CTBUH 2022 最佳高层建筑奖
（超过400米）美国纽约
2020年9月14日，美国纽约曼哈顿——纽约市中央商务区所在地，也是世界上摩天大楼最集中的地区，迎来了又一栋标志性的摩天大楼。由KPF（Kohn Pedersen Fox）建筑设计公司的纽约范德比尔特一号大厦高77层，总高度1401英尺（427.02米），是纽约市第四高楼、美国第五高楼、世界第27高楼。作为曼哈顿的又一地标建筑，范德比尔特一号大厦独特的造型重塑了曼哈顿的天际线。范德比尔特一号是曼哈顿市中心最高的办公楼，这座建筑改变了当地居民的认知，建筑师层层设计建筑语汇，满足社会对高端当代办公空间的需求。这座耗资 33 亿美元（约合 237.31 亿元人民币）的建筑拥有 170 万平方英尺（约合 15.79 万平方米）的甲级办公空间、零售和休闲空间，其中包括耗资 2.2 亿美元（约合 15.82 亿元人民币）的交通换乘和开放空间改造。大楼拥有宽阔的无柱空间，用户可以通过大玻璃窗欣赏令人惊叹的城市景观。在 3,000ft.2（278.71㎡）的楼层，建筑师结合了一个室外花园露台。这里有一个由米其林主厨 Daniel Boulud 主理的世界级餐饮空间，丰富了建筑的功能性。
纽约市的 One Vanderbilt 将私人和公共空间结合在一起，打造出一个独特的项目。一体化的地下设施可直接通往中心区和范德比尔特大道上 14,000 ft.2 (1,300.64 m2) 的步行广场。它还可以完全整合东侧道路系统。在未来的计划中，长岛铁路 (LIRR) 将能够服务于中心广场。该建筑塔楼位于第 42 街和第 43 街之间，沿着麦迪逊和范德比尔特大道，该建筑也是交通枢纽序列的重要组成部分钢结构中t是什么意思，每天有成千上万的通勤者聚集在这里。在项目设计的早期阶段，设计团队构思了多种不同的体积解决方案，大大增加了整个公共空间的行人流量。塔楼的设计基于评估工具和数据分析来实现目标。设计方案考虑到了循环，并在最大化规模的同时让更多的阳光进入街道层面。
纽约范德比尔特一号大厦由四个相互交错的体块组成，盘旋而上，与纽约市天际线上的克莱斯勒大厦和帝国大厦保持着和谐统一的比例感。作为矩形锥形尖顶，其简约的造型设计灵感来源于纽约市高层建筑黄金时代的克莱斯勒大厦和帝国大厦等标志性塔楼。其当代的设计理念考虑了可持续性和丰富公共领域。顶部设计赋予了高层建筑新的创新风格。建筑师还在塔楼底部采用了一系列斜面切割，通过使用动态的4层悬臂在范德比尔特街拐角处形成退台，与中央车站形成视觉上的联系。2022年，大厦地下室将与中央车站东出口相连，可从中央车站直接进入大厦，出行更加方便快捷。
设计团队与Christine Jetten Studio紧密合作了五年，设计出一种具有自然背景却又充满现代感的表面形式。不同批次的粘土具有不同的表现力，这让One Vanderbilt具有了现代感。整体应用带来了极大的挑战。设计团队与Boston Valley Terra Cotta合作，在真实环境中测试了一系列模型。这些模型具有各种形状和表面，最终形成了与中央车站和曼哈顿一致的设计。设计策略与历史建筑的暖色调相得益彰。One Vanderbilt的陶土面板在这座超高层建筑中显得温柔，呈现出明亮的珍珠色调。整体而言，整个空间具有视觉上的统一性。这也使One Vanderbilt成为纽约的新地标。在塔楼立面的设计过程中，项目团队测试了300多种釉料和型材的组合，以确保塔楼立面融入纽约市天际线。精心排列的玻璃表面在灯光下细腻而动感。 One Vanderbilt 大楼的大厅采用了由 KPF 设计的大型装置，该装置由多个青铜元素组成，以星形排列，悬挂在一系列集成的高压电缆上，每个元素似乎都进一步深化了塔楼的材质概念，它们具有手工制作的质感并经过手工打磨，并具有一定深度的边缘。每个部分都有自己独特的形状、位置和旋转角度。在灯光下，整体造型有机而多样。
