這是一個(gè)關(guān)于上海的夢(mèng)想，一個(gè)二十年前便開(kāi)始的計(jì)劃。632米，這是中國(guó)人第一次把建筑造到600米以上，它也是世界最高的綠色超級(jí)摩天大樓。這是工程師們關(guān)于垂直城市的大膽想象，第一次在超高層建筑中使用雙層玻璃幕墻，打造東方“空中花園”，創(chuàng)造更為環(huán)保、舒適的未來(lái)空間。
上海中心大廈，位于浦東的陸家嘴功能區(qū)，占地3萬(wàn)多平方米，所處地塊東至東泰路，南依銀城南路，北靠花園石橋路，西臨銀城中路，為上海陸家嘴摩天大樓建設(shè)計(jì)劃最后的壓軸工程。其建筑設(shè)計(jì)方案由美國(guó)Gensler建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所完成，主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，總高度632米，是目前中國(guó)國(guó)內(nèi)建設(shè)中的第二高樓。上海中心大廈總投入超過(guò)148億元，按照工程計(jì)劃，大廈將于2015年全面建成并啟用，成為世界第一綠色摩天高樓并與420.5米的金茂大廈、492米的環(huán)球金融中心共同構(gòu)成浦東陸家嘴金融城的金三角，勾勒出上海的摩天大樓天際線。
上海中心效果圖
開(kāi)工時(shí)間：2008年11月29日。 竣工時(shí)間：2014年。 占地面積：30368平方米。 建筑面積：574058平方米，其中地上總建筑面積約410139平方米。 建筑總高度：632米。 建筑層數(shù)：地下結(jié)構(gòu)5層，地上部分包括124層塔樓和7層?xùn)|西裙房。 結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土核心筒-外框架結(jié)構(gòu)。 用鋼量：約100000噸。 建筑造價(jià)：148億元。 上海塔依靠3個(gè)相互連接的系統(tǒng)保持直立。第一個(gè)系統(tǒng)是90英尺×90英尺(約合27米×27米)的鋼筋混凝土芯柱，提供垂直支撐力。第二個(gè)是鋼材料“超級(jí)柱”構(gòu)成的一個(gè)環(huán)，圍繞鋼筋混凝土芯柱，通過(guò)鋼承力支架與之相連。這些鋼柱負(fù)責(zé)支撐大樓，抵御側(cè)力。最后一個(gè)是每14層采用一個(gè)2層高的帶狀桁架，環(huán)抱整座大樓，每一個(gè)桁架帶標(biāo)志著一個(gè)新區(qū)域的開(kāi)始。參與上海塔設(shè)計(jì)的宋騰添瑪沙帝公司工程師丹尼斯-普恩表示：“這座摩天樓就像是一個(gè)被分成9塊的婚禮蛋糕。” 與絕大多數(shù)現(xiàn)代超高層摩天樓一樣，上海塔不只是一座辦公樓。Gensler技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé)人本尼迪克特-特拉奈爾表示：“一座如此規(guī)模的高樓擁有屬于自己的郵政編碼。”上海塔的9個(gè)區(qū)每一個(gè)都有自己的空中大廳和中庭，夾在內(nèi)外玻璃墻之間。1號(hào)區(qū)將是零售區(qū)，2號(hào)區(qū)到6號(hào)區(qū)將為辦公區(qū)，酒店和觀景臺(tái)座落于7號(hào)區(qū)到9號(hào)區(qū)。空中大廳的每一層都將建有自己的零售店和餐館，成為一個(gè)垂直商業(yè)區(qū)。
上海塔將有兩個(gè)玻璃正面，一內(nèi)一外，形象地說(shuō)，就是一個(gè)管子外面套著另一個(gè)管子。玻璃正面之間的空間在3英尺到33英尺之間(約合90厘米到10米)，為空中大廳提供空間，同時(shí)充當(dāng)一個(gè)類(lèi)似熱水瓶的隔熱層，降低整座大樓的供暖和冷氣需求。降低摩天樓的能耗不僅有利于保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也讓這種大型建筑項(xiàng)目更具有經(jīng)濟(jì)可行性。
據(jù)Gensler估計(jì)，上海塔在提高能效方面采用的革新技術(shù)每年可節(jié)省250萬(wàn)美元。 上海塔的快速電梯由三菱公司設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)將乘坐者送上空中大廳。這種電梯采用加壓艙設(shè)計(jì)和可以發(fā)電的轉(zhuǎn)換器，能耗減少30%。上海塔的快速電梯最大速度超過(guò)每小時(shí)40英里(約合每小時(shí)64公里)——正常情況下為這一速度的一半——是世界上速度最快的電梯。這座摩天樓將安裝106部電梯，其中有7部為雙層電梯。 宋騰添瑪沙帝公司的倫納德-約瑟夫表示：“并非所有超高摩天樓都需要很深的地基。在世界各地的城市中，曼哈頓是個(gè)例外，當(dāng)?shù)氐膸r床雖然比較淺，但非常堅(jiān)固。”
