叶子昂

摘 要：广州塔作为中国最高的建筑之一，是我国建筑历史上的巨作，它是我国现代建筑的标志。针对广州塔建设的特点，本文就广州塔的工程概况、建筑设计、幕墙系统以及结构体系和结构布置进行论述。结果表示广州塔是我国建筑史上成功建筑的典范，其设计与建设均表示了我国建筑技术的先进与现代化。

关键词：广州塔；超高层建筑；建筑结构

中图分类号：G624.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）13-0104-02

1 工程概况

广州塔（英语：Canton Tower），就是我们熟知的小蛮腰，是广州今年来新建的一座广播电视塔。它位于赤岗塔，就在广州市海珠区，可以说位于市中心，周围有珠江新城，海心沙等著名场点。众所周知，飞机转向区所处位置周围300米内不能出现障碍物，而它就刚好处于一个转向区内，因此把塔身主体的高度定位454米，顶部高度为146米，总高度600米，当之无愧的中国第一高塔。广州城投集团开始建设这项建筑，广州市建筑集团有限公司，上海建工集团是主要的施工集团，它的实际建筑面大约12万平方米，并且它于2005年11月底開始动工。2010年正式投入使用[1]。

广州属于热带季风气候，温度比较高，下雨频繁，很多日照，偶尔有雷暴还有台风是这座城市的地点，而广州塔就在这样一座城的中心，所以，如何抵抗狂风，暴雨，甚至是温度的影响，这对工程师们来说，是一个不小的挑战。

广州塔（图1）内部分布着多种商场，建筑等，有多个功能区，还分布着许多游戏区，包括摩天轮，悬空走廊，旋转餐厅等，而且凭借高度，这里又有着很好的观光台资源，天线桅杆488米处设有户外摄影观景平台，是世界最高的户外观景平台。

2 建筑设计

以“广州新气象”为主题。从外围看过去，广州塔的塔身设计非常有美感，他是一个渐变的网格结构，但是又呈椭圆形上升，两个椭圆的混合钢（图2）的外壳，不断地向上旋转，构成了广州塔的造型还有空间结构，两个椭圆在各自的假象平面上扭转，最后相交于135度，两个椭圆扭转在腰部收缩变细。广州塔的底部，是格子式的结构，相比较之下比较疏松，而腰部就像绳索交织在一起，形成如女子纤纤细腰的一个状况，然后继续向上，有钢管支撑进一步放大，变得疏松。两个椭圆的存在很好的完成了控制结构设计的任务。不管你从哪个角度看广州塔，看上去仿佛都是不一样的。上下两种不同的风格给人以不同的体验[2]。

该塔用地面积还有所有的路面一起加起来大概22万平方米，总建筑面积114054平方米，而其中，它内部有44276平方米，而地面下的建筑大约69779平方米。这座电视塔的标定层为5.2m，但它一共有88层，核心筒一共高454米；楼层37层，其余为镂空层，地下2层。该塔的外层框架是典型的钢结构，混凝土的斜柱还有钢的梁，斜撑一同支撑起来，共有462米高。而天线一共146米，是由钢以及典型的箱梁构成，结构稳定。它的总用钢量是非常巨大的，一共有60000吨。

3 建筑幕墙系统

如果有幸进入广州塔，我们可以感到非常舒适，因为它内部光线非常充足，看上去非常光亮，室内外空间相对一体，具有很好的艺术效果（图3）。这完全是玻璃幕墙的功能，因为玻璃幕墙接受光线后，可能对光线产生各种效果，具有很好的艺术性，而且外面也有比较好的感官效果。幕墙和环境完美的结合在一起，体现可持续发展的观念。广州塔建筑面积为1140454平方米，其中幕墙面积为30000-50000平方米，幕墙类型为异形幕墙，由玻璃材质与铝制组成，面固定体系为明框幕墙。单元法，压块法一起施工，便于施工[3]。

3.1 建筑幕墙[4]材料

（1）玻璃幕墙单元部分采用8（HS）+1.52SGP+Low-e（HS）+12A+8（FT）+ 1.52SGP+8（FT）中空夹胶玻璃，夹胶胶片采用SGP胶片。（2）铝制幕墙单元：内外层铝皮+蜂窝芯材=盒式蜂窝铝板，总厚度为25mm，其中外层铝片为1mm厚，内层铝片为0.5mm厚，蜂窝芯材为0.076mm厚。（3）在顶部的阻尼器层，用了两层的光伏玻璃幕墙。

