■ 韓成林 牛利強(qiáng) 許盼盼
廈門中心大廈效果圖
“海者,閩人之田也”,被譽(yù)為“海上花園”的福建省廈門市,更是因海而生、向海而榮。明末清初,廈門港從東南沿海崛起,一艘艘商船滿載著異域的香料、藥物和奇珍異寶來到這里,又將中國(guó)的茶葉、絲綢、瓷器等運(yùn)往海外,廈門由此成為“海上絲綢之路”的重要起點(diǎn)。據(jù)說英文稱“茶”為Tea,正是借用了“茶”字在廈門方言中的發(fā)音。
400多年過去,如今的廈門港已成為世界性大港,被國(guó)家定位為四大國(guó)際航運(yùn)中心之一,2018年集裝箱吞吐量躍升至全球第14位。在這種大背景下,廈門迫切需要建設(shè)一座與其國(guó)際航運(yùn)中心定位相匹配、具備國(guó)際一流水準(zhǔn)的航運(yùn)中心總部大樓。
廈門中心大廈(原東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈)應(yīng)運(yùn)而生。這座總建筑面積61萬平方米、由6棟建筑錯(cuò)落組成的美麗建筑,是中國(guó)建筑大師崔愷的得意之作,于2017年金磚國(guó)家峰會(huì)召開時(shí)曾接受各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人的檢閱,一亮相便驚艷世界。
廈門中心大廈的建筑設(shè)計(jì)由第四屆梁思成獎(jiǎng)獲得者、中國(guó)工程院院士、中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院副院長(zhǎng)崔愷先生領(lǐng)銜設(shè)計(jì),以“山與海的對(duì)話”為設(shè)計(jì)理念,展示廈門海上花園的城市特征。項(xiàng)目整體建筑輪廓如同海浪潮汐,又似層層船帆,體現(xiàn)出“海”的氣勢(shì);梯田般層層疊疊的退臺(tái)提供了天然的觀海平臺(tái),給人以“山”的宏偉。
作為廈門全新建筑地標(biāo),廈門中心大廈的建設(shè)采用眾多環(huán)保節(jié)能技術(shù),并成為中國(guó)的綠色建筑典范。
順應(yīng)自然,還是征服自然?在看待人與自然關(guān)系的問題上,中西文明有著截然不同的意見。西方認(rèn)為人高于自然,甚至與自然對(duì)立。而在中國(guó)文化中,無論儒家、道家,主張的都是“天人合一”“道法自然”的思想。崔愷“本土設(shè)計(jì)”的理念即源于此。
崔愷將廈門中心大廈的設(shè)計(jì)理念闡述為“山與海的對(duì)話”。在海滄灣畔,建筑以閩南丘陵和梯田為靈感,通過層層退臺(tái)的形式,從裙房到塔樓自下而上逐層收縮,形成“山”的意象。
從空中俯瞰,退臺(tái)一層層疊加起來,猶如數(shù)十層切片,將建筑整體形態(tài)化整為零。退臺(tái)疏密有致的曲度漸變帶來了一種流動(dòng)的韻律感,實(shí)現(xiàn)了建筑高與低的重構(gòu)。因此,即使站在建筑腳下仰望,高達(dá)163米的塔樓也不會(huì)讓人感到有任何壓迫感。
遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,廈門中心大廈既像是卷積翻騰的層層海浪,又像是盤旋而升的座座梯田,還像是迎風(fēng)起航的只只帆船,讓城市天際線與海岸景觀形成呼應(yīng)與互動(dòng),真可謂“海外青山山外?!薄?/p>
建筑的外立面由單元式玻璃幕墻與金屬鋁板挑檐組成,出挑的屋檐、延展的平臺(tái)、通透的幕墻增強(qiáng)了室內(nèi)外的連通感,讓你無論站在哪一層,都能透過帶狀的玻璃幕墻,看到腳下的平臺(tái)和遠(yuǎn)處的海灣,獲得一種如在頂層的感覺。
建筑夜景照明設(shè)計(jì)也是從廈門城市特點(diǎn)出發(fā),光色由暖至冷漸變,暖色代表沙灘、巖石,藍(lán)白色代表大海、藍(lán)天,在“山”“?!钡男误w意向下,燈光猶如一波波潮水,不斷涌向天際,營(yíng)造出廈門獨(dú)有的濱海風(fēng)情。
月光下的廈門,華燈初上,漫步于海滄灣畔,你的目光一定會(huì)被這一座座“仙山”所吸引,它們流淌在半空中,倒映在大海里,隨著水波晃動(dòng),流光溢彩,如夢(mèng)如幻,讓人不禁想起郭小川寫廈門的那首詩——“大湖外、海水中,忽有一簇五光十色的倒影;那是什么所在呀,莫非是海底的龍宮?”
