武漢中心建築方案設計回顧及施工現場直播

2022-06-24 12:48:03 字數 3019 閱讀 4803

武漢中心高438m(88 層),是迄今為止由中國建築師原創設計的最高建築。總圖的布局原則是主塔樓前置,直面南側的夢澤湖景觀,裙房後置;向東和向北迎接來自核心區廣場和地鐵站的商業客流。其功能包括辦公、酒店式公寓、五星級酒店、高階商業和頂層觀光閣,專案預計2015 年底竣工。

超高層建築對城市景觀有很大的影響,由於這類建築主要被集約於豎向上的發展,因此其建築造型與自身的使用功能、結構形式及構造做法更密切關聯。塔樓面臨城市的兩條主要街道,既保證了酒店、辦公和vip的入口,還和裙樓組織在一起。

方案階段:

專案概況

總建築面積:359000m2

基地面積:28100m2

建築高度:438m

建築層數:88層

設計時間:2023年至今

專案狀態:在建,預計2023年完工

核心筒「能源芯」的設定

武漢中心作為乙個商業化開發的樓宇,經濟性要求更高,所以在所有的機電環節和使用環節都要有乙個比較緊湊合理的空間設計。從所有的使用有效層來看,儘管其外牆邊界是多段空間雙曲面包裹下的外形輪廓,變化形式呈逐層漸變狀態,但中間核心筒的外壁部分基本上是上下垂直的。由於越到上面塔樓的表皮就越向內傾斜,因此我們將核心筒在第78 層處開始向內收分,從而保證了乙個較高效率的使用空間,滿足了酒店客房的進深要求。

外殼與核心

塔樓結構示意圖、

31 層裝置層結構示意圖

顯然,作為乙個多功能業態在垂直向度上的布局方式,如果核心筒的內徑相同,則其在上部功能區域將釋放更多的內部空間。所以原設計中塔樓上部的酒店空間採用中庭共享空間模式。但是在做施工圖階段時,酒店管理公司正式介入,並強烈地反對設立中庭。

雙方開始工作的重點一直糾纏在怎麼才能消除中庭空間這一問題上,後來達成共識是傾向於在方法上和上海環球金融中心一樣,沿塔樓對角線向中庭內側擠壓,但會導致結構與形態發生變化而被業主與規劃部門否定。

最終我們在其核心筒內側填塞了乙個豎向布置的機電能源中心,並稱之為「能源芯」。它既使裝置機房靠近負荷中心,減少大量垂直向的傳輸能耗;又在機電部分的產權歸屬上使酒店相對獨立,滿足了酒店管理公司的使用要求。做到既取消了中庭,減少使用及傳輸上的能耗,同時又保證了結構體系的簡潔清晰。

這種依據使用功能並充分利用高度所提供的機會的做法不失為一種較有針對性且經濟有效的設計嘗試。

塔樓表皮的幾何定義

從造型來看,這樣乙個像帆一樣的造型非常受業主青睞,但這也導致表皮設計非常複雜,整個表皮由上萬個板塊組成,除下面部分是垂直的,其餘大量的板塊為空間曲面板塊(且四點不共面),並呈非線性變化。

中庭取消

裝置芯 從數值微分的統計結果來看,兩個對角線方向是變化最大的,而且所有的銜接都是乙個漸變過渡的狀態,這就給表皮單元的標準化與系統設計帶來了很大的挑戰。由於最終的表皮單元採用空間疊型單元造型,這對擬合空間曲面的形體表皮就更具挑戰性——每個板塊的空間定義相互之間都會形成干擾。

樓層梯退的搭接構造示意

如何解決這一問題?最終採用的方法是:將空間形體中每一被微分的空間曲面板塊(四點不共面)解析為豎向平面的標準幕牆板塊及水平向的平面轉換構件(板塊)。

二者相互之間的構造關係為上下標準板塊可通過水平設定的轉換構件(或板塊)解決板塊間豎向的空間錯位與閉合的問題,而每個可被精確定義的水平轉換構件(或板塊)的平面形態則解決了相鄰板塊之間各種不同的曲率半徑變化的幾何定義問題。

