建筑專業(yè)-設(shè)計(jì)理念與技術(shù)策略
中信大廈位于北京市東部商務(wù)中心區(qū)核心區(qū)域,高度528米。中信大廈從中國(guó)傳統(tǒng)禮器‘尊’的形體特征中汲取造型靈感。經(jīng)過(guò)抽象處理和比例優(yōu)化,形成“中國(guó)尊”高雅秀美的獨(dú)特造型。項(xiàng)目建設(shè)用地東至金和東路,西至金和路,北側(cè)隔12米公共用地接臨光華路,南側(cè)隔文化中心用地與核心區(qū)中央綠地相鄰至景輝街。建筑面積43.7萬(wàn)平方米,地上108層,集甲級(jí)寫字樓、會(huì)議、商業(yè)、多功能中心等功能于一體。目前中信集團(tuán)已經(jīng)攜中信銀行入住Z1-Z3及Z7區(qū),阿里巴巴準(zhǔn)備入住Z5區(qū),Z4、Z6區(qū)面向高端用戶出租。
項(xiàng)目采用整體設(shè)計(jì)策略,根據(jù)自身特點(diǎn)制定建筑系統(tǒng)框架體系,為設(shè)計(jì)協(xié)同、技術(shù)控制、運(yùn)行管理提供保障。首次提出超高層模塊化設(shè)計(jì)理念,將復(fù)雜設(shè)計(jì)體系化,通過(guò)協(xié)同平臺(tái)將各系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,高效完成多人、多團(tuán)隊(duì)、多顧問(wèn)的設(shè)計(jì)工作。根據(jù)超高層建筑的特性采用模塊化設(shè)計(jì),依據(jù)巨框結(jié)構(gòu)邏輯將建筑分為十個(gè)分區(qū)、五個(gè)功能模塊,所有垂直交通、設(shè)備運(yùn)行、安全防護(hù)等功能均按照模塊化概念布局,對(duì)于減少運(yùn)輸壓力、合理布局機(jī)電及各功能、減小煙囪效應(yīng)、降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)均有原則性貢獻(xiàn)。
為保證設(shè)計(jì)精度和效率,堅(jiān)持全過(guò)程、多系統(tǒng)集成的BIM設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)從方案階段至運(yùn)營(yíng)階段的全過(guò)程BIM主導(dǎo)及參與,大幅縮短工期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)的綠色技術(shù)應(yīng)用策略。控制外幕墻窗墻比在0.44,采用雙中空Low-e玻璃,氣密性能達(dá)國(guó)標(biāo)4級(jí),結(jié)合高熱工性能,較國(guó)標(biāo)節(jié)能7.7%。設(shè)置了冰蓄冷結(jié)合大溫差空調(diào)系統(tǒng),有效降低運(yùn)行能耗。已獲得國(guó)家三星級(jí)綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)和國(guó)際LEED-CS金級(jí)認(rèn)證。
采用雙轎廂穿梭電梯達(dá)到降低能耗、提升速度、同時(shí)節(jié)約核心筒面積的目的。采用躍層電梯保障施工期間豎向運(yùn)輸通道,提升速度達(dá)到施工電梯的4倍。
開(kāi)展風(fēng)環(huán)境專項(xiàng)研究,通過(guò)多種手段及計(jì)算機(jī)模擬控制煙囪效應(yīng)。
基于項(xiàng)目造型特點(diǎn),采取精細(xì)化幾何控制手段,通過(guò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)將單元板塊類型減少至1696種。
采用永臨結(jié)合消防水系統(tǒng),確保工程不出現(xiàn)消防盲區(qū)時(shí)段,開(kāi)創(chuàng)超高層建設(shè)領(lǐng)域的先河。
為實(shí)現(xiàn)高完成度的建筑品質(zhì)與成本控制、提高建造速度,注重采用裝配式及工業(yè)化技術(shù),外幕墻采用單元式幕墻,內(nèi)隔墻采用ALC條板,樓板采用復(fù)合樓板,主要受力體系大量采用鋼結(jié)構(gòu),采用預(yù)制樓梯、預(yù)制立管。
項(xiàng)目投入使用后,已經(jīng)有中信集團(tuán)、中信銀行和阿里巴巴相繼入住,在短短一年內(nèi)入住率已經(jīng)達(dá)到75%。中信入住CBD核心區(qū),對(duì)于核心區(qū)將有一定的聚集效應(yīng)。
項(xiàng)目立意新穎,取之于傳統(tǒng)文化寓意,也增強(qiáng)了文化自信。同時(shí),中信大廈是超高層建設(shè)史上建設(shè)速度最快的建成項(xiàng)目。它在超高層設(shè)計(jì)、建造加工方面又取得許多技術(shù)突破,達(dá)到同類建筑的領(lǐng)先水平,對(duì)于后期的超高層建筑設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。
結(jié)構(gòu)專業(yè)-設(shè)計(jì)特點(diǎn)