除大堂外，其余67层均为办公空间，总面积约16万平方米。不仅如此，每层楼的室内空间均为无柱式，四周的玻璃幕墙设计也提供了360°全方位的视野。10至15层以黑白色调搭配优质材料演绎高端办公空间，看似简单的开放式布局，却保证了每个办公区域的通透性。20至38层为行政楼层，时尚现代的设计，搭配浅色系的大理石墙面与玻璃，散发出优雅迷人的气质。从一丝不苟的风格与色调中，可以感受到井然有序、严谨的工作氛围。你会发现各个功能区域并不是简单“一刀切”式的划分，而是用玻璃营造出视觉上的开阔感。60至68层的办公空间，以传统灰色调的大空间办公室作为整个设计的精髓。空间的划分、材料的使用、灯光效果、色彩的运用以及办公家具的选择都十分讲究。72、73层的顶层是整座办公大楼的顶部，不仅拥有独特绝佳的视野，还拥有纽约市第二高的室外平台。从前台到舒适的洽谈区和会议区，在静谧典雅的灰色主题空间中，点缀着华丽的吊灯，大面积的落地窗从各个角度放大了空间感。
詹姆斯·冯·克伦佩勒 (James von Klemperer)，Kohn Pedersen Fox 总裁
“One Vanderbilt唤起了纽约高层建筑的黄金时代，”KPF总裁兼项目首席设计师James von Klemperer表示，“该建筑是一个矩形锥体，在其顶部连接帝国大厦和克莱斯勒大厦，同时我们为这栋高层建筑引入了新的社会和环境品质，它在空间和功能上与中央车站相连，从而在地面形成视觉通廊，并建立了一个主要的公共广场，人们可以从大厅直接进入车站。”von Klemperer继续说道：“我们很荣幸能设计这样一座商业摩天大楼，支持当今的可持续建筑，同时也丰富了公共领域的重要功能。总体而言，这个项目可以很好地促进曼哈顿东区的发展，成为曼哈顿东区复兴的催化剂，引领曼哈顿历史悠久的CBD的复兴。”
“建筑的材质凸显了曼哈顿的历史，”KPF 设计总监 Jeffrey Kenoff 说道。“这些细节的真实性和材质不仅对塔楼本身很重要，而且对中央车站和克莱斯勒大厦等邻近建筑也很重要。主大厅有定制的釉面陶土立面、青铜色裙楼框架和青铜色“艺术墙”装置和桌子，所有这些都象征着抵达。”
“这是该地区的重要枢纽，One Vanderbilt 将为人们提供更便捷的出行方式，同时也为未来位于中心广场的各种交通选择提供直接的路径，”KPF 执行总监 Dominic Dunn 表示。该建筑独特的外形凸显了纽约的天际线，我们的设计为地面交通创造了流畅的体验，迎接成千上万的通勤者，成为密集城市和繁忙交通的象征。”
“控制 One Vanderbilt 的项目进度和整体交付是一项挑战，”KPF 技术负责人 Andrew Cleary 表示。“这个项目非常复杂，需要每个组件按时完成，这清楚地表明了设计和施工团队的密切工作关系至关重要。”
“我认为范德比尔特一号是一座人文主义摩天大楼，其精心设计的细节打破了建筑的整体规模，给人一种规模感，”KPF 高级设计师 Darina Zlateva 说道。“锥形设计让光线可以进入建筑。”在拱肩上，倾斜的陶土碎片将视线引向天空，而在大厅里，一件特别设计的悬挂青铜艺术品唤起了城市的节奏和节奏。最后，顶部的天窗结构重新表达了克莱斯勒标志性的对角线，从城市的各个方向都可以欣赏到。”
建筑结构设计
One Vanderbilt的钢框架结构由结构公司Severud Partners Consulting设计，用钢量达2.6万吨。建筑的一大特色是落地窗，高度从14英尺6英寸（4.42米）到24英尺（7.32米）不等，大部分为无柱楼面空间，拥有360°无与伦比的视野。核心筒为钢框架和高强度混凝土剪力墙组成的混合体系，这使总承包商——AECOM Tishman Speyer能够更好地控制项目进度（尽管过去六个月新冠疫情肆虐工期，但塔楼仍比计划提前六周完工）。塔楼下部配备9英尺（2.74米）厚的混凝土筏板基础。塔楼核心筒在中间三层采用悬臂钢桁架加固。这三座悬臂钢桁架的设置也是与机电设计团队合作进行的。这是在与顾问密切协调后确定的，以尽量减少对大楼先进的机电系统的干扰。
