金陵钜献：即将刷新江苏高度之最的摩天楼
江苏第一高楼：绿地金茂国际金融中心（效果图） © SOM
江北新区发展的新标志
南京是中国东部重要的省会城市，位于中国东部沿海经济带与长江经济带的交汇节点上，是具有重要战略意义的经济重镇和联系东西部经济活动的交通枢纽。
在“拥江发展”战略的推动下，江北新区对南京来说尤为重要，在建的江北新区中央商务区规划有多条地铁线路在此交汇贯通，地理位置优越。
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河流和绵延连续的绿化带是新区总体规划的灵感来源，而环绕商业的人行通道和新建的轨道交通步行通道在地面和地下相互交汇。
绿地金茂国际金融中心位于江北新区中央商务区的核心位置 © SOM
绿地金茂国际金融中心位于江北新区中央商务区的核心位置，建成后高度将超过目前的南京第一高楼紫峰大厦（450米，同样由 SOM 设计），包括塔冠的大楼高度约500米。
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建成后，从周边公园、江北新区乃至南京主城区都能看到高耸的塔楼，建成后将成为南京天际线上的又一夺目标志。项目已经于2019年5月动工建设。
南京紫峰大厦
南京紫峰大厦的竣工时间为2009年。大楼总共66层、高450米。建筑整体造型设计优雅，平面呈三角形的大厦从南京市繁华的交叉路口拔地而起。
SOM 提供的服务包括超高层建筑设计、设备工程、结构+土木工程。
绿地金茂国际金融中心主结构高度478.70米，塔楼顶冠高度约为21米。塔楼包含地上104层和地下5层，塔楼地上建筑面积约为270,500平米，与主楼相邻的三层高裙房地面以上部分与主楼通过抗震缝分开。
作为多功能项目，写字楼、高端酒店、国际社区和优质教育等多元业态届时都将成为大楼的座上客。
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塔楼底部将在临街主要路口打造充满活力的街区，地铁线路、公交、人行通道、地下通道带来便利的无缝到达方式。
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对行人友好的小尺度街区、绿树成荫的街道和步行道塑造出适宜居住、适宜工作的乐活社区，项目也是中国“海绵城市”技术运用的典范。
这里宜人的环境、便利的交通和繁荣的商业集群将使塔楼成为南京首屈一指的多功能塔楼。
设计灵感和建筑体量
塔楼标志性拱形造型的灵感，来自于遍布南京老城区街头巷尾的拱形结构：
灵感来源
六朝古都，历史悠久。南京的明代城墙及其气势恢宏的城门、城中星罗棋布的拱桥，都是令人浮想联翩的城市符号。
南京浦口区的全国重点文物保护单位浦口火车站，中国唯一保存民国特色的百年老火车站，也是朱自清《背影》里描述的车站，该车站同样采用了拱形结构。
金陵古城中随处可见的拱形桥 © Maksym Symonenko | Ezio
设计启动之初，SOM 建筑师就为这些素材而激动，并决心采用“拱”作为本项目设计的灵感。
通过拱结构稳固、坚实和对称的建筑美感，以及 “畅通无阻”的视觉效果，串联起600多年前的古城门、100多年前的火车站、以及标志着浦口和南京美好明天的超高层塔楼，通过这个特殊的建筑元素，向南京这座古城的历史和文化致敬。
塔楼每个空中大堂都结合了拱的造型，与老城区对话，也成为向周边地区延伸和取景的窗口 © SOM
“拱”独有的建筑语言也形成了富有节奏和层次感的建筑韵律，通过分割塔楼体量的方式减少塔楼的压迫感，使塔楼和周围的建筑环境更加协调。
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四方造型
南京是石头城，所以塔楼的造型也是四方的。建筑造型力图通过一系列的细节，来体现城市深厚的文化底蕴和文化特征。
