由于上海外滩跨年的踩踏事件，使得原定于1月1日晚开亮的上海中心（Shanghai Tower）新年灯光秀被取消了。上海中心错失了一次向世人展示它酷炫外形的机会。

这座于2014年8月3日成功封顶的摩天大楼，最终实际高度为632米，凭借这一高度，它成为了仅次于迪拜哈利法塔的世界第二高楼和中国第一高楼。上海中心之所以引起世界的瞩目不单单由于它的高度，更因为它采取了世界最复杂的绿色节能设计，让它同时获得国际绿色建筑LEED金奖和中国绿色建筑最高奖绿色三星奖的殊荣。

从2008年中开始，美籍华裔工程师洪学远就参与了上海中心机电和绿能设计及应用。作为项目经理兼机电总工程师，七年来，他不仅亲眼见证了上海中心从一砖一瓦变成眼前的摩天大楼，也见证了中国摩天大楼的绿色节能建筑标准从无到有，不断提升。

两张“名片”

2008年4月18日，美国Gensler设计事务所设计的“龙型”方案在众多的设计方案中中标，之后被敲定为上海中心的设计蓝本进行深化。紧接着，具有多年建筑机电工程经验的洪学远被负责上海中心机电系统、机械、电力和管道工程的美国柯森提尼联合工程设计公司（Cosentini Associates）派往上海，担任项目经理兼机电总工程师。洪学远的职责中，很重要的一条就是：为上海中心提供可持续的、绿色环保和节能设计。

上海中心坐落在上海陆家嘴金融贸易区的心脏地带，毗邻金茂大厦和上海环球金融中心，建成后的上海中心将是上海又一标志性建筑。提到上海中心，不得不提到它世界领先的两个设计：一个是双层玻璃幕墙，另一个就是使用120度垂直扭曲的钢筋，这两个特点也被认为是上海中心的“名片”。

伴随着人们向上争取生存空间的历程，摩天大楼因其造价高、能耗大、人与自然远离而被诟病。经过多年的发展，设计师们认为，要实现高层建筑的可持续发展，首先要从保温性入手。因此在进行设计的时候，设计师马歇尔·斯特拉巴拉（J Marshall Strabala）考虑到了诸多因素，进而设计出了一种可对温度进行调节和再利用的玻璃幕墙，这种设计就是上海中心后来被采用的双层玻璃幕墙结构。

“双层玻璃幕墙就像热水瓶一样，幕墙之间的空腔形成一个温度缓冲区，能避免室内直接和外界进行热量交换，起到冬暖夏凉的作用。”洪学远对双层玻璃墙的原理进行了解释。上海夏季炎热、冬季寒冷，冬夏温差就要达到35至40度左右，这样的建筑非常适合上海。有资料显示，双层幕墙采暖和制冷的能耗比单层幕墙降低50%左右。上海中心并不是世界上第一座双层外墙建筑，不过这样的幕墙结构，却从未出现在350米以上的超高层建筑中，上海中心采用的这一设计在同等规模的建筑中首开先河。

上海中心具有弧度的外形成为上海城市景观中的一道独特的风景线，被戏称为“打蛋器”。其实，这一设计和上海中心使用的钢筋有关，这种钢筋是经过优化的。所有高层建筑都会受到风力的影响，为了最大限度地减少这种影响，设计者们从钢筋的旋转角度上下功夫。经过试验，工程师们在旋转210度、180度、150度、120度、90度和60度六种角度中，找到了最合适的角度——120度。这种钢筋不仅能减少约25%的风力，还造就了更轻、更高效的幕墙结构，大大降低了对自然资源的消耗，节省了近3.5亿人民币的造价。

19般“武艺”

上海中心共有121层，保证每一层都能有足够的能源供给是一项很巨大的工程，因此，上海中心尽可能从各个方面来降低能耗。据统计，上海中心一共使用了19种节能技术，每年可以为大厦节省25%的能源费用。

