郭雨寒

摘要上海金茂大廈是現代中國多功能、新型建筑的代表作之一。建筑形式由功能而來，對于當前結構技術的理解，主要是根據物質本身的功能來確定。結構技術不僅僅局限于外表設計、內部構造，還包含著新型材料和人文化的設計。本文通過對金茂大廈的結構技術進行研究，介紹了金茂大廈設計理念中結構技術與功能的完美結合。

關鍵詞金茂大廈；塔式結構；節(jié)能；多功能性

我們相信有情感的建筑。建筑的設計和形成存在即有合理性，或是方便人們的衣食住行；或是美輪美奐的地標建筑；或是富有人文情懷的歷史象征……金茂大廈的存在是21世紀里響徹天際的一聲吶喊，是人類建筑史上滿富挑戰(zhàn)的建筑之一。

1簡述金茂大廈

上海金茂大廈位處陸家嘴金融貿易區(qū)，毗鄰黃浦江畔，在浦東新區(qū)，遙對東方明珠電視塔，在延安東路的隧道的出入口附近，直接與二號地鐵線路相連接，它的主體建筑一共有91層，地表上方88層，加上地下建筑3層，整幢建筑物高達420.5m，一共占地23000余平方米，整個建筑物面積為29萬平方米。辦公室、酒店、咖啡館等設施分布在其中，共同構成了這樣一幢智能化的高層建筑物。

著名的美國芝加哥SOM設計事務所的設計師阿德里安·史密斯與江歡成兩人共同的智慧結晶凝聚成了這所具有中國古典氣息的塔式風格與西方都市氣息的摩天大樓，是上海這座具有時代意義的城市的地標性建筑。

2金茂大廈的塔式結構

曾經讀過一篇名為《開封鐵塔》的文章，其中將開封夷山之顛的一座寶塔比作“東方之燭”，意味著這座塔式結構就像東方明珠一樣在宋朝古都開封城內閃耀。細細比對就不難發(fā)現兩者有異曲同工之妙。在古文中曾記載道“塔初成，望之不正而勢傾西北。人怪而問之，浩日：“京師地平無山，而多西北風，吹之不百年，當正也?！彼浇Y構有利的利用了風的性質，將塔身向西北方向傾斜是地勢與環(huán)境共同作用的結果。

2.1主體結構

4個主要的核心部分組成了金茂大廈的塔式結構的主體，首先是鋼筋混凝土核心筒，如同八角形的形狀；然后，有八根組合的巨大的柱子，分布在核心筒的周圍；還有由鋼結構構成的框架柱梁以及相應的樓板結構。這種結構形式在我國的超高層建筑中比較常見。通過測量，核心筒截面的平均尺寸：27mX27m，組合巨型柱截面尺寸是5.0mX1.5m，而且截面的大小隨著高度線性減小，在最高處為3.5mX1.0m。塔式結構的主體還有周圍分布的組合柱都達到了333.70m，核心筒與四周分布的八根巨型柱通過外部的三道外伸的鋼桁架連接，成為一個整體，這是一種能夠極大提高整體剛度的方法。

在整個塔樓結構施工中，首先要注意的是鋼筋混凝土結構，施工電梯、塔吊等附屬建筑的安裝均與其息息相關，鋼結構吊裝也要與鋼筋混凝土結構密切配合。因此，抓住鋼筋混凝土結構工程的質、安全、進度等是直接關系到整個大廈施工的順利進行。

2.2施工關鍵

塔樓主體結構施工的關鍵可以總結為以下三大部分，都需要緊緊把握住，即：整體的模板還有腳手架、如何泵送混凝土、控制垂直度與標高的測量體系，這三者的有機緊密結合，就能保證塔樓的4個部分優(yōu)質、安全、高速地完成。

2.3嚴密的施工組織體系

金茂大廈采用了泵送混凝土技術。如何給超高層泵送混凝土是一個系統化的問題。如果由于施工不當，導致在攪拌、運輸、泵送混凝土的任意一個環(huán)節(jié)中出現了失誤，會馬上導致泵送失敗，嚴重影響了工程的質量和施工效率。所以泵送混凝土的監(jiān)管要從頭開始做，從攪拌站到施工現場，要嚴格管理、嚴格安裝規(guī)范和技術規(guī)程來實施操作，來保證混凝土拌合物的和易性。絕對不讓異物進入混凝土泵送機器中，操作人員的技術也必須要過關，只有這樣，泵送過程才能完美，不出差錯。

