18.萬科大梅沙全解

深圳?大梅沙?萬科中心PA000175施工圖階段結(jié)構(gòu)事業(yè)部深圳區(qū)域漂浮的地平線――位于最大化景觀園林之上的水平向超長建筑假設(shè)干巨型筒體支撐起上部4～5層結(jié)構(gòu),在底部形成了連續(xù)的大空間間，整個建筑物飄浮在離地面10～15m的空中，結(jié)構(gòu)跨度25m～50m工程概況建設(shè)地點深圳市大梅沙海濱建筑面積

137116m2總用地面積

61730m2底層鋼結(jié)構(gòu)、拉索、筒體及落地墻、柱共同形成了結(jié)構(gòu)的主要骨架，像一座斜拉橋，為上部4～5層結(jié)構(gòu)提供了支承平臺，整個結(jié)構(gòu)好比于斜拉橋上蓋房子A區(qū)結(jié)構(gòu)主骨架

A區(qū)完整結(jié)構(gòu)

豎向傳力體系

平面布置結(jié)構(gòu)受力體系混合框架＋拉索結(jié)構(gòu)體系由底層鋼結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力拉索將結(jié)構(gòu)豎向重量傳遞到主要豎向支撐構(gòu)件――筒體及落地墻、柱側(cè)向荷載通過水平樓板傳遞到筒體和墻，由筒體承受側(cè)向荷載

索與筒體、墻、柱連接處，均埋入型鋼梁、型鋼柱工程復(fù)雜性和難點1.平面不規(guī)那么和扭轉(zhuǎn)不規(guī)那么

結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對措施：加強落地筒體剛度，控制側(cè)向位移，筒體布置盡量均勻，加強樓板剛度，確保結(jié)構(gòu)整體性進(jìn)行詳細(xì)的的計算分析，包括施工過程分析、小震整體彈性分析、溫度應(yīng)力分析、豎向舒適度分析、彈塑性分析、防連續(xù)倒塌分析、屈曲分析控制各項指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不完全按正交布置。建筑平面狹長，形成了假設(shè)干個超復(fù)雜的樹枝結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)樓板在面內(nèi)難以保證完全剛性，并且在荷載偶然偏心時結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可能比較突出彈塑性分析—筒體結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌分析—斷索工程復(fù)雜性和難點2.大懸挑、大跨連體結(jié)結(jié)構(gòu)懸挑長度到達(dá)20米左右最大連體跨度超過50米結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施：采用斜拉索的結(jié)構(gòu)形式，拉索強度高，自重輕，并能主動施加預(yù)應(yīng)力，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反拱，調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，控制結(jié)構(gòu)變形，即可保證混凝土結(jié)構(gòu)柱在施工工程中的主要承受軸力，整體變形產(chǎn)生的彎矩效應(yīng)較小，從而使結(jié)構(gòu)受力合理，造價經(jīng)濟(jì)在拉索調(diào)節(jié)下大跨結(jié)構(gòu)在恒活作用下梁柱彎矩圖

工程復(fù)雜性和難點3.大索徑，大預(yù)應(yīng)力量級

由于結(jié)構(gòu)跨度大，要吊住4～5層上部結(jié)構(gòu),必需非常大的拉索拉力，因而本工程使用的成品索索徑很大，遠(yuǎn)大于以往建筑結(jié)構(gòu)中使用的拉索，其中最大索徑d7x511為目前生產(chǎn)的最大型號成品索；即使優(yōu)化施工設(shè)計之后拉索最大初始預(yù)應(yīng)力量級也可達(dá)500多噸，施工難度非常大！

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施：1.為盡量減小索徑，本工程在跨度較大局部布置多道索；巧妙地通過部分拉索外套鋼套管，既保護(hù)索體，又能增加結(jié)構(gòu)斜拉構(gòu)件面積，分擔(dān)索力。2.通過靈活獨創(chuàng)的施工順序設(shè)計，在上部結(jié)構(gòu)只局部施工階段施加拉索預(yù)應(yīng)力，施工張拉力較小，施工難度大大降低，施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)自身安全更易保障；拉索拉力隨后期結(jié)構(gòu)荷載增加而自動增大，無需人為施加。4.特殊的節(jié)點設(shè)計

