平安金融中心结构设计研究综述

谈深圳平安金融中心大厦超高层建筑结构设计的绿色亮点r——超高层结构受力控制因素风荷载效应设计
丁一民
【期刊名称】《建筑设计管理》
【年(卷),期】2017(000)007
【摘要】深圳平安金融中心大厦是世界第四高、中国第二高、深圳第一高超高层建筑.对结构设计来讲,挑战性很大,难度性很大.结构设计,首先要解决超高层建筑结构超限设计问题,满足安全使用的功能,其次由于结构复杂、体量巨大,在保证结构安全的前提下结构的经济指标又是一个挑战.本文着重论述了针对超高层结构控制荷载风荷载,如何使用科学的风洞实验,实现超高层结构的安全性、经济性的结构设计,实现绿色结构设计节约钢材料的亮点.
【总页数】6页(P83-88)
【作者】丁一民
【作者单位】深圳平安金融中心建设发展有限公司,广东深圳 518048
【正文语种】中文
【中图分类】TU201.5
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深圳平安金融中心结构方案比较分析报告中建国际（深圳）设计顾问有限公司2008-12-8目录一.建筑结构体系构成二.结构工作性能三.结构方案的优缺点四.结论一、建筑结构体系构成按建筑结构体系的不同，分为推荐结构方案和结构概念方案。

以下分别对两种不同方案的结构构成特点进行分别论述。

1、推荐结构方案结构体系构成1.1 外筒外筒由四组矩形钢管V 形支撑、八根矩形钢管混凝土角柱以及四组“［”型矩形钢管混凝土框架共同形成空间外筒结构体系，既承受垂直荷载又提供了强大的抗侧刚度。

图1和图2分别给出了外筒结构构成的平面示意图和三维示意图，表1给出了外筒结构构件尺寸沿楼层变化。

外外TU B E 900X 48外外外-外外外外外外外900X 900X 50C 80图1 外筒构成平面示意图角梁矩形钢管混凝土外框柱(a) 矩形钢管混凝土框架(b) 矩形钢管V形支撑(c) 矩形钢管混凝土角柱(d) 外筒结构体系图2 外筒构成三维示意图表1 外筒结构构件尺寸沿楼层变化注：H×B×TC**——矩形钢管混凝土角柱截面长边边长×短边边长x钢管壁厚(混凝土强度等级)hxbxt——矩形钢管混凝土框架柱截面长边边长×短边边长x钢管壁厚h1xb1xtwxtf——H形框架裙梁的截面高度×截面宽度×腹板厚度×翼缘厚度1.2 内筒内筒由在四角及门洞口设置型钢的现浇钢筋混凝土剪力墙组成（如图3）。

通过在内筒关键受力部位设置型钢，改善了内筒的工作性能。

内筒门洞处采用800mm高的连梁，其跨高比在L/3~L/5之间，这些跨高比较大的连梁在罕遇地震下呈现弯曲破坏，可改善整体结构的延性性能。

增加内筒外侧墙体厚度，减小内侧墙体厚度即在获得较大的结构抗侧刚度又有效减少结构墙体占用的使用空间，且随着楼层墙厚逐渐减小，尽可能为建筑提供更多的有效使用空间。

外墙内墙图3 内筒平面示意图图4 内筒三维示意图表2 内筒构件尺寸沿楼层变化1.3 矩形钢管混凝土K型支撑伸臂桁架在建筑的设备层设置三道矩形钢管混凝土K型支撑桁架，连接角柱与核心筒，进一步发挥角柱与外筒的作用抵抗水平荷载，提供更大的抗侧刚度。

