華陽國際設計集團 ▎實現設計的價值

大疆天空之城，開掛的想象力如何落地

2022-09-27 作者：華陽國際編輯部

何為“大疆天空之城”

?全球創新影像技術領導者DJI大疆的總部基地

?建筑方案來源于高技派福斯特建筑事務所，被媒體評為“2022年最值得期待建成的十大新建筑”之一

?國際首例200米以上非對稱懸掛全鋼結構超高層建筑，東塔高213米，西塔高195米，錯落懸掛12個巨型懸翼

?105米高空、76米大跨度（長度90米）單懸索橋橫跨雙塔，輕盈的連橋和剛勁的懸翼空中相映

?懸翼大跨無柱空間，270度無遮擋景觀視野，適配無人機試飛空間

?結構構件充分外露，機電管線有序穿梁

?裝配率超85%，國家AA級裝配式建筑

?“以無人機的工業制造衡量建筑結構”，大疆業主對建造精益求精

“大疆天空之城”實現之路

2022年9月，大疆天空之城全面啟用之際，來自全過程參與其中的華陽國際建筑師和工程師，聊聊這座超級項目背后的故事。

吳昱
華陽國際深圳公司執行總建筑師
大疆天空之城項目施工圖總負責人

程華群
華陽國際集團副總工程師
大疆天空之城項目結構負責人

01.

不管“天空之城”多么“上天”

總得腳踏實地

Q：先回顧一下，華陽國際當年是如何在激烈的競爭中，簽下大疆天空之城這個項目的？

吳：這個項目自方案公布就是一個世界級的作品。在我們看來，不管“天空之城”多么“上天”，總得腳踏實地的實施，許多技術問題需要多方配合，并結合中國國情來深化解決，這是我們工作樸素的出發點。我們與大疆在項目的初期接觸過程中，也針對方案落地性都予以充分的論證，增強了他們對方案實施的信心。

程：這是大疆第一次親身涉足建筑領域，他們非常具有創新和鉆研精神，對合作方期待很高，最終選擇華陽，與我們多年來超級項目的實踐與口碑、合作的誠意分不開。事實證明，這個項目是各合作方創新基因的一次碰撞與升華。

▲項目坐落于深圳留仙洞總部基地

Q：這顯然是一個復雜的合作項目，比如福斯特事務所，華陽是如何與他們展開工作的？

吳：福斯特事務所奠定了項目基本的創意和面貌，而我們和顧問的目標則是如何在合規的前提下高完成度地實施這些創意。華陽在項目中的角色是方案及擴初配合、施工圖設計、裝配式建筑設計這三個主項，也可以理解為項目落地的支撐者和陪伴者。

方案公司及項目近10家的各專項顧問如結構、機電、消防、交通、室內、景觀、燈光等，華陽的立場是尊重每家的設計和配合每家的需求并整合最優方案，同時在我們自身合約限定的工作范圍之外為業主提供最大彈性的工作延展，以及面向實施的協調工作。

▲從綠廊望向大疆天空之城

02.

我們希望和地心引力換一種方式相處

Q：最初拿到“天空之城”這個方案時，有何期待？

吳：這個項目，我們一直是按照一個作品來進行建構。突破地心引力和結構法則的束縛，呈現設計和建造的透明性和工業美，這是大疆、福斯特、華陽及各合作方的共同追求。

程：如果用傳統技術體系去理解，“天空之城”的結構體系不一定是最優解，但我們和顧問團隊，還是希望充分理解到建筑方案期望呈現的效果、業主的潛在需求，然后回到力學和工程角度解決問題，做出獨一無二的建筑。

首要面對和解決的是懸掛帶來的一系列工程問題，我們希望天空之城，也能像傳統落地結構一樣，和地心引力相處融洽。

▲建筑僅有核心筒落地，懸翼向上拔升

▲懸翼釋放更多公共空間

Q：從整體來看，“天空之城”可以“懸浮”關鍵是什么？技術實施難度主要在哪些方面？

吳：在我們的理解中，對“懸浮”效果貢獻最大的兩大要素就是“懸挑”和“立面、空間結構化”，結構不再僅僅作為建筑表現的從屬，而是支撐、實現建筑美學方案的有力因素。當以往的“配角”成為“主角”的一部分，對所有參與其中的建筑、結構、機電工程設計師，除了在專業層面，更在美學層面提出了更高的要求。