在當時，通過以上的施工控制，將混凝土成功一次性泵送到了一個較高的高度，世界上屈指可數。

3節(jié)能系統

金茂大廈是一幢超高層建筑，所以它的能耗是讓大家都關注的一個問題。它單位面積的能在全國的排名最低，但是總能耗卻是最多的。在滿足各種各樣的多功能的時候，必然要消耗相應的能量。金茂大廈每年就要花將近4000萬在各種資源的消耗上，每天在水電費等上的花費就差不多10萬元。在30萬的建筑面積里，每天有1.5萬人上班、觀光和生活，只有一臺空調來給整個大樓調節(jié)空氣流通還有控制冷暖，它的功率高達28000kW，相當于9000多臺家用空調同時工作。

考慮到上海這個城市特殊的氣候特征，以及如何在調節(jié)氣候上節(jié)省一些資源，設計師們針對冬冷夏熱的氣候變化作出了創(chuàng)新。不僅要考慮到夏天的隔熱效果，冬天的保暖更是主要問題，同時讓氣候調節(jié)更加省電。金茂大廈工程采用了復合型的高強度混凝土：C60和C50的高強混凝土。

C50混凝土的分布地點：1）基礎底板；2）主樓核心筒的32層一直到62層；3）組合巨型柱的32層一直到62層。C60混凝土的分布地點：1）主樓核心筒的地下至31層；2）組合的巨型柱的地下至31層。

在攪拌混凝土的過程中，為了保持其強度，材料和配合比及其重要，而且采用先進的“內散外蓄法”來進行養(yǎng)護，在內部通過水管，并且及時覆蓋薄膜，用電腦來控制溫度。嚴格控制混凝土內部的溫度的峰值還有內外的溫差。這樣的施工方法，不僅僅嚴格控制了溫度，還極大地縮短了工期，養(yǎng)護時間大大縮短，只用了2個星期。

屋面保溫層的作用也不可忽視，它被廣泛的應用到金茂大廈的裙房的屋面還有部分主樓的屋面。這種保溫層的核心就是空心砌磚?？招钠龃u的空隙能夠在一定程度上，有效的阻止能量的損耗，在氣候調節(jié)還有溫度的保持上有很好的效果。這層空心砌磚的存在就如一層天然的屏障，讓熱量匯聚在這空隙之中。正是因為有了這些保溫性能好的材料及巧妙的設計，使得金茂大廈內部并不會收到上海天氣變化無常的影響，這樣的設計難道不是21世紀偉大的創(chuàng)舉嗎？

4金茂大廈的多功能性

1）金茂大廈內部辦公室、酒店、咖啡館等功能建筑完美的融合為一體。其主要的構造為：辦公樓：為3～50層?？蚣芙Y構提供大量空間，可容納萬人辦公。2）機電設備層：第51～52層。3）金茂君悅大酒店：第53～87層。超五星級酒店。4）“空中中庭”：第56層至塔頂層的核心。直徑大約30m、陽光可透過玻璃折射進來.風景及其美麗。多間客房還有餐廳分布在其周圍。5）企業(yè)家俱樂部：第86層。6）空中餐廳：第87層。7）觀光層：第88層，距地面340.1m?？扇菁{1000多名游客。站在88層的高樓之上，你可以盡情感受“一覽眾山小”的無與倫比的美麗，上海黃浦江的夜景以及東方明珠的璀璨都可盡收眼底。

在對創(chuàng)新的開拓的過程以及科學的對多種方案的比較的過程中，完美的產出了金茂大廈的超高層建筑設計、結構體系的創(chuàng)新、以及材料，設備還有裝飾工程的設計和使用。例如，人們在“住房安全”“安全防火”“智能交通”“環(huán)保節(jié)能”“玻璃幕墻”等等諸多技術關鍵都進行過大量的專題研究。中美雙方在設計過程中，召開了多次的專家咨詢會，還有兩方的技術討論會，經驗介紹會等等，一步一步慢慢熟悉，積累了很多有益處的經驗。因此，我們可以說，金茂大廈是中國超高層建筑設計史中，里程碑式的建筑。

5結論

金茂大廈的成功，為上海帶來了新的生機與活力，是推動上海經濟發(fā)展的源動力。這里程碑式的建筑有效地帶動了上海大跨步式的前進。更重要的是，金茂大廈成功的將西方文化積淀同中國的歷史淵源融會貫通，塑造出這樣一座別具特色的里程碑建筑——金茂大廈。endprint