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地基和基礎(chǔ),出彩中國(guó)人:632米的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

地基和基礎(chǔ),出彩中國(guó)人:632米的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

地基和基礎(chǔ) 來(lái)源: 同濟(jì)設(shè)計(jì)TJAD。 本文刊發(fā)于1月12日《建筑時(shí)報(bào)》 東方明珠、金茂大廈、環(huán)球金融中心,這些年,上海的確越長(zhǎng)越高,而預(yù)計(jì)將于今年竣工并投入使用的上海中心大廈,......

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地基和基礎(chǔ),出彩中國(guó)人:632米的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

來(lái)源:未知 作者:小蘋果 發(fā)布時(shí)間:2019-12-03 熱度:

地基和基礎(chǔ)

來(lái)源:同濟(jì)設(shè)計(jì)TJAD。

本文刊發(fā)于1月12日《建筑時(shí)報(bào)》



東方明珠、金茂大廈、環(huán)球金融中心,這些年,上海的確越長(zhǎng)越高,而預(yù)計(jì)將于今年竣工并投入使用的上海中心大廈,將創(chuàng)造上海新的高度。它將與金茂大廈、環(huán)球金融中心等一同構(gòu)建起的超高層建筑群形成小陸家嘴中心區(qū)新的天際線。


自2008年上海中心開(kāi)始建設(shè)以來(lái),它一天天的高度爬升是建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)與堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持之上,同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院(集團(tuán))有限公司(TJAD)作為上海中心項(xiàng)目的建筑設(shè)計(jì)方美國(guó)晉思建筑事務(wù)所(Gensler Architects)的國(guó)內(nèi)合作伙伴,集中精兵強(qiáng)將,各專業(yè)緊密配合,為項(xiàng)目提供了方案咨詢、初步設(shè)計(jì)優(yōu)化和全部施工圖設(shè)計(jì),承擔(dān)了大量工作。


這是一座綠色的“垂直的外灘”

如果632米的高度還不足以詮釋這個(gè)“超級(jí)工程”,還有一些驚人數(shù)據(jù)給出參考——上海中心體量約57.6萬(wàn)平方米,大約相當(dāng)于2座金茂大廈或者1.5座環(huán)球金融中心,建成后可容納約3萬(wàn)人。整個(gè)大廈的容量幾乎相當(dāng)于把延安東路以北的外灘街區(qū)“豎”了起來(lái),稱它為“垂直的外灘”一點(diǎn)也不夸張。上海中心大廈是國(guó)內(nèi)首座同時(shí)獲得國(guó)家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的“三星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)證書”和全球最具影響力和權(quán)威性的綠色建筑認(rèn)證體系——美國(guó)綠色建筑委員會(huì)頒發(fā)的LEED金級(jí)預(yù)認(rèn)證這兩項(xiàng)認(rèn)證的超高層建筑。它以“垂直社區(qū)、綠色社區(qū)、智慧社區(qū)、文化社區(qū)”為目標(biāo),重新定義超高層建筑的內(nèi)涵。


上海中心大廈的難題有多少?

上海中心的難題是多個(gè)方面的。首先是要抵抗塔體自身重力與各種設(shè)施的永久荷載,而抵抗重力作用最難的設(shè)計(jì)點(diǎn)在地基部分。上海中心近80萬(wàn)噸的自重落在地基上每平方米要承受近1.9噸的豎向荷載,這對(duì)于陸家嘴地區(qū)所處的沖積平原的脆弱土質(zhì)條件是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。上海中心大廈基坑工程屬深基坑工程,其設(shè)計(jì)和施工的特點(diǎn)、難點(diǎn)主要在于:如上海中心按例采用金茂大廈和環(huán)球金融中心所采用的鋼管樁,大量超長(zhǎng)鋼管樁將對(duì)土地?cái)D壓,對(duì)鄰近超高層建筑帶來(lái)結(jié)構(gòu)性破壞。同時(shí),打樁產(chǎn)生的巨大震動(dòng)和污染物排放,將嚴(yán)重影響周邊運(yùn)營(yíng)和生活,亦將破壞周邊地下管線和道路。如何將這種影響和風(fēng)險(xiǎn)降至最低,上海中心大廈在設(shè)計(jì)和施工等方面均進(jìn)行了慎重的研究,經(jīng)多方案比選后,首次采用了鉆孔灌注樁的樁基形式,通過(guò)機(jī)械在地基上鉆孔,放入鋼筋籠,最后灌注混凝土形成基樁。

