莊葵/ZHUANG Kui

面向多元協(xié)作的設(shè)計(jì)管理

在一座歷史不到30年的城市建設(shè)巨型高層建筑意味著一個(gè)“世界性”的工程。對于平安金融中心而言，不僅建筑的高度是世界級(jí)的（593m），參與設(shè)計(jì)顧問的30多家專業(yè)機(jī)構(gòu)也是世界級(jí)的，包括建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電、BIM、室內(nèi)、景觀、幕墻、照明、標(biāo)識(shí)、防雷設(shè)計(jì)，以及在商業(yè)策劃、地下交通、電梯、消防、聲學(xué)、物業(yè)管理、發(fā)電機(jī)排煙、地下室防水、 擦窗機(jī)、抗震阻尼、風(fēng)洞試驗(yàn)、可持續(xù)設(shè)計(jì)、LEED認(rèn)證以及更多的專項(xiàng)顧問公司，不同的團(tuán)隊(duì)來自多個(gè)國家和地區(qū)，可謂一次真正意義的“世界合作”。

在這樣一個(gè)復(fù)雜工程的協(xié)作進(jìn)程中，CCDI作為承擔(dān)落地最大責(zé)任的建筑綜合設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，協(xié)同業(yè)主一起對項(xiàng)目建造的全程各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行著管控和工程技術(shù)服務(wù)。在2008年10月- 2010年12月的主要設(shè)計(jì)和出圖階段，主體建筑各專業(yè)施工圖出圖總量多達(dá)4000張，而在當(dāng)時(shí)，CCDI的服務(wù)周期其實(shí)僅僅完成了1/4。在2011年之后的全面施工配合階段，設(shè)計(jì)管理涉及的服務(wù)內(nèi)容包括技術(shù)交底、圖紙答疑、現(xiàn)場技術(shù)協(xié)調(diào)、各種專項(xiàng)設(shè)計(jì)深化技術(shù)確認(rèn)（鋼結(jié)構(gòu)、幕墻、電梯等）、設(shè)計(jì)變更以及變更設(shè)計(jì)的修改配合、施工組織方案協(xié)調(diào)配合、后期運(yùn)營管理預(yù)案評(píng)估協(xié)調(diào)配合，以及每周的現(xiàn)場例會(huì)和專題論證會(huì)，直到2016年整座建筑竣工落成，至今已運(yùn)營近兩年，取得了良好的社會(huì)反饋。

這座巨型高塔，驗(yàn)證著深圳這座富于進(jìn)取精神的南方城市正在面臨著非常重要的身份轉(zhuǎn)型：從中國改革開放的試驗(yàn)地，到世界一線城市的設(shè)計(jì)之都和科技之都。它既是一家大型保險(xiǎn)金融集團(tuán)自身發(fā)展對辦公空間的需求，也反映著深圳與世界的鏡像關(guān)系。

1 總平面

建筑形態(tài)和幕墻材料的深化

深圳平安金融中心項(xiàng)目位于深圳市福田區(qū)01號(hào)地塊，益田路與福華路交匯處西南角。項(xiàng)目地塊西側(cè)與低密度購物公園Coco Park相鄰，其間以中心二路相隔。項(xiàng)目東南相望是深圳市最大型的會(huì)議展覽設(shè)施——深圳會(huì)展中心。場地南北長約175m，東西方向進(jìn)深約88～133m，項(xiàng)目總用地面積為18,929m2。根據(jù)規(guī)劃要求，建筑容積率控制在20左右，建筑覆蓋率不大于60%，建筑高度可突破500m以上。

平安金融中心的建筑意象可以呼喚著對早期經(jīng)典摩天大樓的記憶：古典的輪廓、對稱的造型、高聳的比例、豎向石材肌理以及長長的塔尖象征著為城市未來的無限期望。建筑在底部較為舒展，塔樓隨著細(xì)長的塔尖慢慢升高，最終達(dá)到海拔593m的高度。一氣呵成的氣勢在高塔尖端達(dá)到極致并繼續(xù)沖向云宵，代表了深圳這個(gè)城市積極向上的意志。塔樓底部被“鎖定”于城市肌理規(guī)則的街道網(wǎng)格內(nèi)。當(dāng)塔樓升高并且超出街道網(wǎng)格的限定范圍時(shí)，塔樓特別打開4個(gè)角部與城市網(wǎng)格呈45°的視野。這種從城市網(wǎng)格軸線到視野軸線的轉(zhuǎn)換形成了強(qiáng)烈的對比，給人帶來耳目一新的躍升感。