廈門中心大廈實(shí)景圖
廈門中心大廈夜景
在人類建筑史上,設(shè)計(jì)師與建造師就像是一對(duì)“歡喜冤家”。設(shè)計(jì)師天馬行空的想象,常常給工程師帶來各種難題,卻也同時(shí)推動(dòng)施工技術(shù)不斷進(jìn)步,促進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的產(chǎn)生。
退臺(tái)式懸挑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
廈門中心大廈幕墻 抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)
廈門中心大廈的獨(dú)特設(shè)計(jì),中建三局南方公司的建設(shè)者們帶來了兩大難題。
第一個(gè)難題是鋼結(jié)構(gòu)懸挑的安裝控制問題。由于建筑大規(guī)模采用退臺(tái)式懸挑結(jié)構(gòu),懸挑構(gòu)件數(shù)量約占構(gòu)件總數(shù)的2/5,其中懸挑長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)24米,如此之長(zhǎng)的懸挑結(jié)構(gòu),要分三層逐步向外傾斜,使得支撐鋼柱傾斜角度達(dá)61度,在高空中安裝的難度不亞于用吊臂“穿針引線”。與此同時(shí),懸挑結(jié)構(gòu)重達(dá)285.4噸,僅僅是自重就能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重變形,無法實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果。
中建三局項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人鄧孝璐介紹,為解決這些難題,項(xiàng)目建立了由8名技術(shù)骨干組成的BIM團(tuán)隊(duì),在鋼結(jié)構(gòu)精細(xì)化BIM模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化設(shè)計(jì),利用模型生成10萬張加工圖紙,大大提高鋼構(gòu)件工廠化制作精度。在鋼結(jié)構(gòu)安裝前,利用有限元分析軟件“排兵布陣”,確定懸挑結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的預(yù)起拱值,并采用三維動(dòng)畫全過程展現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)安裝,指導(dǎo)施工,確保施工方案安全可行。該項(xiàng)技術(shù)為項(xiàng)目贏得了中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)、中國(guó)建設(shè)工程BIM大賽卓越工程項(xiàng)目一等獎(jiǎng),并推動(dòng)項(xiàng)目承辦了全國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化、裝配式鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用觀摩會(huì)。
第二個(gè)難題是大面積多曲面玻璃幕墻安裝精度控制。建筑幕墻面積達(dá)22.6萬平方米,相當(dāng)于31個(gè)足球場(chǎng)大小,它們隨“梯田”外立面變化而呈現(xiàn)多曲面的形態(tài),單面最大沿長(zhǎng)達(dá)331米,累積誤差將帶來“差之毫厘,謬以千里”的后果。因此,消除累積誤差,實(shí)現(xiàn)上下層幕墻分隔統(tǒng)一是施工的難點(diǎn)。
針對(duì)這一難題,項(xiàng)目在深化設(shè)計(jì)時(shí),通過計(jì)算機(jī)預(yù)先分析測(cè)量數(shù)據(jù),針對(duì)性地在設(shè)計(jì)階段消除誤差,并綜合考慮施工安裝時(shí)的可行性;在幕墻加工階段,采用國(guó)際先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備,大大提高幕墻構(gòu)件的加工精度;安裝時(shí)則按照“總測(cè)誤差,分段吸收,單元調(diào)整”的原則,在測(cè)量中先確定幕墻的總體定位基準(zhǔn),然后將單棟主體進(jìn)行分區(qū)域放線,在分區(qū)內(nèi)即消除累積誤差,最終實(shí)現(xiàn)整體立面效果。
2016年9月15日,新中國(guó)成立以來閩南最大臺(tái)風(fēng)、當(dāng)年全球最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”在廈門登陸,登陸時(shí)最大風(fēng)力達(dá)17級(jí),65萬株行道樹被攔腰折斷或連根拔起,許多建筑屋頂和幕墻被掀翻刮飛。
而正面迎接臺(tái)風(fēng)的廈門中心大廈卻毫發(fā)無損,已建成的8.5萬平方米玻璃幕墻,8.9萬平方米水平挑檐鋁扣板、3700平方米百葉格柵,沒有一處松動(dòng)損毀。尤為難得的是,項(xiàng)目當(dāng)時(shí)還在建,幕墻抗風(fēng)環(huán)境尚未完全形成“閉環(huán)”,在巨大正負(fù)風(fēng)壓持續(xù)3個(gè)小時(shí)的“兩面夾擊”下,幕墻依然巋然不動(dòng),讓時(shí)任廈門市建設(shè)局副局長(zhǎng)、總工程師林樹枝贊嘆——“這是一個(gè)奇跡!”
