時隔上海中心大廈2016年運(yùn)營8年后，中國這一最高建筑近日獲得國家科技進(jìn)步二等獎，再度激起業(yè)界和社會的矚目。時光回溯至項(xiàng)目啟動之初的2007年，時任上海市委書記的習(xí)近平親自審定上海中心大廈項(xiàng)目，這一高樓從一開始便被寄予了厚望和超前的定位，承載著綠色、智慧、人文、國際一流的目標(biāo)使命。在中國改革開放的浪潮中，眾多超高層建筑如雨后春筍般拔地而起，不斷刷新著天際線的高度。在上海，繼東方明珠塔、金茂大廈、環(huán)球金融中心等標(biāo)志性建筑之后，為何仍需再筑一座更高的摩天大樓？這背后蘊(yùn)含著怎樣的意義與價值？而其建設(shè)又耗費(fèi)了多少人力、物力、財力的投入？為什么說它體現(xiàn)了“中國智慧”？

7月6日，既為慶賀建筑界獲得國家科技進(jìn)步獎這一重大喜事，也為總結(jié)反思展望我國超高層技術(shù)，上海中心大廈的業(yè)主方、設(shè)計方、施工方代表——上海中心大廈建設(shè)發(fā)展有限公司原總經(jīng)理顧建平教授、同濟(jì)建筑設(shè)計集團(tuán)總工程師丁潔民教授、上海建工集團(tuán)首席專家龔劍教授，在上?，F(xiàn)代建筑科技館作了2個小時的報告和互動交流。時間之短其實(shí)遠(yuǎn)不足以完整重現(xiàn)上海中心大廈背后的建造故事，不過從濃縮精華的分享中，依然感嘆其誕生的偉大和不易。它的背后是中國工程技術(shù)和創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn)，體現(xiàn)了“大膽創(chuàng)新，小心驗(yàn)證”的科研精神。用報告會主持人同濟(jì)大學(xué)建筑和城規(guī)學(xué)院李振宇教授的一句話總結(jié)十分貼切：“左手穩(wěn)如泰山（理論研究創(chuàng)新），右手如抱嬰兒（施工實(shí)踐落地），千頭萬緒，落子無悔。”

632米高，建筑面積58萬平方米，包含9個“垂直社區(qū)”和21個“空中花園”廣場，集商務(wù)、辦公、酒店、商業(yè)、觀光、會展等功能于一體，上海中心大廈因此又被稱為“垂直城市”。這是什么概念？顧建平介紹，這相當(dāng)于上海老外灘從延安路到外白渡橋第一排建筑面積的總和。巨大的體量注定了這將是一場浩浩湯湯的建設(shè)行動。它涵蓋了從課題研究、方案策劃、施工圖設(shè)計，到施工建造、后期運(yùn)營等全生命周期流程，橫跨勘察設(shè)計、機(jī)電設(shè)備、裝飾材料、機(jī)械制造、文化藝術(shù)等多個領(lǐng)域，聚集了從國家到地方政府、行業(yè)協(xié)會、企業(yè)高校等各方面的智慧力量，是舉全國乃至國際之力的杰出成果。

在上海中心大廈內(nèi)部有一面長60米的榮譽(yù)墻，鐫刻有4300多名建設(shè)者、500家參建方的名字，以表彰他們對項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營作出的貢獻(xiàn)。據(jù)悉，從方案招標(biāo)之初就吸引了十幾家單位競技，最終19個方案選一。而同濟(jì)建筑設(shè)計集團(tuán)也打破了中國當(dāng)時在地標(biāo)性建筑方案設(shè)計上唯境外公司的境狀，與建筑設(shè)計公司Gensler、結(jié)構(gòu)設(shè)計公司Thornton Tomasetti、機(jī)電設(shè)計公司Cosentini Associates共同參與方案和擴(kuò)初設(shè)計，并負(fù)責(zé)后續(xù)施工圖設(shè)計。而僅設(shè)計咨詢單位又有50多家。其余主要參與單位有上海建工集團(tuán)、上海建工一建集團(tuán)、三一汽車制造有限公司、上海市機(jī)械施工集團(tuán)、上?？辈煸O(shè)計集團(tuán)等。RWDI、西安大略大學(xué)（加拿大）參與風(fēng)洞試驗(yàn)。