平安金融中心设计介绍——上部结构篇1.结构体系塔楼结构采用巨型钢斜撑外框架+劲性钢筋混凝土核心筒+伸臂钢桁架结构+空间带状桁架+角部V形撑体系.关于平安的结构体系,其实有不同的说法,也有叫“带外伸臂的巨型斜撑框架-核心筒结构”.在全国超限委员会给出的超限审查意见上,结构体系定义为“带伸臂桁架的巨型框架-核心筒结构体系”.再比如,我们曾经做的300米楼,结构体系为“带腰桁架的巨型框架-核心筒结构体系”.不管怎么说,像这种超高层建筑,包括之前已经介绍过的上海中心和上海环球金融中心,抗侧力体系一般由三部分组成：1）外围的巨型框架体系；2）内侧的核心筒体系；3）内外围之间的加强连接,通常采用伸臂的形式.按照这种思路,平安金融中心的抗侧力体系为：1.巨型框架体系：由巨型柱、巨型斜撑、七道带状桁架、角部V型撑2.核心筒体系：底部钢板混凝土剪力墙、上部型钢混凝土剪力墙3.框架体系与核心筒体系间连接：四道伸臂桁架平安金融中心与上海中心高度相当,风力也相当,但上海中心并未加巨型斜撑,这是什么原因？后续再介绍.上海环球金融中心加了伸臂,也加了巨型斜撑,那是因为环球金融中心伸臂未贯穿核心筒,对刚度贡献有限所致.上面两幅图已经清楚显示了抗侧力体系的主要元素,以下分别介绍.2.型钢混凝土巨柱巨柱采用型钢混凝土柱,混凝土强度等级从底部到顶部由C70渐变至C50,钢材等级为Q345GJ.巨柱在平面上近似为长方形,为了与建筑平面协调,其中在一个角部有调整.底部巨柱的尺寸约为6.5mX3.2m,在顶部逐渐减小至3.1mX1.4m.巨柱内埋组合型钢从下至上,厚度由75mm变化至25mm,但在带状桁架层加厚至100mm.巨柱截面形式与上海中心相似,即均接近为“王”字形.3.巨型斜撑在每两个相邻的周边桁架间布置一道巨型斜撑,形成外围的“巨型支撑框架”.该斜撑连接相邻两根巨柱,在每个区,始于下部周边桁架的上弦杆,止于上部周边桁架的下弦杆.角部黄色圆圈,表示轴力/弯矩/剪力在施工过程中释放,以减小弹性变形及短期徐变和收缩的影响.巨型斜撑的设置目的是为了满足巨型框架承担的剪力大于基底剪力10%这一要求.这是北京建研院专家提出的.虽然说上海中心也没有设置斜撑,但由于上海中心的巨柱是不断倾斜的,其巨型框架承担的剪力大于基底剪力的10%.北京专家要硬性执行这条大规定,也提出了三种加强框架剪力的措施：1）将标准层内框架梁加深；2）将巨柱改为斜柱；3）在塔楼立面,玻璃幕墙后加斜撑,斜撑的加设方式又可分为单斜撑和X形斜撑.最后经过计算对比,并与各个专业协调讨论,决定采用单斜撑方案.值得注意的是,单从基底剪力占比来说,上海中心与平安金融中心巨型框架都达到了50%左右.另外,要注意,斜柱轴力水平分量与剪力的区别.事实上,近些年,在广东省,框剪比10%的要求已经越来越淡化,很多项目已经不太关注这一指标.4.核心筒核心筒角部及相交处内埋型钢柱以增加核心筒的延性及刚度.核心筒外墙由地下F5到顶层厚度由1.5m变化至0.5m,其中地下5层~地上12层采用钢板剪力墙结构,周边设置型钢柱、型钢梁约束.核心筒全高设置800mm高的连梁,为满足抗剪条件,大约六分之一的连梁需要内埋型钢加强.同时,在办公楼层需要设置部分双连梁,允许机电设备管道在双连梁之间穿过.平安金融中心组合剪力墙中钢板墙钢板厚度为12~55mm,厚度大于30mm的钢板墙,其竖向缝采用焊接连接,厚度小于或等于30mm的钢板墙,其竖向缝采用高强螺栓连接.钢板墙的四周均需设置型钢框架,以对钢板墙形成约束,加强钢板墙的面外刚度.在楼层标高处、连梁中均设置型钢暗梁,在墙体端部两侧、门洞两侧均设置型钢暗柱,当墙体长度过长时,为满足施工阶段的局部稳定性要求,在钢板墙的面外设置加劲肋,为使柱两侧的混凝土对称浇筑,设置对拉钢筋笼.经计算,本工程构造栓钉的直径为22mm,双向间距为300mm,在型钢框架的斜向位置将栓钉加密一倍,双向间距为150mm.由于钢板将墙体分为两部分,墙体混凝土浇筑时,钢板两侧的混凝土需均匀下料,且钢板两侧混凝土浇筑时高度差不宜过大,以保证钢板的稳定性和定位的准确性.在钢板上开设直径300mm的灌浆流淌孔,以保证两侧的混凝土能顺利流淌.5.空间带状桁架共设置六道空间双桁架、一道单桁架及七道单角桁架,分别位于每个区的避难层或机电层.两层高的外伸臂楼层设置两层高的空间带状桁架及角桁架,其他设备层则设置一层高的空间带状桁架及角桁架.空间带状桁架及平面角桁架与巨柱连接,形成巨型框架.关于带状桁架的设置问题,北京建研院的专家有过讨论.初步设计时,带状桁架为单层,上海中心初步设计时也是单层,由于圆形平面存在扭转,审查时改为空间带状桁架.平安金融中心也一样,专家建议巨型桁架做成空间桁架,角部钢梁也尽可能做成空间桁架,共同形成封闭的环形空间桁架.由于角部桁架对建筑、机电影响较大,最后与专家协调,将角部桁架调整为宽度1.5m的单层带状桁架.6.角部V型支撑在建筑的各个角部设置一个巨型V型支撑.该V型支撑横跨多个楼层,两端分别连接巨柱和角桁架弦杆支座节点,承担角部竖向荷载并提高整体结构的抗侧刚度.7.伸臂沿塔楼全高设置四道钢桁架外伸臂.1、3、5区设备层设置两层高外伸臂,6区设备层设置一层高外伸臂.外伸臂与内埋与核心筒角部的钢柱相连,为了保证外伸臂传力的连续性,外伸臂弦杆贯穿核心筒,同时墙体两侧设置X形斜撑腹杆.