文／宋良聃、蔡蜀雅、胡松、李明 中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司 四川成都 610000

引言：

超高層建筑因其巨大的規(guī)模與尺度，使其往往作為一個地區(qū)的標志性符號而存在，其創(chuàng)作呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢，包括展示城市文化、發(fā)揮地域特色、營造生態(tài)建筑環(huán)境等[1]。從而創(chuàng)造出對城市空間以及每個生活在城市中的居民的生態(tài)性、生活性以及文化性價值。

1.設(shè)計實踐綜述

1.1 超高層建筑形體設(shè)計趨勢演變

我國超高層建筑的發(fā)展開始于二十世紀80年代，主要集中在大中城市，在其城中心區(qū)高速建設(shè)的背景下，超高層建筑也相應(yīng)的迅速發(fā)展[2]。其中，超高層建筑形體設(shè)計是其設(shè)計的關(guān)鍵之一，超高層建筑型體是指建筑的整體外形，輪廓，比例和尺寸。

1.2 超高層建筑幕墻設(shè)計趨勢演變

玻璃幕墻伴隨現(xiàn)代主義的蓬勃發(fā)展，在我國作為超高層建筑的外圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)用于建筑設(shè)計并迅速推廣開來。超高層建筑已逐漸成為城市中心人類生活與工作的重要載體，其巨大規(guī)模影響了外部環(huán)境的生態(tài)平衡也改變了原有的微氣候條件，使得其生態(tài)化設(shè)計尤為緊迫[3]。

2.設(shè)計項目解析

2.1 項目概況

中海成都天府新區(qū)超高層項目是國內(nèi)目前中西部在建最高摩天大廈，建成高度將達到489 米，成為成都第一高樓、天府新區(qū)新地標。項目位于成都市天府新區(qū)興隆街道廈門路西側(cè)，夔州大道東側(cè)，興康一街南側(cè)。

2.2 項目形體設(shè)計解讀

2.2.1 項目體型設(shè)計理念

項目位于成都天府新區(qū)中央商務(wù)區(qū)的核心區(qū)域，是天府新區(qū)景觀軸線“望山廊”的重要節(jié)點，其采用了“山路旅程”的設(shè)計理念，建筑形體上通過退臺式的處理模擬山峰的狀態(tài)，使用體驗上通過空中花園設(shè)置不同種類植被模擬隨海拔升高植物種類變化的效果（見圖1）。其獨特的建筑造型為天府新區(qū)中央商務(wù)區(qū)的城市風貌強化了現(xiàn)代與綠色的基調(diào)，契合了“公園城市”的城市核心價值觀。通過對場地內(nèi)不同高度塔樓的景觀和流線設(shè)計，創(chuàng)造“山的旅程”路徑，串聯(lián)城市空間的公共開放活動場地和城市綠地，使得城市空間和綠帶具有統(tǒng)一和延續(xù)性。（見圖2）

圖1 山的設(shè)計理念

圖2 綠帶延續(xù)理念

2.2.2 項目體型設(shè)計生成基本邏輯與控制方法

（1）生成基本邏輯

項目采用下大上小，四個立面從底到頂斜向收小的整體體型。整個建筑外立面的輪廓通過體型輪廓控制面來進行控制，整個建筑各樓層被包絡(luò)在體型輪廓控制面之中。各個樓層外立面幕墻為豎向垂直，由各個樓層標高與體型輪廓面相交得到的平面向下延伸形成。（見圖3）

圖3 形體生成邏輯

（2）體型與結(jié)構(gòu)關(guān)系

項目體型與結(jié)構(gòu)關(guān)系密切。體型上，控制面的斜率統(tǒng)一為4/450，形成初步塔式形體，再在結(jié)合大堂、空中大堂等特殊樓層進行退臺處理，塔冠進行層層跌落的造型，最終形成完整的體型控制面。巨柱則在建筑體型控制面的基礎(chǔ)上，根據(jù)體型的斜率、退臺位置、結(jié)構(gòu)合理性等綜合因素確定巨柱的布置；環(huán)帶桁架、伸臂桁架、重力柱的設(shè)置，則主要考慮結(jié)構(gòu)合理性和建筑功能的使用，復(fù)核與體型控制面有無沖突。（見圖4）

圖4 復(fù)核形體與結(jié)構(gòu)

2.3 項目幕墻設(shè)計解讀

2.3.1 幕墻設(shè)計概況

外立面幕墻百葉的排列參考了斐波那契數(shù)列的排序，做成幾個固定的序列，組合在一起（見圖5）。并從色彩、材質(zhì)、窗墻比、屋頂幾個重要要素來控制整體建筑的形態(tài)。并針對性進行現(xiàn)場樣板示意，內(nèi)容主要包括普適性統(tǒng)一節(jié)點、材料（包括外立面標準節(jié)點、典型節(jié)點、玻璃材質(zhì)、框料色彩材質(zhì)、欄桿材質(zhì)、門窗材質(zhì)等）。（見圖6）