古巴比倫“空中花園”的傳說令人神往,如果你行走在海滄灣畔,也看到一座座花園在“空中”綻放,請(qǐng)一定不要驚訝,它們就生長(zhǎng)在廈門中心大廈的退臺(tái)和屋頂上。
毋庸置疑,屋頂是崔愷所設(shè)計(jì)建筑的重要元素,廈門中心大廈項(xiàng)目竣工后,一層層退臺(tái)將種上本土花木,每棟樓屋頂上都會(huì)覆蓋綠化植物,總面積達(dá)上萬平方米,室外則采用復(fù)層綠化體系,種植喬木、灌木、草本植物,打造區(qū)域微生態(tài)系統(tǒng)……
試想一下,身處在大樓退臺(tái)之上,身邊被鳥語花香所縈繞,陽光灑落,海風(fēng)輕拂,不遠(yuǎn)處的藍(lán)天白云下,海浪翻卷,輕撫著金色的沙灘,宛然一幅和諧美好的畫面!
這種分享是一種以人為本的善意,它體現(xiàn)在建筑的每一個(gè)細(xì)節(jié)中。比如廈門中心大廈布局整體規(guī)整集中,和各方向道路保持良好呼應(yīng),方便人流與公共交通接駁;比如大樓每一層都采用挑檐,解決了大面積玻璃幕墻的遮陽問題;比如充分利用地形特點(diǎn),將自然光引入室內(nèi),大大提高主要功能空間室內(nèi)采光系數(shù);比如建筑基本呈南北向布置,底部設(shè)通風(fēng)廊道,夏季有利于形成清涼的“穿堂風(fēng)”,冬季景觀綠化則可遮擋冷風(fēng)……在這里行走,總會(huì)不經(jīng)意地放慢腳步,或停下來深深呼吸,在城市中心感受一份難得的愜意與清爽。
從另一個(gè)側(cè)面看,這種分享觀也是一種對(duì)自然的關(guān)照,意味著對(duì)有限資源更少的索取。廈門中心大廈是全國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)綠色建筑和建筑工程科技雙項(xiàng)示范工程,建筑采用海水源熱泵系統(tǒng),將海水中存在的大量低位能收集起來,在冬季把海水中的能量“取”出來,給建筑物供熱,夏季則把建筑物內(nèi)的能量“送”出去,釋放到海水中,以降低室內(nèi)溫度,而大量使用的Low-E中空玻璃,具有良好的保溫隔熱性能。建筑還建立了屋頂綠化滲透系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)和雨水收集系統(tǒng),為極度缺水的廈門節(jié)約寶貴的水資源。
廈門中心大廈退臺(tái)設(shè)計(jì)
千年潮未落,風(fēng)起再揚(yáng)帆?!?1世紀(jì)海上絲綢之路”的浩蕩東風(fēng),從海西一路吹來,鼓起廈門中心大廈的片片風(fēng)帆,廈門正從這里出發(fā),向著建設(shè)東南國(guó)際航運(yùn)中心的美好未來揚(yáng)帆遠(yuǎn)航!