“以往的超高层建筑大多使用水泵输送热水，这种方式能耗特别大，而上海中心采用了三联供（Tri-generation’s）。”洪学远说。这种技术通过燃烧天然气来发电，回收发电机的余热到余热锅炉，再转化为高压蒸汽输送，蒸汽在热交换器里变成了热水，部分余热到制冷机组，三联供同时为大厦提供部分冷气、暖气和热水。

上海中心使用的超过25%的水源是非传统的水。“我们把这种水称之为中水（Grey Water），上海中心依靠收集盥洗废水、洗浴废水、空调冷却水等杂排水，处理后用于办公楼、裙房、地下室冲厕所、室外水景补水、绿化浇灌、室外道路冲洗、地下车库冲洗等。”洪学远还提到，上海中心有效利用了风力进行发电。在大厦顶部的风洞口，安装有15组共45台3000瓦的风力发电机，利用600米高处8到10米每秒的风能可以提供大厦的照明用电，风力发电系统每年可以为上海中心提供15.75万千瓦小时的绿色电力 。

在上海中心顶端有一个巨大的“皇冠”，这是一个漏斗形的雨水收集槽，处理后的雨水作为大楼的中水使用，一年可节约250个标准游泳池的水量。而建筑内的水节约设施更是体现在许多细小的方面，比如全自动感应门，当人体接近时会自动打开，进入后会自动关闭，还有一体合成水槽、隐藏式感应龙头、暗藏式感应皂液盒、智能节水坐便器、节水小便斗等这些细小的设计。

考虑到人与自然的和谐，上海中心的内部建了24座“空中花园”，花园就设在双层幕墙的中间区域，成为一个巨大的客厅，同时布置有大面积绿化装饰。人们在这里不仅可以驻足聊天，还能眺望陆家嘴及外滩沿岸的风景。空中花园仿佛在摩天大楼内引入了高空自然环境，可减少超高层建筑给人带来的压抑感。

设计这些“空中花园”可不仅仅是为了实现其休闲娱乐功能，这在一定程度还满足了降低能源消耗的需求。举一个简单的例子，某人在76楼工作，从这一层出发，如果他能在上下不出14层的范围内到一处空中大堂吃午餐，而不必一直下到楼底，那就相应地节约了能源。如果大楼中有5%的人能在自己所在的楼层用午餐，那么只要在楼内多设几处午餐供应点，每年就可以将电梯使用次数减少四分之三，即75万人次。

上海中心的顶端是一个漏斗形的雨水收集槽，处理后的雨水作为大楼的中水使用，一年可节约250个标准游泳池的水量。

边实践，边调整

除了一般的办公、酒店和观光用途之外，上海中心还肩负着会议、零售商场、精品办公及餐饮等多种功能，远比其他超高层建筑的用途更为复杂。在中国还没有关于250米以上的超高建筑的相关规范的情况下，上海中心就已经开始了建造。洪学远等一大批海内外建筑工程专家，一边借鉴引进国际先进规范，一边结合上海中心的实际情况进行设计调整。

“我们团队在纽约时，对上海中心的绿能设计是按照美国能源与环境设计标准（Leader in Energy&Environmental Design，简称LEED），但是当我们真正做上海中心时，不仅要满足LEED的标准，还要满足中国绿色建筑最高奖绿色三星奖，而这两个标准在某些地方是协调的，在某些地方却是相矛盾的。” 为了让上海中心成为中国首个同时满足这两项标准的大厦，设计者和建造者们付出了很多努力。

“大厦在建造时所做出的每一个调整都要经过相关领域专家的反复讨论和论证，而其中很多的建议和方案都是在中国或在世界上从未有过先例的。”洪学远在参与加拿大卡尔加里市（Calgary）标志性建筑“弓楼”（The Bow）的建造时只开了100多个会，但是在上海中心，他至少开了上千个会。一些通过专家组论证的先进技术在后期的建筑过程中得以实现，包括三联供系统、冰蓄冷系统和风力发电系统等。

