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中央电视台总部大楼

简介
中央电视台总部大楼以其对中国和2008年奥运会的政治、经济影响吸引了全世界的关注。它是目前单体用钢量最多的钢结构工程,被钢结构建筑专家称为“世界级工程”。它地处东三环路以东、光华路以北、朝阳路以南,北京中央商务区核心地带CBD规划范围内。用地面积总计187,000平方米,总建筑面积约550000平方米,最高建筑约230米。
 
中央电视台总部大楼  
 
    中央电视台总部大楼以其对中国和2008年奥运会的政治、经济影响吸引了全世界的关注。它是目前单体用钢量最多的钢结构工程,被钢结构建筑专家称为“世界级工程”。它地处东三环路以东、光华路以北、朝阳路以南,北京中央商务区核心地带CBD规划范围内。用地面积总计187,000平方米,总建筑面积约550000平方米,最高建筑约230米,钢结构总重120000吨,工程建设总投资约50亿元。
 
    央视大楼地处东三环路以东、光华路以北、朝阳路以南,北京中央商务区核心地带CBD规划范围内。用地面积总计187,000平方米,总建筑面积约550000平方米,最高建筑约230米,钢结构总重120000吨,工程建设总投资约50亿元。主要由主楼、电视文化中心及附属配套设施组成。从外观上看,央视大楼由两栋倾斜的大楼作为支柱,在悬空约180米处分别向外横挑数十米“空中对接”,形成“侧面S正面O”的特异造型。
 
    中央电视台新大楼建设工程总建筑面积约59万平方米,该方案由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆·库哈斯担任主建筑师,荷兰大都会建筑事务所负责设计。
 
    大楼作为建国以来,国家建设单体最大的公共文化设施,是2008年北京奥运会的重要配套设施之一。
 
    北京奥运会的央视新台址——电视文化中心(CCTV)在2007年底封顶,2008年底交付使用。电视中心主要包括电视剧场、录音棚、文化酒店、新闻发布大厅、数字影院、大型视听室、展览区、多功能厅等设施。该中心在2008年奥运会时主要用于转播。
 
    当这座梯形结构完工时,它成为世界上设计最激进的建筑。它被美国《时代》周刊评选为2007年世界十大建筑奇迹之一。2007年十大建筑奇迹中,北京拥有三处,另两处为北京当代万国城和北京奥林匹克体育馆。 由于这栋建筑造型花费庞大约50亿人民币、过于奇特、有安全及交通隐患而备受争议。
 
    此工程B标段2007年年底竣工,2008年初交付使用,作为北京奥运转播中心和中央电视台节目制播中心。A标段2008年年底竣工,2009年交付使用,此标段主要是电视文化中心,管理中心。
 
 环保特色
 
    央视B标工程于2005年3月16日开工,承建该工程的北京城建集团,一进场就成立了以项目经理为首的环保组织体系。结合CBD地区和央视工地的特殊情况,为了把环境保护工作扎实有效地做好,项目部从实际出发,坚持“把基坑围起来,把垃圾装起来,把噪音藏起来,把尘土盖起来”的“四字法”,狠抓环保工作,取得了明显的成效。
 
    把基坑“围”起来。工程一进场土方开挖,项目部就按照集团的CIS形象理念标准,把基坑统一围挡起来。从环保、从人们的视角、从方便施工等环节形成了规范化、正规化;
 
    把垃圾“装”起来。按照现场总平面布置,专门设置了垃圾房和垃圾桶。由专人及时清扫、分拣、归类、码放、清运。防止垃圾乱堆乱放、形成脏乱差、污染环境的现象。真正实现了把建筑垃圾“装”了起来的管理目标;
 
    把噪音“藏”起来。针对电锯、切割机和混凝土地泵等机具噪音较大等实际情况,为不影响周围2000户居民的正常生活,减少噪音污染,项目部把这些器具放在专门房间加工、作业,把噪音“藏”在室内,避免了露天加工和施工现象;
 
    把尘土“盖”起来。除了工地道路正常硬化外,凡是基坑内外裸露的地面,全部用绿色密目网予以覆盖,达到黄土不露天。与此同时,他们还种植树木、草皮和花卉,使环境优美化、人性化和规范化。
 
