王洪礼:中建千米级摩天大楼建筑设计关键技术研究

时间:2015-12-08 11:30来源: 作者: 点击:

省土木建筑学会建筑师分理事长 中国建筑东北设计研究院有限公司总建筑师 王洪礼

从文化技术的方面进行了介绍,我主要从科研项目进行介绍,特别是500、600米的科研课题。科研课题的背景情况,实际上是2011年中建公司批准进行研究的,课题是中建千米级摩天大楼建筑设计,融合了施工领域的优势资源,协同开展社会研究、绿色建造为核心的创造,参加的单位有中建系统的12家企业,整个管理组织分为6个课题,第一个分课题是建筑,由东北院进行负责,是一个非常大的课题,课题成果也于今年9月21日验收,由国内的五位院士等组成的团队,成果完成了建筑结构基建的方案,获得授权五项,获得新型专利16项,撰写了论文标准6项,国家标准2项,获得项目5项,论文44篇,制作3D打印模型一个,培养创新团队5个,由于这个项目比较大,主要是建筑方面进行介绍。

下面我们看一下照片。叠人塔最多可以做到5层,是基本的科学规律,要想更高怎么办,中央电视台有直播,单一形式的很难完成,要想更高,要从思维方式上进行改变,埃菲尔铁塔当时领先世界上是300年,加上天线是324米,不是为了建筑高度,是要体现技术的发展,体现工业革命的发展。这个项目是迪拜的阿雷巴塔,有600米左右。这个图是国内建筑使用的,结构高度580米,构建度是632米,这个总建筑面积为44万平方米左右。

这个是米兰的建筑,被去年评为超高建筑的典范。我们要研究的题目是科研课题,我们在研究过程中,我们也没有做过1000米的楼,我们在研究过程中列了7个分课题,7个分课题我们当时决定超高建筑中,交通是非常密切的,我们当时把这两个课题作为重点研究,在研究过程中发现,交通组织和消防体系仅仅是进行方面的研究,包括设计理念,已经提到研究日程中来。

创新点有三项,第一项安全高效智慧舒适的空中城市的设计理念;二是转换枝干;三是针对交通,通过数字模拟分析。我们分析了一下,我们有一个定位,我们为什么要建1000米的楼,因为国内外见到的300米都的楼,为什么要建这么高楼,是社会发展了需要,要解决问题,就要增加功能和容量,我们计算了千米建筑,按照我们的设想,可以容纳10至14万人左右,与城市综合体比较,提高2至3倍,要容纳城市综合体中所有内容,设置一个小城市的所有内容,如果10万人在这里居住,要解决一些配套的生活,在分析和研究中,可以发现大部分建筑中,阿雷巴塔只是号称而已,已经到了极限,这是我们分析的结果,通过分析的结果,做了3种可行性方案,100米×100米方案,造价比较经济,带来的问题是我第一要建1000米的楼,结构上要合理,必须要满足建筑的实用功能,另外就是十字型的方案,面积会更大,组合式方案结构合理,结构上好用。在主要功能上,平面上做纯办公问题不大,做其他功能都不可以用,所以方案中第一次在中建研究中否决了。第二个方案是升级版的方案,也就是说我们研究的方案,是最合理的方案。第三个方案是组合方案,三个独立的楼通过中间的穿梭机,利用平台连接起来,变成一个整体,这种概念我们就要分析,产生之后要考虑功能,除了了正常使用够能之外,要保障日常的生活,包括办公、邮电、医院、医疗、文体设施都应该,包括面积和人数的比较。

最后,对功能分析进行了详细的分析,这个是一层平面图,中间部分是整个城市的快速交通,连接平台有2层高,每层高度是7米5,连接层的平面图,有15米高的空间,可以作成电影院、羽毛球场等,把平面的城市立体化。该平面图是标准的100米层高的平面,不到3500平方米,可以作为小空间办公,普通酒店都可以,通风采光都可以满足,结构的高度是11805米,基本上都是办公、公共服务配套,公共连接层的示意图,中间是城市交通,是双层交箱,到上面每侧层100米一个楼,每一个100米的楼都是独立的功能,可以随便放,是空中城市的概念,是27个单元。如果这种概念不只可以建到1000米,可以建到1500米。前面设计的已经获得了专利。

城市交通采用主干系统和次要系统相结合,要设计在现有的技术和现有的条件之上建筑,在调演过程中最大是500元,有的做成600元,主要是缆绳的问题,我们的概念是属于树干的系统概念,300年以下直接解决。消防研究概念是相同的每100米有一个平台,从自己的单元疏散到单元,从单元输送到电梯再到地面,相当于二次疏散,着火的时候本单元的人5分钟内跑道平台,通过百米平台通过电梯出去,中间没有任何功能,所以自身是安全的。这种概念每一层的人数都进行详细的测算,包括消防电梯的设置,同时根据实验结果,模拟结果,验证了设定的两个标准,5分钟之内跑道平台,一旦发生火灾和其他情况,不被火烧,这是没有问题的,全部的人可以跑到平台,完全没有问题。90分钟没有国家详细规定,90分钟是构建的耐火极限,在火灾模拟过程中,在90分钟之内10万多人都可以疏散到地面,没有问题。这两个概念是完全符合标准的。

这是我们做的风度模拟实验,验证我们测算的结果,透视风度实验,我们方案的核心是,每100米的平台是我们的核心,一定是安全的。六级风是我们舒适的风级。分析过程中,我们加了3米和平挡板测试,加上板叶测试,保证正常使用,也获得了国家的奖项。如果采用太阳能辐射强度高的材料,如果按照50%的墙面进行发电的话,我们会每年产生5000度电,会少排放很多能力。那么实际上结构上是我们自己做的,结构有八项研究,五项是核心技术,与技术进行了核心配合,混凝土强等都是核心技术。

最后是完成的一个效果图,这是夜景,这是入口大堂,这是空中转换平地楼台,这是屋顶花园,这是观光层,谢谢大家。