挽救失败的“螺旋滑梯”项目,为主教门22号(2 Bishopsgate)制定了一项务实的垂直交通策略,优先考虑最大化可出租面积、直达楼层以及施工可行性。可行性研究设定了严格的规则:每8平方米净使用面积(NIA)限一人,楼层利用率达到80%,平均等待时间约为30秒,平均到达目的地时间约为80秒。空中大堂方案被否决,经过对十二种配置方案的详尽比较,最终确定采用目的地调度的双层电梯为核心解决方案。最终方案采用三组各八部2000公斤的双层电梯,外加三部单层低层电梯、三部3500公斤的货梯、用于公共观景廊的高速摆渡车、宽敞的地下室以及相应的消防设施,所有这些都与结构、规划和运营方面的限制相协调。
为伦敦市最高的建筑之一设计 VT 策略
本文首次在第 10 届电梯和自动扶梯技术研讨会上发表, www.liftsymposium.org。
22 Bishopsgate 位于一个失败的开发项目的所在地,该项目以前称为“The Pinnacle”。 获得绰号“Helter-Skelter”(图 1)的雄心是让它不仅成为伦敦市最高的建筑,而且还是一个建筑标志。 它顶部的铰接形状给了它绰号。 考虑到当时伦敦的金融环境,还需要经济实惠,才能让资助者和开发商实现足够的利润。 最初的计划不仅效率低下,而且建造成本也很高,这也是它失败的原因。 包括地下室楼层在内的主要核心已经建成,最高可达六层。 然而,即使是这种进展也步履蹒跚,因为随着资金到位,它一次建造了几层楼。 最终,它完全停止并被称为“树桩”(图 2)。 伦敦金融城迫切需要变革。
市领导向资助者求爱,并最终与原业主达成协议。 可行性研究开始了。 最初的“Helter-Skelter”建筑师在合伙人级别的伦敦实践中发生了重大分裂,新的实践从灰烬中形成。 他们雇用了大部分原始团队,并且由于他们对场地及其所有挑战的深入了解,被邀请研究一个新方案。
不久之后,另一家公司受邀担任多学科工程顾问,涵盖机械、电气和管道以及消防和生命安全等专业服务; 门面通道; 对环境造成的影响; 当然,还有垂直运输 (VT)。 这一旅程始于 2012 年,尚未完成。 然而,第一批住户开始搬进来。
可行性
设定标准
该项目从研究现有设计开始,旨在使其可行。 很快就明白这是不可能的。 因此,该团队开始了创建新商业办公楼的旅程——一座看起来可能不那么独特,但提供更好的投资回报并且更容易建造并最终出租的建筑。
设计高层商业建筑最重要的方面之一是找到一种方法,使实际可出租的办公空间尽可能占整体可用空间的百分比。 每层楼都应该有可用空间和良好的日光水平。
在所有高层建筑中,都会考虑楼层总可用面积与可出租的实际可用面积之间的比率。 在英国,我们指的是净内部面积 (NIA) 和总内部面积 (GIA)。 [1] 简单来说,至少 70%-75% 的净毛比被视为相对有效。 方形和矩形形状最有效,更容易、更简单,因此建造成本更低。
一旦完成了建筑研究,首先要考虑的是高层建筑的形式和高度。 必须确定可以推送的参数,查看可以填充多少站点。 对于建筑物本身,重点是设置占地面积,然后根据目标高度确定 VT 顾问与外部围护结构相比如何高效地制作其核心。 高层建筑中的大部分核心空间都被电梯及其大堂占据。 因此,开发人员,尤其是建筑师,始终面临着减少电梯核心体积的挑战。 通常,在 VT 策略中找到“最佳位置”将设置建筑物的高度,因此与开发商和建筑师密切合作是取得成果的基础。
在这种情况下,专业设计团队不会收取任何费用,除非建筑通过可行性阶段,并且资助者对结果感到满意,从而使项目进入设计和规划/申请阶段。 如果能够获得规划许可,那么建造这座塔的可能性非常高。 这为优化设计提供了动力。
开发商和资助者要求满足特定标准:
- 根据 NIA 计算得出的每层办公楼层的人口密度为每 8 平方米(一到八人)一人
- 80% 的地板利用率
