序言

　　中國是目前世界上規(guī)模最大、發(fā)展最快的經(jīng)濟體之一，近年來中國超高層建筑蓬勃興起，已經(jīng)在高度和規(guī)模方面處于世界的前列。

　　在高度方面，截止目前統(tǒng)計，我國在建的深圳平安大廈建筑(646米)、武漢綠地長江中心(636米)、上海中心(632米)等的高度都突破了600米，即將開工建設(shè)的蘇州中南中心髙度預計接近到了700米。于此同時，國際上超高層建筑的高度也在不斷攀升，阿拉伯聯(lián)合酋長國的迪拜哈里發(fā)塔的高度超過了800米，正在設(shè)計中的沙特阿拉伯吉達市王國塔將成為人類首座干米大廈。

　　在規(guī)模方面，據(jù)目前的不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國已建和在建超高層建筑總數(shù)(高度為200米及以上)共計近580座，大多數(shù)集中在經(jīng)濟發(fā)展的4大熱點區(qū)域，其中，長三角區(qū)域占比約為三分之一;珠三角區(qū)域占比約為四分之一;中西南區(qū)域占比約為五分之一;環(huán)渤海區(qū)域(包括東三省)占比約為六分之一。截止2012年，共建成250米以上的超高層建筑94幢。

　　現(xiàn)代超高層建筑已經(jīng)成為中國經(jīng)濟社會發(fā)展和城市化進程的重要標志之一，同時也已經(jīng)成為中國建筑行業(yè)和城市建設(shè)發(fā)展的前瞻性重大課題之一。本論文通過考察和研究中國現(xiàn)代超高層建筑設(shè)計領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，梳理和總結(jié)出中國現(xiàn)代超高層建筑“兩大產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向”和“五項關(guān)鍵技術(shù)”。兩大產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向包括：綠色建筑技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向、基于全生命周期建筑信息模型和參數(shù)化技術(shù)平臺的建筑產(chǎn)品工業(yè)化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向。五大關(guān)鍵專項技術(shù)包括結(jié)構(gòu)技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、防災技術(shù)、電梯技術(shù)、幕墻表皮技術(shù)。本論文還進一步暢想了中國超高層建筑今后邁向“垂直城市”的未來發(fā)展趨勢。

　　第一章 超高層建筑設(shè)計技術(shù)的新成就

　　通過考察和研究中國現(xiàn)代超高層建筑設(shè)計領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，梳理和總結(jié)出中國現(xiàn)代超高層建筑兩大產(chǎn)業(yè)導向和五項關(guān)鍵技術(shù)。兩大產(chǎn)業(yè)導向包括綠色建筑技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向、基于全生命周期BIM參數(shù)化平臺的建筑工業(yè)化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向。五大關(guān)鍵專項技術(shù)包括結(jié)構(gòu)技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、防災技術(shù)、電梯技術(shù)、幕墻表皮技術(shù)。

　　第一節(jié) 兩大產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向

　　—、綠色建筑的產(chǎn)業(yè)發(fā)展導向

　　目前，中國正處于高速工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的進程中，每年新開工建設(shè)52億平方米建筑，每年消耗水泥20億噸、鋼材6億噸，建筑能耗占社會能耗的三分之一，給國內(nèi)環(huán)境帶來了巨大的壓力。

　　2013年1月1日國務院辦公廳頒布了 “國辦發(fā)[2013] 1號”文件，文件轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)展改革委、 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《綠色建筑行動方案》。文件要求認真貫徹落實《綠色建筑行動方案》。行動方案中提出的目標：城鎮(zhèn)新建建筑嚴格落實強制性節(jié)能標準，“十二五”期間，完成新建綠色建筑10億平方米;到2015年末，20%的城鎮(zhèn)新建建筑達到綠色建筑標準要求。

　　2012年《綠色超高層建筑評價技術(shù)細則》編制完成，這是中國首次為超高層建筑在如何減少對城市能源資源和微氣候環(huán)境的影響方面，指明了發(fā)展方向，具有非常重要的指導意義。超高層建筑應從規(guī)劃設(shè)計階段開始將節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)理念作為設(shè)計準則，將環(huán)境友好型的建筑功能形態(tài)、創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)體系、高性能建筑材料、高效用能策略、表皮節(jié)能設(shè)計、樓宇自控系統(tǒng)等技術(shù)運用到超高層建筑，為建成綠色與可持續(xù)超高層建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造條件。

　　1、發(fā)展現(xiàn)狀

　　通過對國內(nèi)外超高層建筑項目的可持續(xù)設(shè)計技術(shù)指標進行分析，梳理并歸納出超高層建筑可持續(xù)技術(shù)指標體系：

　　△降低風壓的塔樓造型設(shè)計

　　Swiss Re Headquarters,生態(tài)螺旋造型;

　　香港環(huán)球貿(mào)易廣場ICC，弧形過渡轉(zhuǎn)角造型;

　　Burj Khalifa Tower,每段不同風向偏移的塔樓造型;

　　上海中心，旋轉(zhuǎn)外立面造型;