單元樓層插接構造—梯退

主樓幕牆細部構造

通風器單元板塊外側效果

塔冠剖面圖——幕牆結構

塔頂空間示意

作為乙個功能性的結構構件,在最初的設計中,其垂直支撐源於下面的結構布置,但甲方不滿意,他們認為在這樣乙個特色空間中需要有一種空間上的視覺表現。

最終結合建築造型,利用空間大跨度技術巧妙地將寬大的環廊與下部的主體結構及本層的核心筒在兩個不同的向度上進行了聯絡,並和幕牆的結構體系結合在一起,形成了較有特色的空間整體結構,實現了技術、功能、效果的統一。目前我們正就這部分的設計在進行不斷的深化。

塔冠結構平面及核心筒軸測示意圖

辦公和公寓區域需要自然通風,在側面選用了穿孔板,通常的做法是採用內向的開啟窗,但如何保證不設開啟窗單元的視覺一致性及系統的標準化?

建議是採用通風器的構造,好處就是不需要開窗而使構造簡化,我們可以在系統當中採用加槽穿孔的組合型材,和後面的通風器結合在一起來實現通風的功能。既保證了更好的內外視覺效果,又可統一單元的構造設計來實現系統的標準化而更為經濟。

為了防止幕牆玻璃的墜落,除了對玻璃的選擇做了規定,我們還結合構造設計,使部分型材為明框構造以保證玻璃在對角線上的兩條側邊可被扣住。整個建築表皮的造型與系統設計是在院幕牆中心團隊的配合下共同研究完成的。這是全部擬合以後形成的整體曲面的建築外形。

設計師感悟

漫長而複雜的設計過程,或許能使我們對於「建築」的過程與「真實」有更多的認識:如果說建築是某種形式的表現,有時候雖然建築的魅力可能在於把許多真實、普通的東西轉化為可以讓人們感動的那些形式與氛圍之上的事實,但若把「建築」看作一種行為與過程的方式,那或許它又與「形式」真的無關,我們可能更需要關注的是那些無數的真實與「形式」之間可能的關聯……

武漢中心塔樓的原形設計採用了較為簡潔的體量,旨在能清晰地創造超長尺度的壯麗城市景觀,具體設計做了如下工作:

1)改造方形平面,做成帶倒角的鼓邊輪廓,讓其沿著8 條精心推敲的曲線進行三維放樣,塑造了乙個飽滿、柔和、優雅的體量,甚為簡潔;

2)沿著方形平面對角線對原形兩條邊做開槽處理,兩條弧線形縫隙貫通438m 塔身,這不僅出於美學訴求也符合流體力學的要求,風洞實驗證明塔身開槽有利於降低風壓對超高層建築的不利影響;

3)在頂部平行於方形對角線方做斜截面減法,這讓塔身看起來更加修長、巍峨。

施工階段:

目前武漢中心正在加緊主體結構的施工,除了低區的商業與辦公及高區的君悅酒店,在塔頂還有高階會所與觀光廊功能。

另外,在辦公與酒店之間還有近30% 總量的公寓作為商業銷售單元。整個建築在豎向高度上被分為7 個功能區段,每個區段之間整合了裝置技術層、避難空間及若干結構加強層,從結構的角度來看,樓的形態比較方正,為典型的框- 筒組合與環帶桁架加伸臂支撐桁架的結構體系。周邊角部的8 個紅顏色的結構柱是主要的受力柱,一直到塔頂。

其他周邊的結構柱只到第64 層。上部的酒店部分採用懸掛式的鋼結構體系,因此在第65 層的酒店大堂公共空間形成了寬大的無柱空間,從而得到了更具穿透力的廣闊視野。

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