近日，一張來自英國(guó)的概念設(shè)計(jì)圖在我國(guó)攪起風(fēng)波：兩棟并排而立的彩色高樓，如一對(duì)鳳凰欲盤旋起飛，名為“鳳凰塔”的雙子塔因坐落在武漢、樓高設(shè)計(jì)達(dá)1000米，被視為我國(guó)將奪過迪拜塔的桂冠，擁有“世界上最高的建筑”。
鳳凰塔效果圖
鳳凰塔效果圖
鳳凰塔效果圖
鳳凰塔效果圖
雖然記者證實(shí)“鳳凰塔”尚未報(bào)建，但科學(xué)家表示，把我國(guó)建筑從600米升到1000米高度，已經(jīng)是國(guó)內(nèi)學(xué)界正在挑戰(zhàn)的課題。
藍(lán)圖
英國(guó)方面稱規(guī)劃基本完成，但武漢相關(guān)部門未證實(shí)擬建世界最高雙子塔消息
美麗的“鳳凰塔”設(shè)計(jì)圖就擺放在英國(guó)建筑事務(wù)所C hetw oods網(wǎng)站的首頁，題目為鳳凰塔，武漢，中國(guó)。
點(diǎn)擊設(shè)計(jì)圖，顯示的設(shè)計(jì)概念方案寫道，1000米高的鳳凰塔將是世界上最高的雙子塔建筑。47公頃的湖心島，雙子塔占地7公頃，由一條3公里的林蔭大道相連，遠(yuǎn)景規(guī)劃上，大道兩邊會(huì)建有密集的城市布局。拱形橋就好像穿越了林蔭大道，每個(gè)塔將有自己的功能和屬性：鳳塔將側(cè)重于商業(yè)區(qū)，凰塔側(cè)重文化和娛樂區(qū)。
設(shè)計(jì)方案中對(duì)雙子塔的特點(diǎn)描述十分“中國(guó)化”，“基于傳統(tǒng)的中國(guó)鳳凰——— 兩只鳥，雄鳳，雌凰。設(shè)計(jì)源于從陰陽到兩者完美平衡的結(jié)合，共生———鳳塔采用尖端技術(shù)來供給凰塔可再生能源”。
6 月18日后，鳳凰塔的設(shè)計(jì)圖和“武漢擬建世界最高建筑”的消息迅速傳播開來，鳳凰塔的消息隨即豐富起來：47公頃的湖心島位于武漢漢陽區(qū)四新，鳳凰塔是為北京華嚴(yán)集團(tuán)在中國(guó)中部建立新的“第四極”經(jīng)濟(jì)和文化引擎區(qū)而制定的4個(gè)主要規(guī)劃之一，雙塔為高低組合式結(jié)構(gòu)，建成高度為3280英尺，約合1000米， 超過目前世界最高的迪拜哈利法塔170多米。
英國(guó)建筑事務(wù)所負(fù)責(zé)人告訴中國(guó)媒體，規(guī)劃藍(lán)圖已基本完成，正在等待規(guī)劃的批復(fù)。預(yù)計(jì)2015年年底之前就可以開工，2018年工程竣工。初步估算，工程造價(jià)12億英鎊，折合人民幣約130億元。
記者近日通過武漢市國(guó)土資源和規(guī)劃局的網(wǎng)站查詢，在漢陽區(qū)近期在建項(xiàng)目和近期選址規(guī)劃項(xiàng)目中，尚未發(fā)現(xiàn)千米雙子塔的規(guī)劃身影。
昨日武漢市漢陽區(qū)委宣傳部告訴南都記者，經(jīng)向相關(guān)部門核實(shí)，漢陽區(qū)尚未有此項(xiàng)目。據(jù)漢陽區(qū)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，去年上半年，曾有公司前往考察，并拿出“鳳凰塔”的設(shè)計(jì)方案，可后來沒有下文，項(xiàng)目也沒有進(jìn)入?yún)^(qū)級(jí)層面討論，更不可能進(jìn)入后期申報(bào)程序。
武漢當(dāng)?shù)孛襟w6月21日曾報(bào)道，經(jīng)向武漢市級(jí)各部門了解，包括發(fā)改委、市國(guó)土資源和規(guī)劃局和市城建委職能部門，都沒有聽說武漢擬建世界最高雙子塔的消息。
探索
“現(xiàn)在設(shè)計(jì)上，國(guó)外已經(jīng)有超過1000米的超高層，國(guó)內(nèi)正在論證的也是1000米”
盡管鳳凰塔還只停留在概念圖紙上，但我國(guó)科學(xué)家對(duì)于千米高樓的探索卻早已開始。
唐代李白曾站在山上寺廟感慨，“危樓高百尺，手可摘星辰”，古代不乏高樓崇拜，我國(guó)1000多年前就出現(xiàn)了高層建筑（詞條“高層建筑”由行業(yè)大百科提供）。
在現(xiàn)代學(xué)者眼中，如河南登封縣的篙岳寺塔，西安的大雁塔，山西的應(yīng)縣木塔等早期的高層塔樓建筑，因受制于經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，都是用磚、石或木料等建造的，墻壁非常厚，支撐木柱都很粗大，使用面積相當(dāng)狹窄。