 
    央视新大楼这座全新的建筑,在北京的天空下,显得格外的“扎眼”。两座竖立的塔楼双向倾斜6度,在162米高处被14层高的悬臂结构连接起来,两段悬臂分别外伸67和75米,且没有任何支撑,在空中合龙为L形空间网状结构,总体形成一个闭合的环。
 
    人们通常认为,摩天大楼应该高耸入云。因此,这样一种回旋式结构,在建筑界并没有现成的施工规范可循。高层建筑结构设计方面,最难的是3个问题:倾斜、悬挑、扭转,央视新大楼占了2项。尤其是,央视大楼倾斜的方向和悬挑的方向是一致的,就更给人一种视觉上的“摇摇欲坠”感。由于北京位于地震带上,这个貌似不稳定的建筑,是否能经受地震和大风的袭击,一直是人们议论的话题。施工前,一些专家团队曾对央视新大楼进行评估,认为其结构不太合理,如果一定要造,代价会很大。
 
    在这种情况下,央视新大楼既要保证安全性,又要体现经济性,就给结构设计带来了很多需要研究的问题。对于高层建筑来说,抗震、抗风的最关键因素就是倾覆力矩,就是水平作用力与建筑高度的乘积。另外,建筑在地震作用下抗震性能的好坏,取决于建筑本身的延性,也就是建筑是否能在地震往复位移中快速地消耗地震的能量。
 
    央视新大楼的柱子采用的是型钢组合柱,是由混凝土和钢两种材料组成的。出于抗震的要求,所使用的钢材必须要有很好的延性,可以发生很大的变形,但在变形耗能的过程中又不至于发生损坏。一般建筑使用的型钢组合柱中,钢的比例在10%~15%。但是,央视新大楼出于对外形的考虑,希望柱子的尺寸小一点。因此提高了含钢率,达到了30%。测试含钢量30%的柱子延性,属于构件基本力学行为的试验,必须把含钢量从低到高,一点点做上去,做的时候,还需要力的不同比例。要进行大量的试验,来验证高含钢率组合柱的受力性能。经过测试,30%高含钢率组合柱在大震作用下,延性和钢柱基本相近,具有很好的抗震性能。
 
    另外,一般建筑的柱子只是在地震发生往复运动时,局部受拉或瞬间受拉。而央视新大楼塔楼由于倾斜,有些柱子是永久性受拉。为了使永久性受拉柱坚固可靠,经受得住地震和大风的侵袭,设计还采用了高强度的锚栓,把柱子牢牢地锚固在底板里。这是大楼唯一采用进口钢材的地方,锚栓受拉承载力达到每平方厘米1万公斤,一般建筑的使用也就是4000~5000公斤。这种做法在房屋建筑中也很少用到。
 
 
    凭借在高层建筑结构分析及现场监测方面的综合实力,中国建筑科学研究院结构所在多家参与央视新址CCTV主楼施工变形及应力监测项目。该项目由建研院结构所会同建研院检测中心共同完成。
 
    中央电视台新大楼建设工程CCTV主楼屋顶最高处标高234m,建筑总面积495000m2,包括两座斜塔楼(1号塔楼52层,2号塔楼44层)、连接两座斜塔楼顶部的14层高的悬臂结构,以及10层裙楼与3层地下室。在结构自重作用下,双塔楼倾斜和特大悬臂的建筑特点,会造成施工过程中已建结构在三维方向上不断发生变位。为保证结构最终完成时的形状和受力状态达到建筑和结构设计的预期,设计单位要求在施工阶段对结构变形及应力进行监测,从而为施工和安装预设调整值及变形控制提供合理依据。
 
    与常规测试项目相比,该项目有多项难点:一是变形监测点数量多,高峰时刻近800个测点,点位三维空间变形监测难度大,且测试精度要求高;二是测量时刻要求严:为减小日照温度对结构变形监测的影响,要求测量在黎明时段内完成;三是数据多,处理分析难度大:测量数据必须与施工过程模拟计算值进行对比,并在测试工作完成后及时提交测试分析报告,监测频次高,持续时间长,监测工作与施工过程基本同步,直至结构竣工;四是测试项目多,包括三维空间控制点变位、关键部位杆件应力、基础筏板不均匀沉降、悬臂段合龙前的间隙变化过程、组合楼板变形等多个方面。
 
