幫助香港最高的建築物有效抵禦颱風
國際商務中心(ICC)是香港西九龍文娛區一座118層高達484米的摩天大樓。 ICC位於九龍站的頂端,是香港最高的建築物
圖片
挑戰
風是建築成本的主要工程因素,也是高層建築的主要驅動因素,特別是在颱風等地區,如香港。
國際商會的設計師們知道塔樓在南海的位置將會受到極大的風力。 他們需要開發一種能夠對風力施加的要求具有足夠強度的設計,限制風力振動,以確保乘客的舒適度,同時確保塔的設計不會過高昂貴。 他們接觸了我們的團隊,了解ICC將面臨的風力影響的詳細情況以及有效的空氣動力學減緩策略的指導。
我們的方法
從一開始就清楚,該項目要求進行邊界層風洞試驗,為工程師提供關於建築物在大風中的性能的準確信息。這一信息使設計團隊能夠在結構的安全性和舒適性之間達到正確的平衡,另一方面可以實現物料的經濟使用。
為確保從風洞試驗得出的設計信息的可靠性,我們需要確保准確地對ICC環境的兩個關鍵方面進行建模:颱風和地形。
颱風主導香港的風向。這些極端的風暴事件本質上是可變的:它們的時間,方向和強度都可以有很大差異。為了幫助國際商會設計人員為結構和建築設計製定最佳設計,我們需要幫助他們解決國際商會需要承受的全面極端風暴,因此我們制定了香港風況統計模型。我們收集了當地氣象站的歷史風速記錄,並結合應用研究協會產生的未來風暴的“蒙特卡羅”模擬,創建了風力氣候的統計模型。蒙特卡羅模擬是預測未來事件的基於概率的數學模型。在這種情況下,蒙特卡羅模型基於許多隨機生成的太平洋未來颱風的樣本 - 風力和方向性的無數組合。實際上,使用該模型的輸出可以讓我們考慮到10萬年熱帶風暴的影響,以確保國際刑事法院能夠承受任何可能面臨的情況。
香港獨特的地形是另一個重要的考慮因素。圍繞密集港口城市的山脈和山谷的戲劇性景觀可能會對風速和湍流強度產生不同的影響,具體取決於風的來源。因此,為了確保我們的風洞試驗過程的有效性,我們不得不汲取香港地形對擬建塔的影響。為了在ICC項目現場提供真正準確的風力特徵建模,我們構建了一個1:3000的尺度模型,包括項目中心中心7.3公里半徑範圍內的所有主要地形特徵。這些測試特別用於識別周圍地形對風向的速度和湍流強度的影響,當它們從不同的方向接近建築物時。
在一起,我們能夠提供颱風特徵和周圍地形的影響的豐富的情報幫助ICC的設計人員最大限度地提高結構效率和最小化建築成本,同時確保塔在預期將面臨的風暴中表現良好。
結果
自2010年竣工以來,國際商會成功運作,獲得了一系列獎項,其中包括2015年國際建築業績獎,2014年高層建築和城市人居表演獎理事會,美國建築學獎得主 香港建築師(2010年),以及2011年由MIPIM Asia(一家房地產協會)頒發的金獎。
2012年,塔樓表現良好,維森特颱風登陸,錄得10分鐘的平均風速140公里/小時,並引起香港天文台發出颶風訊號10號,這是自1999年以來發布的第一台。