根据需要,伸臂可贯通核心筒,也可不贯通核心筒.不贯通核心筒,有可能是因为建筑条件不允许,比如上海环球金融中心,也可能是不必要,比如两三百米的楼,刚宽比较大,不加伸臂,刚度不够,加了贯通型伸臂,刚度过大,在这种情况下,可选择非贯通型伸臂.但是,要注意节点的处理.我们曾参与的一个180米办公楼,核心筒高宽比23,就加的这种非贯通型伸臂.深圳湾有一座350米高的楼,加的也是这种非贯通型伸臂.非贯通型伸臂,有时又称“有限刚度伸臂”.8.结构抗侧刚度贡献上面这个表,抗侧刚度对比的计算指标是由结构顶点位移来确定的.9.重力体系楼面重力支撑体系由钢梁、周边钢柱、核心筒以及巨柱组成.周边的钢柱通过各区的周边桁架进行转换将荷载传递至巨柱.核心筒外部楼面体系为组合楼板和钢筋桁架楼板.典型的办公和交易层楼板厚度为120mm,在核心筒外部四个侧面区域为组合楼板,四个角部区域为钢筋桁架楼板.外伸臂弦杆所在楼层以及所有设备及避难层的楼板厚度为180mm,均采用钢筋桁架楼板.核心筒内部区域为现浇混凝土梁板楼面体系.10.刚重比计算平安金融中心按规范法计算出的刚重比在X向为1.40,Y 向为1.39.按规范,不能满足整体稳定性要求.怎么办？按上海中心的方法进行调整.由于规范规定的刚重比限值是在假定结构质量、刚度均匀的条件下得出的,实际项目可能与此假定偏离较多.平安金融中心质量分布下大上小,大部分质量集中在下部楼层,所以需要在规范法的基础上进行调整.刚重比完整的计算方法在很多文献中都有阐述,感兴趣的可以自行查阅.陆天天等人就上海中心大厦结构整体稳定性的问题,曾专门写过一篇文章,发表在建筑结构学报上.11.楼层最小剪力系数（剪重比）像框剪比一样,在当时,剪重比也是一个硬性指标,平安按7度0.1g设计,剪重比一定要满足0.012.如果要满足这个指标,意味着要将构件截面做得非常大,巨型柱与核心筒墙体就要占据大量的有效使用面积,建筑将无法使用.最后,经全国高层建筑抗震审查专家研究,在适当提高结构刚度的基础上,将要求满足的结构楼层最小剪力系数定为0.0102,然后在小震弹性设计时,全部楼层的楼层剪力按0.012/0.0102=1.176进行放大.现在,剪重比也不是一个硬指标,很多项目,直接根据放大系数进行调整,而不会因为剪重比不够将构件截面加大很多.框剪比、剪重比从诞生之初,就争议不断,很多专家对此都颇有异议,也有不少文献对这些问题进行了讨论,感兴趣的可以去读一读.不可否认的是,通过不断的质疑、讨论、修正,很多概念才逐渐明晰,技术才得以进步.站在现在的角度,看以前项目中曾让我们辗转反侧、寝食难安的问题,我们或许觉得当时有点大惊小怪、有些小题大做,但在当时,那些确实是比较严肃的问题,正是由于当时以及其后大量专家学者的小心论证,才有了今天我们的“胆大妄为”.从某种程度上来说,任何一个“肆无忌惮”的今日,都对应着一个“小心翼翼、如履薄冰”的昨天.技术的进步,难以跳跃.个人的进步也是如此.12.巨型型钢混凝土柱柱脚由于本项目所采用的型钢混凝土截面较大,基于诸多难点,采用有限元法进行柱脚设计.另外,柱脚设计中用到了柱脚锚栓支架.其主要作用是在施工阶段,浇筑底板及承台混凝土时,固定柱脚锚栓,防止其滑动和偏位.支架角钢立柱下底板埋件位于桩顶部,在桩基施工时进行预埋.另外,为保证柱脚的施工安装方便,一般在柱脚周围筏板都预留坑.该预留坑尺寸为4.8X8.0m,在钢骨安装完毕后进行预留坑内的钢筋绑扎,钢筋绑扎完毕后二次浇注.为保证柱脚下混凝土不被压碎,经计算确定,柱脚底板下设置4层双层双向直径40mm的三级钢.13.重力荷载作用下变形分析及控制平安金融中心结构竖向构件主要是8根巨柱和核心筒,且都是内含型钢的钢筋混凝土构件,由于巨柱和核心筒在重力荷载作用下的压应力水平不同、含钢率不同,因此其竖向变形也不同.变形差会对连接两者的伸臂桁架产生附加内力,同时影响楼面的水平度.为消除或降低部分构件在重力荷载作用下的附加内力,主要采取的措施有：1.伸臂腹杆后装,弦杆先铰接后刚接；2.斜撑一端后装；3.带状桁架弦杆所在楼层与弦杆相连的混凝土楼板设后浇带；4.楼面施工荷载不超过2kN/㎡.根据计算结果,主体结构完工时,竖向最大变形发生在中部,位于巨柱的64层和核心筒的59层,对应最大变形分别为87mm和103mm；根据不同阶段核心筒和巨柱的竖向变形差沿楼层分布图,可以看出,底部楼层变形差较小,且随时间增长变化较小；上部楼层由于累积效应及收缩、徐变滞后,变形差增长较快,随着时间增长变形差逐渐增大.结构设计中施工模拟已考虑伸臂桁架腹杆后装,弦杆先铰接后刚接,但没有考虑主体结构完工后核心筒和巨柱竖向变形差对其内力的影响.经过计算,4道伸臂桁架腹杆投入使用20年后由于混凝土收缩、徐变引起的附件内力,与构件材料设计强度的比值为9%~14%.为了补偿竖向构件的竖向变形,可在施工时预留一定高度,使之在设定阶段达到设计标高.在重力荷载长期作用下,巨柱和核心筒竖向压缩变形不同,其预留高度也不同.投入使用1年时,竖向变形基本完成,将此阶段作为竖向构件标高预留高度的计算时间点,通过各层标高预留高度,投入使用1年时竖向构件各层达到设计标高.根据计算,巨柱最大楼层标高预留高度为149mm（79层）,核心筒最大楼层标高预留高度为170mm（83层）.。