此外，还安装了钢调谐质量阻尼器（TMD），以使建筑物的加速度保持在建筑物居住者的舒适范围内。柱传递系统使建筑物具有独特的外观，同时也需要全高桁架结构。通过使用钢结构构件，结构工程师能够减少弦杆和内部对角线造成的潜在干扰。在节点处，使用铸造节点，以确保连接节点尽可能密集，同时还能平稳地传递力并简化现场施工。铸钢节点既各向同性又可焊接。事实上，当两个或更多桁架在核心处相遇时，没有其他连接节点比铸钢节点更实用。宽翼缘截面的效率和经济性使其成为建筑物主框架的首选，但当载荷超过轧制钢箱形截面柱和焊接钢板梁时，构件的承载能力就用到它们了。不同厚度和宽度的钢板与坚固的焊接细节的组合使项目团队能够设计出满足任何几何约束的横截面形式。
在建筑顶部，“冠”和“通气管”元素定义了这个矩形锥形尖顶的上端。空心钢管截面非常适合支撑玻璃幕墙的复杂细节，其高抗弯性能——即使在大型高宽比和较长的无支撑长度的钢结构中——以及其对工厂焊接连接节点的适应性，简化了钢构件的加工。此外，端板螺栓可用于施工现场连接水平和对角线组件。拼接节点也大大方便了安装过程。
大楼顶部位于“通气管”顶部，是一个同样由钢板制成的 128 英尺（39.01 米）高的尖顶。尖顶被加工成可移动的塔段，这些塔段可以通过法兰连接在一起，直冲云霄。1,401 英尺（427.02 米）高的天花板可以很容易地用螺栓连接在一起。内部面板考虑使用玻璃，但它无法承受附近烟囱产生的热量。进行了一项单独的风洞研究，以确定塔的设计能够承受风荷载以及塔与建筑框架之间的相互作用。因此，在塔的每侧都提供了对角加强筋，以扰乱风场并有助于控制结冰。作为额外的奖励，这些加强筋延续了将视线一直引导到建筑顶部的视觉效果。
塔楼采用Severud Partners Consulting倡导的钢结构优先安装顺序，位于核心筒内的柱、梁和支撑设计为自支撑结构，最高可达12层。钢筋混凝土剪力墙建于下方。核心筒内部采用自升式模板系统，外部采用手持式模板系统。混凝土作业随钢结构向上进行，通常与上部保持6层楼的间隙。这种施工方法使项目施工经理AECOM Tishman Speyer能够减少混凝土浇筑导致的潜在施工延误，同时最大限度地发挥更快的安装时间对整体施工进度的影响。
核心筒剪力墙是抗侧力系统的主要结构部件，其厚度为 30 英寸（762 毫米），抗压强度为 14,000 psi（96.53 MPa），完全由 80 级钢材构成。对于该建筑而言，控制横向位移和振动对于保持其性能尤为重要，因此采用悬臂钢桁架来加固三个中间设备楼层的混凝土剪力墙。整个抗侧力系统基于该项目的风洞试验。设计以微气候专家 RWDI 提供的参数为基础。根据该公司提供的用户舒适度分析，设计团队在建筑顶部附近增加了一个调谐质量阻尼器 (TMD)，以将建筑的加速度控制在舒适范围内。
由于垂直空间的限制，该建筑被设计成一个复杂的系统，有两个钢点：一个点悬挂在上方，另一个点支撑在地面上。两个钢点相互连接，形成一个复杂的结构。在建筑物的 5 楼和 12 楼安装柱转换系统后，在框架的关键位置安装了光电瞄准装置。这允许在施工过程中检测克莱斯勒大厦和其他附近建筑物的振动频率。这些光电目标在建筑物内部受到监控，以确认建筑物的性能，并将监控数据远程传达给建筑物内部的安装团队，例如，在拼接柱子时是否需要额外的垫片。
先进的 APD 方法