再者就是如何克服水平力對(duì)于塔樓的影響,尤其是在經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)肆虐的上海,這更加成為考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。如此高聳的大樓,消防問(wèn)題如何解決?大樓幕墻上萬(wàn)塊巨幅玻璃如何在強(qiáng)風(fēng)的樓體搖擺中避免被擠碎?“可以說(shuō)難題多如麻?!蓖瑵?jì)設(shè)計(jì)院上海中心項(xiàng)目經(jīng)理陳繼良說(shuō),TJAD在做施工圖設(shè)計(jì)的時(shí)候,在原有的方案基礎(chǔ)上進(jìn)行了非常詳細(xì)的細(xì)化,克服了很多難題,在針對(duì)工程建設(shè)實(shí)際的實(shí)踐性上都做了不少調(diào)整,以讓項(xiàng)目真正落地。這些細(xì)化設(shè)計(jì)的繁瑣與細(xì)致,各專業(yè)在有限建筑空間內(nèi)的博弈與配合,成為了工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。


建筑行業(yè)的專家普遍認(rèn)為,超高層建筑要成為綠色建筑,難度非常大。在電氣、暖通、給排水等各個(gè)專業(yè)的配合上,很多百米以下建筑中常見(jiàn)的問(wèn)題在高層建筑中都可能成為難以逾越的障礙。高度因素的影響下如何選擇豎向供水方式,600多米水如何送上去?同樣立管的排水能力怎樣嚴(yán)格控制系統(tǒng)流量,避免管路系統(tǒng)超壓?電氣設(shè)計(jì)如何在滿足高層用電安全性與舒適性要求下,同時(shí)滿足節(jié)能要求?暖通設(shè)計(jì)除建筑高度因素外,雙層幕墻、通高中庭及每層多個(gè)防火分區(qū)等形成的共通的影響因素如何克服?


“復(fù)雜”成為上海中心這個(gè)項(xiàng)目帶給各專業(yè)設(shè)計(jì)師最為深刻的印象,也是最重要的關(guān)鍵詞。


“為了項(xiàng)目,科研先行”

上海中心的設(shè)計(jì)與建設(shè)僅靠熱情和斗志是不行的。TJAD自2006年以來(lái)承擔(dān)了上海中心項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)階段的咨詢服務(wù)以及施工圖設(shè)計(jì)階段的建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)計(jì)服務(wù)。在前期的方案投標(biāo)階段,TJAD的方案一直在入圍方案中,并獲得普遍的好評(píng),當(dāng)時(shí)的投標(biāo)模型如今仍然存放于上海中心的展覽廳內(nèi)。2008年Gensler確定中標(biāo)后,經(jīng)過(guò)綜合實(shí)力權(quán)衡,TJAD被確定為中方配合單位進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。總裁丁潔民教授首先想到的就是為這棟超高層建筑的攻堅(jiān)克難申請(qǐng)課題,讓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)、計(jì)算來(lái)為它的設(shè)計(jì)建造保駕護(hù)航。自此開(kāi)始,一大批設(shè)計(jì)、科研人員將智慧和心血融入上海中心大廈的設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程中。


2009年3月,上海市科委批準(zhǔn)了丁潔民教授牽頭的“500米以上超高層建筑設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究”課題,關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)涵蓋了結(jié)構(gòu)體系(巨型結(jié)構(gòu)、復(fù)雜連體結(jié)構(gòu))、抗震性能化設(shè)計(jì)、抗風(fēng)設(shè)計(jì)及舒適度、巨型組合構(gòu)件、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、非荷載效應(yīng)、消能減震、施工模擬及控制、BIM技術(shù)應(yīng)用、消能減震裝備應(yīng)用等,邀請(qǐng)集團(tuán)內(nèi)數(shù)十位骨干設(shè)計(jì)師組織科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的攻關(guān),相關(guān)分課題數(shù)量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的58項(xiàng)。