- 符合英国办公室协会 (BCO) 规范指南 2009(以及之后的 2014 年)[2 & 3] 的性能建议
- 能够在主大厅搭乘电梯并直接前往自己的楼层——这在伦敦市场被认为是必不可少的
- 高度309.6 m,民航局(CAA)规定的上限,由飞机飞行路径设定
在大约 100 X 40 m 处,与城市中的其他场地相比,整个场地很大。 这使得大型地板成为可能,因此需要在高峰期运送大型团体。 很明显,单层电梯无法在不占用太多核心空间的情况下运送这些团体,这将使建筑物无法生存。
考虑的替代方案是:
- 空中大厅
- 双层 (DD) 电梯[4]
- 一个竖井中的两个独立电梯,一个公共机房
虽然空中大堂解决方案在核心空间方面是高效的,但它们未能满足伦敦金融城要求的主要标准之一:乘客必须能够从主大堂直接前往他们的楼层,而无需更换电梯。 这是租户、租赁代理和开发商的要求。
开发商和资助者对于被限制在一个制造商(在一个竖井中有两个独立的电梯,有一个公共机房)来交付将成为英国商业建筑中最大的电梯和自动扶梯合同感到不高兴。风险太大。 因此,决定主要集中在 DD 解决方案上。
DD 升降机并不完美,因为它们的固定特性带来了一些设计限制。 然而,在查看了对各种系统的利弊分析后,客户决定对服务于办公楼层的所有主要电梯组实施这一策略。 有时,这会受到挑战并重新考虑其他选项,但它总是回到 DD。
新建筑的主要入口将在北面面向利物浦街伦敦地铁站,南面面向伦敦桥,东面面向 Fenchurch 街车站(图 3)。 Bank 和 Aldgate 车站也靠近大楼的西侧。 此外,需要在 Bishopsgate 对面的一侧有一个入口,塔面向 Aviva 大楼和 122 Leadenhall 在一条名为 Undershaft 的街道上。
关于这件作品
本文讨论了创建 22 Bishopsgate 的各个阶段,该建筑高 278 米,面积 120,000 平方米,是伦敦市最高和最大的建筑之一。 Bishopsgate 和 Leadenhall 周围地区是该市保险和法律专业的中心枢纽。 在过去的 2 年中,它见证了商业高层建筑的大幅增长。 该开发项目曾被称为“The Pinnacle”,并希望成为该市最高的建筑。 由于其铰接式顶部,它被恰当地称为“Helter-Skelter”。 由于各种原因,包括过于雄心勃勃、效率低下和资金不足,开发失败了。
为使该项目恢复生机进行了多次尝试。 当前的专业团队能够制定一个更具吸引力的方案,并回应了原始方案失败的原因。 对一座 309 米高的商业建筑进行了可行性研究。 与大多数大型项目一样,对新想法以及它们如何影响建筑物的核心以及高度和效率进行了广泛的讨论。 在早期阶段制定垂直交通战略至关重要,因为建筑的高度和效率会受到其设计的重大影响。 本文描述了从概念到交付的整个设计过程。
创建规则
有必要创建一套贯穿整个设计过程的规则,以便资助者、开发人员和更广泛的团队了解参与。 建筑物的使用方式正在发生变化,尤其是在当前的办公环境中。 主要首都的大多数租户——包括律师事务所、保险公司和银行——不会简单地把人放在办公室楼层的办公桌前; 他们的整个空间都有休息区、会议室、咖啡馆和非正式区域。 他们可能还有健身房、托儿中心、商店、餐厅、礼堂和许多其他用途的地板。
VT 顾问面临的挑战是如何在租户签署租约之前针对此类用途进行设计,而在诸如 22 Bishopsgate 这样的投机性建筑中,这要等到施工顺利进行后才能进行。 这就是为什么开发商在每一层都使用一比八的居住密度。 在这种规模的建筑中,开发商确信并不是每个人都会占据这样的密度(更像是平均 10 到 XNUMX 人)。 因此,一比八的比例成为他们的缓冲。
