建筑造型、空間與結(jié)構(gòu)體系

建筑造型、空間與結(jié)構(gòu)體系

新地標(biāo)中國綠色建筑體系認(rèn)證美國ＬＥＥＤ綠色建筑體系認(rèn)證世界最高綠色建筑幕墻設(shè)計(jì)、安裝難度世界之最世界最大體積民用建筑底板澆筑中國第一高樓我國安裝最高的能源中心軟土基上建造的85萬噸單體項(xiàng)目建成后需展現(xiàn)浦東改革開放成果和陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)的時(shí)代風(fēng)貌。建成后的“中心”將與金茂大廈、環(huán)球金融中心等組成和諧的超高層建筑群。作為陸家嘴“三駕馬車”中最重要的一駕，中心大廈必須與現(xiàn)有的兩座大廈形成互補(bǔ)。對(duì)所建“中心”的要求：——高大且造型時(shí)尚——與環(huán)球、金融相搭作為一幢綜合性超高層建筑，中心大廈以辦公為主，其他業(yè)態(tài)有會(huì)展、酒店、觀光娛樂、商業(yè)等。大廈分為5大功能區(qū)域，包括大眾商業(yè)娛樂區(qū)域，低、中、高、辦公區(qū)域，企業(yè)會(huì)館區(qū)域，精品酒店區(qū)域和頂部功能體驗(yàn)空間。其中“世界之巔”即是功能體驗(yàn)區(qū)，有城市展示觀看臺(tái)，娛樂，VIP小型酒吧、餐飲、觀光會(huì)晤等功能。另外，在本項(xiàng)目的裙房中還設(shè)有容納1200人的多功能活動(dòng)中心。主要功能:兩個(gè)立方體的旋轉(zhuǎn)內(nèi)圓外方內(nèi)圓外三角外皮做成旋轉(zhuǎn)收縮上升的樣式，讓大樓更加具有動(dòng)感。將尖角改為圓弧狀，以減小風(fēng)壓的影響。圓潤的角度能包容硬朗的環(huán)球和金茂。而最終玻璃的消耗僅增加18%。建筑體量生成：Zone3:5643Zone1:6432Zone5:4750Zone7:2056Zone9:2110相對(duì)于金茂大廈、環(huán)球金融中心的近似正方形的平面布局，這樣的布局少了視線和光線死角，不僅可以讓辦公人員能在更多的角度欣賞大廈周圍的美景，而且在冬季陽光可以更多的進(jìn)入建筑內(nèi)部，減少了建筑的能耗。9區(qū)：觀光區(qū)域1區(qū)：大堂、商業(yè)和餐飲8區(qū)：酒店及精品辦公中心大廈結(jié)構(gòu)地下5層地上121層總建筑面積為574058m2地上總建筑面積為410139m2建筑總高度632m中心大廈建筑大樓集商業(yè)辦公酒店觀光于一體是一座綜合性超高摩天大樓2-7區(qū)：辦公區(qū)兩層高的設(shè)備層空調(diào)設(shè)備電力設(shè)備逃生區(qū)域電梯設(shè)備維修保養(yǎng)設(shè)備裙房商業(yè)區(qū)透視圖:中心大廈為鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)組合而成的混合結(jié)構(gòu)體系，豎向結(jié)構(gòu)包括核心筒和巨型柱，水平結(jié)構(gòu)包括樓層鋼梁、樓面桁架、帶狀桁架、伸臂桁架和組合樓板。結(jié)構(gòu)體系：鋼筋混凝土核心筒巨型柱環(huán)帶桁架伸臂桁架核心筒核心筒+巨柱核心筒+巨柱+伸臂桁架核心筒+巨柱+伸臂桁架+環(huán)帶桁架

本工程核心筒在立面上共分為9個(gè)區(qū)域，墻體厚度隨高度上升而遞減，其厚度從1200mm變化至500mm。其中在4區(qū)、5區(qū)避難及設(shè)備層墻厚發(fā)生突變。核心筒截面在1區(qū)至4區(qū)呈正方形九宮格筒體。到第5區(qū)后，四個(gè)角部的墻體開始向兩邊收縮，形成切角方形布置。至第7區(qū)時(shí)，原有的九宮格變?yōu)槭中臀鍖m格筒體。1-4區(qū)方形布置5-6區(qū)切角方形布置7-8區(qū)十字形布置巨型柱構(gòu)造分析:中心鋼管混凝土巨柱構(gòu)造巨型柱斷面示意圖巨型框架柱由8根鋼骨混凝土主柱、4根次柱。主柱截面尺寸最大為3.7X5.3米。主巨柱設(shè)于核心筒內(nèi)隔墻對(duì)應(yīng)位置，通過伸臂桁架協(xié)同抗側(cè)力，可獲得相對(duì)較大的力臂。次巨柱主要作用是減小環(huán)帶桁架跨度，故不設(shè)伸臂桁架與核心筒連接，避免伸臂與核心筒角部連接構(gòu)造的困難。1-5區(qū)：8根主柱+4根次柱6-8區(qū)：8根主柱在外框柱與核心筒之間設(shè)置伸臂桁架的主要目的是減少結(jié)構(gòu)側(cè)移。對(duì)于框架——核心筒結(jié)構(gòu)，設(shè)置伸臂桁架后側(cè)移顯著減少。外伸臂桁架位于第2、4、5、6、7、8區(qū)。為什么1、3區(qū)沒有設(shè)置外伸臂桁架？研究表明，伸臂桁架數(shù)量與減小側(cè)移并不成正比。高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，伸臂桁架的位置及數(shù)量應(yīng)做敏感性分析。外伸臂桁架貫穿核心筒腹墻