以上海中心項(xiàng)目為契機(jī)所完成的一系列的科研任務(wù),所進(jìn)行的一系列技術(shù)攻關(guān),既解決了具體工程設(shè)計(jì)施工中的難題,積累了相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),亦取得了良好的經(jīng)濟(jì)和和社會(huì)效益,起到了良好的示范作用。


結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):讓方案實(shí)現(xiàn)真正落地

都說(shuō)上海中心最難在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),究竟有多難很多人并沒(méi)有直觀的感受。


上海中心旋轉(zhuǎn)而具有動(dòng)感的流線形造型與古典的金茂、簡(jiǎn)潔硬朗的環(huán)球既形成強(qiáng)烈對(duì)比而又相互呼應(yīng)、和諧共處,并形成“過(guò)去、現(xiàn)在、未來(lái)”的時(shí)空聯(lián)系。塔樓基準(zhǔn)平面為一個(gè)倒圓角的等邊三角形,沿高度扭轉(zhuǎn)收縮上升,從底到頂經(jīng)過(guò)120°的旋轉(zhuǎn)上升,形成了形態(tài)柔和、螺旋上升的錐體建筑形態(tài)。同時(shí)風(fēng)洞試驗(yàn)也表明,這一非規(guī)則的幾何造型較常規(guī)的正方形截面錐體造型可減少40%的風(fēng)力,節(jié)省結(jié)構(gòu)造價(jià)約3.5億。但如果將主體結(jié)構(gòu)也按照這樣非規(guī)則造型進(jìn)行設(shè)計(jì),將成倍的加大主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造難度,并影響建筑的使用效率。兼顧主體結(jié)構(gòu)的可建造性及外墻表皮造型設(shè)計(jì)自由度,上海中心創(chuàng)造性的采用了內(nèi)、外幕墻分離的雙層幕墻設(shè)計(jì)策略,將內(nèi)幕墻和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成造型簡(jiǎn)潔的分段收縮圓柱體造型,而將外幕墻與主體結(jié)構(gòu)脫開(kāi),使其造型設(shè)計(jì)相對(duì)獨(dú)立于主體結(jié)構(gòu)。

上海中心主體結(jié)構(gòu)采用了帶伸臂桁架的巨型框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)體系,結(jié)合建筑功能整個(gè)塔樓結(jié)構(gòu)沿豎向共分為8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)段和1個(gè)84.5m高的塔冠,每個(gè)區(qū)段約12~15層,1~8區(qū)區(qū)頂均布置有加強(qiáng)層,塔樓標(biāo)準(zhǔn)層呈圓形,平面直徑由底部的83.6m逐步收縮到頂部塔冠區(qū)的35m,加強(qiáng)層平面為倒角的三角形。巨型框架結(jié)構(gòu)由8根巨型柱、4根角柱、8道位于設(shè)備層兩個(gè)樓層高的箱形空間環(huán)帶桁架組成。巨型框架體系因其較高的結(jié)構(gòu)效率以及對(duì)超高層建筑功能較好的適應(yīng)性,近幾年,廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)500m以上超高層建筑項(xiàng)目中。然而,上海中心的巨型框架系統(tǒng)較其他超高層建筑的巨型框架系統(tǒng)有其自身的特點(diǎn)。作為最重要的抗側(cè)力體系上海中心的巨型框架承擔(dān)了結(jié)構(gòu)約78%的基底彎矩,約一半的基底剪力及重力,受力較大;弧形的環(huán)帶桁架既是抗側(cè)力體系巨型框架的一部分,也是樓面次框架的轉(zhuǎn)換支承結(jié)構(gòu),承擔(dān)了各區(qū)12~15層樓面的重量,以及支承在其上的20~28榀徑向桁架傳來(lái)的分區(qū)2200~3200t的幕墻重量,弧形造型導(dǎo)致其在上述荷載作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯。因此,環(huán)帶桁架對(duì)結(jié)構(gòu)安全意義重大,設(shè)計(jì)時(shí)采用了雙層空間環(huán)帶桁架。