1.構(gòu)件材質(zhì)種類多,包括混凝土、鋼構(gòu)件、成品索,節(jié)點設(shè)計必須使各材質(zhì)有好的整體性,使構(gòu)件協(xié)調(diào)變形。2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜,空間交匯桿件多,要求節(jié)點設(shè)計、加工施工精度相當(dāng)高,特別是索端節(jié)點,定位、對中誤差必須嚴(yán)格控制。

3.索節(jié)點受力非常大,需具有高強度結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)對措施：采用鑄鋼節(jié)點保證成品索與主體結(jié)構(gòu)的可靠連接工程復(fù)雜性和難點5.復(fù)雜的施工方案

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施：

必要性：1.假設(shè)采用常規(guī)的逐層施工的施工方案，核心筒特別是單片墻由于兩側(cè)結(jié)構(gòu)重量不一致產(chǎn)生的頂部水平位移隨著結(jié)構(gòu)逐層施工被疊加放大，最終最大可到達(dá)40mm以上的水平位移，而長期混凝土收縮、徐變下該水平位移將越來越大，對于核心筒尤其是單片墻的受力極為不利2.本工程結(jié)構(gòu)跨度大、荷載重，假設(shè)采用常規(guī)的逐層施工，上部結(jié)構(gòu)完成后再施加張拉拉索，預(yù)應(yīng)力量級可達(dá)1000噸以上，施工困難且需臨時支撐用量非常大；假設(shè)反過來在施工完首層鋼結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)未施工時張拉索，又會導(dǎo)致索的張拉力太小〔否那么反拱過大，破壞結(jié)構(gòu)〕，缺乏以滿足索的最小初始張拉力的要求。1.除首層鋼結(jié)構(gòu)，頂層屋蓋優(yōu)于其他樓層先施工，再張拉索，最后逐層施工中間樓層。該方案的原理是在核心筒特別是單片墻頂部水平位移未發(fā)生前，通過樓屋蓋剛度頂住筒體和墻的水平位移，最終筒體和單片墻的水平位移均小于5mm，即L/70002.除首層鋼結(jié)構(gòu)和頂層屋蓋先施工之外，可適領(lǐng)先施工局部樓層，由已施工樓層來增加結(jié)構(gòu)配重，以平衡索的最小初始張拉力，限制結(jié)構(gòu)反拱過大工程復(fù)雜性和超限情況上部結(jié)構(gòu)施工完成結(jié)構(gòu)變形〔結(jié)構(gòu)根本找平，變形小于L/1000〕張拉索時樓層及結(jié)構(gòu)變形〔上拱示意圖〕A區(qū)施工順序圖1.施工筒體及落地墻

2.首層鋼結(jié)構(gòu)、頂層及局部中間樓蓋3.拉索施加預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反拱

