高達(dá)632米的中國在建第一高樓“上海中心”即將完成結(jié)構(gòu)封頂。科技人員將為您解密這座超級(jí)建筑不為人知的新技術(shù)、新理念。

垂直城市、以人為本——超高建筑社區(qū)化構(gòu)想

“上海中心”坐落于浦東陸家嘴核心區(qū)，建成后將是一座可容納3萬人的超級(jí)“垂直城市”。

目前陸家嘴土地已趨飽和，寫字樓出租率超過95%。 在寸土寸金的金融貿(mào)易功能區(qū)，超高層建筑可以幫助現(xiàn)代化的特大型城市克服土地資源稀缺的困難。

然而，由于其垂直高度的客觀限制，容易與周邊的城區(qū)功能隔離開來，成為各自為戰(zhàn)的小群落，一方面難以融入周邊環(huán)境，一方面難以實(shí)現(xiàn)區(qū)域功能的整體提升。

上海中心董事長(zhǎng)孔慶偉說，通過創(chuàng)新構(gòu)思的“垂直社區(qū)”理念，把大廈劃分為若干功能性區(qū)域，再利用“空中大堂”給大廈中的人員提供了相當(dāng)于社區(qū)廣場(chǎng)的公共交流空間。 同時(shí)，通過將城市文化和服務(wù)功能引入各個(gè)社區(qū)之中，既豐富的大廈本身的服務(wù)功能，也為整個(gè)陸家嘴核心區(qū)域的功能提升帶來新的契機(jī)。

像“超市”一樣“快遞”建材——材料物流化破解“垂直”瓶頸

超高層建筑建設(shè)過程中，很緊缺的資源是什么?垂直運(yùn)能。

自重達(dá)85萬噸，相當(dāng)于73座埃菲爾鐵塔的“上海中心”，需超過10萬噸鋼結(jié)構(gòu)、2萬個(gè)板塊的外幕墻、4萬片玻璃、上百萬件各種材料，以及每天幾千工人的需上下運(yùn)送，這些全部依靠4臺(tái)塔吊和21部施工電梯，電梯上一次頂層至少需半個(gè)小時(shí)，運(yùn)能捉襟見肘。

承建“上海中心”的“上海建工”副總工程師高振峰說，每一件材料，都要到達(dá)不同樓層不同地點(diǎn)，還要準(zhǔn)時(shí)運(yùn)送幾千名工人，在垂直運(yùn)能極其有限的條件下，原先的粗放管理顯然行不通。

“上海中心”的運(yùn)輸智慧來自于物流管理手段，工廠里把要進(jìn)場(chǎng)的各種材料打包，用二維碼分發(fā)流程，解決了信息流轉(zhuǎn)問題，一級(jí)在倉庫，二級(jí)到現(xiàn)場(chǎng)，三級(jí)到樓上，通過系統(tǒng)分配很清楚，所有材料的運(yùn)輸狀態(tài)、目的地、先后次序一目了然。

高振峰說，這是土建中首次引入物流管理理念，可以比作“超市配送”和“快遞服務(wù)”，根據(jù)各種配件的形狀、重量、特性分別組合裝箱，實(shí)現(xiàn)精確投送，工人也像在超市貨架一樣精準(zhǔn)取用各種材料。

材料損耗降低300倍——設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)營數(shù)字化全球首創(chuàng)

作為超級(jí)工程的上海中心大廈，施工圖達(dá)到1.2萬張，深化設(shè)計(jì)圖超過15萬張，堪稱堆積如山，就是保存也需要一大間庫房，也很容易出現(xiàn)施工差錯(cuò)。

“上海中心”副總經(jīng)理葛清說，在傳統(tǒng)的圖紙之外，上海中心大廈率先引進(jìn)國際建筑業(yè)很尖端的“建筑數(shù)字模型BIM”技術(shù)，從設(shè)計(jì)方案之初就將各種數(shù)據(jù)納入電腦三維數(shù)據(jù)庫，“也就是說，所有設(shè)計(jì)圖紙，在統(tǒng)一的平臺(tái)上應(yīng)用，十多萬張圖紙一臺(tái)手持設(shè)備就能囊括，對(duì)于施工的精準(zhǔn)和質(zhì)量都有極大提升，材料損耗從原先3%降低到萬分之一”。

比如，“上海中心”的超級(jí)幕墻有兩萬多個(gè)板塊，按傳統(tǒng)方法安裝的工作量不可想象，而且經(jīng)常出錯(cuò)，運(yùn)用了BIM技術(shù)后，不但實(shí)現(xiàn)了快速安裝，而且沒有一塊返工。

像造汽車一樣造高樓——工廠化裝飾新探索

總面積超過57萬平方米，融辦公、商業(yè)、酒店、會(huì)展、娛樂等功能于一身的“上海中心”，它的內(nèi)裝修也是一個(gè)世界級(jí)的龐大工程。

“通過一年多準(zhǔn)備、半年多模擬，我們自主研發(fā)了全新工業(yè)化裝飾技術(shù)，實(shí)際上是在像造汽車一樣造大樓，工廠制造的裝飾構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)拼裝，先進(jìn)的工業(yè)化理念提升了精準(zhǔn)度、提高了效率，更降低了成本和損耗。 ”“上海中心”裝飾總監(jiān)鳳仁康介紹，把施工現(xiàn)場(chǎng)變?yōu)椤把b配車間”，“上海中心”內(nèi)部空間裝飾工業(yè)化率達(dá)到85%，一改傳統(tǒng)的“原始材料進(jìn)場(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)收工成型、廢料出場(chǎng)處置”的習(xí)慣做法。

“同樣的超高樓裝飾工程，平均每平方米都超過1.2個(gè)工日，但上海中心運(yùn)用了工業(yè)化技術(shù)，還不到0.9個(gè)，12層樓同時(shí)施工，工人不到100個(gè)，效率大幅提高。 ”鳳仁康說。