1103超高层垂直交通及其空间效率

超高层综合体垂直交通及其空间效率超高层产品及配套第一阶段研究成果2011.11.03垂直交通定义垂直交通效率衡量标准影响垂直交通的三大因素电梯系统配置功能空间构成电梯组织方式垂直交通优化措施垂直交通是指联系超高层内部不同功能垂直方向上的交通联系，是超高层设计的重要考虑因素什么是垂直交通？1高层综合体的垂直交通是指联系城市与综合体不同功能部分以及联系综合体自身不同功能部分的以垂直方向交通联系为主要用途的空间，其具有一定的组织方式、逻辑结构和空间形态。2垂直交通的重要性？在交通系统方面，垂直交通作为交通系统的重要节点，组织的优劣直接影响到综合体乃至整个城市交通系统的运行效率；在空间整合方面，合理组织的垂直交通能够在不破坏原有空间属性情况下，将各个空间很好的融合在一起垂直交通定义垂直交通定义垂直交通效率衡量标准影响垂直交通的三大因素电梯系统配置功能空间构成电梯组织方式垂直交通优化措施可分为静态指标和动态指标，静态指标反映建筑物是否合理经济，动态指标反映建筑物是否舒适、便利动态空间效率电梯运行动态效率的衡量指标一般包括：等候时间、梯速、载重、停站数（服务楼层数）、服务楼层面积、楼层面积使用强度（人均使用面积）等。动态空间效率主要反映的是客户使用电梯的便利感和舒适感垂直交通组织效率静态空间效率静态空间效率是指高层综合体中各功能空间的建筑面积占总建筑面积的比例。决定空间效率大小的主要因素是以垂直交通为主的核心体面积的大小及所占比例静态空间效率的大小反映了建筑物的设计是否合理、经济。垂直交通组织效率含义静态空间效率=1-核心筒面积/标准层面积，核心筒面积所占比例是影响静态空间效率的关键性因素静态空间效率项目总建筑面积总层数建筑高度（m）标准层面积核心筒面积静态空间效率标准层电梯数量环球金融中心381,6001014923,39294972.02%29金茂大厦287,359884212,49873270.70%28银泰中心350,000632501,83242376.91%12国贸三期540,000743302,83557579.72%30广州西塔456,8761034382,79587968.55%34南京紫峰267,200894502,70069374.33%30响螺湾A09294,300923883,6241,09069.92%30著名超高层静态空间效率备注：静态空间效率是指高层综合体中各功能空间的建筑面积占总建筑面积的比例，上表中，静态空间效率=1-核心筒面积/标准层面积，核心筒面积越小，静态空间效率越高核心筒设计本身受到地块条件、建筑功能、建筑形态、平面布局的影响，在核心筒结构基本确定后，决定核心筒面积的主要的且可调节的因素就是电梯井道的数量，所以减少核心筒面积最可行的方式就是在满足运行效率的基础上尽可能的减少电梯井道的数量。动态空间效率有很多成熟的衡量指标，通常所说的超甲A级写字楼电梯标准即是其中一种动态空间效率备注：1）5min运输能力HC5%：电梯系统在5min内能运输的人数占电梯服务楼层总人数的百分比，通常指达到最高峰流量时的5min运输能力；、2）平均等待时间AWT：从乘客在厅站登记呼梯信号到相应的电梯门开始打开的平均时间，等候时间过长说明电梯系统运行性能差，会影响乘客的情绪；3）电梯服务面积：指平均多少面积有一部电梯质量等级5min处理能力%平均等待时间s电梯服务面积/㎡/台优异15-17%20-254000良好12-15%25-305000尚可10-12%35-406000常用电梯运行效率衡量指标一般来说可以根据这些指标推导出电梯数量，但是当电梯的数量超出核心筒的限制从而大大影响静态空间效率时，就需要对设计方案进行调整：大到功能空间的组合，小到电梯系统的选择以及组合方式，总之满足动态空间效率的同时尽可能的提高静态空间效率。