環(huán)帶桁架巨大的受力導(dǎo)致其鋼板大多為超厚板,最大板厚達(dá)120mm,針對(duì)超厚板組成的桁架構(gòu)件節(jié)點(diǎn)連接如何設(shè)計(jì)才能保證其受力的安全性和施工安裝的可靠性是整個(gè)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)厚板構(gòu)件拼接,目前國(guó)內(nèi)流行的做法是采用焊接,但本工程環(huán)帶桁架很多構(gòu)件以承受拉力為主,對(duì)于承受巨大拉力的超厚板構(gòu)件,焊接受力可靠性存在疑問(wèn),若采用螺栓拼接,由于受力巨大,單個(gè)螺栓節(jié)點(diǎn)拼接長(zhǎng)度就達(dá)4m,螺栓數(shù)量達(dá)600顆,也存在施工難度大的問(wèn)題。為此,TJAD對(duì)于環(huán)帶桁架拼接方式進(jìn)行專項(xiàng)研究和論證,通過(guò)大量的研究工作,最終選擇螺栓拼接與焊接組合方式,對(duì)于受壓為主的斜腹桿采用焊接,對(duì)于受拉為主的弦桿采用螺栓拼接,以確保環(huán)帶桁架受力的安全性。

如何為遠(yuǎn)離主體結(jié)構(gòu)的外幕墻提供可靠的支撐,并同時(shí)保證幕墻具有輕盈、通透視覺(jué)效果,是整個(gè)項(xiàng)目最大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。通過(guò)詳細(xì)的多方案對(duì)比,最終外幕墻支撐結(jié)構(gòu)選擇了由“吊桿—環(huán)梁—徑向支撐”組成的“分區(qū)段懸掛的柔性幕墻支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)具有輕盈通透、視覺(jué)阻礙小,結(jié)構(gòu)傳力簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)造型與外幕墻高度匹配,結(jié)構(gòu)用鋼量小等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)該體系遠(yuǎn)離主體結(jié)構(gòu)、分區(qū)懸掛重量大、懸掛高度高、豎向支承剛度柔且不均勻,整個(gè)幕墻結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成及傳力較為特殊導(dǎo)致其與主體結(jié)構(gòu)協(xié)同工作復(fù)雜,在各類水平及豎向荷載作用下,幕墻結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)之間會(huì)發(fā)生較大的豎向相對(duì)位移,幕墻結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)需能相對(duì)自由變形,以防止玻璃板塊因過(guò)大的變形而破碎以及支撐結(jié)構(gòu)因較大次內(nèi)力失效,這也給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)許多前所未有的技術(shù)挑戰(zhàn),并成為整個(gè)幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)乃至整個(gè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。為此,TJAD抽調(diào)技術(shù)骨干組成了由丁潔民教授領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),進(jìn)行了大量的創(chuàng)新性工作,對(duì)結(jié)構(gòu)體系及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造進(jìn)行了多輪的反復(fù)論證分析與優(yōu)化;對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)協(xié)同工作性能、豎向地震反應(yīng)、以及施工過(guò)程中幕墻結(jié)構(gòu)的受力特性等一系列非常規(guī)問(wèn)題進(jìn)行了深入的專項(xiàng)分析和研究。相關(guān)優(yōu)化及研究工作不僅提高了整個(gè)系統(tǒng)的可建造性,而且節(jié)省了結(jié)構(gòu)造價(jià),取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,使設(shè)計(jì)的原初意象完美地呈現(xiàn)出來(lái),成為陸家嘴的新地標(biāo)。


