作为浦东最后一座摩天大楼，设计的一个重要方面即是要考虑新建上海中心（632m）的建筑高度与金茂大厦（420m）、环球金融中心（492m）的形体关系问题。如何才能使这三者形成完整而和谐的关系？设计团队Gensler经过建立模型与函数分析，最终确定建筑高度为632m，比环球金融中心高出140m。通过这幢建筑的高度函数曲线可以看出，三者的高度之差所具有的数列关系形成一条平缓上升的曲线，不仅产生了视觉上的和谐效果，同时也象征着踏实进步、不断追求卓越的精神。

      建筑的造型为盘旋上升的形态，其最初构想来源于哲学“发展的螺旋式”这一逻辑概念。这种“螺旋式曲线”包涵了一切事物的变化规律，是事物自身发展，经过曲折的过程由低级阶段向高级阶段回复性前进的过程。在此理念的基础上，建筑的形态与中华文化中象征宇宙螺旋塔的造型相结合，象征着中国与世界、空间和时间的联系，即始终以开放自由的心态面对世界的变化与发展，同时也表达了中国对未来发展的信心。

      为什么是这样的形状？Gensler 设计团队的设计有三个关键因素，塔身不对称的形状、逐渐收缩的体态和圆角。这三者的结合让建筑可以抵御上海常见的台风风力。由三段圆弧构成的圆导角三边形（其中之一切角）作为上海中心外围几何的基本构形，旋转上升并均匀缩小，演进为一个平滑光顺的非线性扭曲面，形成了大厦独特的立面造型。外皮做成旋转收缩上升的样式，让大楼更加具有动感，将尖角改为圆弧状，以减小风压的影响，圆润的角度能包容硬朗的环球和金茂，而最终玻璃的消耗仅增加18%。

      632m，这是中国人第一次把建筑造到600米以上！位于长江入海口，建造在冲击平原之上的上海，下面有280多米的松软土壤，含水量高，就像豆腐一样。对于所有希望在上海实现高楼梦想的建筑师来说，这座城市特有的软土地基是噩梦般的存在。

# 岩土专家用一块豆腐和一件重物示范 #

      解决这个问题的办法是在土壤中打入坚固的可以与土壤产生摩擦力，承载建筑重量的基桩，然后浇筑结实的可以分摊建筑压力的钢筋混泥土底板，再在上面建造大楼。负重80万吨，相当于70座埃菲尔铁塔的重量，其体量之大，对混凝土的供应和浇筑工艺都是极大的挑战。

      主楼深基坑是全球少见的超深、超大、无横梁支撑的单体建筑基坑，其大底板是一块直径121米，厚6米的圆形钢筋混凝土平台，11200㎡的面积相当于1.6个标准足球场大小，厚度则达到两层楼高，上海中心大厦是世界民用建筑底板体积之最。作为632米高的摩天大楼的底板，与其下方的955根长达86米的主楼桩基一起承载上海中心121层主楼的负载，被施工人员形象地称为“定海神座”。

      上海中心大厦依靠3个相互连接的系统保持直立。中心是九宫格式的混凝土核心筒，提供垂直支撑力；外部用8根巨柱，4根角柱构成一个环，围绕核心筒，通过钢承力支架与之相连，负责支撑大楼，抵御侧力。最后一个是每14层采用一个2层高的带状桁架，环抱整座大楼，每一个桁架带标志着一个新区域的开始。建筑从下至上划分为9个区域，在结构上以设备转换层的析架结构加以划分，同时，这一析架结构作为“箍梁”在体系中还起到结构稳定作用。

      双层外表皮系统的荷载通过连系杆件附加在主体结构上，建筑的基本平面形式为圆形，由对称均衡的体系，包括组合巨柱、核心筒、带型析架与钢制悬臂析架实现主要的结构功能， 而由三角形平面的扭转而形成的建筑造型主要依靠最外层的幕墙来实现，外层的玻璃幕墙以钢制联系杆件与建筑主体连结，内外幕墙中间的空腔形成共享空间，向内部开放。

上海中心大厦不是最高的建筑，是最高的绿色建筑！一共19种绿色技术可以让大厦每年节省25%的能源费用。

首先是水循环，大厦的塔冠有一个巨大的雨水收集槽，将雨水收集储存在蓄水池里，处理后作为大楼的中水使用，一年可以节省250个标准游泳池的水量。

然后是风力发电，在大厦顶部的风洞口安装有3组共计15台风力发电机，利用600米高处每秒6米的风能，可以提供大厦的照明用电。

      此外，“上海中心”的造型也极大程度地满足了节能的需要。它摆脱了高层建筑传统的外部结构框架，以旋转、不对称的外部立面使风载降低24%，减少大楼结构的风力负荷，节省了工程造价。同时，与传统的直线型建筑相比，“上海中心”的内部圆形立面使其眩光度降低了14%，且减少了对能源的消耗。

      其中最具变革性的是双层玻璃幕墙。随着全球变暖和碳排放问题日益严重，在摩天大楼中广泛使用的玻璃幕墙因为巨大的热损失为人们所诟病。双层玻璃幕墙缓解了这种困境，双层幕墙就像热水瓶一样，之间的空腔成为一个温度缓冲区，避免室内直接和外界进行热交换，起到冬暖夏凉的作用，使采暖和制冷的能耗比单层幕墙降低50%左右。

      不过这样的幕墙结构从未出现在350m以上的超高层建筑中，这是工程师们关于垂直城市的大胆想象，第一次在超高层建筑中使用双层玻璃幕墙，亦是世界上首次在超高层安装14万平方米的柔性幕墙。

      位于上海中心大厦126层的“上海慧眼”，是重达1000吨的“超级巨无霸”，它由吊索、质量块、阻尼系统和主体结构保护系统四个部分组成，是目前世界上最重的摆式阻尼器质量块。质量块和吊索构成一个巨型复摆，它与主体结构的共振，能消减大楼晃动。和以往阻尼器利用机械原理不同，上海中心首创了世界上第一个引入电磁原理的阻尼器。

来源 | 历史心发现霜霜