全国优秀工程勘察设计行业奖 ——北京保利国际广场

项目概况

北京保利国际广场位于朝阳区大望京商务区，交通便利，位置优越。2010年,大望京商务区被确定为北京第二个CBD,吸引着大型跨国企业进驻。

本项目旨在打造公园生态办公标准，外有34万㎡的大望京公园、10万㎡的大望京中央绿轴环绕，内有总部商务空中花园，视野开阔，环境怡人。基地内三栋椭圆形建筑犹如卵石散落在园林中间，三栋塔楼位置尽量远离，以增加中间绿化景观。

办公园区由T1、T2、T3三座高低错落的椭圆形塔楼组成，高度分别为161.2m、80m、66m。总建筑面积167974㎡, 其中T1为超高层建筑，地上31层，地下3层,标准层层高4.2m。

设计理念

T1的设计灵感来源于中国的折纸灯笼，结合了现代和中国古典的元素。采用双层呼吸玻璃幕墙和斜网格支撑结构设计，呈现中国传统文化之折纸灯笼与现代幕墙相互融合的效果。设计师对剖面空间进行了精心设计, T1中庭高达127m，气势非凡。

T1采用了BIM设计，进行了消防性能化研究，成功完成了空间结构的定位和幕墙节点的设计与安装，取得了良好的效果，成为机场路上的标志性建筑。

本项目获得了广泛好评，已在美国获得包括美国土木工程师学会、美国建筑师协会等机构评选的13个奖项。

技术难点

T1的结构体系采用交叉网格筒中筒体系，内筒为钢筋混凝土剪力墙核心筒，外筒为45度倾斜的钢管混凝土斜柱构成的交叉网格结构，无竖直柱子，楼盖隔层悬吊，通过吊柱将竖向力递到网格节点。该结构体系，圆满地实现了建筑艺术与结构技术的统一，且结构体系与幕墙体系合一，大大节约了外围护结构造价。

技术特色

折纸灯笼造型：T1为椭圆形平面，通过将斜网格简化为全直构件，把轴线之间的幕墙视为平面以取代曲线进行处理，构成了T1独特的三角形折面围护结构。同时简化了加工、施工难度，节材节省造价。

夜晚室内灯笼：连续的弧面彩釉玻璃沿各楼中庭螺旋楼梯内边形成一个圆柱表面，起到安全围护的作用。悬挑的螺旋楼梯，增添了建筑的艺术气息。夜晚灯光从螺旋楼梯中间散射出来，形成匀质光柱，螺旋楼梯成为悬挂在中庭空中的灯笼。

发光屋顶塔冠：屋顶塔冠朝内折进，其上部分倾斜的三角形覆有彩釉玻璃，夜晚灯光射到彩釉玻璃上，反射到地面行人眼中，形成发光的塔冠。设计师分析了视线关系，用较少的材料和造价实现了发光的塔冠的效果。

双层智能化呼吸式幕墙：二层为一个单元，内外幕墙间形成一个腔体，下送上回方式，设计成自动控制的双层智能化呼吸式幕墙，采用高性能超白low－e中空玻璃，节约能源。

中庭空间赋予建筑艺术气息：通过斜交叉网格结构进入T1北侧29层中庭空间，随着石材核心筒的自然曲线，平静的水井和茂盛的绿化景观呈现在宏大的斜网格结构背景中。南北两侧的中庭内设有一系列旋转楼梯和空中会议室，提高了空间的利用率，在创造丰富空间的同时，为人们提供互动的机会。在建筑中行走的过程犹如电影场景一幕幕呈现，到达29层空中大堂则达到高潮，整个城市在暖阳的照射下映入眼帘。

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本项目为丙类建筑，结构安全等级为二级。抗震设防烈度为8度，抗震设防分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.2g。场地类别为Ⅲ类，设计特征周期为0.45s。

保利国际广场基础埋深17.6m； T1采用独特的钻石切面的折叠网格造型。

本项目采用的钢管混凝土交叉网格筒中筒结构体系，具有侧向刚度大、抗扭刚度大、建筑空间布置灵活的特点。外网格斜柱倾斜角度达到45度，在国内外罕有应用先例。外网格在竖向荷载和水平荷载作用下均体现出明显的空间受力特征。在结构设计中，合理确定了构件的抗震性能目标，确保了结构体系的耗能机制和多道设防机制。