随着高度的节节攀升，塔楼造型逐渐向上逐级收分，随之形成切角为塔楼的外形增添优雅韵味，又能缓解塔楼上部的风压，在顶部顺其自然地减少楼面面积，满足酒店的要求。
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“南京厚重的传统文化对城市的建筑设计产生了深远影响。我们希望设计能反映出城市中星罗棋布的传统建筑的特征。人们从拱形的大门鱼贯而入，又在云端的空中大堂重新汇合，共赏美景。每一座拱形大门都成为这座六朝古都穿越历史的尘埃奔向现代化未来的象征。”
—— SOM 设计合伙人Scott Duncan
结构体系
塔楼的结构系统由几个互补的体系组合而成，各体系之间相互依存又相互协调，能有效抵御作用于塔楼的重力和侧向力。
从左往右：核心筒+外伸桁架、巨柱、外围桁架 © SOM
南京市位于中等烈度地震区域，并有中等强度的风荷载。因此采用刚性延性兼顾的抗侧系统是恰当的选择。塔楼的主要抗侧系统包括钢筋混凝土核心筒，并与角部的组合巨柱在机电层通过伸臂桁架连接。
塔楼的核心筒由钢筋混凝土剪力墙组成，为塔楼提供较大的抗侧及抗扭刚度，并且允许在大震下通过连梁的塑性变形消耗能量。
周边框架由钢柱和钢梁组成，用于补充主要抗侧系统的刚度并提供额外的延性 © SOM
在每个角落设置两个巨柱，并通过深框架梁连接。由这些巨柱及框架梁组成的框架在遭遇较高震级时能提供额外的延性。
塔楼的重力系统采用位于周边框架和中央核心筒之间的钢梁。在办公区，3米间距的梁支承组合楼板。在酒店区，梁间距为4.5米，与酒店隔墙一致。混凝土核心筒则采用钢筋混凝土梁板系统。
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为最大化巨柱系统的材料效率，沿塔楼一定高度将周边柱转换至建筑的角部。通过这种方式，将支承重力所需的柱子材料放在对建筑抗侧刚度最有效的位置。
对于重力荷载的转换通过三个空中大堂层的拱结构来实现。拱的形式可以简单高效地转换重力荷载，并在空中大堂形成无柱空间。
拱结构设计
塔楼周边框架中的拱结构是本项目最大的设计特色。
拱几何形式 © SOM
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拱结构通常出现在大跨度结构中，例如中国传统的石拱桥，因为其构件只承受压力，因此材料效率很高。
采用拱进行结构转换，使得500米高塔楼周边柱子的尺寸保持在600毫米左右——与100米高度的塔楼类似。因此，用户视野受到的干扰被降至最低，同时也使空间的使用效率最大化。
塔楼周边柱子每隔一定楼层均采用一道拱进行转换。在确定上方柱子的荷载和位置后，根据拱构件只受轴向压力的条件，可以通过数学公式推导出拱转折点的位置。理论上这能使重力作用下的拱构件只受压、不受弯，使材料效率达到最高。
塔楼周边柱子每隔一定楼层均采用一道拱进行转换 © SOM
在地震和风荷载等水平荷载作用下，拱结构的受力状况不像重力荷载作用下那样理想。为了增强结构安全，在拱转折位置设置了两根斜杆连接到巨柱，形成了拱桁架的形式。
另外，在拱的下方设置了环带桁架，从而进一步增强地震作用下的结构安全。
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拱结构会在两个拱脚产生较大的水平力。为了妥善解决这一问题，SOM的结构工程师们设置了多道安全防线，位于拱底部的拉杆、拱两侧的巨柱，以及巨柱背后的撑杆，都能够承担全部的水平力，提供300%的安全保证。
不仅如此，拱上方的框架结构也可以通过空腹桁架作用承担全部重力荷载，因此，即使拱结构在极端条件下失效，上方的结构也没有倒塌之虞。
巨柱截面视图 © SOM
拱脚节点非常复杂，其安全性也十分关键，SOM 工程师采用有限元分析软件进行建模，并对钢结构和混凝土的应力进行了分析，确保在中震作用下节点能够保持弹性。
而高强度的Q390GJ钢材也将保证地震作用下节点的安全，为塔楼结构的正常工作提供保障。