平安金融中心设计介绍——基础及施工篇1、桩基工程平安金融中心基础共有人工挖孔桩167根,抗压桩54根,抗拔桩113根.其中,巨型柱及核心筒下的人工挖孔桩桩端持力层为微风化花岗岩,其余桩桩端持力层为中风化花岗岩.本工程中的8个巨型柱桩基采用柱下单桩布置,由中心混凝土墙体围成的核心筒桩基采用墙下集中布置.这是因为若在柱下采用多桩布置,由于巨型柱产生的冲切力巨大,桩基承台厚度需要达到9m方能满足承台受冲切承载力的要求.同理,若核心筒桩基采用小直径多桩布置,桩基承台也需要很大厚度才能满足承台受冲切承载力的要求.这样会导致基坑开挖深度过深,对周边环境及地铁运营造成不利影响.塔楼桩基桩顶相对标高-33.2m,巨型柱下单桩桩径8.0m,扩大头直径9.5m,桩长约为30.9m,单桩竖向承载力特征值Ra=708460kN；核心筒墙下桩桩径5.7m,扩大头直径7.0m,桩长约20.2m,单桩竖向承载力特征值Ra=384650kN,筏板承台厚4.5m.扩大地下室及上部11层裙房,其建筑自重及其上作用的永久荷载标准值的总和尚不足以平衡地下室水浮力,故采用抗拔桩,桩径1.4~2m,扩底直径1.8~3.5m,桩长平均值L=17m,桩端嵌固于中微风化花岗岩,单桩竖向承载力特征值Ra=23700kN,单桩抗拔承载力特征值为10000kN,同时为满足地下室各局部区域的抗浮要求,实际共布置207根承压抗拔桩.底板厚1m,承台厚2m.本工程桩基工程设计与施工的难点是在29.8m深的基坑内开挖深度为35m的巨型桩的同时,要保证地铁一号线的正常运营.桩径8m巨型桩的护壁厚度为750mm,单节护壁长度为650mm,桩身采用C45混凝土,护壁采用C45早强混凝土.桩基施工前,对桩周两排微型桩进行超前支护,微型桩桩径220mm,内放置12.6号工字钢,采用一次常压及二次压力注浆并掺入碎石.挖孔桩开挖后,每当开挖深度超过300mm时,立即喷射70mm厚C20混凝土.对巨型桩设置钢筋直径为32mm的钢筋笼3道,其中2道设于桩周,另1道设于桩半径的1/2处.2、超深基坑工程1）基坑设计难点基坑开挖深度33.8m（塔楼）,周长550m,属于超深超大基坑；基坑周围有多栋在用的高档商场、住宅及办公楼,基坑开挖要考虑对建筑物的影响,建筑物边线距离基坑边在20m左右,且要考虑基坑施工期间不能对居民区和商铺营业产生影响；附近有市政管线和地铁1号线,最近的电缆管线距离基坑边只有3.8m,北侧还有正在运营的地铁1号线,地铁口及风亭紧邻基坑边,最近处仅3m,东侧有拟建高铁线,距基坑边24.3m；由于临近地铁,地铁运营要求地铁相关构筑物位移不超过20mm,轨道竖向变形不大于4mm,对基坑开挖深度达33.8m,且存在透水层的情况下,这个位移控制对支护设计提出了很高要求；基础采用的人工挖孔桩桩径达到8m（开孔9.5m）,基坑支护设计时要充分考虑基础施工,不仅支护体系和支撑立柱要避开大直径挖孔桩,而且要考虑土方开挖及出土需要.基坑与周边建筑及地铁关系平面图2）基坑支护方案基坑开挖深度较大,且周边具有市政管线、地铁和建筑物等,锚索的长度会在基坑受到限制,与锚索方案相比,内支撑方式较好.一般地下连续墙造价较高,排桩在深圳地区基坑中应用较多,主要有旋挖桩和钻孔咬合桩,相比其他桩型,排桩的施工工艺成熟,施工设备多,因此选择排桩+内支撑支护方案.考虑基础施工限值,支撑采用钢筋混凝土双环支撑结构,其中南侧采用单环支撑,北侧单环直径较大,采用环中套环的内支撑,圆环与支护桩之间采用4道钢筋混凝土撑.基坑平面布置图主体结构核心筒布置在圆环撑内,这样核心筒施工不受支护的影响,其中主塔位置的大圆环支撑采用双圆环形式,外环内径为92.5m,内圆环内径62.5m,裙楼区域采用单圆环布置,圆环内径60m.立柱采用钢管混凝土,立柱设置均避开了基础及主体结构的柱,钻（冲）孔混凝土灌注桩为立柱基础.北侧典型支护剖面图3）基坑止水设计方案场地内还透水层（中粗砂、粉细砂及粗砾砂层）,且对支护结构的变形要求比较严格,最终采用三重止水措施：高压旋（摆）喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土.4）土方施工方案基坑开挖量达到55万㎡,为了加快出土速度,在南侧环形内撑内布置了出土栈桥,栈桥宽7m,内侧设有1m宽的应急人行道.栈桥采用钢管立柱及槽钢连梁连接,且与基坑内支撑和环撑分开.3、组合楼板（钢筋桁架楼承板）1）由于钢筋桁架楼承板的底模仅作为施工中模板,且为满足维修年限不小于50年、使用期间不锈蚀的要求,故选用镀锌层两面总计不小于120g/m2的桁架板.2）钢筋桁架楼承板在使用阶段,应进行楼板的正截面承载力验算、楼板下部钢筋应力计算、支座裂缝控制计算以及挠度计算等；在施工阶段需对桁架进行上、下弦钢筋强度验算和稳定性验算、腹杆钢筋稳定性验算以及桁架挠度验算等；钢筋桁架楼承板的最大挠度应按荷载的标准组合进行计算,挠度与跨度的比值应不大于L/180和20mm中的较小值.3）钢筋桁架楼承板在施工中常常遇到升板、降板等特殊位置,其节点做法如下图.4）钢筋桁架楼承板平行于钢梁处,镀锌底模在钢梁上的搭接不小于30mm.钢筋桁架楼承板垂直于钢梁处,模板端部的竖向钢筋在钢梁上的搭接长度不宜小于50mm,且应保证镀锌底模能搭接到钢梁之上.5）若设计要在楼板上开洞口,施工应预留洞口.应按设计要求设洞口边加强筋,四周设边模板,待楼板混凝土达到设计强度后,方可切断钢筋桁架楼承板的钢筋及底模.6）钢筋桁架楼承板模板就位后,立即将其端部的支座钢筋与钢梁点焊牢固.沿长度方向将镀锌底模与钢梁点焊,焊接采用手工电弧焊.待铺设一定面积后,必须及时绑扎板底筋,以防钢筋桁架侧向失稳.。