4.逐層施工中間樓蓋至結(jié)構(gòu)完成

工程設(shè)計創(chuàng)新點1.新穎獨特的結(jié)構(gòu)體系，借用橋梁結(jié)構(gòu)并加以改進(jìn)，與建筑外觀完美結(jié)合2.發(fā)揮了拉索能動性，主動靈活的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)受力變形，使結(jié)構(gòu)由被動的承載體系變成了有生命的可調(diào)節(jié)體系3.創(chuàng)造性利用了施工順序設(shè)計，改變結(jié)構(gòu)受力，化弊為利，化難點為亮點4.舒適度分析—首次考慮行車等環(huán)境因素對房屋舒適度的影響5.特殊復(fù)雜的節(jié)點設(shè)計索穿梁節(jié)點鑄鋼節(jié)點大梅沙·萬科中心PA000175施工階段機電事業(yè)部北京、深圳區(qū)域一、工程概況大梅沙·萬科中心位于廣東省深圳市鹽田區(qū)大梅沙海濱旅游度假區(qū)，用地面積61729.7m2，總建筑面積121301.9m2，萬科中心地下1層地上6層，總高度為35米，為集會議展覽、酒店、辦公、休閑娛樂、商業(yè)為一體的地標(biāo)性建筑。萬科中心工程的萬科總部局部將獨立認(rèn)證美國綠色建筑最高級別認(rèn)證：LEED鉑金獎。采用節(jié)水節(jié)能和減排以及雨水回用及雨水徑流量控制的技術(shù)。⑴屋面雨水采用虹吸雨水排水方式，并做截污處理。⑵室外設(shè)置低勢綠地、雨水花園、沉砂截污檢查井、排水溝和雨水口設(shè)置截污掛籃、滲透排水設(shè)施，減少室外雨水徑流量和污染物。⑶人工濕地對中水、景觀水進(jìn)行處理回用，保證綠化及景觀水補水不用自來水作水源。⑷采用最先進(jìn)節(jié)水型器具，減少自來水用水量及管材用量。感應(yīng)節(jié)水1.9升/分鐘的出水嘴其用水量是國內(nèi)的普通出水量的1/4不到。大空間設(shè)置智能滅火系統(tǒng)，減少管材及水量的消耗，提高主動滅火能力和消防平安性。采用太陽能預(yù)熱、其它熱源二次加熱及全變頻供水技術(shù)，減少對能源的消耗。采用可回用管材、非焊接連接，減少對自然資源、能源的消耗，降低對氧氣的消耗，改善施工現(xiàn)場的空氣質(zhì)量。采用密閉提升設(shè)備提升生活污水，減少了對地下室空氣的影響，改善衛(wèi)生條件。二、給排水設(shè)計三、暖通設(shè)計空調(diào)負(fù)荷負(fù)荷計算使用軟件為清華大學(xué)開發(fā)的DeST〔DesignbySimulationToolkit〕軟件區(qū)域空調(diào)計算冷負(fù)荷(Kw/RT)空調(diào)計算熱負(fù)荷Kw生活熱負(fù)荷kW備注萬科總部1225/348//經(jīng)營酒店1473/4194981000生活熱負(fù)荷由給排水專業(yè)提供SOHO辦公1502/427//其中電氣機房冷負(fù)荷為90KW產(chǎn)權(quán)酒店2177/619//其中電氣機房冷負(fù)荷為31會議中心840/239//地面層餐廳、商店657/187//每個單體均為獨立冷源強、弱電機房91/26//分體空調(diào)及VRV空調(diào)IT機房300/86//獨立冷源萬科總部制冷機房：采用局部負(fù)荷冰蓄冷，雙工況螺桿制冷主機二臺，冷媒為R134a。設(shè)計蓄冷量1914RTH，約占空調(diào)設(shè)計全日制冷總負(fù)荷的49％。蓄冰槽釋冷溫度3.5℃/10.5℃；空調(diào)供冷溫度為：5℃/13℃。蓄冰系統(tǒng)可按以下四種工作模式運行：主機單獨制冰、融冰單獨供冷、主機單獨供冷、主機與融冰聯(lián)合供冷。國際會議中心制冷機房：內(nèi)設(shè)螺桿式冷水機組1臺，冷媒為R134a；空調(diào)冷水供回水溫度：7/12℃。經(jīng)營式酒店制冷機房及供熱鍋爐房：內(nèi)設(shè)熱回收型螺桿式冷水機組2臺，冷媒為R134a；全自動燃?xì)鉄崴仩t2臺，鍋爐供水溫度95℃/70℃；空調(diào)冷水供回水溫度：7/12℃；空調(diào)熱水溫度為:50℃/45℃。SOHO辦公和產(chǎn)權(quán)式酒店冷源設(shè)計：采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)，閉式鼓風(fēng)冷卻塔設(shè)于頂層凹槽內(nèi)，冷卻水溫度為：37℃/32℃。

