斥资200亿的中央电视台总部大楼,经历了怎样的困难成就的奇迹?
中央电视台总部大楼位于北京商务中心区。园区共由三个建筑物组成:位于西南侧的中央电视台总部大楼(主楼)、位于西北侧的电视文化中心(北配楼)以及位于东北角的能源服务中心,于2004年10月21日动工建设,2012年5月16日全部竣工交付使用。
中央电视台总部大楼占地面积18.7万平方米,总建筑面积约55万平方米,其中主楼为两栋分别为52层234米高和44层194米高的塔楼组成,设10层裙楼,并由在162米高空大跨度外伸,高14层重1.8万吨的钢结构大悬臂相交对接,总用钢量达14万吨。北配楼高159米,主楼为30层,裙楼为5层。
主楼内主要分为5个区域:行政管理区、综合业务区、新闻制播区、播送区和节目制作区。
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奇特造型
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大楼由雷姆·库哈斯和奥雷·舍人带领大都会建筑事务所设计。中央电视台总部大楼表面是以不规则几何图案的玻璃幕墙组成,视觉冲击力巨大。玻璃幕墙不仅有自重轻,施工便利的优点,其反光性能更能使建筑与周围风景有机地结合在一起。
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,也由于这古怪的造型而颇受争议,许多顶级艺术家、建筑师认为它造型新颖,是全世界优秀的地标建筑。
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建造复杂
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中央电视台总部大楼为了造型需要,挑战了力学原理和消防安全底线,为结构的安全性、消防疏散的安全性带来了严重隐患,同时带来了超高的工程造价,由原定造价的50亿元到竣工后100亿元人民币。央视总部(主楼)在某种程度上可以说,已经被异化为一个满足广告需要的超尺度装置艺术。
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,在建造时所要面临的问题众多。
央视总部大楼或许并不是结构上最合理的建筑,但是其建筑难度和造价都是远高于普通建筑的,用高超的建筑科技来完成一个看似不可能完成的建筑,这也是人类挑战自我的表现。
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整体构架
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据设计师介绍,央视大楼的结构是由许多个不规则的菱形渔网状金属脚手架构成的。这些脚手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。奥雷舍人说,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。
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塔楼连接
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塔楼连接部分的结构借鉴了桥梁建筑技术,悬空部分有11层楼高,包括一段伸出75米的悬臂,前端没有任何支撑。
在建造时,我国对这个设计方案没有现成的规范可用。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。在模拟地震的液压平台上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。
为了确保在不同地震烈度下的安全,采用了基于性能化的设计分析方法、性能验证和物理试验,不断改进方案,最终在确保建筑主体安全可靠的前提下开始动工。
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外围设计
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大楼外立面的钢结构构件密度根据不同位置的应力变化而不同,由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成,由于中央电视台总部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,则用较少的网纹构成大块的菱形。
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。
金属幕墙和网架拆卸将是整个清理拆卸施工阶段难度最大的项目和关键节点。有关人员介绍,为避免拆卸工作影响楼体建筑的主体结构,整个拆卸过程将采用金刚锯等一流的高科技和环保手段,不会对楼体造成任何损害。拆卸工程完成后,央视电视文化中心工程外墙将重新进行装修、复建,但仍将保持原设计风格。
这座舞动的钢铁巨兽已经成为了我们当代的建筑奇观,它身上所体现出的人类科技之光必将在历史的长河中闪闪发亮。