樓正

（廣東博意建筑設(shè)計(jì)院有限公司杭州分公司 浙江杭州 311215）

前言

超高層建筑的形體特質(zhì)決定了其內(nèi)部交通中垂直交通所占權(quán)重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水平交通。目前技術(shù)下，垂直交通主要依賴電梯系統(tǒng)和樓梯來(lái)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又以電梯系統(tǒng)最為重要。由于專業(yè)側(cè)重點(diǎn)不同，建筑師在方案設(shè)計(jì)初期較少有結(jié)合電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意識(shí)。因此要求設(shè)計(jì)人員在超高層辦公建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)具備相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備，在設(shè)計(jì)前期加強(qiáng)與專業(yè)電梯公司的溝通，系統(tǒng)地分析電梯系統(tǒng)與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系，將有助于提升建筑的品質(zhì)和使用效率。

1 超高層建筑垂直交通系統(tǒng)概述

1.1 明確電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提是綜合各方需求，與業(yè)主共同明確、擬定電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)樓宇典型交通流量統(tǒng)計(jì)，基于一個(gè)或多個(gè)假設(shè)的交通高峰，以滿足其運(yùn)行最大負(fù)荷為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電梯系統(tǒng)的數(shù)量、載重、梯速、控制方式等相關(guān)要素進(jìn)行系統(tǒng)配置。

1.2 電梯系統(tǒng)的組成

在超高層建筑向著高密度、多業(yè)態(tài)發(fā)展的今天，垂直交通的需求也趨向復(fù)雜，需要在最初即對(duì)人流進(jìn)行分流與引導(dǎo)。電梯系統(tǒng)除了主體塔樓核心筒內(nèi)的多組區(qū)間客梯，還包括消防電梯、貨梯、車庫(kù)梯、門廳層的自動(dòng)扶梯等，分別對(duì)應(yīng)不同的服務(wù)樓層與人群。

高層建筑的區(qū)間客梯在地面層具有末端效應(yīng)，使用人數(shù)最多，進(jìn)出最為頻繁。如果區(qū)間客梯服務(wù)至地下車庫(kù)，將增加往返行程，增加門廳層的呼叫等待時(shí)間，相當(dāng)于分流了地面層的載客能力，從而降低了區(qū)間客梯的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，條件允許時(shí)，建議在超高層辦公建筑的地面層另設(shè)服務(wù)于地下室的車庫(kù)梯，與區(qū)間客梯相互獨(dú)立，將兩部分人流限定在門廳層轉(zhuǎn)換，保證效率和管理需求。

塔樓核心筒內(nèi)的區(qū)間客梯，服務(wù)樓層較為明確，需要注意的是，與每層設(shè)站的消防梯和貨梯（通常兼用）不同，火災(zāi)情況下，區(qū)間客梯將停止使用，故其在避難層不設(shè)站，避難層外的區(qū)間內(nèi)每層設(shè)站。

2 超高層建筑垂直交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 普通多區(qū)系統(tǒng)

當(dāng)建筑樓層層數(shù)達(dá)到25層以上時(shí)，如果電梯層層停靠，則運(yùn)行周期長(zhǎng)，人在轎廂內(nèi)停留的時(shí)間變長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)效率變低，會(huì)導(dǎo)致需要的電梯數(shù)不斷增多。普通多區(qū)系統(tǒng)結(jié)合建筑的層數(shù)、高度以及功能，來(lái)對(duì)超高層建筑進(jìn)行豎向分區(qū)。一般將建筑分為低、中、高電梯分區(qū)，每個(gè)分區(qū)結(jié)合避難層設(shè)置，故分區(qū)層數(shù)一般不超過(guò)15層。多區(qū)電梯系統(tǒng)在豎向上分為不同區(qū)域，各區(qū)由不同容量和梯速的電梯服務(wù)，以滿足使用需求。高區(qū)電梯由于運(yùn)行距離較長(zhǎng)，梯速比低區(qū)電梯更快。（常用梯速高區(qū)6.0m/s，低區(qū)4.0m/s）。

隨著高層建筑高度不斷增加，人員密度增多，所需電梯數(shù)量也增多。如果還是采用多區(qū)電梯系統(tǒng)，底層井道面積進(jìn)一步加大，將使樓體底部最為寶貴的凈有效面積越來(lái)越少。