如何在世界最繁忙的交通枢纽之一附近、人口密集、繁华的地区建造美国最高的建筑之一？并且按照加速的进度完成？首先，尽早开始钢结构和连接节点的设计和建模。One Vanderbilt位于42街和43街之间，在麦迪逊大道和范德比尔特大道上，就在纽约中央车站的入口处。该建筑是第二高、最新的办公楼，也是交通枢纽序列的重要组成部分，每天都有成千上万的通勤者从这里经过。One Vanderbilt共有77层，高1,401ft. (427.02m)。建筑面积170万ft.2 (157,900 m2)，是通过拆除原有建筑重建的。该建筑于2016年开始动工，并已在规定的预算内提前完工。
范德比尔特一号的设计方KPF（Kohn Pedersen Fox）是我们非常熟悉的建筑事务所，这是一家专门从事全球摩天大楼设计的建筑事务所钢结构中t是什么意思，目前全球最高的10栋建筑中，有4栋都是由KPF设计的。由KPF设计的范德比尔特一号大厦由四个螺旋楔形体块构成。该建筑的结构设计由Severud Partners咨询工程公司完成，采用钢架结构加斜柱的结构。其施工顺序为先使用临时钢芯安装钢架结构，最终将钢芯永久嵌入混凝土核心筒内，使得项目施工如同没有混凝土核心筒一样，充分发挥了钢结构安装速度快的优势，从而缩短了整体施工工期。
该建筑预计于2020年底投入使用，上部结构的安装工作于2017年夏天开始，将使用超过25,000吨钢材。经过2015年秋季和2016年冬季的多次设计过程迭代，该项目最终完工。借鉴Thornton Tomasetti的建筑工程实践经验，该公司充分利用钢结构的快速施工优势，缩短工期，确保项目能够如期完工。Thornton Tomasetti的高级项目交付（APD）方法，加上该公司的结构工程实践经验，为项目提供了早期的钢结构连接设计和Tekla建模服务，从而可以提前进行工厂订购和钢结构详图设计。
在整个项目过程中，Thornton Tomasetti 与设计和施工团队紧密合作，在钢结构抵达现场前 15 个月就开始工作，以弥补设计与施工之间的差距。节点概念提交给 Severud Partner 咨询工程公司审核批准。使用 Tekla 模型查找并解决了早期可用文件中许多缺失的几何信息和框架之间的碰撞问题，获得了最终的力信息。连接节点设计采用 Thornton Tomasetti 和 Severud Partners 咨询工程公司之间的内部信息请求工作方法，前者经常提供设计变更或在某些情况下免除某些指定的力要求。这将有助于改进钢结构连接节点设计、详细施工、加工和安装的整个过程。
这些早期的钢结构连接和几何信息在2016年夏天被发送给钢结构投标人。为了进一步加强对项目要求的理解，还提供了Tekla模型和连接结构图来说明一些复杂的部件，这也帮助钢结构投标人得到了一些加工和安装方面的改进建议。随着裙楼建模的完成，在整个投标过程中，更详细的结构和Tekla进度模型被发送给了投标人。早期的连接设计确定了实体铸钢节点是实现两个方向的力传递所必需的。这些铸钢单元的重量从3吨到22吨不等，最大的铸钢节点约为3ft.×3ft.×10ft.（0.91m×0.91m×3.05m）。建筑物下部三个节点的这些特殊情况被详细设计并包含在招标文件中，以便钢结构投标人在项目早期阶段就能做出详细的设计决策。在更加了解项目需求的基础上，进行了更加精准可靠的投标，最终于2016年10月，邦克钢结构有限公司中标该项目的钢结构加工承包合同。
该项目分为7个阶段进行详细设计。每个阶段都有一个预先安排的ABM（高级物料清单）日期和一个细节发布（RFD）日期。第1阶段是裙楼底部，从地基到6楼。这项工作包括几个24英尺（7.32米）高的转换桁架，由焊接箱形截面和9英尺（2.74米）高的钢板梁组成，以及几个楼层支撑和大厅上方的倾斜吊顶。大多数转换桁架连接节点使用26英寸（660.4毫米）宽的焊接节点，它们由6英寸（152.4毫米）厚的多层钢板制成。工序2是裙楼的上部，从6楼到13楼，还包括另一组转换结构。工序3至6包括45个典型的办公楼层，包含3个悬臂加固层。工序7的亮点是玻璃围护的屋面结构，采用外露空心钢管型材HSS制作边柱、水平构件和斜撑，尺寸为HSS22×22。2 总重11,500t（占项目用钢总量的45%）的材料预付单ABM模型连同细部结构中的锚杆和预埋钢板一起提交给钢结构制造商邦克钢结构有限公司。三周后，总重7,000t的RFD模型在工序1中提交进行细部设计。这显然是整个项目中最复杂的工序之一，钢结构细部设计和加工过程很早就进行了。
