中信大廈
設計結束時間
2014年12月
竣工時間
2019年11月
建筑功能
地上:辦公、多功能中心、會議中心;地下:銀行營業廳、地下車庫、相關設備用房
設計使用年限
結構設計使用年限50年,耐久性100年
建設用地面積
1.1478ha
總建筑面積
43.7萬㎡
地上面積
35萬㎡
建筑高度
528m
建筑層數
地上108層,地下7層
合作設計
Kohn Pedersen Fox Associates、科進(亞洲)有限公司 、奧雅納工程顧問(上海)有限公司 、中信建筑設計研究總院有限公司
北京CBD核心區Z15地塊項目,又名“中信大廈”。地上建筑面積35萬平方米,地下8.7萬平方米,地上108層,地下7層;高度達到528米。塔樓造型靈感來源于中國傳統禮器“尊”,具有收腰的身形特點。這種形體下,建筑在較高處樓層的面積適當增大,從而獲得寶貴的高空體驗。
中信大廈是包含了無數技術難題的超級工程,在設計上借助整體設計思想,以建筑品質為訴求,通過精細的工作界面劃分、完善的專業計劃協調,力求目標的可控實現。同時,借助于BIM手段,建筑師得以在一個前所未有的層面上對建筑進行掌控,最大限度地保證了建筑的設計質量。
建筑專業-設計理念與技術策略
中信大廈位于北京市東部商務中心區核心區域,高度528米。中信大廈從中國傳統禮器‘尊’的形體特征中汲取造型靈感。經過抽象處理和比例優化,形成“中國尊”高雅秀美的獨特造型。項目建設用地東至金和東路,西至金和路,北側隔12米公共用地接臨光華路,南側隔文化中心用地與核心區中央綠地相鄰至景輝街。建筑面積43.7萬平方米,地上108層,集甲級寫字樓、會議、商業、多功能中心等功能于一體。目前中信集團已經攜中信銀行入住Z1-Z3及Z7區,阿里巴巴準備入住Z5區,Z4、Z6區面向高端用戶出租。
項目采用整體設計策略,根據自身特點制定建筑系統框架體系,為設計協同、技術控制、運行管理提供保障。首次提出超高層模塊化設計理念,將復雜設計體系化,通過協同平臺將各系統有機結合,高效完成多人、多團隊、多顧問的設計工作。根據超高層建筑的特性采用模塊化設計,依據巨框結構邏輯將建筑分為十個分區、五個功能模塊,所有垂直交通、設備運行、安全防護等功能均按照模塊化概念布局,對于減少運輸壓力、合理布局機電及各功能、減小煙囪效應、降低火災風險均有原則性貢獻。
為保證設計精度和效率,堅持全過程、多系統集成的BIM設計,實現從方案階段至運營階段的全過程BIM主導及參與,大幅縮短工期,提高設計質量。
堅持高標準的綠色技術應用策略??刂仆饽粔Υ皦Ρ仍?.44,采用雙中空Low-e玻璃,氣密性能達國標4級,結合高熱工性能,較國標節能7.7%。設置了冰蓄冷結合大溫差空調系統,有效降低運行能耗。已獲得國家三星級綠色建筑設計標識和國際LEED-CS金級認證。
采用雙轎廂穿梭電梯達到降低能耗、提升速度、同時節約核心筒面積的目的。采用躍層電梯保障施工期間豎向運輸通道,提升速度達到施工電梯的4倍。
開展風環境專項研究,通過多種手段及計算機模擬控制煙囪效應。
基于項目造型特點,采取精細化幾何控制手段,通過節點設計將單元板塊類型減少至1696種。
采用永臨結合消防水系統,確保工程不出現消防盲區時段,開創超高層建設領域的先河。
為實現高完成度的建筑品質與成本控制、提高建造速度,注重采用裝配式及工業化技術,外幕墻采用單元式幕墻,內隔墻采用ALC條板,樓板采用復合樓板,主要受力體系大量采用鋼結構,采用預制樓梯、預制立管。
項目投入使用后,已經有中信集團、中信銀行和阿里巴巴相繼入住,在短短一年內入住率已經達到75%。中信入住CBD核心區,對于核心區將有一定的聚集效應。
項目立意新穎,取之于傳統文化寓意,也增強了文化自信。同時,中信大廈是超高層建設史上建設速度最快的建成項目。它在超高層設計、建造加工方面又取得許多技術突破,達到同類建筑的領先水平,對于后期的超高層建筑設計具有一定的借鑒意義。
結構專業-設計特點
中信大廈結構體系采用巨型支撐外框筒-混凝土核心筒的雙重抗側力體系,其中巨型支撐框筒由巨型柱、巨型斜撐、轉換桁架以及次框架組成?;炷梁诵耐舶ǖ撞亢晚敳康膬戎娩摪褰M合墻和位于中部的內置鋼板支撐組合墻?;A形式為樁筏基礎。
大廈具有受力復雜、體型特殊以及長周期等特點,確定適合的抗側剛度是結構設計首要內容,在滿足規范要求的剪重比、剛重比、位移比、受剪承載力比、外框剪力分擔比以及位移角等技術控制指標的前提下,如何更好地實現建筑效果,提高大廈的舒適性,增加結構自身的耗能,給結構設計帶來新挑戰。具體有如下幾方面創新:
1) 運用高烈度區巨型超高層高性能抗震設計創新方法;
2) 考慮長期效應的超大巨型組合結構的設計;
3) 多邊多腔鋼管混凝土巨型分叉柱的設計;
4) 巨型多腔鋼管混凝土柱非埋入式抗拉組合柱腳的設計;
5) 巨型超高層超大超厚基礎底板主裙樓無縫設計;
6) 內置鋼板支撐混凝土組合墻的設計;
7) 內置三鋼板高強混凝土疊合墻的設計;