圖5 幕墻百葉排列的斐波那契數(shù)列原則

圖6 現(xiàn)場樣板搭建

2.3.2 幕墻設(shè)計解讀

（1）幕墻設(shè)計生活性解讀

項目根據(jù)山的旅程設(shè)計概念所形成的建筑造型，可將塔樓理解成五部分有機組合而成，包括首層辦公大堂、典型辦公層、通高大堂層、設(shè)備層、塔冠文旅觀光層（見圖7）。項目對五個部分進行針對性的幕墻設(shè)計，包括幕墻形式、分割尺寸、玻璃規(guī)格等以此滿足不同的功能需求，體現(xiàn)了設(shè)計從使用者需求出發(fā)的生活性特征（見圖8）。

圖7 塔樓豎向劃分

圖8 不同類型幕墻圖紙 （注：圖表均來源于本項目）

（2）幕墻設(shè)計生態(tài)型解讀

將通風、節(jié)能、維護等其它專業(yè)與幕墻集成設(shè)計，體現(xiàn)了設(shè)計的生態(tài)性特征。

①通風設(shè)計的生態(tài)體現(xiàn)

設(shè)計根據(jù)室外風場情況，將幕墻與通風進行協(xié)同設(shè)計研究，包括冬夏兩季室外風場研究，室內(nèi)通風研究。并考慮到煙囪效應(yīng)的問題，經(jīng)煙囪效應(yīng)顧問模擬，確定玻璃幕墻不設(shè)開啟窗扇，并使用高質(zhì)量，密封好的幕墻以確保氣密封性。

②節(jié)能設(shè)計的生態(tài)性體現(xiàn)

設(shè)計對建筑進行節(jié)能優(yōu)化，通過建立合理、準確的能耗分析模型，反復(fù)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，綜合對比分析，以得到最佳且可行的節(jié)能效果。最終確定幕墻類型，包括鋁板幕墻，采用厚度不小于40mm 的鋁箔覆面巖棉保溫；玻璃幕墻，采用斷熱橋鋁合金雙銀LOW-E 中空玻璃（6 雙銀Low-E+12 氬氣+6 透明），太陽得熱系數(shù) SHGC 為0.27，可見光透射比不低于0.40。

③幕墻清潔維護設(shè)計的生態(tài)性體現(xiàn)

玻璃幕墻清潔維護主要靠擦窗機工作平臺將工作人員、器械和材料安全、可靠的投放到指定位置進行相關(guān)操作，而整個系統(tǒng)運行對幕墻設(shè)計所提出的技術(shù)支持，則是給工作平臺的穩(wěn)定性和安全性提供保障。

④幕墻與煙囪效應(yīng)探討

由于建筑物的高度以及中國成都寒冷的冬季氣候，預(yù)計成都天府新區(qū)超高層大廈的煙囪效應(yīng)情況將非常嚴重。全年的室外溫度范圍將導(dǎo)致正向（寒冷天氣）和反向（炎熱天氣）煙囪效應(yīng)。但是，夏季煙囪效應(yīng)的驅(qū)動力會比較弱，不太可能引起煙囪效應(yīng)相關(guān)的問題。

⑤消防設(shè)計探討

針對超高層玻璃幕墻火災(zāi)特點，注重防火封堵、防火區(qū)域劃分及防火材料的使用，不同部位采用相應(yīng)的防火技術(shù)措施。其中，各樓層層間防火封堵，采取樓板上、下層開口之間設(shè)置總高度不小于1.5m 的1h 不燃性實體墻作為層間防火措施，且在結(jié)構(gòu)樓板上的高度不小于0.6m。

（3）幕墻設(shè)計的文化性解讀

在整體造型上體現(xiàn)山的形象，在光彩設(shè)計上通過照明效果充分展示地域特色，體現(xiàn)了設(shè)計的文化性特征。項目的建筑外觀照明的設(shè)計目標為照明效果充分體現(xiàn)文化自信，地域特色；平時模式照明語言簡潔干練，根據(jù)建筑形態(tài)來設(shè)計照明效果，符合建筑氣質(zhì)。

結(jié)語：

本項目建筑主體變形量較大，要承受更大的風力、地震力和溫度變影響，結(jié)構(gòu)也會產(chǎn)生更大的豎向變形，這些因素導(dǎo)致幕墻需承受復(fù)雜的受力和構(gòu)件位移。首選采用單元式幕墻體系，以適應(yīng)較大的變形要求、保證幕墻的原始性能、高平整度效果。