垂直交通定义垂直交通效率衡量标准影响垂直交通的三大因素电梯系统配置功能空间构成电梯组织方式垂直交通优化措施通常将超高层综合体竖向叠加的功能空间分为以下三种情况常见超高层综合体功能组成办公酒店办公酒店住宅办公住宅图1功能竖向叠加常见的三种形式类型1：办公功能+住宅功能+其它功能，合理的安排是住宅叠加在办公之上；类型2：办公功能+酒店功能+其它功能，合理的安排是酒店叠加于办公之上；类型3：办公功能+酒店功能+住宅功能+其它功能，合理的安排是住宅位于最上面，酒店位于中间，办公位于最下面下表是超高层内部不同功能空间相应的电梯配置情况总建筑面积(㎡）楼层总数(层）电梯总数（台）办公建筑面积（㎡）办公楼层数（层）服务办公电梯数量（台）办公电梯平均服务面积（㎡/台）酒店建筑面积(㎡）酒店楼层数（层）服务酒店电梯数量（台）酒店电梯平均服务面积(㎡/台）住宅建筑面积(㎡）住宅楼层数服务住宅电梯数量（台）住宅电梯平均服务面积(㎡/台）紫峰大厦245310894662312321736657903536145645————————南京中心178000691410800069129000————————————————新地中心280000551410116655128431————————————————上海金融中心38160010191226900704451574950015104950————————京基大厦2200009869165000725629465500020105500————————奥林匹克中心1370006317326061765700————————5836238414300金茂大厦195000885412265546264800606453469500————————水塔大厦28600074342079222100007693418988007378839418000密歇根900N大厦18500067425481619134200341881666200282311839500办公部分酒店部分住宅部分超高层综合体功能和电梯关系05000100001500020000ABCDEFGHJ不同功能空间和电梯数量对应关系办公电梯平均服务面积（㎡/台）酒店电梯平均服务面积(㎡/台）住宅电梯平均服务面积(㎡/台）由数据分析得知，同一栋超高层综合体内，电梯平均服务面积办公酒店住宅；单一功能超高层电梯使用效率综合体使用效率办公功能空间每台电梯的服务面积最小，这与办公人员的单位面积人流量较大相关，通常办公空间每台电梯的服务面积在4000-6000㎡酒店功能的每台电梯服务面积更大一些，而每部电梯的服务面积也取决于酒店的豪华程度，通常酒店空间每台电梯的服务面积在6000-13000㎡住宅功能中每台电梯服务面积的大小与住宅的套数和面积有很大关系，通常在15000-18000㎡纯写字楼的电梯服务面积远远高于综合体里办公部分电梯平均服务面积，说明功能构成越简单，电梯使用效率越高超高层综合体功能和电梯关系A紫峰大厦B南京中心C新地中心D上海金融中心E京基大厦F奥林匹克中心G金茂大厦H水塔大厦J密歇根900N大厦垂直交通定义垂直交通效率衡量标准影响垂直交通的三大因素电梯系统配置功能空间构成电梯组织方式垂直交通优化措施根据技术原理，将市面上电梯系统分为单轿厢电梯、双层轿厢电梯、双子电梯电梯系统分类双层轿厢电梯单轿厢电梯双子电梯技术发展在一个电梯井内使用上下双层轿厢，把两部电梯以层高的距离上下叠合，乘客分层同时上下也是在同一电梯井内使用上下双层轿箱，但不同的是，上下轿箱相对独立，拥有各自独立的主机，可以以不同的速度朝不同的方向运行最早出现，一个电梯井内一部电梯，双轿厢电梯和双子电梯最大的优点是可以减少电梯井道数，但也分别存在换乘不便以及与规范冲突等缺陷电梯系统优点缺点单轿厢电梯技术成熟、停靠方便电梯容量较小，对井道数量要求高双轿厢电梯与单轿厢电梯相比，相同时间内多运输75%人数，可减少井道25%乘梯模式：入口层需要设置自动扶梯，将人分流至上下轿厢；停层方式：奇偶楼层来回较麻烦，电梯