公楼类型中不推荐使用。

3.3 尽端筒

尽端筒：电梯厅仅单边开口通向租区。市场上此类型的筒更少，因核心筒位于尽端，将影响办公楼的面景区域，一般情下，追求大空间功能区域的办公楼和总部办公才考虑采用这种布置。

3.4 复合筒

复合筒：结合了“一”字筒，“十”字筒和尽端筒的布局方式。复合筒的出现是为了提高电梯的使用率，进行叠加使用，此筒类型的办公楼一般为250m以上的办公楼采用。

4 结束语

办公楼是常见的工程设计项目，却隐藏着不少需关注的要点。希望通过本文的叙述，能让没做过办公楼项目的人能更清晰地了解核心筒需关注的要点，通过对关注要点的控制让办公楼出现更多精品项目，用高完成度的作品来创造更美好的生活。