2 平安金融中心在深圳CBD天際線中的位置

建筑立面由玻璃、金屬與石材組成。立面力圖實(shí)現(xiàn)優(yōu)雅而又實(shí)用。立面的整體性確保大部分建筑元素都可在當(dāng)?shù)孬@得并進(jìn)行加工制作，并可在現(xiàn)場快速而安全地安裝，以減少建造立面所需要的時(shí)間與能源。非石材的透明部分與窗檻墻部分使用相匹配的低輻射鍍膜夾層玻璃，以最大程度減少反射與眩光，同時(shí)提供足夠的遮蔭系數(shù)與保溫夾層。利用最密實(shí)的幕墻系統(tǒng)可大幅降低塔樓的能耗。窗檻墻部分在背后附加夾層以提高幕墻整體的保溫性能。按照地方與國家規(guī)范要求，所有的玻璃都需進(jìn)行夾膠或鋼化處理以確保安全。

外部和內(nèi)部交通關(guān)系深化

在城市交通的深化設(shè)計(jì)上，連通大堂的首層入口匯集基地周邊各種交通模式產(chǎn)生的人流：車行、人行與軌道交通。在基地西北隅，人流主要來自鄰近地塊及地鐵出口，并經(jīng)過巨大的雨棚與巨柱間寬敞通透的玻璃入口進(jìn)入3層通高的大堂。在基地東隅，落客人流將通過兩層高的入口雨棚沿塔樓雙層電梯廳的中心軸線進(jìn)入辦公大堂。其他通往辦公大堂和商業(yè)中庭的入口位于地下一層，并于此處設(shè)置開敞地下廣場，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的地下商業(yè)與鄰近地塊Coco Park商業(yè)庭院及地鐵商業(yè)廣場的鏈接。項(xiàng)目于地下一層亦提供一處出租車上下客，以優(yōu)化配合大量的人流到達(dá)與離開。

在建筑內(nèi)部豎向交通的深化設(shè)計(jì)上，高效高容的電梯系統(tǒng)，經(jīng)過效率極佳的正方形“九宮格”核心筒清晰地組織，服務(wù)塔樓地上8個(gè)分區(qū)與地下2個(gè)分區(qū)的客流運(yùn)送。垂直交通在雙首層大堂內(nèi)被劃分，始發(fā)層設(shè)置于此區(qū)內(nèi)電梯且都是雙層轎廂電梯將分別服務(wù)奇數(shù)層與偶數(shù)層。 服務(wù)1～3區(qū)的區(qū)內(nèi)電梯的始發(fā)層位于首層辦公大堂，而4～7區(qū)的區(qū)內(nèi)電梯可經(jīng)由直達(dá)51/52層與83/84 層兩個(gè)空中大堂的穿梭電梯搭乘。更有始發(fā)于首層辦公大堂服務(wù)8區(qū)與觀光層的專用直達(dá)高速電梯。通過上述設(shè)計(jì)的高效塔樓電梯系統(tǒng)，客戶僅需一次轉(zhuǎn)換即可從首層大堂到達(dá)塔樓的任一樓層。

3 平安金融中心重新定義了深圳核心區(qū)的都市景觀

4 平安金融中心成為深圳福田CBD的制高點(diǎn)

巨型結(jié)構(gòu)體系的專項(xiàng)優(yōu)化

作為巨型高層建筑，平安大廈的結(jié)構(gòu)體系必須清晰、高效。主體工程由5層地下庫，10層裙房及115層塔樓（含裙房10層）組成。塔樓結(jié)構(gòu)采用巨型斜撐框架、型鋼混凝土筒體、鋼伸臂桁架結(jié)構(gòu)，以抵抗地震和臺(tái)風(fēng)荷載。其中，巨型斜撐框架由8個(gè)巨型柱（底部巨柱截面達(dá)到6.5m×3.2m）、鋼巨型斜撐、8道空間鋼帶狀桁架組成；型鋼混凝土筒體12層以下為鋼板混凝土剪力墻筒體，12層以上為型鋼混凝土剪力墻筒體；鋼伸臂桁架由4道位于設(shè)備層的鋼桁架組成。次結(jié)構(gòu)由位于帶狀桁架與巨柱間的H型鋼柱、梁組成，主要承受重力荷載。

在完成抗震審查及初步設(shè)計(jì)出圖后， 結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定，對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性又有了要求。經(jīng)結(jié)構(gòu)工程師的精細(xì)分析和設(shè)計(jì)， 從結(jié)構(gòu)類型、連接形式到每根構(gòu)件的驗(yàn)算，大大優(yōu)化了鋼材用量，統(tǒng)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)的理論用鋼量約86,040t， 與初步設(shè)計(jì)相比， 節(jié)省用鋼量34,258t，占初步設(shè)計(jì)用鋼量的28%，主要措施有： 栓接改為焊接， 節(jié)約了連接板、螺栓； 商業(yè)附屬樓由鋼結(jié)構(gòu)改為混凝土結(jié)構(gòu)； 主塔樓鋼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化等等。