自从

美国纽约世贸中心被袭击的“9·11”事件发生之后，高层建筑在紧急情况下的疏散就受到广泛关注，上海中心也不例外。在进行消防检查时，公安部和消防局还特地到迪拜的哈利法塔进行相关考察。哈利法塔比上海中心高了200米，多40层楼，疏散整栋楼人员时间要近两小时。消防局提出，上海中心的疏散时间要比哈利法塔短。上海中心最多可以同时容纳近四万人，它从上到下共分为八个段，每个段会有一个避难层。当灾难发生时，所有人都会集中到避难层，如何把避难层的人运送到楼下十分关键。为此，设计者把上海中心所有的13部直达电梯全部设计成消防电梯。“一旦发生灾难时，人们不用依靠步行楼梯的方式下楼，而是全部乘坐消防电梯进行疏散。消防电梯都有紧急电源提供电力，人们可以从避难层乘坐消防电梯直达一楼大堂。”洪学远说，这样近四万人可以在1小时48分钟内全部疏散完毕。

绿能建筑的经济帐

上海中心不是世界第一高的建筑，却是世界最绿色的超高层建筑，但建成之后如何最大限度地发挥它绿色环保的作用，如何在最短时间内收回其成本，考验着未来运营者的智慧。

洪学远介绍，上海中心在设计时应用了一种国际先进的系统——集成智能化系统（Intelligent Building Management System，简称IBMS），这个技术是帮助上海中心取得中国绿色三星和LEED金奖的关键。它可以将不同功能的建筑智能化系统通过统一的信息平台实现集成，以形成具体信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统。但是在2009年，国内几乎还没有人采用这些技术，上海中心几乎是国内第一个应用这些技术的建筑。

“作为一个地标工程式的项目，上海中心的特殊待遇很多，本来预算是126亿人民币，但是在建成时估计已经花了168亿，现在可能已经超过了这个数目了，这在中国还没有先例。”上海中心地处上海，施工队伍和其他各方面都与国际接轨，而且政府也很支持，资金到位情况也比较理想。洪学远认为，这和中国的国情有关，“中国可以举全国之力，把全国甚至全世界的人力物力调来干这样一个事情，这还是蛮了不起的。”

世界上大多数开发商追求的都是投资回报率的，一般约有5到6年的投资回收期，但如果是政府资产项目，就像上海中心一样，那么200年总资产寿命的投资回收期大约是10至15年。虽然一栋绿色节能的大楼在前期投入时会花费更多资金，但过了投资期之后，大楼的运行成本会降低。所以从长期来说，能节约更多的资源。“前期多花一点点钱，今后就能节约数百乃至数十亿美元的能源。”洪学远说。

人们习惯把金茂大厦、上海环球金融中心和上海中心这三座陆家嘴的建筑称作“三兄弟”，它们分别建成于1999年、2008年和不远后的将来（上海中心还未正式建成）。在洪学远心中，这三座建筑分别代表着中国的过去、现在和未来，同时，他也认为这三座大厦在某种程度上代表着中国超高层建筑发展的历程。“中国绿色建筑的理念也就是近几年才出现的，但中国的发展速度很快。”自从上海中心开始兴建以来，中国绿色建筑的标准就在随之不断地修改提升，比如在标准中硬性规定要使用中水和太阳能。

在世界城市化进程的浪潮中，随着土地资源越来越稀缺以及不断增长的人口，建造摩天大楼成为人们向上拓展生存空间的重要手段。上海中心在建造过程中，就不断有世界各地的政府人员及行业人士前来考察，他们都很好奇，这样一栋被誉为“世界上最绿色的大楼”究竟是怎样建造起来的。与此同时，中国各地也有一批超高层建筑正在兴建，这些正在兴建的大楼的高度或者接近上海中心，或者会超越上海中心，这已经成为中国城市化进程的一大趋势。“中国的超高建筑不应该比谁更高，而是应该比谁更绿色。”洪学远说，他希望在上海中心的带动下，在未来的五到十年中，中国绿色超高建筑的科学和技术进程的整体水平能有所提高。

洪学远

（Alan Hung）

美国注册工程师, LEED 绿色认证专家

美国柯森提尼联合工程设计公司中国区总裁，

上海中心项目经理兼机电总工程师