從業(yè)主方來說，其重點(diǎn)關(guān)心的是綠色節(jié)能、舒適度、將來如何高效管理運(yùn)維以及經(jīng)濟(jì)效益；從設(shè)計方來說，不僅要解決技術(shù)上的難題，還要融入綠色、智慧、人文等理念；從施工落地方來說，則要做好施工組織方案，保證整個建造過程的安全、質(zhì)量、工期、成本。而上海中心大廈作為600米級超高層建筑，面臨的挑戰(zhàn)大多無先例可考，比如上海軟土地基及市中心低影響條件下的樁基設(shè)計與基坑開挖、巨型結(jié)構(gòu)的選型與抗風(fēng)抗震設(shè)計、巨型玻璃幕墻的設(shè)計制作安裝、混凝土裂縫控制及超高泵送等問題。

丁潔民表示，該項(xiàng)目從方案設(shè)計到全面投入運(yùn)營，歷時9年，是少有的按計劃準(zhǔn)時推進(jìn)的項(xiàng)目，其中上海建工集團(tuán)作出了非常大的努力，否則有100個理由停100次。從這個意義上說，一個重大項(xiàng)目的成功，各方的協(xié)調(diào)與協(xié)作能力，或許比技術(shù)領(lǐng)先更為重要。顧建平表示，該項(xiàng)目于2008年制定投資預(yù)算，2020年完成決算，最終實(shí)際投資未超出預(yù)算。

上海中心大廈

鉆孔灌注樁及后注漿工藝，巨型框架－核心筒－伸臂桁架結(jié)構(gòu)，減少高層風(fēng)振影響的電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼器、千米級超高層建造整體鋼平臺模架及輸送泵裝備……這些今天在超高層建筑應(yīng)用中比比皆是的技術(shù)，在當(dāng)時卻是超前探索。據(jù)悉，該項(xiàng)目在科研經(jīng)費(fèi)上的投入就有1.5億元，為之開展的課題研究、模型試驗(yàn)以及獲得的獎項(xiàng)、專利發(fā)明就數(shù)不勝數(shù)。表面上是造一棟高樓，背后堪稱是以樓為載體對我國超高層技術(shù)開展的研究。它不僅對后續(xù)的超高層項(xiàng)目產(chǎn)生了輻射效應(yīng)，更極大地推動了我國建筑工程等多個行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，填補(bǔ)了多個領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的空白。

上海建工集團(tuán)首席專家龔劍介紹，在樁基和基坑工程上，該項(xiàng)目摒棄了傳統(tǒng)的打入式鋼管樁工藝，率先將鉆孔灌注樁工藝應(yīng)用于350米以上的超高層建筑。通過樁端后注漿技術(shù)，單樁極限承載力顯著提升，解決了上海軟土地基樁基承載力不足的問題。同時，項(xiàng)目還建立了軟土卸荷影響深度和深層滑移帶理論，為微變形控制的基坑分區(qū)支護(hù)奠定了基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)工程的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保與工期的綜合最優(yōu)。在深度25米以上的軟土基坑中，項(xiàng)目采用了主樓圓形順作與裙房逆作相結(jié)合的綠色建造支護(hù)技術(shù)，有效節(jié)約了工期。此外，針對塔樓圓形基坑，項(xiàng)目還提出了軟土地區(qū)明挖順作圓形基坑剛深比的概念，用于評估其適用性和經(jīng)濟(jì)性。同時，研發(fā)的信息化遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測監(jiān)控與動態(tài)設(shè)計控制集成技術(shù)，確保了深大圓形基坑的安全穩(wěn)定。

在混凝土施工上，該項(xiàng)目發(fā)明了高強(qiáng)度、低水化熱、低收縮混凝土裂縫控制成套技術(shù)，攻克了大體積混凝土澆筑裂縫控制的難題；提出了基于溫度梯度理念的大體積混凝土溫度控制技術(shù)，并研發(fā)了C70低收縮高抗裂高強(qiáng)混凝土。通過采用混凝土減縮劑，成功解決了地下首層開裂問題。同時，項(xiàng)目研制的超高壓力混凝土輸送泵，成功將120MPa超強(qiáng)混凝土泵送至上海中心620米高度，創(chuàng)下了當(dāng)時的世界紀(jì)錄。此外，超高壓耐磨抗爆混凝土輸送管的研發(fā)，也有效解決了超高層泵送過程中的堵管、漏漿、爆管等問題。項(xiàng)目還完成了國家科技支撐計劃項(xiàng)目《千米級超高層建造整體鋼平臺模架及輸送泵裝備研發(fā)與示范》研究，發(fā)明了下置頂升和上置提升智能控制模架設(shè)計與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了全過程爬升作業(yè)的智能控制。