上海中心塔冠的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)來(lái)源于兩個(gè)方面。一方面,塔冠整體上為異形的”鋼框架-核心筒”結(jié)構(gòu),自身構(gòu)成較為復(fù)雜。為適應(yīng)建筑的造型和功能需求,無(wú)論外部的框架和內(nèi)部的核心筒的形式均經(jīng)過(guò)了多次的轉(zhuǎn)換。內(nèi)部的核心筒580m以下為混凝土核心筒,580m以上轉(zhuǎn)換為由內(nèi)外八角偏心支撐鋼框架組成的鋼支撐筒,外部的框架從118~120層為支撐在8區(qū)頂?shù)?5根斜柱與樓面梁組成的3層高的斜柱框架,120層以上為由25榀傾斜布置的鰭狀桁架與環(huán)梁組成的塔冠區(qū)外幕墻支撐結(jié)構(gòu),鰭狀桁架底部支撐于118~121層斜柱頂端,并通過(guò)隔層布置的徑向支撐與內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)相連,以傳遞水平向荷載。

另一方面,塔冠設(shè)計(jì)的難度更在于塔冠區(qū)的建筑功能異常復(fù)雜,84.5m高的塔冠區(qū),在垂直方向上又可細(xì)分為三個(gè)功能分區(qū),從下至上依次為118~120層的室內(nèi)觀光區(qū),同時(shí)120層也可作為大型活動(dòng)中心;121~124主要為設(shè)備層,在該高度范圍內(nèi)的外圍桁架上設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,同時(shí)121層還設(shè)有室外觀景平臺(tái);125~127層為TMD阻尼器觀光區(qū)。除以上功能外,塔冠區(qū)八角框架支撐筒內(nèi)還設(shè)有冷卻塔、消防水箱、衛(wèi)星天線、泛光照明等大型的機(jī)電設(shè)備。這些巨大尺度的設(shè)備,幾乎塞滿了塔冠空間。如此復(fù)雜的功能布置導(dǎo)致各專業(yè)之間協(xié)同配合的工作量非常大,相互沖突的事情時(shí)有發(fā)生,結(jié)構(gòu)圖紙前后進(jìn)行了近20余次修改。


作為600m超高層的代表作,上海中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度遠(yuǎn)超其他幾棟高度相近的超高層,在整個(gè)6年的設(shè)計(jì)建造過(guò)程中,上海中心TJAD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在總裁丁潔民教授的領(lǐng)導(dǎo)下,以高度的責(zé)任感、使命感,精益求精的工作態(tài)度,高強(qiáng)、高效的工作,確保了上海中心的順利建造。


出彩之處難以計(jì)數(shù)

丁潔民教授在一次學(xué)術(shù)會(huì)議上介紹,上海中心建設(shè)至現(xiàn)在,還沒(méi)有發(fā)生一個(gè)構(gòu)件、一塊玻璃返工的事情,而這正是得力于BIM技術(shù)的全面運(yùn)用。BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。但當(dāng)初是否采用這項(xiàng)技術(shù),各方的爭(zhēng)議較大,以同濟(jì)為主的設(shè)計(jì)方力主其應(yīng)用,理由是:如此巨量、復(fù)雜的異型建筑,往往改動(dòng)一根桁架牽動(dòng)的就是全身的筋骨,修改一塊玻璃的形狀,成千上百塊玻璃就跟著改變形狀,BIM的多方聯(lián)動(dòng)、可視、可模擬等特性正可為這樣的工程開(kāi)路架橋。這是BIM技術(shù)首次以生命周期全過(guò)程的方式應(yīng)用于超高層建筑,包括集成設(shè)計(jì)、三維分析、碰撞檢查和輔助安裝,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜構(gòu)件的一次性準(zhǔn)確加工和無(wú)碰撞安裝,這也是全球首次將BIM技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用于400m以上的超高層。


優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的深入研究,對(duì)顯著影響工程項(xiàng)目總投資的結(jié)構(gòu)用鋼量進(jìn)行了系統(tǒng)全面的精細(xì)化分析和優(yōu)化設(shè)計(jì),共節(jié)約了近萬(wàn)噸型鋼用量,也是全球首例在超高層項(xiàng)目中采用,此種自主研發(fā)的高效優(yōu)化算法已獲得軟件著作權(quán)授權(quán),正在申請(qǐng)相關(guān)專利。


