广州大学建筑设计研究院东莞分院广东东莞523000
摘要：21世纪以来，随着我国总人口的快速增多以及城市化进程的不断深入，城市居民也越来越多，致使建筑逐渐朝纵向发展以增大使用空间。同时科技的进步、用地紧张及商业化也推动了城市超高层建筑的快速发展。为此，本文探讨了设计中影响超高层建筑标准层效率的一些因素和其优化措施。
关键词：超高层建筑；标准层；效率
城市现代超高层建筑推动了社会经济的发展。同时高地价也导致超高层建筑渐渐变为城市商务中心主体。作为水准较高的载体，超高层建筑渐渐使城市经济变为一种高密度、集约型的楼宇型经济。各种招商和税收使城市收入变得更大了，并促进了区域经济的发展。大部分城市在经济建设中，都在重点发展楼宇经济。而标准层效率是量度超高层建筑经济性的最关键指标之一。所以，超高层标准层的效率设计便显得非常重要。
1影响超高层建筑中标准层效率的因素
1.1平面使用系数
对于标准层，使用面积&pide;建筑面积×100%=平面使用系数。因此，标准层效率会被其平面使用系数影响。而如下因素又会影响平面使用系数。
1.1.1内外筒的进深
对内外筒进深的加大，具有2种影响。其中积极影响如下：通过增大建筑中的使用面积，实现使用系数的提高；可用空间更加灵活，空间划分的可能性更多。
消极影响如下：若结构尺寸增大，相应的结构造价也会更高；在总高度不变的情况下，楼层层高越高，楼层总层数越少，最终会影响总建筑规模；致使内部空气的流通和自然采光变差，降低整个空间的品质。
总之，需要根据具体情况，合理设计内外筒进深。
1.1.2层高
对于超高层建筑，在建筑总规模与总高度的影响下，由于标准层平面面积和层高密切相关，因此，层高会直接影响着标准层使用系数。
针对超高层建筑中的标准层，平面规模的片面增加，至少会产生以下几种不利影响：
①防火分区的增多。《建筑设计防火规范GB50016-2014》中规定：标准层超过3000平方米的高层办公楼必须配备2个或以上的防火分区，为此需要增添消防疏散楼梯。②机电用房增多。当标准层的规模太大时，则必须专门设计机电系统分区，所以，会大幅增大设备用房面积，管线交叉随之也会更多，管线也会占用更多的吊顶高度。③加大内外筒跨度。会增大断面尺寸，建筑也需要应用更多的钢材，最终会增大成本，或需要添加柱网，不利于空间使用效果的提升。④增大使用面积。标准层人员数量随之会更多，进而电梯也必须更多，导致较难设计电梯分区，还会增大核心筒面积。⑤加大的面积致使进深过大，与人们的习惯及居住空间尺度不符，还会使采光与空调质量降低，致使实际使用效果降低。
总之，超高层建筑中标准层规模必须合理。在具体设计中，应控制好标准层建筑面积，并根据平面特性，进行调整。
1.2垂直交通设计
现代超高层建筑离不开电梯。不足或过多的电梯量均会对其产生负面影响：
不足的影响：过长的电梯运行时间会增加乘客候梯时间；使用电梯的高峰期，乘客拥堵在首层大堂内；电梯运力过小，建筑无法正常运营。
过多的影响：增加不必要的初投资，提高运维成本；导致所设计的候梯厅和电梯井道不科学，进而使核心筒面积利用不合理而影响平面使用率；总的建筑能耗增大。总之，应合理设计电梯数量。
总之，垂直交通系统的划分必须科学，运载人数和电梯载重应匹配。首先，通过停靠站数量的控制，减轻电梯运行负担。其次，电梯技术参数必须合理，梯速与载重量应适当，以缩短电梯运行周期。
2优化超高层建筑中标准层效率的策略
2.1优化平面使用系数
2.1.1优化结构体系
