随着我国城市建设步伐的不断加快，超高层建筑数量和规模日益扩增，进一步改善了人们的生活和工作环境。超高层建筑主要指建筑高度在100m以上或楼层40层以上的建筑物，该建筑具有很高的容积率，占地面积较小，但比普通建筑物的造价高，所以超高层建筑设计更加复杂，难度更大。近年来，超高层建筑已成为我国很多城市城区规划建设的重要部分，并成为城市的金融、科技及文化中心；而要想确保超高层办公建筑的质量，首先必须保证核心筒的合理布局，要求设计人员必须切实做好核心筒设计，以提高空间使用率，避免电梯等候时间过长，提高建筑的采光效果，创造更好的办公环境。
一、超高层办公建筑核心筒的设计原则
（一）整体性原则
整体性原则主要指在核心筒设计过程中，设计者应从整体层面出发，不断优化和改进设计方案。在实际位置方面，超高层办公建筑核心筒涉及到分散型、中央型、外围型三种，其中中央型核心筒最为常见；在实际的布置方面，中央型核心筒设计应能够确保建筑空间具备良好的采光率，并可以构建出框筒结构体系，具备一定的高抗侧移刚度。这类核心筒形式的优势在于交通路线便捷，使用布置占据有利位置，良好的视觉与采光效果。在形状方面，超高层办公建筑核心筒涵盖了方形、矩形、椭圆形等多种类型，在实际设计中电梯数量具有基础性作用，且应秉持着短边布置的原则[1]。可以是，对于超高层办公建筑的核心筒设计，设计者必须对用地形状、使用需求及功能布置等各方面要素进行综合考虑，遵循整体性原则，立足于项目具体情况，合理明确核心筒位置。
（二）合理性原则
核心筒设计内容主要包括：电梯、疏散通道、管井及设备机房等。所以在具体设计过程中，应当满足合理性原则。而要想确保设计的合理性，必须从整体层面出发，如：对于电梯厅、电梯桥厢与走道的设计，应达到经济性、舒适性、简便性、归属性的目的；对于管井和设备用房的设计，需尽量避免存在无效空间[2]。一般而言，若办公建筑的高度小于250米，则其合理比重是25%，注意比重不可超过28%，不然会降低面积的有效使用率和经济性。
二、超高层办公建筑核心筒的有效设计策略
（一）电梯井及电梯的合理设计
在超高层办公建筑设计中，电梯井是整个建筑工程施工的重要部分之一，且在核心筒设计中起着基础性作用，直接关系到到建筑的质量。基于此，设计者需要对超高层办公建筑的具体建设标准与结构性能加以全面考虑，并在这一基础上科学设计电梯井道，具体涉及到以下三个方面：
一是，明确电梯井数量。超高层办公建筑具有层数多、电梯使用人数多等特点，为能够减少人们每天上下班高峰期等待电梯的时间，需要合理设置电梯井的数量。通常而言，电梯井的数量和整个建筑物的总建筑面积、使用舒适度呈正相关。就结合实际情况来看，建议电梯井道数量不少于8部，其中单面电梯井数量不可少于4部，这样设计能够让核心结构处于平衡状态，也有利于后续的受力结构设计。针对电梯门和桥厢的设计，既要确保电梯门宽度的可行性，还要准确计算桥厢承重[3]。
二是，明确电梯井分区形式。待明确电梯井数量后，需结合办公建筑高度来对电梯井运行区间进行科学划分，采用合适的运行方式和运行速度。若办公建筑高度在180米以下，建议电梯井选择分区服务方式，即在垂直方向划分高、中、低分区或是高、低分区，各分区均配置一组电梯服务，通常在建筑中的12至15层划分一个区段，并根据避难层的设计划分区段。若办公建筑在200米以上，常规分区服务模式已经无法满足使用要求，建议选择分区加中间转换厅服务方式。另外，办公建筑电梯需要结合高低分区状况进行分组群控，以提高使用效率，在这一过程中，群控电梯台数必须与运载效率呈正相关，然而每组电梯控制数量不可多于8台，单面群控电梯应小于4台，若群控数量低于上述数值，可通过增加台数的方式来提高电梯的使用效率。
三是，合理设置电梯运行速度。通常而言，电梯速度应结合建筑层数与运行高度来明确，若标准层层高是4.2米，当电梯运行层数在10层以下，则电梯速度为1.5至2.0米/秒；当电梯运行层数超过10层，少于20层，则电梯速度为2.0至3.0米/秒，以此类推，电梯运行高度每增加50米，那么电梯速度需提高1.0米/秒。
（二）电梯厅设计
电梯组合排列方式直接关系到超高层办公建筑核心筒的骨架结构、交通组织，还会影响到办公建筑的整体布局。对于大多数超高层办公建筑存在的电梯数量众多、空间利用不合理、组织混乱等问题，需要通过合理设计电梯组合排列方式来进行解决。以下主要介绍几种常见的核心筒排列方式：
一是，二字型。该组合排列方式主要是依据2×2模式来对四组电梯进行布置，核心筒的交通流线是“鱼骨”形状。二字型核心筒的应用优势包括：（1）电梯组群分区清晰，让用户识别更加便利；（2）疏散楼梯与消防电梯均位于角落，设置合理且均衡；（3）利于节省空间，布置新风机房和卫生间等，从而提高空间的实用率；（4）核心筒中部集中了管井，可确保电气间的完整性，维修更加简便。
二是，L型。该组合排列方式主要是让每个电梯厅之间处于相互独立又相互联系的状态。L型核心筒的应用优势包括：（1）两个疏散单元分别设置在L型内部和外部，有利于更加高效的完成疏散；（2）卫生间位置固定无变化，并让上下管道对齐；（3）核心筒外部安装管井能够防止出现剪力墙穿越问题，也不会影响到电梯厅警告带；（4）节省下来的空间能够用来建设新风机房与会议室，在极大程度上提高实用率[4]。