上海中心豎向供水選擇采用何種方式,需要根據(jù)分區(qū)高度、設(shè)備層機(jī)房空間、用水點(diǎn)用水性質(zhì)等因素確定,消防供水系統(tǒng)的選擇除以上因素外的總原則是應(yīng)立足自救。各分區(qū)的排水均由排水主立管承擔(dān),結(jié)合超高層建筑的特點(diǎn),排水系統(tǒng)需要考慮立管的排水能力,并結(jié)合分區(qū)排水、分功能排水的總體排水方式,加強(qiáng)排水系統(tǒng)的通氣措施,有效改善水力條件,進(jìn)一步保證系統(tǒng)的排水能力。建筑內(nèi)部因用水單位復(fù)雜、用水性質(zhì)不同、用水規(guī)律不同造成局部區(qū)域水箱的水周轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),因此要控制水箱的容積、優(yōu)化管路、配置必要的消毒設(shè)施,以保證水質(zhì)。設(shè)備層上下的公用樓層要降低水泵、水箱等噪音源的影響,特別提供隔聲降噪的措施,包括基礎(chǔ)隔振、管路及配件隔振、泵房整體隔振等方法。


建筑本身因多個(gè)功能分區(qū)已采用了復(fù)雜的空調(diào)、通風(fēng)和采暖系統(tǒng),在不同工況與環(huán)境條件中還增加了地暖和較少應(yīng)用的翅片來(lái)滿足中庭內(nèi)的舒適度。翅片,是一種在密閉式高樓內(nèi)用散熱方式消除玻璃霧化的裝置,它的研發(fā)技術(shù)要求由TJAD提出,在與外方設(shè)計(jì)師共同討論后提出新的解決思路。為了盡量避免大廈外層的玻璃幕墻上冷凝成霧,TJAD的暖通工程師們攻克了如何在有限的截面空間內(nèi)安置超常規(guī)數(shù)量的除霧設(shè)備,如何保持百米內(nèi)45臺(tái)設(shè)備單元的散熱量均控制在首段95℃末端75℃等一系列技術(shù)難題。


在能源利用方面,在大樓頂部的塔冠區(qū)域設(shè)置最新科技的小功率風(fēng)力發(fā)電,將高空的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,創(chuàng)造了超高層利用風(fēng)能可再生能源的先例。多能源管理(CPMS)系統(tǒng),合理調(diào)配電能、天然氣、冰蓄冷、地源熱泵、冷熱電三聯(lián)供、風(fēng)力發(fā)電等用能,達(dá)到費(fèi)用最省、能耗最省、盡可能利用可再生能源的目的。

整個(gè)照明系統(tǒng)遵循“自然、人文、未來(lái)”的設(shè)計(jì)理念,在體現(xiàn)功能時(shí)尚和先進(jìn)照明技術(shù)的同時(shí)注重節(jié)能,大量使用最新的LED高科技照明和最先進(jìn)的智能照明控制技術(shù),在滿足舒適性和建筑效果的同時(shí)烘托出令人震撼的藝術(shù)感受。我們對(duì)于浦東的夜景都印象深刻,因此每一棟大樓的夜景照明也是燈光設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。上海中心對(duì)外的泛光照明設(shè)計(jì)巧妙地利用豐富的中廳內(nèi)透光,并凸出建筑造型自下而上貫通的V形槽和塔冠設(shè)置最新的LED矩陣組成與建筑融為一體的立體泛光,形成陸家嘴中心的超級(jí)顯示屏,向城市展現(xiàn)豐富多彩的多媒體光影信息。

“我們收獲很多”

來(lái)看看上海中心的成長(zhǎng)記錄吧:

2008年6月,上海中心方案撩開(kāi)面紗,緊接著同濟(jì)受邀成為中方設(shè)計(jì)協(xié)作單位;

2008年11月29日,工程樁施工開(kāi)始;

2009年10月,主樓基坑開(kāi)始開(kāi)挖;