随着连接设计和建模工作的进展，Thornton Tomasetti 和设计团队之间所需的任何有价值的信息都会在每周的项目会议上连同连接设计和 Tekla 建模状态一起报告给整个项目。与 Banker Steel Structures Ltd 签订的合同中包含的顺序模型交付计划使整个项目团队（包括设计团队和业主）能够及时提供解决方案并做出关键决策。这种方法不仅有助于简化信息流，还有助于在早期阶段识别潜在冲突，确保项目能够快速推进。
过程1之后一个半月，提供了过程2的RFD模型，并将几个钢构件和大量结构钢材转换成施工图以供审核批准。RFD模型依次呈现，允许按照实际长度而不是典型的ABM订单长度（其中连接节点设计仍然未知）订购钢材，从而避免材料浪费。结构构件根据信息可获得的时间长度尽早订购。在下订单之前确认连接设计和建模信息可以提前修改构件尺寸，这对于简化连接设计或消除昂贵的加固需求特别有帮助，例如在考虑平面外力时，增加连接节点局部尺寸不足的空心钢管段的壁厚。
由于钢架是在混凝土结构之前建造的，因此 Thornton Tomasetti 还协调了钢筋混凝土结构中的钢筋与任何主要钢结构连接之间的关系。这包括在连接材料上预焊钢筋接头或在现场留出一些孔以供钢筋穿过。这些做法有助于减少钢结构和混凝土工程之间的现场交接问题，并提供更大的灵活性。钢结构施工图由 Thornton Tomasetti 和设计团队审查，以确保它们是基于模型中的详细施工完成的，并基于适当的连接力进行设计。在将施工图发送给施工团队之前，必须评估和协调任何可能影响连接设计的意见。图纸提交和审查过程非常顺利，特别是对于这种规模和复杂性的项目。大多数图纸在第一次提交后就获得了批准。该项目的钢结构于 2017 年夏季安装。提交了 31 层以下的施工图，并批准了 27 层以下的施工图。随着设计的推进，在Tekla连接模型准备就绪的情况下，钢结构制作和安装周期缩短了至少8个月。连接节点的设计和建模在2017年11月基本完成，所有钢结构施工图基本在2018年春末提交，2019年9月中旬，随着尖顶最后一根构件的安装，钢架结构完工，并在一年后举行了剪彩仪式。俗话说“早起的鸟儿有虫吃”。在One Vanderbilt大楼项目中，钢结构连接节点的早期设计和建模，使得这座曼哈顿最新的标志性超高层建筑即使在全球疫情之下也能提前开建。
这座现代化摩天大楼已获得 LEED V3 白金级认证（2009 年）和 LEED V4 金级认证（2013 年），以及 WELL 健康安全评级，并具有许多绿色特征。该建筑采用钢结构建造，并采用尖端技术，包括 1.2MW 热电联产厂和 90,000 加仑（340,687.06 升）雨水收集系统。先进的幕墙系统使用高性能玻璃来调节整个建筑的供暖和制冷。
该项目还获得了CTBUH 2022年办公类最佳高层建筑卓越奖和2022年高层建筑岩土工程卓越奖。
注：部分内容翻译自美国钢结构协会《现代钢结构》杂志2021年第3期。
业主/开发商：SL Green Real Estate Co., Ltd./Hines/韩国国民年金服务公司
总承包商：AECOM Tishman Speyer
建筑设计：KPF（Kohn Pedersen Fox）建筑事务所
结构设计：Severud Partners Consulting Engineering
BIM设计：Thornton Tomasetti
来源：建筑钢结构进展微信公众号
