央视问鼎全球大奖,设计师重温设计往事

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世界高层建筑学会(CTBUH)“2013年度高层建筑奖”评选11月7日晚在美国芝加哥揭晓。中央电视台新址大楼成为最大赢家,获得“全球最佳高层建筑奖”,主创建筑师库哈斯现场发表激情演讲,至此,这座造型饱受争议的建筑也算有了一个圆满的结局。   

    世界高层建筑学会(CTBUH)"2013年度高层建筑奖"评选11月7日晚在美国芝加哥揭晓,中央电视台新址大楼成为最大赢家,获得唯一的最高奖“全球最佳高层建筑奖”。主创建筑师库哈斯(中间手捧奖杯者)、中方合作设计单位代表华东建筑设计研究院顾问总工程师汪大绥(左二)及承建方中建总公司等代表共同领奖。
作为一个历时一年之久、超过60件作品参赛的评审过程,奖项陪审团首先选择了四个地区进行奖项评选,分别为美洲,中东和非洲,欧洲,亚洲和大洋洲。四个获奖地区的高级代表于117日在芝加哥伊利诺伊理工学院举办的CTBUH学术会上进行了演讲。在之后的晚宴上,伊利诺伊理工学院建筑学院院长威尔阿列茨宣布了获奖得主。
央视新址主创建筑师雷姆•库哈斯在发表获奖感言时说:“2003年当我出版最后一本书的时候,其中有一章叫做杀死摩天大楼,它基本上表达了我对摩天大楼使用和应用类型上的失望。我认为摩天大楼本身已经没有那么多的创意了,所以,我试着发起一场战役去对抗摩天大楼平庸和缺乏灵感的样式。但现在看来,他话锋一转,开玩笑说道:事实上,当我现在站在这个领奖台上,就意味着我对摩天大楼的宣战完全失去了意义,我发起的战役彻底地失败了。作为不断尝试使摩天大楼更有意义和意思的团体中的一员,站在这里,我心怀感激,谢谢所有与我合作过的人
 央视大楼施工期长达八年,是国内最大的钢结构单体建筑,建筑设计方为荷兰大都会建筑事务所。结构方案由Arup提供,国内合作设计单位为华东建筑设计研究院。
值央视新址大楼获大奖之际,让我们也一起回顾一下这座造型饱受争议的建筑的设计和建造过程。当了解了这些,你不得不承认,它真的是个很奇妙的建筑。以下设计内容摘自Arup联席董事Chas Pope在《建筑技艺》、《建筑结构》共同主办的“2013建筑、结构巅峰对话:结构成就建筑之美会议上的发言,全文刊登在10月下出版的《建筑技艺》第5期《震撼的摩天大楼——三个独特的结构挑战》。项目总介
中央电视台新总部大楼(简称央视大楼)真正地重新定义了高层建筑的形式。央视大楼与众不同的外形给结构设计带来巨大的挑战,尤其是在高烈度区有抗震设防要求的情况下。主要的钢结构斜撑位于大楼外立面,其疏密根据大楼不同位置所承受的不同应力而有所不同。由此人们能够通过大楼幕墙呈现出的图案到整栋大楼的应力流动。同时,倾斜的外立面和大型的演播室的不同使用功能需求,也给工程设计带来了挑战,使得整个塔楼需要大量的转换桁架。另外项目需要通过超限高层建筑抗震设防专项审查(EPR),奥雅纳对大楼采用基于性能的设计方法来对其结构特性进行评估。另外结构工程师与工程承包商面临的更大挑战,就是如何建造并连接两座塔楼。
 
建筑概念
央视大楼位于北京的CBD区域,建筑面积470000m2OMA的设计成功地把所有功能安置在一座建筑内——一个把各项活动互相连接在一起的循环234m高的大楼外形像是一个三维连续弯折的循环,内部包含整个电视制作过程所需的新闻、广播、演播室、行政办公区及公共区域。大楼的两栋塔楼以10�倾斜、13层楼高的悬臂在162m的高空处连接,底部则是10层楼的裙房与3层地下室。公共设施包含一个剧院、酒店及电视文化中心(TVCC),整个建筑群通过一个专门的服务楼提供全部楼宇设备服务。整个项目在包含外部功能媒体园的187000m2场地上进行开发,总建筑面积599000m2
显示不同建筑块分布的建筑概念:互通的循环
 