“立面、空間結構化”的難點在于，如何從技術層面實現結構和機電的美感。建筑、結構、消防專業充分配合，論證薄涂型防火涂料應用在外露鋼結構的可行性，展現最純粹的構件形式及尺度。而在設計施工周期穿插的情況下，華陽建筑專業承擔了室內管綜協調工作，以展示室內鋼梁外露情況下，機電管線穿梁設計的邏輯美。

“懸挑”帶來的不僅僅是結構上的挑戰，還帶來消防等安全問題，如何判定消防救援場地、救援長度，如何對體塊內的疏散采用合適的疏散策略等，都需要我們在現行的建筑規范之內，尋求方案充分落地的可能。

▲消防救援場地與廣場的結合

▲立面結構化，呈現設計和建造的透明性和工業美

03.天空之城的結構挑戰在系統性難度中討論更有意義

Q：“天空之城”最引人關注的是結構，您認為其中最大的挑戰是什么？

程：已建成的懸掛結構超高層總部主要采用對稱懸掛手法，比如香港匯豐銀行、慕尼黑寶馬總部。天空之城最大的特點是非對稱錯層懸掛，設計和建造難度呈指數級增長。

12個巨型懸翼在空間上非對稱錯位懸掛，在重力作用下給建筑物落地結構和懸翼帶來了復雜的空間變形，同時又受施工次序、附加荷載、溫度效應和側向作用的影響，在實際施工進程中，各懸翼彼此之間也存在復雜的關聯影響，這些變形又影響著幕墻立面及樓面的平整度。因此，天空之城“結構挑戰”需要在一個系統性難度中來預設，華陽的價值就是要把項目設計和建造過程可能出現的問題提前預警、提前解決。

我們和鋼結構施工方中建鋼構團隊進行了多輪實際施工次序的仿真分析，分離出需要控制的變形量，通過懸翼的豎向預抬安裝，落地結構的水平反向預變形安裝，保證最終懸翼樓面的水平度和落地結構的垂直度。對項目在重力荷載作用下的變形預判和建造控制，是天空之城品質的關鍵所在。

▲錯位懸掛

Q：百米高空的連橋如此輕盈，怎樣保證安全性？

程：空中連橋連接雙塔，連橋支座承擔懸索拉力，同時釋放塔樓和連橋的自由變形，所以支座的豎向剛度、水平剛度以及受拉能力都進行了特殊設計。還需要重點關注風振和人行振動的控制，業主委托西南交大風洞實驗室進行了多輪橋形風洞對比實驗，優化出最終橋形，減少顫振和馳振；另外，在橋體中埋設了TMD減振系統，保證人行舒適性。

▲百米高空連橋

04.

我們預留了近萬個洞

“成活率”非常高

Q：在復雜的受力體系里，除了結構本身帶來的挑戰，是否也給幕墻、室內等其它部分帶來困難？

吳：幕墻、機電、室內等所有與主體結構相關聯的部分，設計分析、施工都非常復雜。比如：在結構變形下如何保證幕墻的安裝及立面平整度、機電管線穿梁時的保護措施、屋面景觀防水的可靠性等。各顧問方、參建方和業主都做了很多研究和實驗，華陽也作為設計監理在現場巡查，去控制品質。

項目整體歷時六年的時間，出于對建造精細度的打磨，對結構安全性的驗證與實施，對細節產品級的品控，在快速建造的今天，我們是“慢工出細活”的建造過程。

▲帶懸掛層的支撐框架結構體系

▲懸翼外露的桁架

程：天空之城的眾多鋼柱、鋼梁、鋼桁架及節點需要外露表現，結構工程師要思考這些構件的建筑表現形式，做到構件布置、節點設計、施工工藝的和諧統一。

由于懸翼室內空間機電管線穿越鋼梁，充分展現，這些鋼梁及洞口都需要在工廠提前加工，這就要求所有機電管線經過極高精準度的計算和定位，反映在鋼梁的開洞位置上。通過加強構造、仿真分析及試驗驗證，使“大梁極限開洞”達到與未開洞幾乎等效的狀態。由于加速工期需要，鋼板都是在設計未最終完成時提前采購和加工，我們預留了近萬個洞，最后“成活率”非常高。

▲4層高的試飛空間

▲極簡質感的大堂

▲3.3米無柱空間

▲吊柱與螺栓之美

▲干凈純粹的懸翼底部

05.

