上海中心的科技密码丨未来邀请函

华宇矗东方，手可摘星辰。上海中心大厦高632米，是目前中国第一、世界第二的高楼。建成之后就获奖无数，先后赢得世界高层建筑学会“最佳高层建筑奖”、国际桥梁与结构工程协会“杰出结构奖”等一系列大奖。2019年 “上海中心大厦工程关键技术”项目荣获上海科技进步奖特等奖。一座大厦的设计建造，为什么会在科技领域获得如此殊荣？大厦内外蕴藏着哪些科技密码呢？《未来邀请函》带您去一一揭秘。

【密码120】：完美的旋转角度

乙冰：为什么旋转120度呢？

顾建平：一个重要的考虑就是上海地区每年都有台风。为了使这么高的建筑物能够抵抗更强的台风，所以就设计旋转的这么一个外形。从80度 、90度、 100度，一直到180度，做风洞试验。通过试验，我们测算出来旋转120度可以减少24%的风荷载。而且通过这样的一个外形的设计，能够大概在结构材料等成本上节省3个亿。

龚剑：120度的旋转，55%的向上收分，是风工程学和美学的一个最佳的结合点。

乙冰：这样的外形在建造上是不是给施工增加了一些难度？

龚剑：上海中心大厦这个项目是BIM（建筑信息模型）在超高层建造当中用得非常早的一个工程。

顾建平：通俗地讲，BIM就是在计算机里面，把整个建筑物从头到尾盖一遍。通过这样的一个模拟，来发现设计当中存在的问题。

【密码20357】：20357块行云流水的玻璃外衣

乙冰：为什么这个玻璃幕墙也叫做柔性幕墙？

顾建平：上海中心大厦整个幕墙的结构是一个柔性的设计。这个对玻璃来讲，它受到挤压的概率就比较低。

龚剑：整个大楼它有压缩变形，混凝土有收缩徐变。整个玻璃幕墙大概有3000多吨，悬挂在一个拉杆上的。它又是一个拉缩伸长的一个过程，里边是收缩，外面是伸长。柔性结构是附着在里边的刚性结构上的。在风荷载的作用下，它的荷载要传递给主体结构，那么在传递的每一个节点上，它都会有变形。

乙冰：双层的玻璃幕墙，它的内外结构、特性不一样，起到的作用是不是也不一样？

顾建平：双幕墙的设计有点类似于我们日常生活当中的热水瓶的瓶胆。外玻璃幕墙它主要防止太阳辐射对里边的影响，通过两层的玻璃幕墙，中间的一个转换空间来形成一个温差效应。比如夏天的时候外面很热，但中间这个空间温度就比外面要低一点，再里面，它用的空调量就可以小。冬天可能倒过来。理论上计算空调的损耗，双层幕墙比单层幕墙几乎可以降低50%左右，是一个非常好的节能的设计。

【密码955】955根桩基撑起整栋大厦的重量

乙冰：地下空间需要多大才能保证超高层建筑的绝对安全？上海中心大厦的地下施工一共有多深？

顾建平：地下288米的地方才是花岗岩。我们不可能把所有的桩都打到288米。

主楼的桩大概是在86米左右。桩打完以后，在桩的上面还有一块大的底板，1000平方米、6米厚，在这个大底板上面再盖我们的建筑物。

龚剑：上海的软土地基就是类似于豆腐一样的状态，非常软。如果你放着一个重量的东西，它就会要塌掉。采用桩基的这种方法，相当于在豆腐上插了一根根牙签。

【密码60000】60000立方米的“定海神座”

体积达60000立方米的大底板是上海中心大厦的“定海神座”。这座圆形钢筋混凝土平台，面积11493平方米，相当于1.6个标准足球场大小。厚度6米，相当于2层楼高。就像做陶艺，大底板浇筑必须在水泥浆体没有失去可塑性的时间内一次性完成。其技术难度可想而知。

【密码1000】 1000平方米的“空中航母”

乙冰：上海中心大厦有632米，这个高空的施工是怎么解决的呢？

龚剑：为保证超高空施工，我们创新发明了整体钢平台模架这样一个装备。它是一个完全封闭的区域，所有的工人在上面进行作业。也保证一颗小螺丝钉都不会掉下来。顶层就相当于一个航空母舰一样，可以把整个一层的钢筋都放上去。

人们常说建筑是凝固的历史，更是时代的映像。现如今，万千高楼大厦，不仅记录了城市发展的蓬勃活力，也成为了城市生长的“天际线”。在科技发展的浪潮之下，我们有理由相信，在未来，集绿色、智慧和人文于一身的建筑精品会不断涌现，城市会让生活更美好！

嘉宾

顾建平

上海中心大厦建设发展有限公司总经理

龚剑

上海建工集团股份有限公司总工程师

《未来邀请函》即将为您揭晓中国第一高楼的科技密码。