8) 鋼新型軟鋼耗能減震雙連梁的設計;
9) 巨型外框筒建筑結構參數一體化找形設計;
10) 大量運用BIM技術有效提高設計質量效率、縮短建設工期、提高設計質量、踐行節能環保、綠色設計建造的理念。
暖通、空調:
(1)本項目暖通空調系統全年能耗指標約為 70 kWh/m2,領先北京市節能設計標準參照建筑(約 94kWh/m2),能耗水平大幅降低,屬于標志性的超高層綠色建筑。
(2)冷卻塔的散熱問題:冷卻塔只能設置在室內設備層,通過CFD模擬計算,對不同布置的冷卻塔散熱進行模擬計算,選擇最合理的布置和冷卻塔型號??照{用冷卻塔采用側向進風、側向排風散熱方式,軸流風機安裝方式采用引風式。
(3)空調系統設備設有能量調節的自控裝置。冷熱水泵采用變頻調速運行??照{冷水(熱水)采用10℃大溫差運行。
(4)辦公區空調冷水采用10℃大溫差,空調箱和風機盤管串級利用。
(5)空調風系統采用大溫差送風。
動力:
(1)本項目熱源利用市政熱力,采用板式換熱器及熱水泵。冷源采用冰蓄冷裝置、雙工況機組、基載機組、一級和二級乙二醇溶液泵、冷水泵、冷卻水泵及板式熱交換器等設備。
(2)本項目由于采用了高溫基載冷水機組、冷凍水大溫差、低溫送風及部分溫濕度獨立控制、變頻控制等節能設計策略,與北京市《公共建筑節能設計標準》中規定的限值相比,暖通空調系統全年節能率達到了25.7%。
(3)本項目由于采用了冰蓄冷系統,充分發揮北京市低谷電價的優勢,暖通空調系統全年運行費用相比于北京市公共建筑節能設計標準中規定的參照建筑,整體節費率達到了 28.7%,具有十分可觀的經濟效益。
給排水、消防系統-技術特點
1、雨水控制利用創新設計——“空中”調蓄池
調蓄池設在距地415m和210m避難層和設備層,同時解決雨水調蓄和系統超壓。
2、合理的水系統供水方式和分區
豎向分23個區:低區市政直供,頂部分區轉輸水箱+變頻泵供水,其余分區均為垂直串聯水箱減壓重力供水。
3、節能節水綠色
雨水、優質廢水回用于中水系統。
消防給水及其他滅火設施:
1、 完善可靠的消防系統
1) 常高壓消防給水系統:在最高設備層設消防專用貯水池690m3,全樓除97~108層外,其余各層為常高壓消防水系統。
2) 除頂部消防水池外,單獨設消防轉輸系統,作為第二消防水源,提高安全性。
2、 全球首座創新性建立并采用“消防系統設施臨時/永久結合”自救體系施工工藝的超高層建筑。
電氣專業-綜合效益
外電源為3組共6路10kV供電,兩兩成組。在B3層(與B4層通高)設置3個10kV高壓分界小室。B3層(與B4通高) 設置3個10kV配電站,將高壓電源分配至各變配電站,分別向地下室(低區4個變電站)、Z1~Z4區(中區8個變電站)、Z5~Z8區(高區7個變電站)供電。變電所低壓采取單母線分段、設母聯開關的方案以滿足本項目一、二級負荷的供電要求,并設應急發電機組以滿足消防及特別重要負荷的供電可靠性要求。變壓器總裝機容量56500 kVA,裝機密度129VA/㎡,配電系統采用樹干式與放射式相結合的方式,消防與普通負荷分開,公共區與租戶區分開。供配電系統可靠性和靈活性較高,且經濟性較好。
建筑智能化:
大廈在智能化、節能減排、云計算、人臉識別、BIM運維、二維碼、物聯網等技術應用和實現功能等方面將處于國內領先和國際先進的地位。智能化設計采用云計算、物聯網、綜合能耗管理、BIM+FM新技術集成應用;具有可持續提升和發展的能力,具有長期在國內智能化技術應用的領先地位??傮w架構采用三層網絡結構,分為互聯網、物業辦公網、智能化物聯網。本項目建筑智能化工程主要包括綜合布線系統、建筑設備監控系統、漏水檢測系統、防盜入侵報警系統、視頻安防監控系統、保安巡更管理系統、保安無線對講系統、門禁管理系統、速通門管理系統、可視對講管理系統、停車場管理系統、信息引導及發布系統、智能化系統集成等。
綠色節能、環保措施:
選高效節能產品。變壓器、電動機選用2級能效節能型。大型設備、電動機變頻調速等,就地設諧波抑制。選高壓冷水機組。不選淘汰產品。變負荷風機水泵采用變頻控制。設建筑設備監控,智能照明控制、能耗分項計量、電梯群控等系統。充分利用自然光,照明功率密度為目標值。光污染滿足要求。車庫CO、人員密集場所CO2監控。
2013“創新杯”建筑信息模型(BIM)設計大賽最佳BIM建筑設計獎一等獎。
2017-2018北京市結構長城杯工程金質獎。
2018 MIPIM Asia中國最佳未來大型項目金獎。
2019 RICS年度建造項目冠軍。
2019 Structural Awards世界結構大獎高聳或細長類結構獎。
2019 CTBUH 400米及以上最佳高層建筑杰出獎。
2019 CTBUH年度最佳結構工程杰出獎。
2019中國鋼結構金獎杰出工程大獎。
2019-2020北京市建筑長城杯工程金質獎。
2020 CTBUH消防風險工程杰出獎。
三星級綠色建筑設計標識認證。
LEED CS金級認證。