【崔愷】：讓我們以熱烈的掌聲謝謝汪總。下面我們有請我們的同濟大學建筑設計研究院有限公司丁潔民院長總工程師給大家介紹上海中心的設計。大歡迎。
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【丁潔民】：各位，在汪大師后面發(fā)言也蠻緊張的，也蠻有壓力，好在上海中心明天大家都去參觀，我在這里只是為大家明天的工地上的參觀做一個預習，這樣我就比較簡單一點。
??? 這是我介紹的一個大概的目錄內(nèi)容，項目概況，建筑設計簡介、結構體系設計的簡介，這個外幕墻的結構設計比較的復雜一點，也是整個工程的亮點，最后再放一些施工過程的照片。
??? 首先我們看一下這個項目，這個項目在整個區(qū)域定位中非常的明確，在小陸家嘴的一個比較中心的地位，我們可以看到它三個超高層建筑形成一個品字的分布，這是在世界上絕無僅有的，所以我們碰到的問題就是跟已經(jīng)建好的金茂大廈和環(huán)球金融中心如何相協(xié)調(diào)。這是中標方案的情況，金茂大更像用經(jīng)典的建筑手法體現(xiàn)朝朝高層的理念。上海中心的設計呢，更多的是給人探索一種未來，當然從這個塔尖角度來說，金茂搜索成一個點，環(huán)球金融中心是搜索成一條線，而上海中心一定是一個面，可能是一個體面也可能是一個平面。這是我們另外一個角度的鳥瞰圖，這三個樓還是飛機和諧的。這是唯我度尊的一個上海中心的一個定位。
??? 它是一個城市綜合體，里面很多的功能都在里面，只是含有的百分比不一樣，這是它的技術經(jīng)濟指標，從這個里面可以看出，一般來說，超高層的地塊容積率比較高，這樣就帶出一些設計過程中的一些難題需要解決。整個項目因為比較龐大，它是一個國際化的設計團隊，這只是簡單的羅列，比如說汪大師作為第三方整合參與這個建筑的工作。我這里只是羅列出一些主要的設計團隊和一些所關心的設計方面。這是個項目的進程，從08年的6月份開始起動，在2014年的年底完成，其實在08年的6月之前，我們設計院和其他設計院一起跟蹤這個項目已經(jīng)三年了，我想說一個重大的項目前期、中期和后期都使一個設計院花很大的精力，這有需要我們建筑設計師和結構工程師有一個緊密的配合。
??? 我介紹一下這個建筑的設計，這個本來是由我們?nèi)卧洪L介紹的。我們把全球已建的超高層建筑羅列出來，可以看到，它一下子跳過了100米，這是它典型的一個剖面狀，一個建筑八的區(qū)段，第九區(qū)段是它的觀光層和塔罐。它是三角形倒圓角然后做一定的旋轉(zhuǎn)形成這樣的一個建筑物。如果我們把剛才幾個端面在一個圓心上重合的話，我們左上面就是一個上海中心樓的LOGO，如果沿著高度把它串起來的話就形成上海中心整個建筑的造型設計。當然我這只是非常簡單的說了一下，但是它的邏輯關系可能并不是那么的簡單。這是它沿著豎向的一個主要功能的布置，一到五樓是商業(yè)，上面有三四個區(qū)段是辦公的，有一個半?yún)^(qū)段是酒店，還有就是觀光功能。整個朝高層是沿著豎向的功能的劃分是非常簡潔和明了的。
??? 我們看的這個是第二區(qū)的第一層，大家可以看到它整個倒三角的樓面，如果看到第二區(qū)的第十層可以看到，他是一個圓形的，外部是一個空的，這樣的話就有兩層幕墻，我們圓的幕墻叫B幕墻，三角形倒三角的是A幕墻，它比一般的幕墻多40%的圍合面。從這個里面可以看出，它主要還是一個圓形的超高層建筑，但是外面套了一個倒三角形的幕墻做一定的旋轉(zhuǎn)。我們看一下，這是第四區(qū)段的第12層，第五區(qū)段的12層做了一定的旋轉(zhuǎn)，這是第6區(qū)段第12層和第七區(qū)段的第一層，這里是餐飲層，觀光層，大概就是這樣，我只是把建筑簡單的說一下，我們主要還是著重的說一下相互之間的關系。這是每個區(qū)段下面有一層休閑商務層，這是沿著倒三角形布置的，來服務這里的13到15層，成為一個服公共服務層。