為了確保這座巨型高塔的絕對安全，平安北塔的結(jié)構(gòu)工程技術(shù)進(jìn)一步體現(xiàn)在“超高層的風(fēng)致響應(yīng)研究”“罕遇地震彈塑性時(shí)程分析”“結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌分析”3個(gè)方面。

（1）結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)深圳氣象臺(tái)35年逐時(shí)近地風(fēng)記錄、近地面層及高層處的臺(tái)風(fēng)模擬，采用剛性模型高頻測力天平技術(shù)及氣動(dòng)彈性模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。風(fēng)洞試驗(yàn)研究表明，平安北塔所采用的沿高度向上逐漸縮小及在建筑物四角不斷變化體形與截面，能夠有效地減小由漩渦脫落所引起的橫風(fēng)向風(fēng)振，減小了作用在建筑物上的風(fēng)荷載。

（2）結(jié)構(gòu)工程師采用動(dòng)力彈塑性分析方法進(jìn)行地震工程的時(shí)程分析。本工程在7組罕遇地震波作用下結(jié)構(gòu)最大層間位移角1/177，小于規(guī)范1/100的層間位移角限值，滿足“大震不倒”的基本要求。巨型框架作為主要受力構(gòu)件能夠提供足夠的抗震承載力。

5 一層平面

6 建筑結(jié)構(gòu)豎向設(shè)計(jì)圖

7 第九十九層平面

8 核心筒結(jié)構(gòu)軸測

9 巨型桁架結(jié)構(gòu)軸測

（3）針對結(jié)構(gòu)非常規(guī)性破壞引起的連續(xù)性倒塌（Progressive Collapse），本工程分析了第50層的一根重力柱失效、48～50層之間的周邊桁架的斜桿失效、48～50層之間的周邊桁架整體失效等情況，分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)榫植繕?gòu)件破壞、失效而引起大范圍連續(xù)倒塌。整體結(jié)構(gòu)具有較高的抵抗連續(xù)倒塌的能力。

充分考慮施工和運(yùn)營的可行性

項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工期間，正是國內(nèi)超高層建筑快速發(fā)展的幾年，也趕上國內(nèi)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范的補(bǔ)充和完善。例如，結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范和消防設(shè)計(jì)規(guī)范均在過去5年中有過不斷的調(diào)整，在確保工程進(jìn)度、施工和未來運(yùn)營的可行性的前提下，CCDI的設(shè)計(jì)管理團(tuán)隊(duì)在現(xiàn)場大量增加了施工方、供應(yīng)方的技術(shù)確認(rèn)環(huán)節(jié)。

10 2015年年底的塔尖施工狀況

在與主體設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)互相提條件并確認(rèn)的過程中，在滿足現(xiàn)場施工進(jìn)度、設(shè)備采購排產(chǎn)加工進(jìn)度的要求下，在需要熟悉工藝流程、產(chǎn)品特性，多項(xiàng)工作并行下的輕重緩急排序以及認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)确矫娑继岢隽艘蟆ｍ?xiàng)設(shè)計(jì)和二次深化在平安金融中心的全程設(shè)計(jì)管理中是非常重要的內(nèi)容，盡管在技術(shù)責(zé)任與合約界面上也不完全對應(yīng)，但業(yè)主還是要求CCDI項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對現(xiàn)場所有出現(xiàn)的深化設(shè)計(jì)提供技術(shù)審核和確認(rèn)， 從鋼結(jié)構(gòu)深化加工圖、電扶梯排產(chǎn)加工圖、機(jī)房設(shè)備設(shè)施安裝圖、機(jī)電管線深化設(shè)計(jì)圖，以及所有室內(nèi)設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)圖等等數(shù)10項(xiàng)深化設(shè)計(jì)圖紙的審核及確認(rèn)。面對大量的深化設(shè)計(jì)審核與確認(rèn)，明確主體設(shè)計(jì)與專項(xiàng)設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)的責(zé)任界面工作要求尤為重要。在深化設(shè)計(jì)確認(rèn)前， 項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)有針對性的提前整理出對提交深化設(shè)計(jì)成果要求及審核重點(diǎn)。比如鋼結(jié)構(gòu)深化審核工作量大，審核過程中為節(jié)省審核時(shí)間、保證工期， 結(jié)構(gòu)工程師先獨(dú)立三維建模，與深化設(shè)計(jì)單位的模型重疊，審核構(gòu)件截面尺寸是否與設(shè)計(jì)相符，大大增加了效率，最后再核對細(xì)部的構(gòu)造做法， 確保加工圖紙正確性。