 
    央视新大楼主楼幕墙工程,是关乎整个央视新台址“脸面”和“形象”的一个至关重要的工程项目。由世界著名建筑设计大师设计的央视新台址,是一座对传统高层建筑概念具有颠覆意味的创新力作。其薄型的铝合金玻璃幕墙,更是对传统幕墙理念的跨越和突破,其外立面上不规则分布的“菱形钢格构”既是建筑的外观装饰,又是幕墙基于的结构。
 
    在主体结构的施工中要插入幕墙的施工,施工中,“菱型钢格构”不仅要跟随主体结构的变形,吸收格构中单元板块的变化,同时,还要在主体结构完成时,同格构中的单元板块同时回到原先预控位置。这一复杂的施工过程所采用的精确测量技术,精确的结构变位分析,安全可靠的防震、防爆设计,先进的加工制造工艺和高难度垂直运输、安装技术等,体现中国乃至世界幕墙设计、施工技术的最高水平。遒劲有力的“菱形钢格构”,“钻石”形状的双银低辐射安全玻璃,配以质感强烈的彩釉装饰,充分体现央视新台址外立面的雄浑与气势。
 
 
    中央电视台总部大楼主楼的两座塔楼双向内倾斜6度,在163米以上由“L”形 悬臂结构连为一体,建筑外表面的玻璃幕墙由强烈的不规则几何图案组成,造型独特、结构新颖、高新技术含量大,在国内外均属“高、难、精、尖”的特大型项目。
 
建造复杂
 
    被称为“好看难建”的央视新大楼在2004年10月21日动工。除了“侧面S正面O”的奇特造型外,央视新大楼的安全也一直备受关注。国内许多专家仍认为大楼设计过于复杂,全楼先天性倾覆力巨大,抗冲击破坏力差。
 
整体构架
 
    央视大楼的结构是由许多个不规则的菱形渔网状金属架构成的。这些架构成的菱形看似大小不一,没有规律,但实际上却经过精密计算。作为大楼主体架构,这些钢网格暴露在建筑最外面,而不是像大多数建筑那样深藏其中。这样压力基本都能沿着系统传递下去,并找到导入地面的最佳路径。从外观上看,大楼有一部分钢网结构(包括拐角等压力较大部位)比较密集,它们也是整体设计思想的一部分。由于大楼的不规则设计造成楼体各部分的受力有很大差异,这些菱形块就成为了调节受力的工具。受力大的部位,用较多的网纹构成很多小块菱形以分解受力;受力小的部位就刚好相反,用较少的网纹构成大块的菱形。
 
塔楼连接
 
    塔楼连接部分的结构借鉴了桥梁建筑技术,不同的是,如果把那部分看作“桥”,它将是一座大得出奇、非常笨重的桥。这个桥的某些部分有整整11层楼高,桥上还包括一段伸出75米的悬臂,前端没有任何支撑。北京建筑行业对建造这个设计方案并无现成的规范可用,于是,北京市政府组织13位结构专家成立了一个特别小组。专家组做了一个3层楼高的复制品用来研究。它被放在一个能模拟地震的液压平台上,上面安装了数百个传感器,用来监控“塔楼”上1万多条钢梁的位移,并测量在不同情况下哪个部位承受的压力最大。
 
外围设计
 
    央视新大楼外面由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成,大楼外面采用特种玻璃,其表面被烧制成灰色瓷釉,能更有效遮蔽日晒,适应北京的空气质量环境。实际上,在空气污染很严重的日子里,这种玻璃就像融化在空气中似的,人们只能看到大楼的网状结构,彷佛闪电被凝固在空中。 
 
相关评论
 
    当荷兰人雷姆·库哈斯和德国人奥雷·舍人公布他们的中央电视台新总部大楼的设计方案时,人们简直不敢相信建筑还可以这么做。
 
    从技术上讲,这座建筑存在很大难度。建筑外形就像是一只被扭曲的正方形油炸圈;两座竖立的塔楼向内倾斜,倾角很大;塔楼之间被横向的结构连接起来,总体形成一个闭合的环。
 
    这样一种回旋式结构在建筑界还没有现成的施工规范可循。
 
    库哈斯和舍人认为,这种结构是对建筑界传统观念的一次挑战。人们通常认为摩天大楼就应该高耸入云直指天空。
 
    整座建筑施工的关键环节:对横结构施工。这部分的技术要求听起来很有点科幻小说的味道:在半空中连接两座塔楼的部分,必须在太阳出来前施工,因为阳光会让塔楼不同部位的钢结构膨胀,从而不利于控制施工质量。
 