自从东边一个主要码头开发项目的业主参与了 Fenchurch 街 20 号以来,职业密度就成为了伦敦金融城的一个话题。 该开发项目的主席从未在他的建筑物中安装 DD 电梯,他想要一个缓冲区以确保不会出现性能问题。 因此,它的设计密度为每层 XNUMX 到 XNUMX 个。 这座建筑就是这样销售的,从那以后,开发商之间一直存在竞争,让代理商来匹配或更好地竞争。
城市核心内的任何建筑都在争夺空间,因此压力是将电梯数量保持在最低限度,以满足推荐的性能目标。 目标等待时间和行程时间是非常重要的绩效衡量标准。 BCO 和英国建筑服务工程师特许学会 (CIBSE) 指南还推荐了提供高质量性能所需的到达率和处理能力。 [3 & 5] 这些现在更加清晰
(与早期的 BCO 指南相比),因为它们包括商业办公楼的交通概况。
很明显,必须使用目的地调度系统,因为使 DD 在具有混合交通条件的本地组中工作的唯一方法 [4] 是使用这种类型的系统。 根据 2014 年 BCO 规范指南:[3]
- “电梯的目标是所有楼层的高峰平均等待时间 (AWT) 不超过 25 秒。 在平均到达目的地时间 (ATTD) 为 30 秒或更短的情况下,最多 80 秒的 AWT 是可以接受的。
- “电梯应针对不超过 90 秒服务的所有楼层的上行高峰 ATTD。 当早晨上行峰值 AWT 小于 110 秒时,最高 25 秒的 ATTD 是可以接受的。”
在与开发商讨论后,决定以 30-s AWT 和 80-s ATTD 为目标。 考虑到这是一座高密度的高层建筑,可以稍微延长行程时间以使事情顺利进行,因为人们可以看到会发生什么。 这成为为每个方案产生结果的另一条规则。
这种方法突破了限制,并且没有任何灵活性空间,例如,如果租户想要以更大的密度“过度占用”。 使用模拟工具进行交通研究。
专业人士已经学会了如何将结果与主要升降机制造商的结果进行对比,以了解是否会进一步出现任何意外。 这是一个动态过程,效果很好。 因此,用于它的设置非常重要。 同样重要的是,设置在整个设计期间保持一致。
该方案有很多变化,因为建筑物的上半部分也经历了旨在满足规划者要求的各种变化。 其中包括被亲切地称为“Tub Top”、“Glass Top”、“Magic Carpet”等的方案。
优化
在寻找不仅能满足投资者和开发商,还能满足城市规划者、英国遗产组织和所有其他倾向于参与并具有很大影响力的机构的最佳方案时,对 18 种详尽的选项进行了审查个月。
办公楼层从地板开始,估计有 1,500 平方米的 NIA。 这是一个名为“互锁”的方案,它指的是建筑物的建筑形式,旨在尽可能多地重复利用现有的地下室和核心。 拆除地下室和核心的成本将是巨大的,因此,起初,这似乎是有道理的,因为它保留了地下室和核心,并会节省成本。 然而,由此产生的建筑相对较小,团队知道如果考虑拆除整个核心并更大程度地修改地下室楼层,将会有更多的复杂性。
还需要维护穿过场地南端的公共通行权。 在“Helter-Skelter”计划中,自动扶梯被用来运送人们在这条大道上上下车。 这意味着通往升降机的旅程被大大缩短。
在接下来的几个月里,类似的概念继续被权衡。 其中包括“雕刻矩形”和“精致雕刻矩形”,其中主要的电梯组将从建筑物的第二层开始。 该方案有很多变化,因为建筑物的上半部分也经历了旨在满足规划者要求的各种变化。 其中包括被亲切地称为“Tub Top”、“Glass Top”、“Magic Carpet”等的方案。
考虑了服务于高于街道 15 m 的大厅的自动扶梯,然后审查了通往 200 层大厅的穿梭电梯,如西街 XNUMX 号大楼。 从 VT 的角度来看,后一种概念具有优势,因为它允许大厅下方有大型、不间断的地板。
通常,在 VT 策略中找到“最佳位置”将设置建筑物的高度,因此与开发商和建筑师密切合作是取得成果的基础。