地下室空調(diào)：展廳采用噴口測送風(fēng)全空氣系統(tǒng)、同側(cè)下回風(fēng)；報告廳采用全空氣系統(tǒng)旋流風(fēng)口頂送，座椅下回風(fēng)；室內(nèi)泳池采用全空氣系統(tǒng)散流器下送風(fēng)，頂回風(fēng)；其他采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。經(jīng)營酒店地上空調(diào)：經(jīng)營酒店大堂通高局部沿玻璃幕墻地板下送風(fēng)，其他局部散流器平送，中間樓梯處集中側(cè)回風(fēng)；客房采用4管制風(fēng)機盤管+新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。SOHO辦公和產(chǎn)權(quán)式酒店空調(diào)：采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng),水環(huán)熱泵空調(diào)機組設(shè)置在戶內(nèi)儲藏間的吊頂內(nèi)，通過送風(fēng)管道分別送至各個空調(diào)房間。萬科總部空調(diào)：采用架空地板送風(fēng)全空氣空調(diào)系統(tǒng)，架空地板高度300mm?？照{(diào)機組采用地板送風(fēng)專用機組〔CAM〕，均布在各層房間明設(shè)；地板終端機〔FTU〕是一個具有二次回風(fēng)功能及可變風(fēng)量的空調(diào)末端風(fēng)口。每層新風(fēng)機組的風(fēng)機采用變頻控制，風(fēng)量根據(jù)室內(nèi)CO2濃度進(jìn)行控制。集中設(shè)置的熱回收機組采用變頻控制，分別由所負(fù)擔(dān)區(qū)域內(nèi)的新風(fēng)機組的實際新風(fēng)量控制。

四、強電設(shè)計高壓供電型式：采用兩路10kV獨立電源，兩路10kV電源采用單母線分段的主接線型式，兩段母線間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜。正常時，兩路電源各供50%負(fù)荷，各自獨立運行。當(dāng)任一路電源故障或矢電時，另一路均能承擔(dān)100%負(fù)荷。提高供電可靠性。變配電房設(shè)置：根據(jù)不同的功能分區(qū)及變配電所盡量靠近負(fù)荷中心的考慮，設(shè)置Soho辦公、Vanke總部、Condo產(chǎn)權(quán)酒店、Hotel經(jīng)營酒店、地下車庫及國際會議中心五個獨立的變配電房。以縮短配電半徑減少線路損耗，節(jié)約能源。應(yīng)急電源設(shè)置：為了減少投資，減少對環(huán)境的危害、合理利用柴油發(fā)電機這個應(yīng)急電源。Soho辦公、Vanke總部、地下車庫及國際會議中心合用一組柴油發(fā)電機。Condo產(chǎn)權(quán)酒店、Hotel經(jīng)營酒店合用另外一組柴油發(fā)電機。光污染的控制：使用低角度、全截光的燈具對光污染進(jìn)行控制，最小化建筑和場址中燈光外泄，減少天空眩光，提高天空可見和透視率，改善夜空環(huán)境，減少對夜行環(huán)境的影響。滿足Leed認(rèn)證對光污染的要求。可再生能源的利用

：為了調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，減少環(huán)境污染，采用當(dāng)前最高效的異質(zhì)結(jié)電池組成光伏太陽能發(fā)電并網(wǎng)運行技術(shù)。為萬科總部提供每年能耗的12.5%以上的綠色電力。智能照明控制系統(tǒng)

：采用獨立可尋址的數(shù)字式可調(diào)光技術(shù)，可對單個燈具獨立尋址并進(jìn)行精確的從0~100%變化的調(diào)光控制，盡管這些燈具在強電上是同一個回路或不同回路。隨心所欲，給智能照明系統(tǒng)帶來了最大的靈活性和節(jié)能空間。配合節(jié)能型光源及燈具的使用，萬科總部照明能耗減少30%以上。光感日照補償及人體感應(yīng)設(shè)計：盡可能利用自然采光，節(jié)約能源。安裝照度探測器，檢測光照度情況，根據(jù)室外采光情況對室內(nèi)的燈光的開閉及開啟度進(jìn)行控制；安裝人體感應(yīng)探測器，檢測獨立小空間人員情況，人來燈亮、人走燈滅的方式進(jìn)行控制。提供舒適的光環(huán)境的前提下最