3.2 建筑幕墙[4]安装

（1）点式玻璃幕墙被充分的使用在入口处的地方。（2）其他功能层幕墙结构体系采用单元式幕墙。（3）幕墙的安装支座采用三维可调节支座。

4 结构体系和结构布置[5]

对于超高层建筑来说，用全部的钢结构，是比混凝土结构要有优势的，这是上世纪六七十年代的普遍共识。但是随着对高度的要求，人们开始发现，单纯的钢结构已经慢慢的不太适用于这种高度，因为单纯钢结构的抗侧力能力不够，不能有效抵抗风荷载的影响（图4）。

因此，人们开始使用混凝土还有钢结构的混合形式。我国如上海金茂大厦（1997，420m）、台北 101（1998，448m）、香港国际金融（2010，420m）、广州电视塔（2009，460m）、上海中心（2014，632m）。

4.1 结构体系[6]

超高层建筑是100m以上的建筑，那么特殊建筑肯定存在着一些建筑的特殊问题：

（1）工程量大，施工周期长。高层建筑因为工程的工作量非常大，非常多，所以耗费的时间肯定是很长的，原因如下：其一，高度高，那么相对于的工程量大也就很正常了，即使每一层的量很小。其二，高度决定难度，高度虽然很好，但是相对应的施工难度就大大提高。例如，高层建筑的混凝土施工还有各种材料在垂直方向的运输等等。（2）结构复杂，施工技术难。地标性建筑以及成为城市重要的标志，地标性建筑越来越倾向于建筑超高层建筑，尤其要有个性化等等。因此，为了保证在建筑高层结构的时候的外观还有质量，我们要掌握比较新型的施工方法与技术，施工过程要严格控制。（3）管理复杂，地基要求高。

4.2 结构布置[7]

核心筒结构，顾名思义，就是中间是钢筋混凝土核心筒的结构，他是现在超高层建筑常见的一种结构，而它的外围是常见的框架，又名“框架-核心筒结构”。而广州塔是由钢筋混凝土核心筒加外围钢结构组成的，是高耸结构，采用筒中筒体系（图5）。

（1）外部。它的外身是银灰色的钢柱，呈圆形逐步扭曲成网络结构，全部为玻璃幕墙，中间结构收窄因此被称为“小蛮腰”。广州塔外筒为网状结构，外筒柱的平面呈椭圆形，由-10m處的椭圆和450m处的椭圆旋转45°而成其外筒节点错位相交区域变化大；其次是处地下室和平台层之外，其他楼层板不与外筒相连。（2）内部。广州塔内筒延其外墙洞边缘设置了14根钢骨柱，采用H型钢，根据墙厚确定型钢的高度形成了钢骨混凝土外墙，确定了内筒的延性和刚度。（3）连接。内部有钢梁往外伸出作为连接，内外部连接在一起。

因为广州塔高度非常高，而且相对应的表面积非常大，自振周期相对应就比较长，所以如何控制风荷载成为设计的主要影响因素。广州塔抗侧力主要是靠钢管混凝土斜柱、钢斜撑和环杆来构成。这些各个部位组成的牛腿还有一些杆件共同构成了外部的筒体节点。

5 结语

广州塔外形奇特，呈圆形逐步扭曲成网络结构，中间结构收窄；并且全部为玻璃作幕墙，更具有现代感。

广州塔已经成为广州重要的地标性建筑。新电视塔建设工程，是广州的新地标、新形象，有助于提升广州的文化设施水平，并为建筑学提供一个成功典范。

参考文献

[1]英国ARUP工程顾问，广州市设计院.广州新电视塔初步设计说明[R].2005.

[2]王伟明，周定，杨汉伦，等.GB 50135-2006高耸结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2006.

[3]广州塔外筒节点设计研究[J].建筑结构，2012，42（5）：16-21.

[4]熊伟，周定，王伟明.广州塔结构稳定性设计分析[J].建筑结构，2012，42（5）：13-15.

[5]CECS 28： 90钢管混凝土结构设计与施工规程[S].北京：中国计划出版社，1990.

[6]GB 50010-2002混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[7]广州新电视塔振动台试验报告[R].广州：广州大学，2005.