然而,存在代价高昂的结构问题。 电梯核心通常是建筑物的主要结构支撑,在这种情况下,八层以下的大部分都被拆除,以建造一座非常高的建筑物。 下一个方案被称为“通用”,并拥有 2,000 平方米 NIA 的更大楼板(图 2)。 在该方案中,保留了从街道层到二层、夹层和三层的主大厅的自动扶梯。 本次迭代包括一组 4 部低层 DD 电梯、XNUMX 部低/中层 DD 电梯和 XNUMX 部中/高层 DD 电梯。 然而,在这种方法中,进入建筑物的旅程被认为过于复杂。 决定正门大厅应位于地面层。
2013 年 XNUMX 月,基于该方案创建了概念报告。 然而,在接下来的一年里,更多的变种被开发出来,包括被称为“Moonraker”的变种,
“精制”、“49.15”等,最终成为现在正在建设的方案的基础。 楼板面积在 2,500 层之前增加到 2 平方米,30 层增加到 2,100 平方米,2 层增加到 42 平方米。大厅现在在街道上。
在获得资助方同意继续设计和建造这座伦敦有史以来最大的投机办公大楼(可容纳 12,000 人)之前,我们在最后一个月考虑了 2014 种不同的电梯配置。最终与资助方达成了协议。XNUMX 年初,该项目成为现实。
原理图和详细设计
与几乎所有其他设计项目不同,英国皇家建筑师学会传统的八个设计阶段融合在一起并合二为一。 持续改进正在进行中。 2014 年和 2015 年,随着建筑、结构和服务解决方案的完善,对更多选项进行了评估。 该计划的基础保持不变。 然而,直到 2016 年 5 月才确定了最终配置(图 XNUMX)。
随着时间的推移,在与规划师以及最初在“Helter-Skelter”上指定的总承包商的讨论中,建筑物的最终高度已经确定。 这不仅是一个规划问题,也是一个可建造性问题。 目前,起重机不得突破民航局要求的 309.6 米上限。 这一直是伦敦高层发展的限制因素。
确定的 VT 计划现在集中在三组 2000 台 26 公斤(2000 人)DD 升降机上。 它们非常适合核心,尤其是建筑的宽度。 然而,仅靠他们并不能帮助建筑物达到预期的高度。 地上建筑的较低七层采用三个XNUMX公斤的一组进行不同的处理
在获得资助者的同意继续设计和建造这座伦敦有史以来最大的投机性办公楼之前,他们考虑了 12,000 种不同的电梯配置,该办公楼可容纳 XNUMX 人。
(26 人)单层升降机。 这使得可以通过 57 公斤(2000 人)的 DD 高层电梯到达高达 26 层的办公楼层。 [6] 这三个电梯被添加到核心的北端,靠近北入口。
在奠定基础的同时,还必须设计建筑物的许多其他区域,包括货梯; 观景廊; 餐厅; 地下室可停放 2,400 辆自行车; 以及最终的舒适空间。
货物升降机
伦敦没有其他这种规模的商业办公楼,因此,设计货物升降机无法与其他任何东西相提并论。 货物升降机设计在 BCO 和 CIBSE 等设计指南中没有得到很好的记录。 [7] 花了很多时间参观伦敦的其他塔楼,与建筑经理交谈并考虑每个设计的优点和缺点。 一般来说,伦敦的其他高层建筑可能有两个货梯作为主干道。 一些建筑物只有一部电梯服务于顶层。 在这种情况下,将没有冗余。 在这种高质量的写字楼里,服务人员不能使用乘客电梯,因为他们在高峰时间太忙了,不能冒被损坏的风险。
三个 3500 公斤货物升降机服务于建筑物的每一层。 最初,这是成功的。 但是,随着建筑物顶部的发展,机械和电气系统、观景廊和餐厅的空间要求意味着,在顶部,并非所有电梯都能够为所有这些楼层提供服务。 这并不理想,意味着需要楼层上的特殊按钮才能将特定电梯呼叫到特定楼层。
最初,电气设计要求在建筑物顶部部署五台大型发电机。 它们太大而无法放入普通的货物升降机。 经过多次谈判和讨论,电气工程师被说服改用六台较小的发电机。 仍然需要使其中一台货物升降机超载以承载 7400 公斤,并进行特殊操作以承载其中一台发电机。 这些电梯的速度也很快——4 m/s——以提供良好的服务水平。