??? 我們大概了解這個建筑的概念當中，我們看這個結構是如何配上去的。首先對朝高層建筑來說華東院做的比較多，超高層建筑有很多的制約了我們的思考，但是它對我們了解超高層建筑的結構體系是很著手的。我這里羅列了一些大中華地區(qū)的一些朝高層的一些數(shù)據(jù)，這里我要說明一下，上海中心是按照結構的高度來算的，其他的數(shù)據(jù)有限，我們都是按照建筑的高度來算高寬比的。大概是減掉0.6左右，即使從這里可以看出，大概的高寬比都是大于7，也有局部高9左右的，比如經(jīng)濟中心到了9，這樣就碰到很多的具體的問題。以我的理解，一般超高層建筑應該是400米以上的高寬比是大于7，如果大于8的話會附帶出很多新的問題，大于9的話會有很多不可客服的問題，需要你用特殊的手段來解決。這是我們羅列的一些大中華地區(qū)目前正在建造的超高層建筑。然后我們歸納一下可以看出，像這類超高層建筑由于它用地比較緊張，里面的寬度一般是在60到80米左右，由于如果它的高度是400米的話高寬比一般是7到9，高寬比的差異主要是有兩點，一個就是它變形的特性是受減為主還是受彎為主。還有一個很重要的就是風載荷作用下正比加速度的問題。
??? 由于高寬比的特性就產(chǎn)生我們超高層建筑當中用的很多的結構體系的來由，這里我不展開了。，高寬比里面還有很重要的一個點就是核心筒本身作為一個主結構來說的高寬比的情況。我們在很多的設計過程當中我們更在乎的是核心筒在樓層的圍合面積，如果小于20%的話相對來說它的難度會增加一點，大于30%的話有可能太高，反而引起一些設計的不利，所以一般來說是在20到30%之間，或是左右。然后從這點可以看出，由于我剛才所說的從建筑的設計過程中反映出結構的特性以后，我們就會決定它采用一種什么結構體系，比如說我們會剛才汪大師也說豎筒結構，矩形框架加核心筒加垳架等等結構。所以也可以看到這個核心筒的發(fā)展的必然的。這樣我們就可以看出上海中心的高寬比是7，但是它核心筒的比例是20%，這樣我們拿出一個區(qū)段看出來，伸臂垳架是6，我們把一個區(qū)段的結構分解和組合的一個概況，這個當然非常的簡單的跟大家回報一下。接下來我們考慮兩個因素，一個是超高層的豎向格層，豎向荷載它一般是達到80%左右，它的核心筒占46%，其他的由外部框架承擔。我們可以看出上海中心的荷載還可以的。當時我們限制這個低周期的時候就出現(xiàn)過它的0.5的荷重超過2.1，大家覺得這肯定是不合理的這樣的話才可以把這個7秒放在的9秒。
??? 我們看一下水平荷載作用，主要是兩個，一個是地震作用，一個是風荷載作用。我們說的地震作用完全是跟你所在的地區(qū)有關，比如說這個地區(qū)決定它的場地特性和力度，對于風荷載來說出了跟地區(qū)有關，還有跟立面的造型有關，就涉及到一個風布置的優(yōu)化過程。我們看看，一個就是圓弧倒角，還有錐形立面，這也是減少風荷載的一個措施。我們右邊的項目是華東院設計的是通過一個立面開洞減少風荷載的。旁邊是芝加哥的樓，現(xiàn)在沒有再建了，因為他們沒有錢了。我們這里是一個150和180的風洞的實驗，因為它模型不一樣，一個是剛性模型，一個是彈性模型。我們認為一般的400米以上的朝高層都有風荷載的，那時候我們08年好是汶川地震，就把抗震位置提升到一個很高的位置上來，我們上海中心考慮到樓比較的重要比較高，就使它設定的時候中振彈性，這樣就出現(xiàn)承載力的情況下這個樓是由中震控制的。風荷載有兩個原因，我們沒有規(guī)范1/500的要求，我們規(guī)范規(guī)定的是單方向在風荷載情況下的變形限制，但是我們拿出的實驗結果是兩個風的方向的合成，所以這樣的話專家要求順風向和橫風向達到1/500，使它的變形由風荷載控制。因為我們可以看到，這個矩形框架都超過了50%，我們要對于這個矩形柱有一個很重要的要求，就是是不是一個柱的受力形態(tài)，它是不是還可以用我們以前熟悉的柱子的一個考慮？第一步我們還是看它的斷面，這是兩種典型的斷面的形式，比如我們考察了金茂大廈的斷面形式，考察了環(huán)球金融中心的斷面形式，還有臺北101的斷面形式。