同等面積的不同形狀平面圍合的建筑物的表面積變化。

這種圓潤三角形的結(jié)構(gòu)，在照顧造型的前提下，極大的減少了建筑物的表面積，從而減少了與外界的能量交換和能量損失，是一種十分有效的手段。造型設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)能的影響：中心大廈戲稱為“熱水瓶”。雙層幕墻像熱水瓶一樣，之間的空腔成為一個(gè)溫度緩沖區(qū)，避免室內(nèi)直接和外界進(jìn)行熱交換，起到冬暖夏涼的作用，采暖和制冷的能耗比單層幕墻降低50%左右

。外幕墻系統(tǒng)采用雙銀LOW-E玻璃，通過熱反射達(dá)到保溫功能；幕墻設(shè)計(jì)了特制的彩釉，可以有效阻擋夏天的強(qiáng)烈陽光，抑制光污染中心大廈外層幕墻逐層收窄，賦予了大樓優(yōu)雅的錐度造型。而幕墻上的一條V型溝槽則是用來突出大樓的螺旋造型。內(nèi)層幕墻外層幕墻中庭雙層玻璃幕墻效果圖吊桿水平支撐輪輻支撐幕墻支撐體系：幕墻通過自身的震動(dòng)消耗外力作用。實(shí)際中幕墻即能受到拉力，也能受到壓力?；浦ё_保不能被卡住，如果支座卡住，幕墻會(huì)被壓爆。14萬平方米柔性幕墻，共19317塊，要求能夠抵御13級(jí)臺(tái)風(fēng)，難度系數(shù)在幕墻界堪稱世界之最。為確保在任何情況下都不會(huì)下“玻璃雨”，“中心”外幕墻玻璃設(shè)置了雙重防護(hù)。第一道防護(hù)是使用自爆率接近于零的超白玻璃。第二道是在玻璃中加特種結(jié)構(gòu)性膠，這種膠承載力更大、耐久性更強(qiáng)，即使玻璃在劇烈的錘擊試驗(yàn)下慢慢破裂，所有碎片也能牢牢附著在膠片上。設(shè)計(jì)師創(chuàng)新性地通過對(duì)雙層幕墻體系進(jìn)行分區(qū)及讓外幕墻呈緩慢旋轉(zhuǎn)的形態(tài)，在內(nèi)外墻體之間大膽創(chuàng)造了24個(gè)“空中花園”，不僅為在超高建筑中工作與生活的人們帶來一種全新的體驗(yàn)，而且通過分布于“空中花園”的商店及餐廳，降低了樓內(nèi)人群下到地面的交通需求，從而降低能耗。這個(gè)巨大的空間沒有一點(diǎn)鋼筋水泥結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)臂架從內(nèi)幕墻板塊中穿出。中心大廈高空屋頂上，平均風(fēng)速估計(jì)可達(dá)到每秒8至10米，非常適合利用來風(fēng)力發(fā)電。屋頂?shù)耐饽粔ι习惭b風(fēng)力發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的電力，供屋頂、觀光層中的設(shè)備使用。這不僅將為大廈提供綠色能源，“空中風(fēng)電場”有望成為浦東超高層建筑觀光的新熱點(diǎn)。大廈的塔冠有一個(gè)巨大的雨水收集槽，將雨水收集儲(chǔ)存在蓄水池里，處理后作為大樓的中水使用，一年可以節(jié)省300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水量。中心大廈引入健康監(jiān)控系統(tǒng)，為安全保駕護(hù)航：該系統(tǒng)部署在20各個(gè)樓層上，最低地下五層，最高地上124層。大廈的沉降隨著建設(shè)高度的增長而加大，最大達(dá)到45mm。系統(tǒng)可以檢測風(fēng)速、地震、傾斜度等，檢測到大廈在各種情況下（地震、臺(tái)風(fēng)等）是否