上海中心大厦，是一座教科书般的超高层建筑，是世界超高层建筑技术的集大成之作。它118层，高达632米，超过了金茂大厦和环球金融中心，成为了上海当之无愧的新地标，而它的高度，也代表了中国建筑科技的最新高度。
上海中心大厦将金茂大厦与环球金融中心有机地整合在了一起，共同组成了上海浦东的天际线。这座光鲜亮丽的大楼能容纳4万人，2000辆车，是当之无愧的“垂直城市”。它吸引了全世界的目光，但它最大的难点却来自人们看不到的地方——几十米深的地下。
“沙滩”上如何建立摩天大楼？
上海，又被称为“上海滩”。千百年前，这里曾是东海的一部分，伴随着长江的冲击而形成陆地。但这样的陆地并不是由稳定的土壤和结实的岩石组成的，而是由砂子——并且是吸满了水的砂子组成的。
想象一下我们走在沙滩上，稍有不慎就会陷入砂子中滑倒。而上海中心大厦的总重达到了80万吨，重量甚至超过了环球金融中心和金茂大厦的总和。想要让这样一座建筑屹立在上海滩上，无论台风、地震和岁月的侵蚀都不会倒塌，不会歪斜，甚至连稍稍偏移一点也不行，这技术难度可想而知。
更何况，上海中心大厦的旁边就是许多座摩天大楼，这些摩天大楼都是些大块头。它们有的轻有的重，有的大有的小，互相影响，使得土层中的受力情况非常复杂。设计或者施工上稍有不慎，建筑就会歪斜——如同比萨斜塔一样。不仅自身遭到了破坏，连周边的建筑物也一起跟着遭殃了！
著名的比萨斜塔就是因为土层软弱发生了倾斜，这样的倾斜对于上海中心大厦来说显然是无法忍受的。图片来自网络
桩筏基础——像钢钉一样锁死土层
为了应对这种复杂的土层，工程师们采用了技术难度很高的桩筏基础。所谓桩筏基础，是先将几十米长的桩深深地打进土层里，再在上面浇筑一层厚厚的筏形底板。即使土层很软弱，几十米长的桩也会像钢钉一样紧紧地锁死土层，固定住建筑；再在上面安置一层又厚又硬的筏板，整个建筑就稳定了下来。
俯瞰上海中心大厦建筑工地
对于上海中心大厦而言，筏板的厚度达到了6米，相当于一座二层楼的高度，而这其中都是满满当当的钢筋混凝土！
桩筏基础依靠打进土中的深桩和顶部的筏板共同受力，最大限度地保证稳定。图片来自网络。
大体积浇筑混凝土成难题，“癌症”怎么治？
能浇筑这样大体积的混凝土，还要保证它不开裂、强度均匀，这是当今世界上出了名的工程难题。不客气地说，恐怕只有中国的工程师拥有系统地、熟练地处理这一问题的经验。那么，大体积底板的浇筑为什么这么难呢？
答案很简单，就是热胀冷缩。混凝土从软变硬的过程中，会放出大量的热量。如果是在普通建筑中，混凝土的体积很小，热量就会随风飘散，对建筑安全构不成威胁。可是一个厚达六米的底板，热量无法散失，就会储存在混凝土内使得温度升高，最高甚至可以升到八十度之高，煎个鸡蛋只是分分钟的事情。
如果只是升温，问题还小；可温度升高之后，总要散发掉。表面的温度降低了，表面的混凝土收缩；里面的温度还很高，里面的混凝土还在膨胀。混凝土这种材料抗压不抗拉，能承千斤，却最怕人“拉”它。这一胀一缩，混凝土受了拉力，裂缝就产生了。有了裂缝，外界有害的二氧化碳、水分以及许许多多有害离子进入混凝土内部，这座建筑命不久矣！
混凝土中的裂缝就像混凝土的癌症，如果不能妥善解决，后果不堪设想。图片来自网络。
每秒钟需浇筑一头牛重的混凝土！
为了控制这一问题，工程师们设计了复杂的浇筑步骤。技术的核心在于，要在60个小时内将整个底板浇筑完成！这意味着，每秒钟就要有一头牛那么重的混凝土倾泻到底板上。过程中只要出现一处差错，都会导致整场“战役”的失败。
为了“打赢这场仗”，上海市调动了全城80%的搅拌车，将混凝土从全城各处的搅拌站运往工地。在持续工作了60个小时后，史无前例的大底板浇筑成功，这是只有中国工程师才能做到的事情。
混凝土底板浇筑现场。图片来自网络
“吉他拨片”设计+双层玻璃幕墙，据说能抗15级台风
从顶部看，上海中心大厦的外形好似一个吉他拨片，随着高度的升高，每层扭曲近1度。这种设计能够延缓风流。风环绕建筑时会形成涡旋脱落效应，导致摩天楼剧烈摇晃。对按比例缩小的模型进行风洞测试后发现，这种外形设计能够将侧力减少24%，这对于经常经受台风考验的上海建筑来说至关重要。
在上海中心大厦中，创造性地使用了双层玻璃幕墙，内层是圆形，外层则为圆三角，设计非常美观。这是世界上首次在超高层建筑安装14万平方米柔性幕墙，难度系数在幕墙界堪称世界之最。但它的作用可不仅仅是美观。除了遮风挡雨、保温隔热、降低能耗外，它还有一个更为重要的任务：保障大楼内24座空中花园的运转。这些空中花园既要能够接受外部阳光，又要隔绝恶劣的天气，实施起来难度不小。
上海中心大厦外幕墙采用120度旋转向上收分的设计形成V形导风槽，可将一部分风力导出转移，令整座大楼可承受超过50米/秒的风速，相当于可抗15级台风。
“绿色出行”——不出大楼完成所有事
上海中心大厦是上海最高的建筑，但工程师们所追求的绝不仅仅是高度。上海中心大厦应当是一个体量巨大的综合体，是一个微型生态智慧城市。它包括四个核心内容：垂直社区、绿色社区、文化社区和智慧社区。其中，绿色社区的理念是上海中心大厦的核心。
绿色首先体现在对土地资源的节约上。在3万平米的土地上建造57万平米的大楼，节约出来的土地可以用作农田，可以植树造林。一栋大楼里有酒店，有商业区，有写字楼，甚至还有24个空中花园，无论是业务往来还是休闲娱乐，人们不需要离开大楼就可以完成生活所需的几乎所有事情，直接减少了城市交通的压力。
垂直城市节约了大量的土地成本和交通成本，本身就意味着绿色环保。图片来自网络。
雨水收集系统——上海多雨，因此大楼的屋顶和周围的地表都安装有雨水收集系统。这些水经过处理后就成为了“中水”，可以用与绿化的浇灌、卫生间的冲洗和地坪清洁。这些水的利用量达到了大厦总用水量的25%。
风力发电——上海还多风，因此上海中心大厦上还安装了风力发电，有效地利用了上海上空六百米的“妖风”来造福居民。
地源热泵——大厦还采用了地源热泵，利用地下的恒温，夏天给大楼降温，冬天帮大楼取暖。
大厦功能分区示意图。不同的分区之间相互往来完全不依赖外部交通，有效降
低了交通压力。图片引自丁洁民.上海中心大厦绿色结构设计关键技术
浦东的天际线，图片来自网络
上海中心大厦，是上海最高的摩天大楼，与金茂大厦、环球金融中心等组成和谐的超高层建筑群，形成小陆家嘴中心区新的天际线。
