“春筍”落成!中國華潤大廈超高層創(chuàng)新技術(shù)詳解

中國華潤大廈——華潤集團總部辦公大樓于12月18日正式落成啟用。這座造型獨特的超高層建筑位于深圳灣后海商務(wù)區(qū),高達392.5米,流線型外觀形如春筍,為深圳日新月異的天際線新增一景。


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中國華潤大廈“春筍”與深圳灣體育中心“春繭”相呼應(yīng),寓意生機和活力,是深圳灣蓬勃發(fā)展的寫照

奧雅納攜手美國KPF建筑師事務(wù)所等設(shè)計顧問團隊,自2012年起全程參與項目設(shè)計和建造,從研究不同建筑形狀直至提供施工支持。

憑借卓越的建筑工程,中國華潤大廈也在最新頒布的世界高層建筑與都市人居學(xué)會(CTBUH)2019年度獎項中,榮膺最佳高層建筑(300米 - 399米組)大獎。

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獨特結(jié)構(gòu)體系(Unique structural system)

建筑外形宛如一件雕塑,56根外部細柱從底部的斜肋構(gòu)架延伸,以流暢的弧線在頂部匯聚形成水晶型頂蓋。為了充分展現(xiàn)建筑師的意圖,設(shè)計了鋼結(jié)構(gòu)密柱框架和混凝土核心筒的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),未設(shè)結(jié)構(gòu)加強層,實現(xiàn)塔樓簡約輕盈的建筑美學(xué)。

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結(jié)構(gòu)體系示意圖

與傳統(tǒng)的組合材料巨型立柱和稀柱框架相比,這一結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在垂直力傳導(dǎo)方面更加高效,適用于建筑的修長造型,有效提高了項目的成本效益、并且縮短了施工周期。經(jīng)過精心的抗震設(shè)計和嚴(yán)格的專家評審,這也是國內(nèi)首次將這一結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于超高層建筑。

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鋼結(jié)構(gòu)錐頂室內(nèi)效果

營造無柱空間(Creating column-free space)

為實現(xiàn)大廈的復(fù)雜結(jié)構(gòu),設(shè)計了一系列創(chuàng)新解決方案,包括梁柱節(jié)點采用完全偏心的節(jié)點連接方式,打造100%無柱的建筑內(nèi)部空間,同時與建筑和幕墻完美融合。并且,結(jié)構(gòu)體系沿著整個塔樓高程的核心布局退臺,不僅增加凈建筑面積,而且完善了核心布局的一體性。

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典型梁柱全偏心節(jié)點設(shè)計,在中國高震區(qū)的超高層建筑上首次采用

在高達68.4米的建筑塔冠設(shè)計上采用了輕質(zhì)空間結(jié)構(gòu),以適應(yīng)建筑斜肋構(gòu)架的體量,在頂層天際大廳實現(xiàn)最大化的開放空間。

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建造中的“春筍”錐頂,攝于2017年6月

公共辦公區(qū)和休憩區(qū)沒有立柱遮擋,室內(nèi)可以沿玻璃幕墻盡享360度自然采光,室外則一覽海、湖、公園和高爾夫球場四重景觀,提升空間環(huán)境的舒適度。

核心筒斜墻過渡設(shè)計

由于“春筍”頂端逐漸收窄,核心筒需要在高層收進。除了減少核心墻壁厚度外,在建筑高層區(qū)域定制了錐形過渡的核心筒。

考慮到上部結(jié)構(gòu)重量已經(jīng)較小,結(jié)構(gòu)設(shè)計采用四面斜墻過渡的解決方案,將核心筒統(tǒng)一收進,以確保建筑和結(jié)構(gòu)效益,并且增加了凈建筑面積。這一解決方案現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)其他超高層建筑設(shè)計。

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高層核心筒局部變化示意圖

提升用戶舒適度(Outrigger damper to reduce wind vibration)

臺風(fēng)地區(qū)的高層建筑設(shè)計必須考慮風(fēng)的因素。為華潤總部進行風(fēng)工程相關(guān)設(shè)計和研究,大廈的高度、形狀、塔尖和外觀都經(jīng)過精細調(diào)整,以改善在不同風(fēng)荷載下的性能。

同時,也重視強風(fēng)作用下大樓用戶的舒適度,風(fēng)致振動會引起用戶不適,為了確保中國華潤大廈的高品質(zhì)要求,我們采用粘滯阻尼裝置減輕風(fēng)致振動,為用戶營造更舒適安心的工作環(huán)境。

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風(fēng)洞試驗中的基準(zhǔn)塔樓及鄰近建筑模型

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位于建筑最佳高度的粘滯阻尼裝置可減少風(fēng)致振動

優(yōu)化設(shè)計流程(Optimising the process and results)

在設(shè)計過程中,使用先進的結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)來計算結(jié)構(gòu)系統(tǒng)所有構(gòu)件的成本敏感性,并優(yōu)化其動力特性和剛度,確保結(jié)構(gòu)成本效益。

同時,團隊自項目設(shè)計之初就采用3D/BIM的參數(shù)化模型分析技術(shù),提升設(shè)計效率和多專業(yè)整合的品質(zhì)。這也幫助實現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)制造安裝的可視化,識別施工過程中的潛在沖突問題,并預(yù)先一一解決。

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參數(shù)化建模有效整合、優(yōu)化結(jié)構(gòu)與幕墻體系

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通過建筑信息建模(BIM)提升設(shè)計效率

深圳灣區(qū)致力打造吸引國內(nèi)外大型公司總部的超強磁極,新落成的中國華潤大廈正是這片熱土的旗艦項目之一。“春筍”冒尖,開創(chuàng)了深圳西部新高度,也與周邊居住、商務(wù)、休閑、運動等品質(zhì)生活環(huán)境和城市公共基礎(chǔ)設(shè)施相得益彰,節(jié)節(jié)提升深圳灣區(qū)的發(fā)展。

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來源:鋼構(gòu)地圖

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