1894 年，美國(guó)106米高的紐約曼哈頓人壽保險(xiǎn)大廈首次突破了建筑的百米關(guān)口，這被認(rèn)為建筑進(jìn)入了超高層的階段，世界各地開始了超高層建筑的競(jìng)賽，中國(guó)的上海在20世紀(jì)初最先加入其中，建成了亞洲第一高樓———國(guó)際飯店，但直到1976年，114.05米的廣州白云賓館落成，我國(guó)才進(jìn)入超高層建筑發(fā)展階段。
目前，公信力最高的世界高層都市建筑學(xué)會(huì)(CT BU H )將超高層建筑的衡量線提到300米。截至2014年5月底，世邦魏理仕的數(shù)據(jù)顯示，已落成超高層建筑中，中國(guó)最多，有25棟，比排名第二的美國(guó)多出11棟。在建(已施工)的超高層建筑中，中國(guó)有78棟，世界上其他所有國(guó)家之和僅47棟。
中國(guó)建筑科學(xué)研究院副總工程師肖從真介紹，“現(xiàn)在設(shè)計(jì)上，國(guó)外已經(jīng)有超過1000米的超高層，國(guó)內(nèi)前沿和大家正在論證的，也是1000米，甚至有的科研人員將研究目標(biāo)定為一英里，這相當(dāng)于挑戰(zhàn)1600多米的高樓”。
去年，肖從真帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，以13年的研究項(xiàng)目“超高及復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”，獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。成果應(yīng)用于高632米的上海中心大廈、高660米的深圳平安國(guó)際金融中心等數(shù)十項(xiàng)標(biāo)志性超高建筑，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外超高及復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)施工的空白。
盡管掌握這樣的技術(shù)，肖從真仍然認(rèn)為，將建筑從600米升到1000米高度，將面臨防風(fēng)、抗震、消防和幕墻等多方面的難題，“不是隨隨便便就可以拔高的”。
肖從真所做的研究顯示，超高建筑的位移和高度是成4次方的關(guān)系，或者更高。高度大一倍，建筑的剛度需求就要大很多，現(xiàn)在600- 800米的建筑，如果想繼續(xù)升高，在結(jié)構(gòu)體積上就要有所創(chuàng)新。
目前世界上的超高建筑，大多為異形建筑，最高的迪拜塔由連為一體的管狀多塔組成，自下而上逐漸縮減，到上面已經(jīng)很細(xì)很尖，沙特設(shè)計(jì)的千米以上的國(guó)王塔上部細(xì)尖，功能性很小。
肖從真認(rèn)為，這種沿用老的方式做的設(shè)計(jì)對(duì)于減少荷載有用，但要實(shí)實(shí)在在做到1000多米的超高建筑，粗和高將形成建筑上的矛盾，徑深太大建筑中間難以使用。
“現(xiàn)在研究的思路是，以后可以把一個(gè)個(gè)房子作為巨型結(jié)構(gòu)，把很多個(gè)桶一樣的樓綁在一起，每個(gè)樓都會(huì)接收到陽光”，肖從真建議，通過這種結(jié)構(gòu)改變，來完成建筑向上的探索。
難題
伸向高空的建筑要經(jīng)受側(cè)向的力的考驗(yàn)，抗震、防風(fēng)成為它最大的難題
“自古以來，沒有一種建筑形式像超高層建筑一樣，在為人類拓展生存空間的發(fā)揮巨大作用的同時(shí)，會(huì)引發(fā)人們?nèi)绱思ち业姆亲h：浪費(fèi)資源、破壞環(huán)境、易發(fā)災(zāi)難等等”，上海建工設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)胡玉銀曾在中國(guó)高樓尚未突破500米時(shí)撰文感慨。但是，超高層建筑在激烈的爭(zhēng)論中仍然在不斷發(fā)展，為科學(xué)發(fā)展提供著試驗(yàn)場(chǎng)。
伸向高空的建筑要經(jīng)受側(cè)向的力的考驗(yàn)，抗震、防風(fēng)成為它最大的難題，樓層越高，位移會(huì)很大，對(duì)舒適度和安全都會(huì)有影響。這便是肖從真所提及的“自振周期較長(zhǎng)”的超高層建筑在長(zhǎng)周期地震影響下會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。他還指出，國(guó)內(nèi)外對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用研究不夠深入，對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)缺乏指導(dǎo)，我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011-2010)對(duì)于超高層建筑也缺少相關(guān)規(guī)定。