在柔性幕墻設(shè)計上，該項(xiàng)目首次設(shè)計了“吊桿-環(huán)梁-徑向支撐”的超高建筑巨型外柔內(nèi)剛雙層幕墻支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并發(fā)明了五種類型的柔性連接滑移支座裝置，解決了復(fù)雜連接技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了幕墻支撐系統(tǒng)板塊本體與主結(jié)構(gòu)之間的變形協(xié)同。

上海中心大廈建設(shè)發(fā)展有限公司原總經(jīng)理顧建平介紹，上海中心大廈通過建筑本體綠色創(chuàng)新及綠色集成技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電、節(jié)材與環(huán)境保護(hù)的顯著成效。綜合節(jié)水率達(dá)43%、節(jié)能率達(dá)54.3%，年減少碳排放2.5萬噸，節(jié)省結(jié)構(gòu)造價3億元，節(jié)省材料2萬多噸，阻尼器質(zhì)量塊重量減少200噸。此外，項(xiàng)目前瞻性地引入了三道空調(diào)過濾系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)疫情期間空調(diào)的正常開啟?；谶@一項(xiàng)目，促使住建部出臺了《綠色超高層建筑評價技術(shù)細(xì)則》，使其成為全球超高層領(lǐng)域首棟榮獲中國三星和美國LEED-CS鉑金認(rèn)證雙重最高等級綠色建筑。電梯速度、行程、載荷均創(chuàng)造世界紀(jì)錄，而空調(diào)箱低頻噪音控制技術(shù)的突破更是推動了中國空調(diào)箱生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，跨越了10至20年的水平。阻尼器3D音響技術(shù)和雕塑、音樂、光影秀集成一體，實(shí)現(xiàn)了科技與藝術(shù)的完美結(jié)合。

由周緒紅、丁烈云、鄭時齡、葉可明等院士專家組成的驗(yàn)收委員會，對該項(xiàng)目技術(shù)成果也給予了高度的評價——13項(xiàng)研究成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中8項(xiàng)更是達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。此外，該項(xiàng)目還榮獲了國際獎項(xiàng)8項(xiàng)以及國內(nèi)獎項(xiàng)9項(xiàng)。

同濟(jì)大學(xué)建筑和城規(guī)學(xué)院教授李振宇在回顧這一項(xiàng)目時感慨：“中國建造和中國制造一樣，是國家發(fā)展的重要支柱?！?/span>

在報告會上，丁潔民對上海中心大廈的技術(shù)作了總結(jié)和新的思考，表示如果再做一次，他會從以下7個方面有進(jìn)一步的優(yōu)化。

上海中心大廈工程關(guān)鍵技術(shù)專家報告會

據(jù)會上透露，上海中心大廈的含鋼率控制在4%至6%的范圍內(nèi)，遠(yuǎn)低于央視總部大樓30%的含鋼率。決算造價達(dá)180億元，在扣除土地成本和利息后，每平方米的成本約為17000元，這在當(dāng)時的市場環(huán)境下依然展現(xiàn)了其高度的經(jīng)濟(jì)性。顧建平在前幾年曾進(jìn)行過一項(xiàng)估算，若將其中40萬平方米的面積進(jìn)行資產(chǎn)證券化，當(dāng)時的預(yù)估價值高達(dá)508億元，顯示出約2倍的溢價空間。

針對過去一些城市存在的建筑貪大、媚洋、求怪，特色缺失和文化傳承堪憂等現(xiàn)狀，2016年中共中央、國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見》，提出“適用、經(jīng)濟(jì)、綠色、美觀”的八字方針，旨在防止片面追求建筑外觀形象，強(qiáng)化公共建筑和超限高層建筑設(shè)計管理。同時，鼓勵國內(nèi)外建筑設(shè)計企業(yè)充分競爭，培養(yǎng)既有國際視野又有民族自信的建筑師隊(duì)伍。如今，建筑界正逐漸轉(zhuǎn)變觀念，開始追求更為理性、實(shí)用和綠色的設(shè)計方向。

本次報告會吸引了眾多勘察、設(shè)計、施工、建材企業(yè)參與，上海鑫潮建筑科技有限公司、北京東方雨虹防水工程有限公司等單位就超高層建筑節(jié)能、防水、基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、電力、隔音、舒適度等問題，與專家進(jìn)行了互動交流。其中就節(jié)能問題，丁潔民表示，設(shè)計上海中心大廈時國家還沒有提出“雙碳”概念，所以未來還將引入“降低隱含碳”的理念，讓低碳貫徹建筑工程全生命周期，確保在建筑設(shè)計、施工、使用乃至拆除的各個階段都能落實(shí)降碳措施。