观赏画廊和餐厅
这些楼层由单独的实体有效拥有和运营。 最初的设计以最大化空间为中心,以容纳尽可能多的人,并尽可能频繁地让他们通过,因为体验将是收费的。 景色将是城市中最好的,360°不间断。 评估了让尽可能多的人进出这些楼层的最有效方式。 总共有四层,由一些本地电梯提供服务,这些电梯由两台 2250 公斤(30 人)的 DD 电梯供电,每小时可运送 800 多人。
最终,伦敦金融城的规划者改变了他们的政策,坚持伦敦市中心的所有此类观景画廊必须向公众免费开放。 这降低了赚钱的潜力。 然而,服务水平已经承诺给业主,所以它就是这样。 两个观景廊升降机是以 8 m/s 的速度运行的高速穿梭机。 一个的顶层甲板还用作消防电梯,通过后入口从地面和上方为所有楼层提供服务。 两部电梯都有前后入口,以最大化和简化交通流量,就像一些较深的伦敦地铁站的电梯一样。
观景廊在穿过艺术街的建筑南侧有自己的入口。 上层设有无障碍电梯,无论是前往观景廊还是餐厅/接待层,都可以将自动扶梯带到相应的甲板上。 楼梯和电梯可通过单独的专用出口进入。 所有这些电梯和自动扶梯将每天有效使用 20 小时。 这会给维修人员带来压力。
地下室
有四个地下室和一个额外的地下室,可以进入高速装置的 2.5 米深的升降机坑。 提供这种访问是昂贵的,但却是必要的。
在地下室,有超过 2,400 个自行车位、淋浴间、相关的更衣设施和装卸区。
由于该区域正在开发中,很明显,主电梯无法下至地下室,因为这会导致电梯服务出现大规模中断。 很快就同意使用一组单独的电梯将地下室连接到大厅。 在高峰时段,进出地下室的车流可能会很多。
装载区由两台 26,000 公斤的液压卡车升降机提供服务。 这些都是巨大且非常专业的。 它们必须非常可靠,因为它们将在白天,尤其是早晨大量使用。 通过使用伦敦以外的整合中心减少了卡车的数量,但当涉及 12,000 人时,仍然会有大量移动。 地下室有单独的消防策略。 它由相关消防核心内的两部专用消防电梯提供服务。
其他挑战
整个场地位于一个斜坡上,从核心的一端到另一端大约有 1 米的差异。 由于采用了 DD 电梯,因此整个建筑的楼层到楼层高度必须保持均匀,因此采用了一系列平缓的坡道来平整它们。
由于地板的深度,较低楼层的地板到地板的高度需要更高,因此可以增加地板到天花板的高度以允许更多的光线。 所有这些变化都必须考虑在内,并得到架构师和开发人员的同意。
主核心需要另一部消防电梯,但没有空间。 因此,使用了与观景廊电梯相同的原理,并再次使用了其中一个高层电梯的上层甲板,其后部入口通向消防核心。 虽然这可能会影响其中一个主要 DD 升降机的设计,但它节省了大量的核心区域。 这些原则都得到了伦敦金融城规划当局的同意,他们一直非常支持。
随着设计的不断发展,确定建筑的主题至关重要。 这最终成为“艺术”。 一条公共通道被命名为“艺术街大道”,在正门大厅和电梯本身等区域将展示大量艺术品。
接待区将包括一个图书馆,并广泛使用皮革和木材。 最后(在设计过程的后期),决定使用第二层作为一个巨大的舒适空间。 这将为整个建筑服务并塑造主入口大厅的设计。 只有核心北端的三部单层电梯被设计用于这一层,并且与建筑的其余部分没有互连。 由于 DD 升降机的设计接近极限,因此无法让它们停在第二层。 这也是一个单一的水平,所以电梯的“两站”是必要的,这会增加混乱并花费太长时间。 因此,必须找到替代方案。
选择了自动扶梯和电梯的组合。 服务于地下室的电梯将在核心区的南端延伸至二层,并将其数量增加到三层。
主大堂区为主要团体上层服务的自动扶梯将延伸至第二层。 这将提供一种妥协,因为占用者必须更换电梯,或从电梯转移到自动扶梯,以往返于第二层。 尽管如此,这将运作良好。