平安金融中心大厦设计介绍—建筑篇平安金融中心大厦设计介绍共分为三篇,建筑篇、上部结构篇、基础及施工篇.此为第一篇.1、项目概况平安金融大厦是一幢以甲级写字楼为主的综合性大型超高层建筑,其他功能包括商业、观光娱乐、会议中心和交易等五大功能区域,总用地面积18931.74㎡.总建筑面积46万㎡,其中,办公32万㎡,商业6万㎡,地下室7万㎡.本项目包括一栋地上115层的塔楼,顶层楼面高度549.1m.还包括一个11层高的商业裙房,用来作为零售、办公、餐饮和大堂等.地面以下为五层地下室,用作零售、泊车等功能.平安金融中心大厦原计划设计高度为660m,建成后将超过上海中心,成为中国第一高楼.但后面据说因为航空限高的原因,最终将高度锁定在600m.平安金融大厦曾在2013年3月责令停工,原因是涉嫌使用海砂,引起舆论关注.深圳市住建局对其进行抽芯监测,结果显示,平安金融中心大厦混凝土氯离子含量符合标准要求.2、建筑方案平安金融中心由KPF建筑师事务所设计,KPF在全球设计了很多超高层建筑,包括108层的香港九龙车站大厦、480米高的香港环球贸易广场、492米高的上海环球金融中心、288米高的上海恒隆广场等.平安金融中心作为全球顶尖高楼之一,在方案阶段就吸引了KPF、SOM、FOSTER这样的世界顶尖建筑方案设计事务所.KPF中标之后,对建筑方案又进行了调整,所以我们现在看到的平安大厦和KPF投标方案有较大不同.话说,FOSTER的投标方案与目前在建的华润总部大厦有些相像.3、建筑平立面塔楼设计的主要原则是基于对称的锥形建筑形态.建筑基底部分舒展,塔楼朝着细长的塔尖慢慢升高.塔楼四角为玻璃,立面由玻璃与竖向的石材翼组成,既古典又现代.回忆早期的摩天大楼,塔楼细长的建筑形态既具时代感又富标志性.4、竖向交通像平安这样的高楼,竖向交通就显得很重要.密集恐惧症的人可以感受一下这个.平安金融中心电梯系统是怎样安排的呢？据有关文件介绍,平安金融中心从电梯可用数量、电梯管理系统等多方面保证了楼体运输功能.拥有7大分区高效高速运输系统,80部电梯高速电梯穿梭,含45台双层轿厢电梯,其中12台高速双轿厢电梯连接地面大堂和空中大堂,每个空中大堂均有6部穿梭电梯服务,同步配有31部扶梯,2部高速消防电梯贯穿整座楼体.大楼高速电梯最快可达10m/s,平均等候时间达到CIBSEGuideD标准,采用目的楼层智能化电梯控制系统和人群感应系统,保证运行效率.据说,45分钟时间可将2万人送上顶楼.对这种超高层大楼,电梯一般有这几种类型：1）空中转换式,即在二区或者三区以上设置空中大堂进行电梯转换,同时需要设置穿梭电梯直达空中大堂.2）分区布局式,对这种方式,不用设置空中大堂转换,各分区电梯由地面直达.3）双层电梯,这种方式可充分利用电梯井,但要求标准层高度一致,双层穿梭电梯可最大程度地将高区乘客带到空中大堂,然后再由空中大堂换乘分区电梯.5、防火分区根据规范要求,当设有自动喷水灭火系统时,每个防火分区面积不超过2000㎡.塔楼1区的使用面积为2807㎡,大于2000㎡,因此,按要求,将每层划分为两个防火分区,可采用防火墙结合防火门或防火卷帘的方式分隔.2区至7区办公层使用面积均小于2000㎡,因此将每个办公楼层定为一个防火分区,核心筒采用防火墙、防火门单独保护以做疏散辅助作用.6、阻尼器为提高塔楼在风振作用下的舒适度,与上海中心大厦一样,平安金融中心也设置了阻尼器,在第112层内筒对角分别设置TMD,单个TMD钢球重400t.7、可持续发展措施作为华南第一高楼,以及全球可持续发展设计理念的引领者,平安金融中心严格参照绿色建筑设计标准,项目设计上采用节能型幕墙系统、错峰的冰蓄冷空调系统、冷却塔水冲厕、雨水回收系统、裙房屋顶垂直绿化、低碳交通工具、节水型洁具等节能环保措施,窗帘太阳自适应控制系统、大面积节能LEED泛光照明系统、冰蓄冷空调系统等多项绿色技术,使得建筑总体节能绩效显著.比起同等规模的传统建筑,能够节省46%的能耗,比起ASHRAE标准能再节约18-25%的能源.。