运行时间较长；层高限制：要求建筑层高每层相同，对建筑设计形成很大制约双子电梯提高了运送速度，使得井道数可减少1/3系统设置灵活，可节约耗能对电梯井道要求较宽，而我国相关规范标准偏低；对控制系统要求非常精确，维护成本也比较高电梯系统对比双轿厢电梯双子电梯拥有独立的主机下面通过一个案例说明同一栋大楼不同电梯配置方案结果对比不同电梯系统配置结果比较案例——成都金融总部商务区核心区案例背景双塔建筑高度220m，最大层建筑面积不足1450㎡，同时向上下收分；用地对建筑体量的限制非常明确，结构高度与标准层面积的限制又对双塔核心筒设计提出了很高的要求设计目标满足甲级写字楼电梯运行效率的标准尽可能实现核心筒面积最小配置结果表明，采用双轿厢电梯或双子电梯都能使电梯井道数减少1/3电梯系统配置结果配置方案一核心筒内需要20个电梯井，楼需要的核心筒显著增大，经济性明显下降。配置方案二区间客梯数从17降到12，双层轿厢电梯有效减少了核心筒内需要的井道数量。配置方案三区间客梯数从17降到12，双子电梯同样减少了核心筒内需要的井道数量。采用双轿厢电梯配置采用单轿厢多区系统采用双子电梯配置不同电梯系统配置结果比较后两种电梯能有效地降低电梯井道数，提升静态效率；双轿厢电梯多用于短距离或目的地楼层的大容量运输不同电梯系统配置结果比较电梯系统种类选取结果小结：1）双子电梯和双轿厢电梯能够有效地降低电梯井道数，减少核心筒面积，提升静态组织效率。2）双轿厢电梯运输容量大，但运输时间较长，且有层高一致的限制，故多适用于短距离（50层以下）或目的地楼层的大容量运输，如观光中转电梯系统模式总电梯井道数低区电梯中区电梯高区电梯会所VIP电梯消防梯兼货梯对建筑设计的影响是否满足使用标准及舒适度方式1双子梯136—412首层层高6.5m满足方式2双子梯+单轿厢电梯136—6—1首层层高6.5m不满足方式3双层轿厢电梯136—412所有层高4.0m满足方式4单轿厢电梯+空中大堂18654（穿梭）12高区有5台区间电梯满足方式5单轿厢电梯1865511—不满足不同电梯系统配置结果比较超高层电梯通常采取分区配置，一般越高区电梯数量越少，速度越快电梯分区配置方案绿地紫峰大厦南京中心新地中心京基大厦数量载重（KG）速度（m/s）数量载重（KG）速度（m/s）数量载重（KG）速度（m/s）数量载重（KG）速度（m/s）办公摆渡梯3部18001.752部13001.75——————低区7部16003.54部130035部160042016005中区———4部13001600———穿梭电梯—————————618008高区7部160052部130045部160052016005酒店摆渡梯2部18001.75—————————穿梭电梯3部18006——————418008内部电梯5部16003.5——————416005观光电梯/会所电梯2部18008———2部160022部18008消防电梯3部180072部15002部180053部18007电梯系统分区配置小结：1）超高层综合体按功能分区，越高区电梯数量越少，速度越快。2）各种类型电梯的配置标准依次为：观光电梯消防电梯高区电梯低区电梯摆渡梯电梯系统配置对垂直交通效率的影响如下：电梯系统配置与垂直交通效率小结静态组织效率（尽可能的减少核心筒面积）动态组织效率（满足各项运行指标）电梯系统配置电梯系统种类双轿厢电梯和双子电梯可以有效的减少电梯井道数，从而提升静态组织效率双轿厢电梯运输时间较长，且有层高一致的限制，故多适用于短距离（50层以下）或目的地楼层的大容量运输，如观光中转电梯分区配置超高层电梯实行分区处理，越高区电梯数量越少超高层电梯实行分区处理，越高区速度越快垂直交通定义垂直交通效率衡量标准影响垂直交通的三大因素电梯系统配置功能空间构成电梯组织方式垂直交通优化措施芝加哥汉考克大厦上海金茂大厦汉江城大厦奥林匹克中心水塔大厦超高层综合体电梯组织方式实例分析密歇根900N大厦