（1）根据建筑体量收进，适当增加平面使用面积。基于各方面的影响因素，超高层建筑大多都有设计顶部的多次收进。顶部面积变小了，也就降低了平面使用系数。由底层至顶层，超高层建筑逐步变小。应按照上部荷载的减小与立面的收分，适当采取“减法”措施，以合理设计核心筒，进而使高层的平面使用面积适当增加。
（2）优化柱网跨度、减小高度。对于超高层建筑中的平面使用效率，建筑层高的影响也十分重要。层高的不足一般出现在集中管线的走道及管井交汇部位。在走道宽度的限制，通常无法进一步优化满布管线的走道净高，但这类建筑的梁中需要穿越大量的管线，最终使结构设计变得更难，设计成本也会更大，而局部弱化也需要应用更先进的结构设计。所以，应通过柱子的增加以减少柱跨，降低结构梁高，进而减小管线交汇处的压力，最终优化实际层高。
2.1.2优化整个建筑的布局
（1）综合应用核心筒空间。消防、设备、结构及电梯等构成了标准层核心筒内功能。基本的设备及消防面积已固定，而结构及电梯则会随层数、功能及面积等的改变而变化。通过分析核心筒中各种功能面积的具体比例，以指导核心筒面积的确定、确定优化重点及调整布局方式等，从而减小核心筒面积，使平面使用效率提高。
（2）避难层空间的合理利用。在避难层集中布置标准层所需的设备用房，以增大标准层的使用面积。在上下临近的避难层中，集中设置空调机房等面积相对较大的设备用房。在大堂层只设置必要的竖井。在设计空中大堂空间时，可适当减少设备空间，优化空中大堂空间布局，为交通动线上的方便性创造条件，并根据避难层条件，设计合理的共享空间。结合避难层情况，配置相应的物业管理，并配备员工餐厅等功能。
2.1.3优化设计机电系统
在超高层建筑中，机电用房占用一些标准层面积。完善的机电系统设计方案有助于建筑层高的控制、充分应用核心筒空间和增大使用系数。对于标准层平面，较大的水、电系统设备用房一般布置在避难层，较难优化。然而，在设计标准层吊顶和空调机房时，不同空调系统会具有不一样的效果，会使平面使用效率受到影响。在设计中，应根据工程造价、各种管网及结构功能来确定。此外，还应降低设备安装及运行成本。同时还应根据设计的竖向分区和平面布局情况，合理设计竖向设备管井，使机电设备用房的面积更少，以便将平面使用效率进一步提高。
2.2优化建筑垂直交通
从超高层建筑出发，将其垂直交通划分为2个或多个竖向分区。将穿梭电梯设置在首层至空中大堂。在各个竖向分区中，再划分每组电梯的具体运行区域。并进行相关计算，优化停靠层数，提高电梯速度，以提高电梯运载效果。另外，对于垂直交通的优化，合适的空中大堂还具有以下优势：
2.2.1提高平面使用率
空中大堂用于转换电梯，缩减电梯井道空间可大幅减少核心筒面积，进而增大了平面使用系数。
2.2.2提高运行效率
穿梭电梯直达空中大堂。通过独立运行，使停站数量变少。可再次将电梯竖向分区划分为2至3个分区，确保各组电梯的服务层数实际上在二十层以下。通过合理控制服务人数，既缩短了电梯的运行周期，又提升了垂直交通效率。此外，如果条件允许，还可以适当采用高性能电梯。
2.2.3节省成本
通过电梯总数的减少及低速区间电梯的使用，大幅降低了电梯设备的成本。
3结语
总之，对于开发者、城市或用户，超高层建筑的影响均十分深远，应尽量提高这种建筑的牢固性、经济性、适用性及美观性。而随着超高层建筑相关技术的不断进步和发展，可更好地优化超高层建筑中标准层的效率设计，以提高建筑的经济效益。
参考文献：
[1]万黎萍.超高层建筑核心筒设计研究[D].华南理工大学，2014.
[2]姜勇.超高层建筑核心筒优化设计研究[D].西安建筑科技大学，2015.
[3]卢斌.超高层建筑标准层平面关联性研究[D].同济大学，2008.
[4]陶修竹.超高层建筑核心筒合理布置及应用研究[D].山东大学，2016.