中信大廈結(jié)構(gòu)體系采用巨型支撐外框筒-混凝土核心筒的雙重抗側(cè)力體系,其中巨型支撐框筒由巨型柱、巨型斜撐、轉(zhuǎn)換桁架以及次框架組成?;炷梁诵耐舶ǖ撞亢晚敳康膬?nèi)置鋼板組合墻和位于中部的內(nèi)置鋼板支撐組合墻?;A(chǔ)形式為樁筏基礎(chǔ)。
大廈具有受力復(fù)雜、體型特殊以及長(zhǎng)周期等特點(diǎn),確定適合的抗側(cè)剛度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要內(nèi)容,在滿足規(guī)范要求的剪重比、剛重比、位移比、受剪承載力比、外框剪力分擔(dān)比以及位移角等技術(shù)控制指標(biāo)的前提下,如何更好地實(shí)現(xiàn)建筑效果,提高大廈的舒適性,增加結(jié)構(gòu)自身的耗能,給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)新挑戰(zhàn)。具體有如下幾方面創(chuàng)新:
1) 運(yùn)用高烈度區(qū)巨型超高層高性能抗震設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法;
2) 考慮長(zhǎng)期效應(yīng)的超大巨型組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);
3) 多邊多腔鋼管混凝土巨型分叉柱的設(shè)計(jì);
4) 巨型多腔鋼管混凝土柱非埋入式抗拉組合柱腳的設(shè)計(jì);
5) 巨型超高層超大超厚基礎(chǔ)底板主裙樓無(wú)縫設(shè)計(jì);
6) 內(nèi)置鋼板支撐混凝土組合墻的設(shè)計(jì);
7) 內(nèi)置三鋼板高強(qiáng)混凝土疊合墻的設(shè)計(jì);
8) 鋼新型軟鋼耗能減震雙連梁的設(shè)計(jì);
9) 巨型外框筒建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)一體化找形設(shè)計(jì);
10) 大量運(yùn)用BIM技術(shù)有效提高設(shè)計(jì)質(zhì)量效率、縮短建設(shè)工期、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、踐行節(jié)能環(huán)保、綠色設(shè)計(jì)建造的理念。
暖通、空調(diào):
(1)本項(xiàng)目暖通空調(diào)系統(tǒng)全年能耗指標(biāo)約為 70 kWh/m2,領(lǐng)先北京市節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照建筑(約 94kWh/m2),能耗水平大幅降低,屬于標(biāo)志性的超高層綠色建筑。
(2)冷卻塔的散熱問(wèn)題:冷卻塔只能設(shè)置在室內(nèi)設(shè)備層,通過(guò)CFD模擬計(jì)算,對(duì)不同布置的冷卻塔散熱進(jìn)行模擬計(jì)算,選擇最合理的布置和冷卻塔型號(hào)??照{(diào)用冷卻塔采用側(cè)向進(jìn)風(fēng)、側(cè)向排風(fēng)散熱方式,軸流風(fēng)機(jī)安裝方式采用引風(fēng)式。
(3)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)有能量調(diào)節(jié)的自控裝置。冷熱水泵采用變頻調(diào)速運(yùn)行??照{(diào)冷水(熱水)采用10℃大溫差運(yùn)行。
(4)辦公區(qū)空調(diào)冷水采用10℃大溫差,空調(diào)箱和風(fēng)機(jī)盤管串級(jí)利用。
(5)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)采用大溫差送風(fēng)。
動(dòng)力:
(1)本項(xiàng)目熱源利用市政熱力,采用板式換熱器及熱水泵。冷源采用冰蓄冷裝置、雙工況機(jī)組、基載機(jī)組、一級(jí)和二級(jí)乙二醇溶液泵、冷水泵、冷卻水泵及板式熱交換器等設(shè)備。
(2)本項(xiàng)目由于采用了高溫基載冷水機(jī)組、冷凍水大溫差、低溫送風(fēng)及部分溫濕度獨(dú)立控制、變頻控制等節(jié)能設(shè)計(jì)策略,與北京市《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的限值相比,暖通空調(diào)系統(tǒng)全年節(jié)能率達(dá)到了25.7%。
(3)本項(xiàng)目由于采用了冰蓄冷系統(tǒng),充分發(fā)揮北京市低谷電價(jià)的優(yōu)勢(shì),暖通空調(diào)系統(tǒng)全年運(yùn)行費(fèi)用相比于北京市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的參照建筑,整體節(jié)費(fèi)率達(dá)到了 28.7%,具有十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
給排水、消防系統(tǒng)-技術(shù)特點(diǎn)