对关键交叉网格节点采取了概念设计、有限元分析和试验研究相结合的方法，妥善解决了节点区混凝土浇筑可靠度的问题，保证了节点的抗震性能目标。

127m的中庭自首层至屋顶通高设置，通过整体稳定分析和动力弹塑性分析，验证了中庭开洞处无面外支撑的交叉网格体系的整体稳定性能。对于悬吊楼层和10m长悬挑多层螺旋楼梯，进行了人行荷载作用下的舒适度分析，将竖向峰值加速度控制在规范限值内，保证了大跨度楼盖的舒适度性能。

T1设置了双层外呼吸玻璃幕墙，电动机构控制呼吸阀随气象条件启闭，减少20%的空调负荷。为满足高中庭顶部消防排烟风机起停控制，采用多层设置吸气式火灾探测装置配合各层设置感烟探测器，联动消防排烟风机起停控制。

技术成效与深度

本项目在采用新技术、新材料和节能环保方面进行了大胆探索。T1采用不共面菱形单元双层智能化呼吸幕墙系统，高性能超白玻璃；运用了三维辅助设计；采用低流量洁具、中水回用、雨水收集与节水绿化灌溉等技术；充分利用天然采光，设计了下沉广场、空中花园，提升空间品质；采用了竖向遮阳、绿化屋面、辐射地板采暖等技术；设计了发光地面及顶棚；采用高效照明灯具及控制系统；采用地方材料和树种，节约能源，保护生物多样性。在色彩方面进行了整体设计。采用中国水墨画的黑、白、灰作为建筑室内外主色调，配以少量木色，沉稳中富有生气。大堂黑色石材上的浅色花纹与白色大理石上的花纹相呼应。

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交叉网格外筒在竖向荷载和水平荷载作用下均体现出明显的空间受力特征，斜柱、环梁、径向梁等设计均很复杂，结构体系内外筒抗震防线的分布与传统框架-核心筒结构体系相比发生了明显的变化。与此同时，还存在楼面开大洞、楼盖隔层悬吊等不规则因素。在结构设计中，合理确定了构件的抗震性能目标，确保了结构体系的耗能机制和多道设防机制，结合小震、大震分析，实现了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计目标。

对结构设计的关键因素，交叉网格节点，采取了概念设计、有限元分析和试验研究相结合的方法。进行了6个1:5.5的缩尺节点试验研究，提出了此类型节点的概念设计公式。经验证，有限元分析结果与试验结果基本吻合，节点的设计方法可行，节点构造合理。

通过整体稳定分析和动力弹塑性分析，验证了中庭开洞处交叉网格体系的整体稳定性能，结果表明其在大震作用下不会出现结构失稳破坏。

对于悬吊楼盖和长悬挑楼盖，有必要进行人行荷载作用下的舒适度分析，本项目采用《高规》和CCIP-016分别验证了结构舒适度，结果表明竖向峰值加速度位于规范限值内，楼盖竖向刚度设置合理。

T1有近127米高的中庭，火灾烟气的排出是超出现行规范的难题。经过多方案的烟气模拟计算，结合建筑造型设计了克服热烟气遇冷停止上升甚至下降问题的机械排烟系统。

本项目合理设置变配电室，使变配电设备靠近负荷中心，使能源损耗及投资减少。采用绿色节能高效光源；采用高功率因数的节能型电子镇流器；采用高效节能灯具，减低照明能耗。采用智能照明控制系统，对公共区的照明进行智能控制、管理。节约能源。采用建筑设备监控系统，对建筑设备进行监控；节约能源。采用多层设置吸气式火灾探测装置配合各层设置感烟探测器，联动高中庭顶部消防排烟风机起停控制。经现场消防检测完全满足火灾时消防联动控制要求。

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设 计 单 位：北京市建筑设计研究院有限公司

主创设计师：陈淑慧 等

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