© Kingkay Architectural Photography

备受瞩目的天安·千树一期阛阓日前在上海隆重开业。
项目凭借丰富业态和艺术氛围,供应崭新的一站式零售休闲体验,成为苏州河边生活新地标。

马梁建筑设计参谋 设计原则

天安·千树位于上海普陀区莫干山路,北邻苏州河,东近M50艺术家当园。
这里曾是民族工业遗迹 —— 荣氏阜丰面粉厂旧址。
整体开拓分为东西两个地块,总建筑面积约30万平方米,由著名英国设计师Thomas Heatherwick打造。

近期开放的一期阛阓位于项目西区,营造了一个集自然、人文、艺术、创新商业为一体,供应沉浸式体验的生活休闲空间。
奥雅纳自2012年起参与项目设计,供应构造方案和初步设计咨询及施工图阶段审查做事。

© Kingkay Architectural Photography

独特地标的构造逻辑

这一大型商业综合体建筑高约60米,设有地上9层及地下3层。
约1,000根净水混凝土“花盆柱”拔地而起,从地面一贯延伸至建筑顶端,打造出独特的建筑风貌。
建筑围护构造逐层退却撤退,在视觉上创造了两座覆盖着绿色植被的山脉,宛如交融于周边环境的城市“绿岛”。

© 天安千树

相较于大多数稠浊用场建筑采取的方正布局、玻璃立面以及钢和钢混构造,天安·千树打造出了一种独特的新型拓扑构造。

© Heatherwick Studio

▲基地平面

在项目伊始,Thomas Heatherwick设想采取9米 x 9米的标准柱网,以相同逻辑和近似的构造体系实现建筑造型。
此举可最大限度地降落构造造价,为建筑施工和绿植铺设留出更多预算。

然而,该建筑形态的繁芜性给构造设计和项目施工带来许多寻衅。
例如,阛阓室内布局包含一系列譬如动线、中庭、活动空间和大小店铺等不规则的元素,这意味着并非所有构造柱均可采取 9米柱网。

© Arup

▲大悬挑–构造体系

通过风雅设计及充分沟通,奥雅纳构造团队提出将部分构造柱移出9米网格,通过设置斜柱、转换柱、大跨和悬挑框架,以及吊柱等,来知足空间哀求的办理方案。
我们曾考虑采取少墙构造,但由于项目本身造型及墙体位置限定,终极团队选择了混凝土框架构造实现设计。

© Kingkay Architectural Photography

超长构造的无缝设计

本项目平面呈狭长状,最长处达260m,而宽度仅为60m。
在最窄的第8层,长、宽仅为153米和12米,平面长宽比达到12:1。
按照常规的处理方法,将通过设置至少一条伸缩缝来办理楼面的紧缩问题。

然而,综合利用功能和需求等各方面成分,我们细化剖析薄弱位置,采取有针对性的局部加强方法,实现了无伸缩缝构造,以此减少对建筑立面的影响。

© Arup

▲8层转换构件示意图

由于建筑退台的需求,构造框架在不同楼层的几处位置形成局部单跨框架,短缺构造冗余度,对构造抗震不利。
为此,我们针对单跨桁架进行局部加强,采取非线性时程剖析方法对不利单跨框架进行细致的地震相应剖析仿照,使其强度和性能得到验证。

创新构件优化抗震设计

狭长的园地、高低错落的阶梯式立面均加大了调度位移和相对迁徙改变刚度等抗震设计要素的难度。
层层退却撤退的建筑边缘形成45°倾斜的波纹式露台,外露柱室内外排水、饰面差分,以及45°旋转构造,对楼面框架和最大净空空间设计构成了巨大寻衅。

作为环球最具创意的建筑事务所之一,Heatherwick Studio十分看重对建筑功能和构件的研究和创新。
天安·千树项目包含许多大小互异的构件,这对构造工程来说既是寻衅也是勉励。

© Kingkay Architectural Photography

构造柱的分外建筑表达也推动了却构设计的创新。
建筑师希望,将所有周边外凸处的框架柱和中庭洞口边的框架柱暴露在外,使其从地面一贯延伸到顶端,形成山峰树状露台的建筑效果。

