近日，一場專家報告會在上海建筑科技產(chǎn)業(yè)園舉行，三位建筑專家講解了2023年度國家科技進步二等獎項目“上海中心大廈工程關(guān)鍵技術(shù)”的技術(shù)原理和建設(shè)過程。此次報告會拉開了“現(xiàn)代建筑科技”系列學(xué)術(shù)活動的帷幕，上?，F(xiàn)代建筑科技館將不斷邀請專家學(xué)者分享前沿科技成果和實踐經(jīng)驗，推動綠色建筑研發(fā)、展示和產(chǎn)業(yè)化。
“首創(chuàng)”和“率先”是高頻詞
“我們不是在蓋一棟房子，而是在建一座垂直城市，這是一個重要的概念創(chuàng)新。”上海中心大廈公司原總經(jīng)理顧建平教授說。上海中心大廈建筑面積約58萬平方米，接近外灘從延安路到外白渡橋區(qū)段第一排建筑的總體量，集成了辦公、酒店、餐廳、文旅、黨群服務(wù)等多種功能，卻只占用3公頃土地，被譽為“豎起來的外灘”。
為建成“豎起來的外灘”，項目團隊攻克了一系列600米級超高層建筑技術(shù)難題，13大項研究成果總體達到國際先進水平，其中8大項成果經(jīng)驗收委員會鑒定，達到國際領(lǐng)先水平。
“首創(chuàng)”和“率先”是報告會上的高頻詞：上海中心大廈項目首創(chuàng)電渦流技術(shù)阻尼器，減少建筑高區(qū)搖晃加速度40%;首創(chuàng)設(shè)計“外柔內(nèi)剛”的雙層巨型結(jié)構(gòu)體系，通過約束釋放、變形吸收實現(xiàn)了2萬多塊曲面玻璃幕墻的變形協(xié)同;率先在軟土350米以上超高層采用鉆孔灌注樁，較鋼管樁節(jié)約造價60%;率先應(yīng)用新型模架造樓裝備技術(shù)，全面提升了復(fù)雜結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。
在超高層建筑領(lǐng)域，上海中心大廈是全球首棟中國綠色三星和美國LEED-CS鉑金級雙認(rèn)證的最高等級綠色建筑。通過建筑本體的綠色創(chuàng)新和綠色集成技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，這座大廈的綜合節(jié)水率達43%，節(jié)能率達54.3%，年減少碳排放2.5萬噸。
為何呈現(xiàn)120度螺旋錐體形態(tài)
同濟大學(xué)建筑設(shè)計研究院總工程師丁潔民教授介紹，作為我國首棟600米以上高樓，上海中心大廈以“中震彈性，大震可修”為抗震設(shè)計原則，地上核心筒墻體的最大厚度為1200毫米，采用單層鋼板剪力墻，滿足大震下的延性和承載力要求。
對于眾多仰望上海中心大廈的觀者而言，最為吸引他們的是其“柔”性魅力——外幕墻自底部至頂端完成了120度旋轉(zhuǎn)攀升，呈現(xiàn)出優(yōu)雅的螺旋錐體形態(tài)。為何是120度?丁潔民解釋，上海中心大廈創(chuàng)新性地采用了體形扭轉(zhuǎn)、圓弧倒角、楔形立面的綜合氣動優(yōu)化技術(shù)，120度旋轉(zhuǎn)向上收分的外形設(shè)計為大樓降低了24%的風(fēng)載荷，可有效抵御臺風(fēng)影響，也具有建筑美學(xué)效果。
超高層建筑建造包含樁基及基坑工程、混凝土施工、鋼結(jié)構(gòu)施工等多個階段。上海建工集團首席專家龔劍教授說，上海中心大廈動工之前，在軟土地基上建造超過350米高度的超高層建筑工程中，尚無一例采用鉆孔灌注樁。項目團隊通過大量的研究和現(xiàn)場試驗，研發(fā)出一體化注漿技術(shù)及成套裝備新工藝，成功支撐起重達85萬噸的摩天大樓，證明了鉆孔灌注樁能夠用于建造600米級的超高層建筑。
科技館集聚新型建材設(shè)備產(chǎn)品
報告會吸引了北京東方雨虹防水工程有限公司等一批建材科技領(lǐng)軍企業(yè)，以及上海鑫潮建筑科技有限公司等從事BIM和碳排放計算的綠建設(shè)計單位。顧建平說，BIM等數(shù)字建造工具在上海中心大廈工程的應(yīng)用，開啟了超高建筑數(shù)智建造的新模式。10年后的今天，綠色建筑的外延已拓展至“隱含碳”概念，它貫穿了建筑材料從制造、運輸、安裝、維護直至處置過程中產(chǎn)生的碳排放，即建筑投入使用前的全生命周期。
作為主辦方代表，上?，F(xiàn)代建筑科技館館長全先國介紹，在住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心的指導(dǎo)下，這座科技館已集聚一批新型建材設(shè)備產(chǎn)品。其中，PKⅢ疊合板獲得國家科技進步二等獎，新型塑料管材、污水處理高新技術(shù)獲得上海市科技進步三等獎，免拆卸智能化管道系統(tǒng)獲得國家重點新產(chǎn)品、上海市科技進步三等獎。上海現(xiàn)代建筑科技館推廣的綠色建筑科技已運用到400多萬平方米的設(shè)計施工項目中，總銷售貨值超過6億元。
今后，“現(xiàn)代建筑科技”系列學(xué)術(shù)活動將匯聚優(yōu)秀設(shè)計師的智慧火花、新型建材企業(yè)的創(chuàng)新力量、行業(yè)協(xié)會的專業(yè)指導(dǎo)和高校院所的學(xué)術(shù)資源，共同構(gòu)建一個多維度、深層次的交流合作空間，助力我國建筑科技發(fā)展。(俞陶然)