　　Al Hamra Tower,折線切割造型;

　　△表皮玻璃性能

　　Empire State Building,熱渡膜填充氪氬氣的隔熱玻璃窗;

　　Swiss Re Headquarters,雙層呼吸幕墻;

　　Sears Tower,可更換1.6萬個彩色單格玻璃;

　　Deutsche Bank,可電控調(diào)節(jié)開啟程度的雙層玻璃幕墻;

　　臺北101大樓，雙層隔熱玻璃幕墻;

　　香港IFC,低反射率觀景玻璃;

　　金茂大廈，含低溫傳導器的雙層玻璃;

　　上海環(huán)球金融中心，單元式幕墻;

　　Bahrain World Trade Center,低遮陽系數(shù)的高性能太陽能玻璃;

　　△節(jié)材與材料利用

　　Sears Tower,用鋼量 181 kg/m2;

　　Burj Khalifa Tower,高強混凝土高強鋼;

　　Chicago Spire,不銹鋼外部構(gòu)造;

　　Strata SE1,后張預應力樓板及高強度柱;

　　△復層綠化設(shè)計

　　Sears Tower,更新屋面綠化;

　　Deutsche Bank,空中花園;

　　臺北101大樓，改建増加綠化面積;

　　Bahrain World Trade Center,大面積景觀綠化;

　　△自然采光與人工照明控制

　　Empire State Building,更新光電傳感器與工作照明;

　　Sears Tower,安裝照明日光自控系統(tǒng);

　　Deutsche Bank,三角形平面良好采光和視野

　　金茂大廈，統(tǒng)長采光窗與嵌裝式照明;

　　Bahrain World Trade Center,熒光燈具分區(qū)控制;

　　Al Hamra Tower,北、東、西面的最佳通透性，南面不透明遮擋沙漠曰曬;

　　△自然通風

　　Deutsche Bank,可開啟的窗以享受自然通風;

　　Swiss Re Headquarters, 6條引導氣流的通風內(nèi)庭

　　△高大內(nèi)庭設(shè)計

　　Deutsche Bank,辦公空間設(shè)置空中花園

　　金茂大廈，56層至塔尖的共享中庭;

　　△室內(nèi)溫感調(diào)節(jié)

　　金茂大廈，室內(nèi)手動溫控器調(diào)節(jié);

　　上海環(huán)球金融中心，空調(diào)系統(tǒng)溫感器;

　　△可再生能源利用

　　Sears Tower，太陽能熱水系統(tǒng)

　　Bahrain World Trade Center,太陽能路燈、風力發(fā)電年1200兆瓦;

　　Burj Khalifa Tower,太陽能池光電系統(tǒng)、地熱利用;

　　Strata SE1,風力供電住宅，年產(chǎn)電量50兆瓦;

　　△能量回收與多種空調(diào)系統(tǒng)

　　Bahrain World Trade Center,穿孔混凝土冷水降溫系統(tǒng);

　　Burj Khalifa Tower，輻射冷卻系統(tǒng);

　　上海中心，熱回收技術(shù)、地源熱泵技術(shù);

　　△雙層電梯

　　香港IFC，2分鐘抵達90層的雙層電梯;

　　香港環(huán)球貿(mào)易廣場ICC,智能雙層電梯;

　　Burj Khalifa Tower,雙層觀光升降梯;

　　△非傳統(tǒng)水源與雙重排水系統(tǒng)

　　臺北101大樓，中水回用系統(tǒng);

　　Bahrain World Trade Center，雙重污廢排水與中水循環(huán)利用;

　　上海中心，屋面收集雨水;

　　Chicago Spire,雨水回用澆灌景觀;

　　△垃圾分類回收利用

　　臺北101大樓，垃圾減量系統(tǒng);

　　△能源管理系統(tǒng)

　　Empire State Building,控制系統(tǒng)輔助計量;

　　臺北101大樓，能源管理控制系統(tǒng)

　　△觀景平臺

　　臺北101大樓，89層觀景臺;

　　金茂大廈，88層觀光廳;

　　上海環(huán)球金融中心，100層觀光天閣;

　　香港環(huán)球貿(mào)易廣場ICC，100層公眾觀景;

　　△公共交通系統(tǒng)

　　Swiss Re Headquarters,自行車停放與無障礙設(shè)計;

　　香港環(huán)球貿(mào)易廣場ICC,連接九龍站;

　　Chicago Spire，自行車停放空間;

　　△LEED評獎

　　Empire State Building, LEED金級;

　　臺北101大樓，LEED白金級;

　　Chicago Spire, LEED金級;

　　(1)外部微氣候：

　　超高層建筑的外形對所在區(qū)域的風、光、聲、熱工環(huán)境等區(qū)域微環(huán)境產(chǎn)生重要的影響，急需對超高層建筑進行綠色生態(tài)設(shè)計。以風環(huán)境為例，區(qū)域風速會受到超高層建筑嚴重影響，風的運動模式在城市范圍也變復雜，風道和風阻的聯(lián)合效應會引起風的湍流以及地區(qū)性風速的提局。

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