在设计竞赛阶段,设计团队一直在进行广泛的设计探索和建筑外形的完善,以及详细的可行性研究,以确定设计概念的可实施性。
设计竞赛阶段建筑外观的发展过程
 
结构体系
从一开始,项目就确定在整个幕墙面上布置结构体系,创造了一个本质上是连续外筒的结构体系,用于抵抗弯折且倾斜的外形产生的巨大弯矩以及风荷载与极端地震荷载。通过在幕墙各个面布满斜撑而形成,使得斜撑的平面是连续分布的。
施工期间,斜撑筒体结构为倾斜的塔楼提供足够的刚度,使两塔楼在连接并相互支撑前都能在严格的允许误差范围内安全地施工。此结构亦适合悬臂部分的建造,容许两个半截的悬臂部分在连接前分别临时悬挑于两塔楼之上。除了外部部分柱由于荷载较大的原因而使用了型钢混凝土柱外,大楼内所有的结构支撑构件都为钢结构构件。
央视大楼的连续循环结构
 
筒体的初始设计是以柱、周边圈梁和斜撑有规律地组成两层楼高的典型模块化组件。之所以选择这种方案,是为了适应塔楼内若干处于二层高的演播室。然而初步分析结果显示,大楼斜撑的受力在结构的不同位置变化相当大,特别是集中于悬臂的根部以及与基座连接的部分。因此在优化过程中,根据设计所需的强度和刚度,以地震分析为准,通过增加或减少斜撑而变化(如翻倍或减半布置斜撑)。该过程中始终与建筑师保持着紧密的合作,因为斜撑的布置决定着外立面是否美观。优化工作亦在一定程度上使斜撑构件截面尺寸标准化。
支撑筒体系
斜撑的布置
最终斜撑布置展开图
 
内部结构是由核心筒周围竖向钢柱支撑的,核心筒内设有电梯和机电竖井。最初设计曾考虑使用倾斜的核心筒,以配合倾斜的塔楼,并使楼板布置保持一致。然而该方案由于电梯系统采购问题的限制等种种原因而被排除。
倾斜的外立面和内部垂直的核心筒,使得建筑每层楼面布置不同,楼板与核心筒或内部钢柱间的跨度在每个楼层都在变化。随着楼层升高,在向外倾斜的一侧楼板跨度逐渐增加,进而逐渐增加的梁高将对建筑净高产生影响,为此在高区附加了柱,并由转换桁架支承。
表示内部结构与转换桁架的剖面图
 
整栋大楼共需要50组桁架,这些两层高的桁架横跨内部核心筒与外部筒体结构。结构团队与MEP 团队进行合作,协调机电层桁架的可行位置,从而使桁架视觉上较为隐藏并使其对楼层的使用影响最小化。
由地面支撑的柱(上)与由转换桁架支撑的柱(下)
 
悬臂部分中的楼层由布置在标准柱网上的柱支承,这些柱支承在底部两层桁架上,转换桁架在两个方向上连接于两个塔楼的外筒上。该两层楼用于公共使用,其中包括一个空中的观景大厅。主要的转换桁架也位于大楼的基座(裙房)部分,这些桁架横跨主要的演播室上空,用于支承上层的柱和楼面。
悬臂部分中的公众空中观景大厅
 
施工过程
动工仪式于2004922日举行,体积达870000m3的三层地下室的挖掘工程在10月启动,中国建筑工程总公司于20054月成为工程总承包商。打桩工程始于2005年夏天,而塔楼的筏板则于同年12月动工。第一个柱构件于2006213日完成安装。钢构件共计41882件,总重达125000t,在接下来的26个月内完成安装,最高峰达每月完成8000t。型钢构件由上海宝钢和江苏沪宁完成组装,然后陆运至工地。
基础施工
 
在两座塔楼顶部的钢结构完成后,悬臂部分的施工于20078月正式开始,在接下来的5个月内,结构构件从两座塔楼上逐件向外悬挑出来。承包商在最初的连接阶段选择在悬臂内角安装7个连接构件。在2007128日上午9时左右,7个构件被吊至适当位置后(在10mm的允许误差内)用轴承临时固定后,塔楼慢慢地互相移近。
最初的7个连接构件
第一件连接构件的安装
 
2008327日举行的完工仪式标志着整个钢结构工程的施工正式完成。然而因为复杂的装修要求,到2012年才开始从央视大楼播出电视频道。
 
其他三个洲项目获奖情况
央视新址本次也同时获得亚洲和澳洲最佳高层建筑奖,另外三个洲的获奖情况如下:
The BowCalgary, Canada)获美洲最佳高层建筑奖
 
The ShardLondon, UK)获欧洲最佳高层建筑奖
 
Sowwah SquareAbu Dhabi, United Arab Emirates)获中东和非洲最佳高层建筑奖
   
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作者: 来源: 发布时间:2013年11月13日
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