连接区域有限元网格的整体视图 © SOM
风洞试验
对于近500米高的塔楼，风荷载作用几乎与地震的作用等同甚至更高。对塔楼进行的风洞试验就是为了得到精确的风荷载数据。
风洞试验可以考虑当地的风气候和场地风环境，给出比设计规范更精确的风荷载数据，供结构设计和幕墙设计使用，也可以给出塔楼在风作用下的振动加速度，对人员的舒适度做出精确评估。
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本项目的风洞试验证明：在一年一遇、十年一遇的风荷载作用下，塔楼酒店和办公楼层的舒适度都显著优于ISO标准和加拿大著名风洞实验室RWDI的推荐值。
最后，SOM 及施工图设计单位华东建筑设计总院分别进行了两个独立的动力弹塑性时程分析。选取了重现期大约2000年的罕遇地震作用进行分析，拱结构未进入塑性，其它结构损伤程度不大，结构性能明显好于规范要求的“大震不倒”的设计目标。
机电工程与高性能设计
绿地金茂国际金融中心建成后将申请中国绿色建筑三星奖和LEEDv4金级认证。高性能建筑设计体现在全专业的紧密配合中。
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优良的围护结构性能，加上塔楼整体设计的窗墙比较低（办公平均窗墙比为33%,酒店平均窗墙比为37-39%，）使夏季太阳辐射得热和冬季传热损失降到最低。
此外，横向遮阳肋，集成遮阳装置通过减少入射太阳辐射；同时由于平均辐射温度较低，这不仅有助于减少能耗，而且有助于提高视觉舒适度和热舒适度。
集成窗框通风器，为办公层提供自然通风，可以实现每小时2次换气。
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项目建成后将接入使用江水源热泵的区域供冷供热系统，配合带直流无刷电机的风机盘管机组，将实现空调系统的节能运行；新风系统采用PM2.5过滤，保证室内人员的健康。
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使用LED灯具配合日光响应以及人员传感器照明控制，最大限度减少照明。各种主动和被动设计措施配合在一起，相对于美国ASHRAE推荐的能耗基准节能27%，单位面积的能耗指标约为85 kWh/(m2年)，比国际标准CBECS节能约70%。
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裙楼采用绿色屋顶，这一举措有诸多益处。在节能方面，土壤与集成隔热提供了一个优秀的热缓冲，控制得热及热损耗，从而降低空调能耗。
绿植能则通过降低有效表面温度来帮助减少项目相关的城市热岛效应。土壤和绿植也能起到保水的作用，减少场地地表径流；同时可将雨水过滤处理及再利用技术与景观整合设计。
最后，绿色屋顶对于办公用户和酒店宾客来说都是一项重要的配套设施，大大增强人与自然的联系，促进用户的身心健康。
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目前项目已经完成全部桩基施工，结构施工正在稳步推进中。我们期待着这一精心打造的建筑精品早日建成。
这座高耸的塔楼从江北新区乃至南京主城区都将能够看到，将成为南京天际线上的又一夺目标志，成为南京天际线上一道璀璨的风景。
项目信息
预计竣工时间 | 2025年
项目场地面积丨约11,500平米
塔楼地上面积丨约270,500平米
建筑高度丨约500米
SOM 服务内容丨建筑方案及初步设计、结构方案及初步设计、机电工程方案设计、外幕墙深化设计
国内设计单位丨华东建筑设计研究总院
业主结构顾问丨广州容柏生建筑结构设计事务所
风洞试验室丨RWDI
业主机电顾问丨IDEA誉德
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