2010年3月29,主樓大底板混凝土澆筑完成;

2013年8月3日,上海中心結(jié)構(gòu)封頂。

2014年8月3日,上海中心塔冠結(jié)構(gòu)封頂,達(dá)到設(shè)計(jì)高度632米。

2014年12月,上海中心主體基本竣工。

2014年12月31日,上海中心正式亮燈。


伴隨著這些數(shù)字,是參與人員無(wú)數(shù)的付出、無(wú)數(shù)的汗水,還有數(shù)不清的會(huì)議、爭(zhēng)論。在同濟(jì)院內(nèi),各種各樣的會(huì)議紀(jì)要有上千份,從樁基設(shè)計(jì)風(fēng)荷載取值、83層以上施工圖、垂直交通、消防專題、機(jī)電問(wèn)題、擦窗機(jī)、中庭翅片散熱、防雷、泛光照明,內(nèi)容十分廣泛。


“超高層建筑的設(shè)計(jì)科研千載難逢,再大的困難我們必須上。”這是丁潔民教授自2009年后經(jīng)常掛在嘴邊的一句話,他帶領(lǐng)著TJAD的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了多項(xiàng)首次應(yīng)用于國(guó)內(nèi)超高層的建筑技術(shù)。


正如中國(guó)科學(xué)院院士、同濟(jì)大學(xué)教授鄭時(shí)齡所說(shuō),上海中心就像是一艘航空母艦,有力整合不同領(lǐng)域的優(yōu)秀資源和先進(jìn)技術(shù),給所有參建者提供了展示平臺(tái)。通過(guò)上海中心這個(gè)項(xiàng)目,參與其中的每個(gè)人都已然體會(huì)到,各個(gè)專業(yè)之間的技術(shù)整合絕對(duì)不是簡(jiǎn)單的量的疊加。一些之前未曾遇到的技術(shù)問(wèn)題要通過(guò)不停的摸索討論,最后通過(guò)整合而反映到項(xiàng)目中,這個(gè)過(guò)程是非常復(fù)雜的,也是這個(gè)項(xiàng)目帶給整個(gè)TJAD設(shè)計(jì)師的進(jìn)步和幫助。


丁潔民教授還從整個(gè)集團(tuán)的高度為這個(gè)項(xiàng)目總結(jié)了四條經(jīng)驗(yàn)。


一是設(shè)計(jì)與研究并重。上海中心項(xiàng)目規(guī)模龐大,定位要求高,功能設(shè)置繁雜,作為世界超高層建筑的新標(biāo)桿,需要?jiǎng)?chuàng)新性地解決諸多技術(shù)難題,為此集團(tuán)不惜代價(jià)投入大量費(fèi)用對(duì)超高層建筑設(shè)計(jì)與安全的重要技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展研究,形成跨專業(yè)、系統(tǒng)綜合的500米以上超高層建筑設(shè)計(jì)成套關(guān)鍵技術(shù)。


二是善于學(xué)習(xí),集思廣益。TJAD借助同濟(jì)大學(xué)強(qiáng)大的學(xué)術(shù)和研發(fā)能力,同時(shí)邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)知名設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和專家作為顧問(wèn),集成眾人的智慧和技術(shù)、經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用于上海中心項(xiàng)目中,所以能在初步設(shè)計(jì)和超限結(jié)構(gòu)、風(fēng)等專項(xiàng)審查時(shí)做到一次通過(guò)。


三是設(shè)計(jì)與施工的高度協(xié)作。沒(méi)有施工方的合作,設(shè)計(jì)創(chuàng)新是很難實(shí)現(xiàn)的,尤其是這種高精尖超級(jí)項(xiàng)目,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要預(yù)先考慮到施工的各種問(wèn)題。TJAD與上海中心施工總包方上海建工集團(tuán)在建設(shè)過(guò)程中一直保持著良好的溝通和協(xié)助精神,緊密配合,共同進(jìn)步。