1、雨水控制利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)——“空中”調(diào)蓄池
調(diào)蓄池設(shè)在距地415m和210m避難層和設(shè)備層,同時(shí)解決雨水調(diào)蓄和系統(tǒng)超壓。
2、合理的水系統(tǒng)供水方式和分區(qū)
豎向分23個(gè)區(qū):低區(qū)市政直供,頂部分區(qū)轉(zhuǎn)輸水箱+變頻泵供水,其余分區(qū)均為垂直串聯(lián)水箱減壓重力供水。
3、節(jié)能節(jié)水綠色
雨水、優(yōu)質(zhì)廢水回用于中水系統(tǒng)。
消防給水及其他滅火設(shè)施:
1、 完善可靠的消防系統(tǒng)
1) 常高壓消防給水系統(tǒng):在最高設(shè)備層設(shè)消防專用貯水池690m3,全樓除97~108層外,其余各層為常高壓消防水系統(tǒng)。
2) 除頂部消防水池外,單獨(dú)設(shè)消防轉(zhuǎn)輸系統(tǒng),作為第二消防水源,提高安全性。
2、 全球首座創(chuàng)新性建立并采用“消防系統(tǒng)設(shè)施臨時(shí)/永久結(jié)合”自救體系施工工藝的超高層建筑。
電氣專業(yè)-綜合效益
外電源為3組共6路10kV供電,兩兩成組。在B3層(與B4層通高)設(shè)置3個(gè)10kV高壓分界小室。B3層(與B4通高) 設(shè)置3個(gè)10kV配電站,將高壓電源分配至各變配電站,分別向地下室(低區(qū)4個(gè)變電站)、Z1~Z4區(qū)(中區(qū)8個(gè)變電站)、Z5~Z8區(qū)(高區(qū)7個(gè)變電站)供電。變電所低壓采取單母線分段、設(shè)母聯(lián)開(kāi)關(guān)的方案以滿足本項(xiàng)目一、二級(jí)負(fù)荷的供電要求,并設(shè)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組以滿足消防及特別重要負(fù)荷的供電可靠性要求。變壓器總裝機(jī)容量56500 kVA,裝機(jī)密度129VA/㎡,配電系統(tǒng)采用樹(shù)干式與放射式相結(jié)合的方式,消防與普通負(fù)荷分開(kāi),公共區(qū)與租戶區(qū)分開(kāi)。供配電系統(tǒng)可靠性和靈活性較高,且經(jīng)濟(jì)性較好。
建筑智能化:
大廈在智能化、節(jié)能減排、云計(jì)算、人臉識(shí)別、BIM運(yùn)維、二維碼、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)功能等方面將處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先和國(guó)際先進(jìn)的地位。智能化設(shè)計(jì)采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、綜合能耗管理、BIM+FM新技術(shù)集成應(yīng)用;具有可持續(xù)提升和發(fā)展的能力,具有長(zhǎng)期在國(guó)內(nèi)智能化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)先地位??傮w架構(gòu)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),分為互聯(lián)網(wǎng)、物業(yè)辦公網(wǎng)、智能化物聯(lián)網(wǎng)。本項(xiàng)目建筑智能化工程主要包括綜合布線系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、漏水檢測(cè)系統(tǒng)、防盜入侵報(bào)警系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、保安巡更管理系統(tǒng)、保安無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、速通門管理系統(tǒng)、可視對(duì)講管理系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、信息引導(dǎo)及發(fā)布系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)集成等。
綠色節(jié)能、環(huán)保措施:
選高效節(jié)能產(chǎn)品。變壓器、電動(dòng)機(jī)選用2級(jí)能效節(jié)能型。大型設(shè)備、電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速等,就地設(shè)諧波抑制。選高壓冷水機(jī)組。不選淘汰產(chǎn)品。變負(fù)荷風(fēng)機(jī)水泵采用變頻控制。設(shè)建筑設(shè)備監(jiān)控,智能照明控制、能耗分項(xiàng)計(jì)量、電梯群控等系統(tǒng)。充分利用自然光,照明功率密度為目標(biāo)值。光污染滿足要求。車庫(kù)CO、人員密集場(chǎng)所CO2監(jiān)控。