   北京建设的大约10000座新建筑中,CCTV大楼是最能显示勃勃雄心的一座,人们在谈到建筑界把北京称为外国建筑师的“东方淘金地”、“试验田”时,每每都会以它作为典型代表。舍人说,这种结构在世界其他地方获准建造的可能性很小,因为其他地方的建筑规范不会允许建造这样的东西。而中国现在很愿意尝试,这为建筑设计创造了一种非常特别的氛围。
 
   奥运会,中国政府让北京这座古老城市,变成一座现代化大都会。在所有新建筑中,设计造价8亿美元的CCTV新大楼,带给公众的视觉冲击最强烈。中央电视台这个中国惟一全国性电视台的象征,同时,它也是规模仅次于美国五角大楼的世界第二大办公楼。
 
   CCTV大楼主体连接工程,其中悬空的横结构。CCTV大楼设计竞赛评委的香港建筑师严迅奇说,起初他对这个“极其疯狂的设计方案”持相当保留的态度,但到后来,他感觉这个设计能代表“某种精神,这种精神也正是中国在新时期展现出来的东西:不惧权威,敢于尝试,无所畏惧,高度自信”。
 
   塔楼连接部分的结构借鉴了桥梁建筑技术,不同的是,如果把那部分看作“桥”,它将是一座大得出奇、非常笨重的桥。这个桥的某些部分有整整11层楼高,桥上还包括一段伸出75米的悬臂,前端没有任何支撑。
 
   按照惯例,设计阶段结束后,施工监督通常由当地建筑师承担。但为确保设计方案得到更好落实,36岁的舍人2004年做出了一个不同寻常的决定:搬到北京亲自监督施工。
 
    北京建筑行业对建造这个设计方案并无现成的规范可用,于是,北京市政府组织13位结构专家成立了一个特别小组。专家组做了一个3层楼高的复制品用来研究。它被放在一个能模拟地震的液压平台上,上面安装了数百个传感器,用来监控“塔楼”上1万多条钢梁的位移,并测量在不同情况下哪个部位承受的压力最大。
 
   CCTV大楼外面由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成,作为大楼主体架构,这些钢网格暴露在建筑最外面,而不是像大多数建筑那样深藏其中。舍人说,这样压力基本都能沿着系统传递下去,并找到导入地面的最佳路径。从外观上看,大楼有一部分钢网结构(包括拐角等压力较大部位)比较密集,它们也是整体设计思想的一部分。
 
   此外,大楼外面将采用特种玻璃,其表面被烧制成灰色瓷釉,能更有效遮蔽日晒。舍人说,这也更适应北京的空气质量。实际上,在空气污染很严重的日子里,这种玻璃就像融化在空气中似的,人们只能看到大楼的网状结构,彷佛闪电被凝固在空中。
 
   建筑评论家英格·萨弗容曾撰文指出,库哈斯和舍人或许会“将作为让CCTV大楼成为建筑界‘重磅炸弹’的人”而被载入史册。萨弗容说,“设计传达的信息非常具有震慑力,想想看,大楼顶部的横结构悬在离地面那么高的架子上。”再加上整个建筑庞大的占地面积,CCTV大楼时刻在提醒你是多么渺小,而它背后代表的这个国家是多么强大。
 
   舍人说,他自己在这个设计项目中投入了很多。大多数外国建筑师到这个阶段都会完全脱身,把设计交给当地工程师和建筑师去落实,但他说,这么做通常会带来“灾难性的”后果,对他来说,他不想这样。
 
 (馆藏来源:在线        文径网络:吕琳琳 尹维维 编辑       文径 审核)
 
馆藏标签:
中国  北京  高楼  制播中心  世界级工程  
馆藏分类:
现代建筑  古代建筑  
 

馆藏数据

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收藏时间:  2009/2/17
所在分类:  现代建筑
馆藏提供:  管理员

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