千米级摩天大楼机电设计关键技术研究

辽宁省土木建筑学会建筑师分理事长 中国建筑东北设计研究院有限公司总建筑师 王洪礼

从文化技术的方面进行了介绍，我主要从科研项目进行介绍，特别是500、600米的科研课题。科研课题的背景情况，实际上是2011年中建公司批准进行研究的，课题是中建千米级摩天大楼建筑设计，融合了施工领域的优势资源，协同开展社会研究、绿色建造为核心的创造，参加的单位有中建系统的12家企业，整个管理组织分为6个课题，第一个分课题是建筑，由东北院进行负责，是一个非常大的课题，课题成果也于今年9月21日验收，由国内的五位院士等组成的团队，成果完成了建筑结构基建的方案，获得授权五项，获得新型专利16项，撰写了论文标准6项，国家标准2项，获得项目5项，论文44篇，制作3D打印模型一个，培养创新团队5个，由于这个项目比较大，主要是建筑方面进行介绍。

下面我们看一下照片。叠人塔最多可以做到5层，是基本的科学规律，要想更高怎么办，中央电视台有直播，单一形式的很难完成，要想更高，要从思维方式上进行改变，埃菲尔铁塔当时领先世界上是300年，加上天线是324米，不是为了建筑高度，是要体现技术的发展，体现工业革命的发展。这个项目是迪拜的阿雷巴塔，有600米左右。这个图是国内建筑使用的，结构高度580米，构建度是632米，这个总建筑面积为44万平方米左右。

这个是米兰的建筑，被去年评为超高建筑的典范。我们要研究的题目是科研课题，我们在研究过程中，我们也没有做过1000米的楼，我们在研究过程中列了7个分课题，7个分课题我们当时决定超高建筑中，交通是非常密切的，我们当时把这两个课题作为重点研究，在研究过程中发现，交通组织和消防体系仅仅是进行方面的研究，包括设计理念，已经提到研究日程中来。

创新点有三项，第一项安全高效智慧舒适的空中城市的设计理念;二是转换枝干;三是针对交通，通过数字模拟分析。我们分析了一下，我们有一个定位，我们为什么要建1000米的楼，因为国内外见到的300米都的楼，为什么要建这么高楼，是社会发展了需要，要解决问题，就要增加功能和容量，我们计算了千米建筑，按照我们的设想，可以容纳10至14万人左右，与城市综合体比较，提高2至3倍，要容纳城市综合体中所有内容，设置一个小城市的所有内容，如果10万人在这里居住，要解决一些配套的生活，在分析和研究中，可以发现大部分建筑中，阿雷巴塔只是号称而已，已经到了极限，这是我们分析的结果，通过分析的结果，做了3种可行性方案，100米×100米方案，造价比较经济，带来的问题是我第一要建1000米的楼，结构上要合理，必须要满足建筑的实用功能，另外就是十字型的方案，面积会更大，组合式方案结构合理，结构上好用。在主要功能上，平面上做纯办公问题不大，做其他功能都不可以用，所以方案中第一次在中建研究中否决了。第二个方案是升级版的方案，也就是说我们研究的方案，是最合理的方案。第三个方案是组合方案，三个独立的楼通过中间的穿梭机，利用平台连接起来，变成一个整体，这种概念我们就要分析，产生之后要考虑功能，除了了正常使用够能之外，要保障日常的生活，包括办公、邮电、医院、医疗、文体设施都应该，包括面积和人数的比较。

最后，对功能分析进行了详细的分析，这个是一层平面图，中间部分是整个城市的快速交通，连接平台有2层高，每层高度是7米5，连接层的平面图，有15米高的空间，可以作成电影院、羽毛球场等，把平面的城市立体化。该平面图是标准的100米层高的平面，不到3500平方米，可以作为小空间办公，普通酒店都可以，通风采光都可以满足，结构的高度是11805米，基本上都是办公、公共服务配套，公共连接层的示意图，中间是城市交通，是双层交箱，到上面每侧层100米一个楼，每一个100米的楼都是独立的功能，可以随便放，是空中城市的概念，是27个单元。如果这种概念不只可以建到1000米，可以建到1500米。前面设计的已经获得了专利。

城市交通采用主干系统和次要系统相结合，要设计在现有的技术和现有的条件之上建筑，在调演过程中最大是500元，有的做成600元，主要是缆绳的问题，我们的概念是属于树干的系统概念，300年以下直接解决。消防研究概念是相同的每100米有一个平台，从自己的单元疏散到单元，从单元输送到电梯再到地面，相当于二次疏散，着火的时候本单元的人5分钟内跑道平台，通过百米平台通过电梯出去，中间没有任何功能，所以自身是安全的。这种概念每一层的人数都进行详细的测算，包括消防电梯的设置，同时根据实验结果，模拟结果，验证了设定的两个标准，5分钟之内跑道平台，一旦发生火灾和其他情况，不被火烧，这是没有问题的，全部的人可以跑到平台，完全没有问题。90分钟没有国家详细规定，90分钟是构建的耐火极限，在火灾模拟过程中，在90分钟之内10万多人都可以疏散到地面，没有问题。这两个概念是完全符合标准的。

这是我们做的风度模拟实验，验证我们测算的结果，透视风度实验，我们方案的核心是，每100米的平台是我们的核心，一定是安全的。六级风是我们舒适的风级。分析过程中，我们加了3米和平挡板测试，加上板叶测试，保证正常使用，也获得了国家的奖项。如果采用太阳能辐射强度高的材料，如果按照50%的墙面进行发电的话，我们会每年产生5000度电，会少排放很多能力。那么实际上结构上是我们自己做的，结构有八项研究，五项是核心技术，与技术进行了核心配合，钢管混凝土强等都是核心技术。

最后是完成的一个效果图，这是夜景，这是入口大堂，这是空中转换平地楼台，这是屋顶花园，这是观光层，谢谢大家。