武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副教授鄒良浩主要進(jìn)行高層、高聳及大跨度結(jié)構(gòu)抗風(fēng)的研究，看過鳳凰塔的效果圖，他認(rèn)為千米高層建筑在抗風(fēng)上，“可以做但并不容易”。
根據(jù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)等模擬，在400-600米的高空，因?yàn)閺?qiáng)風(fēng)導(dǎo)致的建筑搖擺位移可能達(dá)到1米左右，但這種位移使人害怕卻并不危險(xiǎn)，危險(xiǎn)的是來回猛烈晃悠的加速度。
“風(fēng)經(jīng)過不同外形建筑，產(chǎn)生荷載不一樣。現(xiàn)在建筑要更高，外形選擇要像廣州小蠻腰或迪拜塔那樣變截面的外形，這比常規(guī)的矩形風(fēng)荷載小，武漢的鳳凰塔效果圖顯示也是逐漸向上縮進(jìn)去來防風(fēng)的外形”，鄒良浩介紹說。
鄒良浩預(yù)測(cè)說，1000米的高樓很難滿足人的舒適度的嚴(yán)格要求，通常還要使用整棟控制技術(shù)，來減少大約40%的風(fēng)荷載，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)是有一定挑戰(zhàn)性的。
中國(guó)建筑科學(xué)研究院副總工程師肖從真認(rèn)為，抗火難題一部分來自人員疏散困難。“超高建筑也會(huì)有疏散樓梯，但靠人跑下來就不太現(xiàn)實(shí)，600米的樓，相當(dāng)于兩個(gè)北京香山摞在一起，體力好的年輕人從頂部跑下也要很長(zhǎng)時(shí)間”。
肖從真建議，與普通的著火不能乘坐電梯不同，超高層建筑需要可以防火的消防電梯來進(jìn)行人員疏散。而救火很難依靠不夠高度的消防梯來救，更多依靠使用抗火材料來防范于未“燃”。
武漢鳳凰塔概念方案顯示，鳳凰塔將安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和生物質(zhì)鍋爐的廢物循環(huán)，將使用熱煙囪技術(shù)，兩座塔的上半部將作為一個(gè)完整的可循環(huán)利用系統(tǒng)，兩座塔將自行產(chǎn)生電力滿足用電需求，同時(shí)供給周邊地區(qū)。
“鳳凰塔應(yīng)用的這幾項(xiàng)都是有人論證過并非新的東西”，肖從真介紹，熱煙囪技術(shù)歐洲有過研究，多在沙漠使用，建筑像一個(gè)喇叭一樣扣在沙漠上，靠沙漠的溫度讓熱力像通過煙囪一樣往上走，就像大棚一樣，但需要擔(dān)心的是，樓是否能夠承擔(dān)下部的熱力。 南都記者陳顯玲實(shí)習(xí)生林舒妍
[超高層難題]
防風(fēng)：在400- 600米高空，強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致建筑搖擺位移可達(dá)1米左右
抗震：國(guó)內(nèi)外對(duì)長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用研究不夠深入，對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)缺乏指導(dǎo)
消防：超高建筑會(huì)有疏散樓梯，但靠人跑下來就不太現(xiàn)實(shí)
案例
長(zhǎng)沙“天空城市”
欲超迪拜塔
在武漢千米雙子塔之前，我國(guó)和世界上不斷有對(duì)千米高樓的憧憬和設(shè)計(jì)。武漢將建超千米“鳳凰塔”的消息，使人聯(lián)想起“天空城市”。
去年7月，遠(yuǎn)大集團(tuán)在長(zhǎng)沙宣布，將建設(shè)一座208層、838米高的天空城市，建成后將超越迪拜塔，成為世界第一高樓。工程總造價(jià)約90億元，預(yù)計(jì)2014年4月封頂。
《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者在6月末的探訪發(fā)現(xiàn)，天空城市現(xiàn)場(chǎng)奠基石旁已長(zhǎng)滿雜草，空曠的工地上種滿西瓜，完全沒有動(dòng)工跡象。
武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副教授鄒良浩透露說，他曾與長(zhǎng)沙天空城市的技術(shù)人員交流，這座超高建筑也遇到了防風(fēng)方面的挑戰(zhàn)。
報(bào)道顯示，天空城市更大的挑戰(zhàn)來自消防，挑戰(zhàn)千米的鳳凰塔也需破解消防難題。【完】
