令人吃驚 揭秘全球第二高樓“上海塔”如何建造

美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志報(bào)道，2073英尺(約合632米)高的上海塔將于2014年落成。這座摩天樓由Gensler建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所設(shè)計(jì)，將成為世界上的第二高樓。在具體建造方面，上海塔采用了一系列富有革新性的21世紀(jì)工程技術(shù)，將成為未來超高層建筑的標(biāo)準(zhǔn)。日前，美國(guó)《大眾科學(xué)》雜志刊登了一篇文章，揭秘如何建造這樣一座令人吃驚的摩天樓。

上海塔依靠3個(gè)相互連接的系統(tǒng)保持直立。第一個(gè)系統(tǒng)是90英尺×90英尺(約合27米×27米)的鋼筋混凝土芯柱，提供垂直支撐力。第二個(gè)是鋼材料“超級(jí)柱”構(gòu)成的一個(gè)環(huán)，圍繞鋼筋混凝土芯柱，通過鋼承力支架與之相連。這些鋼柱負(fù)責(zé)支撐大樓，抵御側(cè)力。最后一個(gè)是每14層采用一個(gè)2層高的帶狀桁架，環(huán)抱整座大樓，每一個(gè)桁架帶標(biāo)志著一個(gè)新區(qū)域的開始。參與上海塔設(shè)計(jì)的宋騰添瑪沙帝公司工程師丹尼斯·普恩表示：“這座摩天樓就像是一個(gè)被分成9塊的婚禮蛋糕。”

與絕大多數(shù)現(xiàn)代超高層摩天樓一樣，上海塔不只是一座辦公樓。Gensler技術(shù)部門負(fù)責(zé)人本尼迪克特·特拉奈爾表示：“一座如此規(guī)模的高樓擁有屬于自己的郵政編碼。”上海塔的9個(gè)區(qū)每一個(gè)都有自己的空中大廳和中庭，夾在內(nèi)外玻璃墻之間。1號(hào)區(qū)將是零售區(qū)，2號(hào)區(qū)到6號(hào)區(qū)將為辦公區(qū)，酒店和觀景臺(tái)座落于7號(hào)區(qū)到9號(hào)區(qū)?？罩写髲d的每一層都將建有自己的零售店和餐館，成為一個(gè)垂直商業(yè)區(qū)。

上海塔將有兩個(gè)玻璃正面，一內(nèi)一外，形象地說，就是一個(gè)管子外面套著另一個(gè)管子。玻璃正面之間的空間在3英尺到33英尺之間(約合90厘米到10米)，為空中大廳提供空間，同時(shí)充當(dāng)一個(gè)類似熱水瓶的隔熱層，降低整座大樓的供暖和冷氣需求。降低摩天樓的能耗不僅有利于保護(hù)環(huán)境，同時(shí)也讓這種大型建筑項(xiàng)目更具有經(jīng)濟(jì)可行性。據(jù)Gensler估計(jì)，上海塔在提高能效方面采用的革新技術(shù)每年可節(jié)省250萬美元（約合1600萬元人民幣）。

上海塔的快速電梯由三菱公司設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)將乘坐者送上空中大廳。這種電梯采用加壓艙設(shè)計(jì)和可以發(fā)電的轉(zhuǎn)換器，能耗減少30%。上海塔的快速電梯最大速度超過每小時(shí)40英里(約合每小時(shí)64公里)——正常情況下為這一速度的一半——是世界上速度最快的電梯。這座摩天樓將安裝106部電梯，其中有7部為雙層電梯。

宋騰添瑪沙帝公司的倫納德·約瑟夫表示：“并非所有超高摩天樓都需要很深的地基。在世界各地的城市中，曼哈頓是個(gè)例外，當(dāng)?shù)氐膸r床雖然比較淺，但非常堅(jiān)固。”上海處在一個(gè)地震帶，上海塔的建造地點(diǎn)位于一個(gè)河流三角洲，土質(zhì)松軟，含有大量粘土。在豎起鋼梁前，工程師打了980個(gè)基樁，深度達(dá)到282英尺(約合86米)，而后澆鑄215萬立方英尺(約合60881立方米)混凝土進(jìn)行加固，形成一個(gè)20英尺(約合6米)厚的基礎(chǔ)底板。

從頂部看，上海塔的外形好似一個(gè)吉他撥片，隨著高度的升高，每層扭曲近1度。這種設(shè)計(jì)能夠延緩風(fēng)流。風(fēng)環(huán)繞建筑時(shí)會(huì)形成渦旋脫落效應(yīng)，導(dǎo)致摩天樓劇烈搖晃。同樣的道理，如果將一片葉子放在手指間吹，葉子也會(huì)劇烈震動(dòng)。對(duì)按比例縮小的模型進(jìn)行風(fēng)洞測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，這種外形設(shè)計(jì)能夠?qū)?cè)力減少24%，這對(duì)于經(jīng)常經(jīng)受臺(tái)風(fēng)考驗(yàn)的上海建筑來說至關(guān)重要。

上海塔，由Gensler建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所設(shè)計(jì)　　

　　上海塔采用成層結(jié)構(gòu)　　

　　上海塔的樓面布置圖，具有多種用途　　

　　上海塔的正面設(shè)計(jì)