超高层建筑关键技术

时间:2014/07/26 | 作者: | 分类:建筑随笔 | 浏览:390 ℃ | 发表评论

上海中心大厦结构已经封顶,其50多万平方米的面积相当于外滩的建筑面积总和,所以被称为“竖着的外滩”。超高层大厦让原本简单的建筑问题都变得复杂且难以预料,如何保证上海中心建设的稳步推进?

上海中心大厦

虽然城市建设速度迅猛,但我国500米以上超高层建筑设计经验不足,技术相对落后也是不可回避的事实,因此,围绕500米以上超高层建筑设计关键技术开展研究,是一项具有重要科学与现实意义的工作。“竖向城市”的超高层建筑不仅要满足人们的功能需求,更要满足人们的审美需求,还要充分考虑建筑对环境和城市空间的影响。

围绕着这些,我们的研究要探讨超高层建筑的抗风抗震问题、生态节能技术、超大型空间的利用技术,超大型地下空间的规划整合与开发利用、消防安全问题、垂直交通、幕墙系统的设计及维护问题、BIM技术的运用等等。

据了解,根据上海中心的特点,主要集中在室内空间环境设计、地下空间的规划整合与开发利用、垂直交通组织、被动式生态技术应用、风效应及荷载、巨型柱受力性能及设计方法、组合钢板剪力墙及屈曲约束支撑应用技术、钢骨混凝土柱—钢梁—钢桁架—内含钢板和钢骨的钢筋混凝土剪力墙混合系统研究、超大截面异型钢骨巨柱的受力新特点、超高层建筑结构高延性、高耗能的组合钢板剪力墙关键技术、超高层钢结构抗火安全设计技术、超高层建筑玻璃幕墙(含支承体系)抗爆设计技术、深基坑施工数字化安全监控技术、基于BIM概念和技术的高层建筑全寿命管理系统、三联供冰蓄冷地源热泵等能源系统在超高层建筑中的设计应用、高大中庭热环境控制与防排烟技术、超高层绿色建筑雨水收集与处理技术等等。

涉及上海中心的方方面面,“以上海中心大厦项目设计实践为背景,摸索出并固化500m以上超高层建筑设计成套关键技术”,其中包括超高层建筑人文空间、超高层建筑抗风抗震设计、超高层建筑安全设计、大体量曲面旋转的超高层建筑幕墙、超高层建筑深基础优化设计、超高层建筑机电设计等关键技术。

以人文空间关键技术为例,如此巨大的空中城市,几万人同处其中,室内空间环境如何设计,超大型建筑地下空间如何规划整合与开发利用;这样的超高层建筑里,仅电梯就有一百多部,垂直交通如何组织方能便捷高效并乘坐舒适,生态节能技术如何运用才能让人没有身处室内的闭锁感……这些都是需要相关专家展开研究的。

再者,像这样的超高层建筑,它的安全如何保证?研究内容就包括幕墙安全设计技术、建筑自身变形与幕墙系统的协同设计、消防安全设计技术、结构防火安全设计、楼板舒适度控制设计、超高层建筑的全寿命信息模型、高强高性能混凝土、幕墙施工安全性监测等。

上海中心大厦

涉及到建筑风场随机性风荷载、特殊体型超高层建筑风荷载的设计参数、不同楼层的顺向风和横向风的最大加速度、基于风荷载的复杂建筑外形优化设计、超高层建筑风荷载的测试方案设计等。比如大楼的“V”型槽,开口多深、用什么样的曲线往上盘旋,盘旋多少度合适?这都需要我们的研究给出答案。最后,综合各种研究结论,这个槽用120度的角度扭转至顶最佳。

据了解,随着研究的陆续结题,成果在建筑施工中也得到迅速的应用,目前研究已经形成包括专利、新产品、新装置、论文专著及人才培养的系列成果,以这些研究成果作为支撑,2008年施工到现在,没有一个构件、一片玻璃‘回炉’重做。

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