© Arup

▲范例外露柱与框架梁的连接

框架梁柱偏幸和剪切连接件的设置无疑增加了建筑抗震性能的设计难度。
奥雅纳团队通过打算剖析,仿照了外露框架柱的屈曲模态,以确定外露柱沿东西向的打算长度系数,并优化了剪力连接件尺寸。

此外,外露柱与正交的弯矩梁网格成45°角,这使得梁柱接头处的钢筋特殊密集。
团队采取圆形构造柱,大略而有效地办理了这一设计难点。
同时,我们通过分外的“外饰”帮助形成45°的视觉效果。

© Arup

▲与外露柱相连的框架梁验算

风雅设计打造垂直绿化

全体项目最引人瞩目之处,无疑是其布满开放式露台的近1,000棵绿植。
这些郁郁葱葱的花盆虽不属于构造抗侧体系,但其体积和重量约占建筑总量的4%,这使其成为建筑设计和细部设计的主要组成部分。

© Arup

▲垂直绿化对构造影响

在设计过程中,奥雅纳团队充分剖析和研究了项目大体量垂直绿化对构造的影响,确保构造的安全性并知足抗震哀求。

© Kingkay Architectural Photography

▲净水混凝土“花盆柱”

根据建筑设计方案,项目共包含5种不同大小的花盆。
个中,最大的独立花盆为边长3.6米的正方形,内含土壤深度达2米。
而最大的非独立花盆(部分由梁支撑)尺寸可达到6米 x 6米。

© Arup

▲花盆种类(三维示意图)

与任何其他构造构件比较,团队花费大量韶光对花盆进行设计。
奥雅纳构造团队研究和剖析了包括普通钢材、铸件、GFRC等多种不同材料。
我们综合考量柱材的相容性、耐用性、建造和造价等成分,终极选定由钢筋混凝土作为紧张构造材料。

© Arup

▲花盆与构造关系(剖面图)

从模块化设计和施工便利性角度出发,我们将花盆分为不同的原型。
同时,将其模板设计为可重复利用。
模板最多可重复利用 8 个铸件,有效地掌握了施工韶光与本钱。

天安·千树东区目前正在培植中。
比较一期,建成后的东区将涵盖商业、酒店及办公楼,规模更大,设计也将更加多元化。
其构造设计亦更加繁芜、更具有寻衅性。

东区建筑立面采取相似的退台设计,室内挑空大空间可知足不同功能需求。
其50米大跨玻璃屋顶将围合原址上的历史保护建筑,地下室的设计和施工也将避开历史建筑。
同时,西区和东区两个地块将通过一座跨度为50米的双层钢构造人行桥连接。

© Heatherwick Studio

▲项目整体效果图

我们期待建成后的天安·千树二期将连续闪耀苏州河边,与千树一期交融碰撞,开释绿色活气与活力。

项目信息

培植单位:上海凯旋门企业发展有限公司建筑设计:Heatherwick Studio/马梁建筑设计顾问(上海)有限公司构造顾问:奥雅纳工程顾问(上海)有限公司机电顾问:巴马丹拿建筑设计咨询(上海)有限公司设计院:上海建筑设计研究院有限公司

项目团队

项目卖力人:

梁金桐 Andrew Luong

团队成员:

Francis ARCHER

Dan BIRCH

Charlotte BRIGGS

Robin CHING

Ed CLARKE

Peter COOPER

DAI Dan

Gary DODDS

DONG Shao

Double FENG

Cindy GOU

HU Shu-Hui

HUANG Yan-Mei

Paul JEFFRIES

Cherry LAM

WaiKong LAM

Francois LANCELOT

LI Jin

LI Qing-Ping

LI Zhi-Cai

Benjamin LIU

LIU Di

LIU Tian-Yi

LU Ling

Andrew ROBERTSON

Eric STUREL

SUN Lu

Joseph SWAN

Tracy TAO

WANG Ying

WANG Ze-Xing

WU Chang-Song

WU Shi-Chao

WU Shuang-Lan

XU Ya-Hui

Kevin ZHANG

ZHANG Kui-Wu

ZHAO Jing-Hui

ZHOU Cheng

ZHOU Liang

ZOU Jin-Lin

来源:Arup奥雅纳。

================================

《建筑构造》杂志是海内构造设计专业影响力最大的杂志,创刊于1971年,从属于中国建筑设计研究院,历届核心期刊评比中均名列前茅。
官网:www.buildingstructure.cn。