垂直巨构：平安金融中心设计完成度解析庄葵【摘要】平安金融中心作为世界级的巨型高层建筑,CCDI在设计合作和深化中面临着复杂的全程设计管理责任.本文从多方顾问协作、建筑形态和材质推敲、交通关系优化、结构专项深化以及在施工和运营的可行性协调等角度,简述了平安金融中心在多年设计历程中遇到的方方面面的挑战和困难,保障超高建筑从设计到实施的完整界面,最终实现这座地标建筑的社会和城市价值.【期刊名称】《世界建筑》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】6页(P122-127)【关键词】巨型高层建筑;平安金融中心;设计完成度;复杂工程;悉地国际【作者】庄葵【作者单位】悉地国际【正文语种】中文面向多元协作的设计管理在一座历史不到30年的城市建设巨型高层建筑意味着一个“世界性”的工程。

对于平安金融中心而言，不仅建筑的高度是世界级的（593m），参与设计顾问的30多家专业机构也是世界级的，包括建筑、结构、机电、BIM、室内、景观、幕墙、照明、标识、防雷设计，以及在商业策划、地下交通、电梯、消防、声学、物业管理、发电机排烟、地下室防水、擦窗机、抗震阻尼、风洞试验、可持续设计、LEED认证以及更多的专项顾问公司，不同的团队来自多个国家和地区，可谓一次真正意义的“世界合作”。