上海處在一個(gè)地震帶，上海塔的建造地點(diǎn)位于一個(gè)河流三角洲，土質(zhì)松軟，含有大量粘土。在豎起鋼梁前，工程師打了980個(gè)基樁，深度達(dá)到282英尺(約合86米)，而后澆鑄215萬(wàn)立方英尺(約合60881立方米)混凝土進(jìn)行加固，形成一個(gè)20英尺(約合6米)厚的基礎(chǔ)底板。 從頂部看，上海塔的外形好似一個(gè)吉他撥片，隨著高度的升高，每層扭曲近1度。這種設(shè)計(jì)能夠延緩風(fēng)流。風(fēng)環(huán)繞建筑時(shí)會(huì)形成渦旋脫落效應(yīng)，導(dǎo)致摩天樓劇烈搖晃。同樣的道理，如果將一片葉子放在手指間吹，葉子也會(huì)劇烈震動(dòng)。對(duì)按比例縮小的模型進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，這種外形設(shè)計(jì)能夠?qū)?cè)力減少24%，這對(duì)于經(jīng)常經(jīng)受臺(tái)風(fēng)考驗(yàn)的上海建筑來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。 400余輛水泥車(chē)輪番往來(lái)，500多名工人輪班不間斷工作，60多個(gè)小時(shí)連續(xù)作業(yè)，建設(shè)中的上海第一高樓——上海中心大廈主樓61000m3大底板混凝土澆筑工作將于2010年3月29日凌晨完成，如此大體積的底板澆筑工程在世界民用建筑領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)創(chuàng)了先河。 為上海第一高樓打造“定海神座” 上海中心大廈基礎(chǔ)大底板澆筑施工的難點(diǎn)在于，主樓深基坑是全球少見(jiàn)的超深、超大、無(wú)橫梁支撐的單體建筑基坑，其大底板是一塊直徑121米，厚6米的圓形鋼筋混凝土平臺(tái)，11200㎡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。其施工難度之大，對(duì)混凝土的供應(yīng)和澆筑工藝都是極大的挑戰(zhàn)。作為632米高的摩天大樓的底板，它將和其下方的955根主樓樁基一起承載上海中心121層主樓的負(fù)載，被施工人員形象地稱(chēng)為“定海神座”。
上海中心大廈外幕墻概況
上海中心外墻幕墻以其多層懸掛(每區(qū)12至15層)、135度連續(xù)扭轉(zhuǎn)、大跨懸空支撐(鋼構(gòu)系統(tǒng)外懸挑最大12米)、巨大的工程體量(超13萬(wàn)平米，20327個(gè)單元板塊)以及632米超高等特征，為連續(xù)、安全和綠色施工提出了挑戰(zhàn)。
在建中的上海中心
上海中心外幕墻
上海中心大廈內(nèi)部環(huán)境
上海中心外幕墻
上海中心外幕墻
為此，采用系統(tǒng)方法，從外立面方案確定、結(jié)構(gòu)體系選擇，新材料選擇和施工方案選擇等多方面，尊重建筑理念的同時(shí)，充分研究大批量化工藝，確保其可建性;采用可視化預(yù)控BIM數(shù)字化工具，為復(fù)雜體態(tài)幕墻板塊構(gòu)建、多工種交叉集成施工等諸多方面創(chuàng)造有利條件。數(shù)字化、智能化和柔性化為特點(diǎn)的第三次工業(yè)革命悄然到來(lái)，建筑幕墻應(yīng)做充分準(zhǔn)備。本文總結(jié)適用于超大復(fù)雜工程的系統(tǒng)思維方法和批量工藝化、模塊化、裝配化、數(shù)字化施工管理理念運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)，欲為綠色集成施工和管理提供借鑒。
上海中心大廈坐落于陸家嘴核心地區(qū)，是高度632米的綠色“垂直城市”。外幕墻懸掛于每區(qū)頂部的設(shè)備層鋼桁架結(jié)構(gòu)，螺旋收縮上升，并內(nèi)外層幕墻之間形成21個(gè)宏偉的空中花園。
上海中心大廈外幕墻具有板塊數(shù)量眾多、幾何形狀復(fù)雜和柔性懸吊等顯著特征，我們采用系統(tǒng)性方法，大量采用新技術(shù)、新工藝、新材料，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)理想。
外層幕墻由：外部A幕墻，幕墻支撐系統(tǒng)(CWSS)共同構(gòu)成了建筑外維護(hù)幕墻系統(tǒng)。
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