CCTV有一個特點，它的柱子是15%的傾斜，也考察了這個形式，然后我們決定了我們的設置，按照我們的規(guī)定，這個混凝土等級應該是C100但是后來還是采用C系列，這樣比較保守一點。可能我們比較的廣泛，C有一定的代表性。我們就看里面的鋼箍的分布，如果它是純壓的話這個鋼箍怎么分布都沒有問題，但是它超過了80%，一定在大作用下某些柱子會產(chǎn)生拉彎，然后我們對這個鋼箍的設計比較的謹慎，而且它的梁和柱的一個銜接的問題。伸臂垳架我們采用了6個垳架，其實4到5就夠了，這樣的話結構也比較的合理。我們這個梁是曲線的，使我們在構造和環(huán)帶垳架的穩(wěn)定當中考慮不得不用中間垳架。我們現(xiàn)在高建港Q345或是Q390已經(jīng)非常成熟了這樣對我們的節(jié)約用材也是有幫助的。這是我們分析剛才當中羅列的一些超高層的情況，上海中心是每平方米242公斤，我們業(yè)分析了一下，它整個的用鋼量整個的分配是多少，大家可看出巨型柱大概占了接近40%的用鋼量，這是鋼筋的用鋼量和分布的情況。
??? 接下來我很重要的匯報一下外立面的情況，這個外表皮包了一層玻璃幕墻，它沿著高度進行旋轉(zhuǎn)，形成自己的一個獨特性。我剛才說了，金茂代表過去，環(huán)球金融中心代表現(xiàn)在，建筑師希望我們上海中心代表一種未來，未來其實是時間把空間延上是一種扭曲，他們覺得是未來的一種手法。這個樓面是這樣定位的，因為我們的樓面比較的復雜，沿著高度做了這么一個旋轉(zhuǎn)，這個體型定位以后，個是旋轉(zhuǎn)多少的角度，第二個就是收縮，沿著高度如何收縮為好，這是建筑師在前期做的工作，旋轉(zhuǎn)90度、120度、150度、210度反復的比較，旋轉(zhuǎn)下來以后覺得旋轉(zhuǎn)210度從美的角度來說更容易被大家所接受。收縮角度來說也做了很多的對比，25、55和85%的對比，最后決定下來是55%的對比比較理想。最后覺得視角錐形的建筑可以減少風荷載的25%，這個之前可能對建筑師來說也只是考慮這個樓的水平作用是風荷載控制的。
??? 我們看到主要是外幕墻如何實現(xiàn)這是一個很大的問題，首先第一個就是從建筑角度來說外幕墻和內(nèi)幕墻有一個分布，外幕墻非常的明確遮風避雨，但它不保溫，它的荷重就可以輕一點，同時也帶來了外幕墻的一個熱脹冷縮的問題，內(nèi)幕墻是保溫隔熱。內(nèi)部的這個幕墻保溫隔熱，按照常規(guī)的體系來做就可以了，但是外幕墻如何實現(xiàn)？外幕墻是整個9個區(qū)段是懸掛的，把13到15層的幕墻掛住，每個區(qū)段的幕墻相對獨立，也可以有一些變形。同時它也有一個問題，當時玻璃怎么重疊實驗，它是一個雙曲面，最后采用一種光滑的方式，這個光滑方式還有一個很重要的就是它玻璃品種大大的減少，現(xiàn)在玻璃品種就是規(guī)格上比1000種少一點，這個已經(jīng)足夠多了。這是外幕墻的一個掛的特點，有一些地方為了考慮到透視感用了玻璃肋來實現(xiàn)。
??? 接下來比較難的就是說外幕墻的結構體系采用什么，我們采用了三種結構體系，一個是豎向自承重的結構體系，用網(wǎng)格實現(xiàn)的，這種體系對圓機構的里面造型產(chǎn)生了極大的破壞，并不是說它一開始就這樣做的。第二種就是說它在這個設備層上用水平線的網(wǎng)格進行支撐，既支撐了豎向網(wǎng)格也支撐了水平網(wǎng)格，這樣使從內(nèi)往外看的視覺效果產(chǎn)生一種紊亂，最后我們采用這種形式，就是用輪箍式的支撐實現(xiàn)水平的傳遞。主要是用各種荷載的情況下如何實現(xiàn)，如何盡可能使這個結構構建不要太笨重，減少視覺的阻礙情況。整個幕墻體系的穿力是這樣的，我就非常快的說一下。這種穿力到設備層以后吊掛在這個設備層上，水平的方向是通過設備層穿到各個樓板。它最難的是協(xié)調(diào)外部玻璃幕墻和內(nèi)部幕墻的兩個玻璃的協(xié)調(diào)，這是最大的問