在这样一个复杂工程的协作进程中，CCDI作为承担落地最大责任的建筑综合设计机构，协同业主一起对项目建造的全程各节点进行着管控和工程技术服务。

在2008年10月- 2010年12月的主要设计和出图阶段，主体建筑各专业施工图出图总量多达4000张，而在当时，CCDI的服务周期其实仅仅完成了1/4。

在2011年之后的全面施工配合阶段，设计管理涉及的服务内容包括技术交底、图纸答疑、现场技术协调、各种专项设计深化技术确认（钢结构、幕墙、电梯等）、设计变更以及变更设计的修改配合、施工组织方案协调配合、后期运营管理预案评估协调配合，以及每周的现场例会和专题论证会，直到2016年整座建筑竣工落成，至今已运营近两年，取得了良好的社会反馈。

对裙楼用途的策略性调整建议一、 前言平安金融大厦裙楼有四层，共计建筑面积26232平方米。

从建筑设计阶段开始，就准备将此裙楼部分作为商场之用，对于本案的商业规划，高力公司忠于业主的委托，倾力于商业组合的可行性、可及性、其分析报告已如前章所述。

在作业过程中，我们认为此裙楼的商业用途可以考虑规模的调整，例如降低商业零售比例，或是增加其为办公楼的空间使用，或许更符合将来的收益。

在此亦就策略修正建议分述如后。

二、 从建筑设计角度考虑（一）建筑外观设计从平安金融大厦的效果图很明显就可以看出来，该裙楼部分的设计风格属于古典式廊柱型建筑。

该建筑设计典雅庄严，体现了业主深厚的文化内涵和强大经济实力。

但此裙楼的外观设计并不适合用作商场。

该设计不具备一个现代商场外观所必需的时尚、明快、富于动感的风格。

而且，该外观设计也使裙楼的外立面不再适合张贴广告，做彩色霓虹灯，这一点也使该裙楼在用作商场规划时存在困扰。

从我们进行的消费者研究也可以发现，在无提示条件下，消费者们都认为该建筑外观设计象博物馆、海关、政府办公楼，没有人认为该建筑是商场。

（二）建筑平面设计从裙楼的1－4层平面图可以看出，裙楼每一层的平面设计均可分成四小块，每一个小块面积不过1000平方米，小块之间只有狭长的通道相连，这样的布局使每一层平面均显得非常零散，不仅大型商家难以在其中开展营业活动，消费者的活动动线也不会形成对消费影响巨大的回廊效果。

显然，这样的平面布局非常不适合用作商场。

高力公司在以前的报告中也曾经提出过对这些不利方面的修改意见，比如在中庭东侧增加一条廊道，以形成回廊效果；取消旋转楼梯并加宽中庭边的廊道，使消费者在不同区块间通行更方便等。

然而，这些建议只能改进了这些不利因素，无法从整体上改变裙楼平面不统一的状况，毕竟，裙楼为塔楼部分做出了重大让步。

三、 从市场角度考虑平安金融大厦所在的陆家嘴金融区，是上海的CBD。

无论从目前的状况还是将来的规划来看，该区域都是以办公为主导的功能。

结合“济南平安金融中心（建筑高度 360 米）”项目谈超 250 米以上高层建筑的设计心得前言随着城市化的高度发展，CBD 区域的集中化，中国的超高层建筑不断涌现。

超高层建筑，就像一条站立起来的街道，节约了土地，树立了城市形象，但越是向高处发展，对设计的要求就越高。

济南平安金融中心项目，位于中国山东省济南市 CBD 中心区，总用地面积10868 平方米，总建筑面积226278 平方米，由一座塔楼和裙楼组成，塔楼高度360 米，功能为办公，裙房高度 24 米，功能为商业。