2.2 雙層轎廂電梯系統(tǒng)

為了提高單井道電梯的運(yùn)輸能力，雙層轎廂電梯應(yīng)運(yùn)而生，它把兩部電梯以層高的距離上下疊合，乘客分層同時(shí)上下，由此可以在不增加電梯井和電梯廳的前提下成倍提高電梯的運(yùn)輸容量。

但雙轎廂電梯也有其局限性，其要求建筑每層層高一致，還要求乘客遵守單、雙數(shù)樓層上下，?？空緮?shù)少一半，運(yùn)行時(shí)間縮短。雙轎廂電梯停層方式為躍層設(shè)站，若要從奇數(shù)層去偶數(shù)層，則存在困難，如果層層設(shè)站，則可能一個(gè)轎廂在開門進(jìn)出乘客的時(shí)候，另一轎廂由于沒(méi)有進(jìn)出需求，其中的乘客需要忍受電梯停站。

2.3 空中大堂電梯系統(tǒng)

高度在200m以內(nèi)的超高層建筑，使用雙層轎箱電梯效力顯著，再高則電梯上下運(yùn)行時(shí)間增長(zhǎng)、效力降低。如果把高于50層的高層建筑分段處理，先把上50層以上的人員用快速直達(dá)電梯（穿梭電梯）從底層送到50層以上的一個(gè)“空中大堂層”，在此改乘區(qū)間電梯上達(dá)目的層，就可加快電梯運(yùn)行速度，并使上下兩段區(qū)間的電梯井對(duì)齊，節(jié)省電梯井占用面積。蒂森克虜伯電梯公司建議建筑在250m或50層以上時(shí)，才考慮空中大堂電梯系統(tǒng)。

穿梭電梯指將大量人流一次提升運(yùn)送至空中大堂層的電梯，中間不設(shè)其它停站層。因此在豎向樓層的中間一層或多層設(shè)置空中轉(zhuǎn)換大堂，將建筑從高度上分成多個(gè)區(qū)域，由底層電梯廳分乘不同高速穿梭電梯可以將人員有效的分流，提高交通運(yùn)行效率。

2.4 雙子電梯系統(tǒng)

雙子電梯系統(tǒng)與雙層轎箱電梯類似，具有使用同一電梯井道的上下雙層轎箱。不同的是，上下轎箱相對(duì)獨(dú)立，擁有各自獨(dú)立的主機(jī)、控制系統(tǒng)、對(duì)重及鋼絲繩，但共用導(dǎo)軌和廳門，上下轎廂可以以不同速度向不同方向運(yùn)行。雙子電梯系統(tǒng)增大了電梯組的運(yùn)送能力，提高了運(yùn)送速度。相同運(yùn)力下，可使得井道數(shù)減少1/3，增加了每層的可租售面積。

通過(guò)采用雙子電梯系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)單轎廂電梯系統(tǒng)，我們可以改善交通流量運(yùn)行效果，降低乘客的平均等候時(shí)間和平均到站時(shí)間，并減少井道數(shù)，縮減了核心筒面積，增加了超高層建筑的實(shí)際使用面積，獲得了良好的投資收益。

3 結(jié)語(yǔ)

不久的將來(lái)，超高層辦公建筑將更加高密度和多功能化，超高層建筑中的垂直交通系統(tǒng)與其他設(shè)備系統(tǒng)一樣，都是建筑的重要組成部分，并有可能成為建筑設(shè)計(jì)的重要出發(fā)點(diǎn)。

垂直交通技術(shù)是人類向高空發(fā)展的核心支撐，建筑師在設(shè)計(jì)前期盡早咨詢電梯行業(yè)顧問(wèn)，進(jìn)行垂直交通的專項(xiàng)研究，采用合理、經(jīng)濟(jì)的垂直交通分區(qū)方式，可以在核心筒尺寸確定之前，深入比較不同電梯系統(tǒng)對(duì)建筑空間的影響，做出更為全面的決策。進(jìn)行垂直交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究，對(duì)指導(dǎo)超高層辦公建筑方案設(shè)計(jì)具有重大意義。

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