科技感需要很多方面去驗證裝配率達到85%

Q：可否介紹一下這個項目在建筑裝配式技術上應用？

吳：我們在接受委托的時候，就和業主有個共識，大疆總部的“科技感”是需要很多方面去驗證的，裝配式設計肯定是其中一個重要因素。項目主體結構系統、外圍護系統、內隔墻系統均采用工業化技術建造，從行業標準上看，這座建筑的裝配率達85%，達到國家AA級裝配式建筑技術要求。

從裝配式構件對施工效率的積極影響上看，兩座塔樓帶懸掛層的支撐框架結構體系，應用了矩形鋼管混凝土柱、鋼柱、鋼梁、鋼樓梯、金屬樓承板、預制裝配式墻體、單元式幕墻等裝配式預制構件，大幅減少了現場工人數量，提升了施工效率，實現了裝配式建筑“提高質量、提高效率、減少人工、節能減排”的基本目標。

▲裙房花園

▲屋頂花園

▲全鋼結構裝配式建筑

06.

對每個參與者來說這都是終身難忘的經歷

Q：感謝二位接受采訪，最后可否分享一下項目中您最難忘的事情？

程：印象最深的應該是懸翼的第一次卸載，前期雖然做了數值仿真模擬，卸載完到底跟預期偏差有多大，多少還是有點忐忑的，等得到卸載完的實測數據后，大家終于都輕松了起來。當時大疆汪滔先生也親臨現場，很多時候重視度就意味著完成度。

超高層建筑結構發展到今天，結構設計所做的探索，都是在用科學和創新對抗不可抗拒的自然力量。作為結構工程師，我們要從大局、方案整體去考慮技術層面的各種策略，不斷通過研究，去實現新的空間狀態，與建筑師共同探索建筑的意義。

吳：天空之城如果從建造難度、造價等方面出發，可能在概念方案階段就會被很多建設單位放棄了，正因為有大疆這樣有追求的業主，才將不可能實現的項目落地。印象最深的是大疆為項目成立了各式各樣的研發小組，小組成員來自大疆的研發部門，有的研究玻璃平整度的提高，有的研究防火涂料的特性，有的研究建筑材料，目的就是為了更好地呈現建筑及空間效果，他們鉆研程度、細致度及成果讓我們覺得汗顏。也正是業主對美學、品質的極致追求，讓我們各設計方更加齊心努力去做好項目。

可以說，這一項目每個階段都難，但是每個階段由于攻破不同的以前未遇見過的難題而獲得了不同維度的驚喜。我經常跟團隊里同事說，對于每個人而言，項目很難得，所以難以實現的努力去實現，能實現的努力實現到最好，因為這個項目將會是大家職業生涯的代表作。我們很自豪能為實現大疆人的精神家園作出貢獻，同時也希望天空之城項目過程中寶貴的設計、施工、管理經驗，對中國建筑行業的提升盡一份綿力。

“我們用六年時間精心打造了這座天空之城，它是大疆和所有合作伙伴智慧與心血的結晶。很高興隨著新總部的正式啟用，能為同事們提供更酷、更人性化、更高品質的工作環境。比起工作場所的升級，更為重要的是，我們的追求和夢想正在升級。天空之城的故事才剛剛開始，未來將由每一個心懷熱愛的大疆人共同書寫：我們堅守什么、追尋什么、創造什么，我們要成為怎樣的一群人，以怎樣的精神和面貌去面對未來的人生。希望天空之城能夠成為大疆人的精神家園，見證每個人的成長?！?/span>

——汪滔

大疆創始人及首席執行官