（附图 1）建筑设计超高层建筑的设计，相对主要的是建筑形体的设计，下面谈一谈超高层建筑形体确定的基本条件和与之紧密相关的超高层消防设计。

一、超高层建筑形体的确定建筑高度超 250 米以上高层（以下简称超高层）建筑形体的确定，除了草方案以外，可谓是一个复杂而艰巨的过程。

形体的确定，就是要满足面积和高度的平衡。

面积的因素是标准层和层数，高度的因素是层高和层数，相互间的关系又紧密地交织在一起。

标准层的确定，需要办公区进深和核心筒的确定。

超高层办公区的进深，通常取 9-12 米，但是需要注意的是，建筑高度超 250 米以上的高层，必须设环形走道，即使是一层一户的设计，这就使进深变成办公区+走道。

超高层建筑的核心筒，在高区会缩小，这也是超高层建筑的形体大多为收分状越高越小的一个原因。

（附图 2）核心筒的确定，又有电梯、楼梯、机电选型等因素。

尤其是电梯，需要根据等候时间、电梯价格等多方面因素确定方案，精心计算每个办公区的电梯数量，最好能结合避难层进行办公分区的设计。

是否采用转换穿梭电梯、是否采用摆渡电梯、是否采用双轿厢电梯、是否采用目的地选乘、采用几个转换大堂等诸多条件，每一个均会改变整个计算。

建筑高度超 250 米以上的高层，除消防电梯外，还需要另配一部几乎等同于消防电梯的备用疏散电梯，疏散楼梯的数量，则是需要额外增加一部。

层高与层数的确定，与规划条件、净高要求、结构形式、机电管道密不可分，也影响了超高层的造价。

结构设计平安度专题讨论综述1999年5月14日。

中国土木工程学会邀请在京的部份专家，举行了为期一天的结构设计平安度专题讨论会。

来自设计、科研，高校。

政府部门等16个单位共28名专家参加了会议。

中国土木工程学会秘书长唐美树，常务副理事长。

国家建设部总工姚兵。

建设部科技司司长李先逵前后在会上致词，强调了对平安度问题展开讨论的重要性，中国土木工程学会并将于明年5月在杭州召开第九次年会，结构平安度将作为年会的要紧议题。

讨论会由中国土木工程学会学术委员会副主任刘西拉教授主持。

与会专家各抒已见，其中既有共识，也有不同乃至对立的意见。

以下是讨论发言的简要归纳。

一、关于靠得住度设计理论靠得住度理论是分析结构平安性的一种有效手腕。

我国已公布统一标准，要求结构设计标准按靠得住度理论设计。

70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计标准别离采纳不同的设计方式体系，在平安度的表达形式上互不相同，给设计或教学都造成不便，80年代用靠得住度理论率先加以统一。

可是，对标准采纳靠得住度理论，和这一理论可否将各类结构的平安度都统一在同一体系中，专家们持不同意见：（1）以为我国标准采纳了先进的靠得住度理论，用失效概率气宇结构的靠得住性，通过将抗力和作用效应彼此独立。

将随机进程化为随机变量并以体会为校准点，成功地将这一理论用于建筑结构设计标准中，这是我国标准先进性的一种表现。

工程设计采纳靠得住度理论为国际标准组织（ISO）所提倡，是国际上大势所趋；多次国际平安度会议也偏向于采纳ISO提出的在设计标准中采纳靠得住度理论的原那么。

靠得住度理论一样重视体会，靠得住度取值用校准法确信。

（2）以为靠得住度理论是分析和气宇结构平安性的一种先进手腕，但在应用上还有其局限性，理论本身也有一些方面未能冲破，比如结构靠得住度分析的三个约束条件：将抗力与作用效应分离，将随机进程变成随机变量，和将截面承载力的平安指标β作为结构的靠得住指标，随着熟悉的进展都值得质疑。

济南平安金融中心设计简析，形态来自泉水喷涌的动态轮廓
济南平安金融中心项目位于济南CBD核心区域，占地面积约1.1万平方米，建筑面积约23万平米，主塔楼高360米，是济南在建第二高楼、山东第四高楼。

济南平安金融中心集5A甲级办公楼、五星级酒店、商业购物中心于一体，是未来济南CBD标志性建筑之一，也是济南打造山东省金融中心的主要空间载体。

在济南CBD“五指山”超高层建筑中，平安金融中心代表了“河”元素。

济南“五指山”是指济南CBD五座超高层塔楼：中信泰富（330米）、平安（360米）、绿地（428米）、复星（260米）、华置万象（241.5米）。

五座建筑形态各异，分别以“山、泉、湖、河、城”为元素，组成富有特色的城市建筑群。

济南平安金融中心由美国KPF建筑事务所设计，形态和建筑表现形式来自济南泉水喷涌的动态轮廓。

两个不断变化的曲面包围塔楼，在底部的衔接处打开，形成了一个南向邀请式入口。

光滑横向的条纹以及丰富的幕墙系统体现出塔楼的简洁、灵动的气质。

构成塔楼的两
个曲面汇合向上形成优美的流线，加强塔楼的地标性并使其对周围景观视野最大化。

地点：中国济南
预计完成时间：2022年
占地面积：约1.1万平方米
总建筑面积：约22.7万平方米办公：约 13.3万平方米
酒店：约1.5万平方米
商业：约2.6万平方米
建筑高度：360m
建筑功能：办公+酒店+商业
济南平安金融中心，你有「在看」吗？▼。