在主體結(jié)構(gòu)施工的1年后，機(jī)電總承包方才進(jìn)場，對當(dāng)時(shí)已施工的且是機(jī)房設(shè)備管線最多的地下室、塔樓核心筒內(nèi)的設(shè)備管線預(yù)留、預(yù)埋帶來難題。雖然現(xiàn)場管理要求地下室每往下一樓層施工前，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)必須先完成該樓層管線綜合的復(fù)核， 但畢竟設(shè)計(jì)方不了解未來施工方的施工組織和工序安排?，F(xiàn)場施工作業(yè)管線與土建結(jié)構(gòu)之間也是一個(gè)高難度的協(xié)同協(xié)調(diào)問題。同樣還有塔樓出地面后與外幕墻安裝方進(jìn)場前的銜接， 無法準(zhǔn)確對樓板預(yù)埋件位置的確認(rèn)時(shí)，皆增加了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對應(yīng)現(xiàn)場施工進(jìn)度和技術(shù)支持的難度。機(jī)電管線中最容易起沖突的空調(diào)風(fēng)管、水管與消防水管、強(qiáng)電橋架分屬兩個(gè)總承包方，各自因工程進(jìn)度的壓力經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)場需要協(xié)調(diào)的問題。

11 建筑幕墻細(xì)節(jié)

而在大型設(shè)備安裝、分部分項(xiàng)工程上，業(yè)主多采用了多標(biāo)段承包商、多供應(yīng)商的模式。比如鋼結(jié)構(gòu)加工3家供應(yīng)商和1個(gè)吊裝單位，電扶梯系統(tǒng)4家供應(yīng)安裝商， 弱電報(bào)警系統(tǒng)也分高低區(qū)兩個(gè)標(biāo)段兩家供應(yīng)安裝商， 室內(nèi)裝修工程更是隨著業(yè)主不同的功能定位同時(shí)進(jìn)行了7個(gè)標(biāo)段的分拆。每一家供應(yīng)安裝商都有其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作流程，技術(shù)人員配備不盡一致，提交的深化設(shè)計(jì)成果，在表達(dá)方式、工作方法、成果質(zhì)量等都有很大不同，出現(xiàn)的現(xiàn)場問題沒有同一性規(guī)律。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在審核確認(rèn)過程中要不斷地適應(yīng)和調(diào)整審核的重點(diǎn)和要求，同時(shí)當(dāng)深化設(shè)計(jì)單位變化時(shí)，會(huì)總結(jié)上一家圖紙的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提前溝通給下一家深化設(shè)計(jì)單位以落實(shí)以往審核成果，避免下一家深化設(shè)計(jì)單位重復(fù)錯(cuò)誤，確保加工圖紙的質(zhì)量，加快深化圖紙進(jìn)度確認(rèn)?！?/p>

12 建筑幕墻細(xì)節(jié)

13 平安金融中心辦公區(qū)主入口

14 一層電梯大堂

項(xiàng)目信息

項(xiàng)目名稱：深圳平安金融中心

客戶名稱：中國平安保險(xiǎn)（集團(tuán)）有限公司

項(xiàng)目地點(diǎn)：深圳市福田區(qū)益田路

設(shè)計(jì)時(shí)間：2009年

竣工時(shí)間：2016年

場地面積：18,900m2

建筑面積：460,700m2（其中計(jì)容建筑面積為388,700m2）容積率：20.5

建筑高度：593m

建筑層數(shù)：118層（自然層）

結(jié)構(gòu)形式：外伸臂混合結(jié)構(gòu)（Hybrid System with Soft Outriggers）

建筑方案設(shè)計(jì)：KPF（美國）

建筑/結(jié)構(gòu)/機(jī)電設(shè)計(jì)：CCDI 悉地國際

CCDI 設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)：莊葵、謝芳

室內(nèi)設(shè)計(jì)： KPF（辦公）、Benoy（商業(yè)）

結(jié)構(gòu)工程：Thornton Tomasetti

機(jī)電工程：JRP

垂直通道：JRP + Fortune Consultants

景觀設(shè)計(jì)：AECOM

可持續(xù)設(shè)計(jì)：ARUP

風(fēng)力設(shè)計(jì)：RWDI

交通設(shè)計(jì)：MVA

照明設(shè)計(jì)：Lighting Planners Associates

幕墻設(shè)計(jì)：ALT

標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)：Duttonbray Design

聲學(xué)：Westwood Hong Associates

15 通過藝術(shù)品來激發(fā)建筑的過渡空間

16 辦公區(qū)與商業(yè)區(qū)的連接空間（1-16圖片來源：悉地國際/CCDI）