三是，T型。该组合排列方式有利于更加高效的进行交通组织、结构布置与设备布置，还能够让电梯组群的分区更加清晰，将疏散单元集中设置在下方，由于疏散口是分散布置的，所以不会制约到疏散距离。另外，管井与机房等建设在核心筒外围，空间完整，走管便利，这就为后续的设备升级与检修工作提供了便利。
四是，十字型。该组合排列方式主要是将核心筒内部走道设计成“十”字的形状，在平面上呈中心对称。十字型核心筒的应用优势包括：（1）利用两个空调机房把标准层划分为内外两个负荷区域，从而减少能源的消耗[5]；（2）设备机房的空间相对完整，面积充足，核心筒外部建设管井，这就节省了空间，用于建设茶水间与会议室等，提高实用率。
（三）疏散通道设计
对于超高层办公建筑核心筒设计而言，科学合理的疏散通道设计直接影响到整个建筑的安全性；同时，当前人们的绿色节能意识不断提高，疏散通道设计也应当积极顺应时代发展的趋势，充分考虑绿色节能因素，通过相应的设计让核心筒从各个方向的疏散距离保持均衡性，避免因为疏散距离过远而引发安全问题，通常超高层办公建筑的疏散通道需要配置1部消防电梯与2个疏散楼梯，若要求楼梯设计相对规整，就需将疏散电梯设置在对角，构成环形的疏散通道，一旦遇到突发情况时，建筑内的人员能够及时逃离。同时，在具体设计中，设计者应重视疏散通道的连续性，合理设计避难层和防烟楼梯，且对防烟楼梯加以分割处理，确保上下层可以断开，一旦遇到火灾等状况时，能够尽可能确保所处位置的安全[6]。另外，对于疏散通道中照明系统的设计，由于该区域的使用频率低于其他空间，应在确保楼梯安全的基础上，合理设置定时器和相应的智能照明设备，以降低能耗。
（四）设备功能配置设计
在具体实践中，设计者应结合超高层办公建筑的建设要求，通过科学设计核心筒来解决有关设备用房与配套功能用房的布置需求，在合理的空间内实现集约化平面设置，主要包括以下几点：
一是，强弱电间。通常超高层办公建筑的每一层都需设置一个5平方米的强电间和一个5平方米的弱电间，且内部均要设置300毫米宽通长管井。结合核心筒整体布局进行分开布置或是成组布置。值得注意的是：强弱电间的开门位置建议避开大堂主立面和电梯厅，还需避开剪力墙脚部，不然会影响到装修效果和建筑结构；强弱电间不可距离卫生间、水房间过近，避免受到用水影响而发生断路问题。
二是，给排水管井。水专业相关管井涉及到两个部分：（1）消防水管井，建议贴边布置，最好设置在电梯厅一侧，为能够降低对净高的影响，可让每一层的出管翻入到梁格或穿梁敷设；（2）给排水管井，建议设置在卫生间居中位置，依据其平面布局，选择在边角空间进行建设。
三是，卫生间。设计者应结合标准层使用面积明确使用人数，然后测算卫生间内洁具数量，再在此基础上，明确卫生间的面积尺寸。假设使用人数为25人，需设置2个大便器与2个洗脸盆，人数每增加25人，则增设1个大便器与1个洗脸盆。在设计上，卫生间应避开公共候梯厅和交通人流多的区域，减少该空间对其他使用空间的不良影响；同时建议采用干湿分离的设计方式，注意视线遮挡。
四是，空调机房。空调在建筑中发挥着调节室内温湿度的关键作用。所以在超高层办公建筑核心筒设计中，设计者应当对空调机房进行分层科学设置，以提供更加舒适的空间环境，在具体设计中冬季温度控制在16-20℃，夏季温度控制在24-28℃。即结合建筑的具体需求和预算，建议选择节能环保类型的空调系统，且将管井布置在核心筒外围，便于走线，并减少在线路传递时产生的能量损耗[7]；同时，设计者可从绿色节能方面出发，合理利用供热空调系统冷热源机组，并尽可能缩短空调管的长度，从而在确保发挥调节温湿度作用的基础上，达到绿色节能的目的。
三、结语
综上所述，对于超高层办公建筑核心筒设计，设计者应遵循整体性和合理性原则，结合建筑的具体需求，对电梯井及电梯、电梯厅、疏散通道、设备功能配置等进行有效设计，从而提高核心筒设计的质量，提升超高层建筑工程安全性，建设出更加优质、高水平的超高层办公建筑，更加高效应用空间面积，推动我国城市化建设的良好发展。
参考文献：
[1]高亮,孙澄,斯托夫斯·卢迪.基于计算性设计思维的超高层办公建筑及其核心筒设计探讨[J].建筑学报,2020(10):116-119.
[2]朱阳星.从经济性角度探讨超高层办公建筑核心筒设计[J].建材与装饰,2021,17(12):104-105.
[3]刘宁.浅析绿色节能视野下超高层办公建筑核心筒设计策略[J].建筑与装饰,2020(27):27.
[4]李敬岩.超高层办公建筑的核心筒设计初探[J].房地产导刊,2019(3):51.
[5]孙园园.浅析超高层办公建筑核心筒设计[J].工程建设与设计,2019(8):7-8.
[6]董衍菲.超高层办公建筑的核心筒设计研究[J].住宅与房地产,2018(02):72.
[7]魏红坤.超高层办公建筑核心筒设计要点解析——以合肥绿地中心D座为例[J].居舍,2017(22):91-92.