其四是通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目培養(yǎng)了一流的人才。這批經(jīng)過(guò)上海中心項(xiàng)目洗禮的人才,是集團(tuán)最寶貴的財(cái)富。TJAD從2008年6月6日簽訂設(shè)計(jì)合同到今天,6年的時(shí)間,作為集團(tuán)的頭號(hào)工程,投入了大量的人力、物力和財(cái)力,從各個(gè)設(shè)計(jì)院室抽調(diào)專門的力量組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),與外方設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)緊密合作,在關(guān)鍵技術(shù)上發(fā)揮自己的經(jīng)驗(yàn),在國(guó)情把握、業(yè)主需求心態(tài)把握、法規(guī)規(guī)范等方面發(fā)揮本土設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),及時(shí)有效地處理、解決設(shè)計(jì)進(jìn)程中出現(xiàn)的難點(diǎn)和問(wèn)題;強(qiáng)化內(nèi)部會(huì)簽制度,盡量避免、減少設(shè)計(jì)圖紙中錯(cuò)、漏、碰現(xiàn)象,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成員既是集團(tuán)的精銳力量,通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的鍛煉,更可以自豪地說(shuō)具備了接受任何項(xiàng)目挑戰(zhàn)的實(shí)力。

數(shù)讀上海中心

建筑總高度632米,主體結(jié)構(gòu)高度580米。


總建筑面積約57.6萬(wàn)平方米。


塔樓豎向9個(gè)功能分區(qū),1區(qū)大堂、會(huì)議和商業(yè),2-6區(qū)辦公,7-8區(qū)酒店和精品辦公,9區(qū)觀光區(qū),1至8區(qū)頂層為設(shè)備/避難層。


樓內(nèi)安裝垂直電梯114部,其中20部為雙轎廂。


2樓有2000㎡宴會(huì)廳,無(wú)柱大空間,約等于1/3個(gè)足球場(chǎng)或5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)。


118&119F為世界最高的觀光廳,以最高速度18m/s的觀光用電梯穿梭直達(dá)。


125F/126F,對(duì)應(yīng)580米和583米,“電磁”阻尼器觀光空間。


21個(gè)空中花園,是上海中心大廈雙層幕墻結(jié)構(gòu)的“美麗衍生品”之一。


大樓自重近80萬(wàn)噸,每平方米要承受近1.9噸的豎向荷載,共955根主樓樁基,每根長(zhǎng)87米。


“上海中心”主樓大底板是一個(gè)直徑121米、厚6米的圓形鋼筋混凝土平臺(tái),混凝土量達(dá)61000立方米,大底板11200平方米的面積相當(dāng)于1.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小,厚度則達(dá)到兩層樓高,是世界民用建筑底板體積之最。


巨型框架結(jié)構(gòu)由8根巨型柱、4根角柱、8道位于設(shè)備層兩個(gè)樓層高的箱形空間環(huán)帶桁架以及沿豎向布置的6道兩個(gè)樓層高的伸臂桁架組成。主柱從地面直通 546.5m的高空。主柱截面尺寸最大為3.7米*5.3米。


14萬(wàn)平方米柔性幕墻,20327個(gè)單元板塊無(wú)一相同,要求能抵御13級(jí)臺(tái)風(fēng),每一段分區(qū)內(nèi)12-15層樓體的幕墻玻璃與幕墻結(jié)構(gòu)的重量就重達(dá)2500多噸,難度系數(shù)在幕墻界堪稱世界之最。


高空屋頂?shù)钠骄L(fēng)速達(dá)到每秒8-10米,屋頂外幕墻上安裝的270臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)所發(fā)電量,可供屋頂、觀光層設(shè)備使用。




這里只關(guān)乎建設(shè)者的夢(mèng)想!

有態(tài)度、有情趣、有抓手!

歡迎來(lái)自工程施工、勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、甲方、咨詢單位的一線小伙伴關(guān)注本,集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)慎入!



“PPP模式政策解讀與《合同指南》實(shí)務(wù)操作”班

1、6月16日-19日 西安市

2、6月25日- 28日 烏魯木齊市

了解,請(qǐng)看本微首頁(yè)“”欄目。



地基和基礎(chǔ)


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