伦敦利物浦大街100号大楼

项目信息：

建筑设计：Hopkins建筑事务所

结构设计：AKT II事务所

钢结构承包商：William Hare有限公司

总承包商：Sir Robert McAlpine

业主：英国地产公司

该项目把两栋建于20世纪80年代的钢框架结构办公建筑组合在一起，通过扩建和重新布局，将其打造成为一栋现代的、功能灵活的多用途商业建筑。该建筑置身于庞大的利物浦大街换乘站上方，构成了具有历史意义的伦敦城新布罗德沃特地区的基石。

总建筑面积为66,000㎡的这栋大楼增加了40%的可租用面积，对50%的原有上部结构和100%的原有基础进行了再利用——这是基于钢材无与伦比的可持续特质而打造的一个引领行业的“精心杰作”。

两栋原有建筑在结构上是相连的，并且被集成在一起，以服务于总共10层楼面的新空间组织。新的办公空间可以通往新的露台和天井，火车站的西侧人行干道变成了一个充满动感的、全高尺度的零售商场。

很多办公楼层都是向外扩展的，而新增的上部楼层则逐步地收进以保证阳光能向下照进相邻的Broadgate圆形广场。核心筒也进行了升级，安装了新的直达电梯。

结构设计是采用有知识产权的软件进行设计的，可允许直接从共享的几何模型得到结构性能和进行隐含碳分析。这包括生成的参数化模型，能够快速迭代和考察各种设计方案，并基于碳排放、物流、可建造性以及灵活性等方面在新建结构和原有结构之间做出平衡。

对于该项目很重要的一点就是要尽可能地保留原有结构，在某种程度上尽量减少对周围基础设施的作业以及可能产生的干扰。通过评估建筑物的设计能力，连同相应的活荷载、外墙以及饰面材料荷载，同时分析整体平衡以确定适用区域，最终寻找到仅通过最小干预就能将新增荷载重新分布的方法。通过对原有结构的反演分析，采用三维有限元模型，若干原有冗余度被确认。

原来的设计考虑了偶发事件，其重复性和一致性带来的效率进一步强化了这一点，包括将之前过时的笨重楼板和外墙移除等措施。

通过这项分析，找到了通过使用网格操作和转换来将全部荷载分布在这些未充分利用区域的方法，只能这样，一旦所有的缓解措施都被利用殆尽，就采取继续增设加固构造的措施。

该项目保留了大部分原有上部结构，对原有基础结构进行再利用，并且仅对那些对新的空间方案最高效的区域进行重建，对于其它区域就进行定向、局部加固，做到最小影响程度的拆除，以上种种措施减少了7,300t二氧化碳排放量。

钢材的轻质特性使得该项目可以最大程度地增加新的楼面面积而只需对原有框架结构进行最小程度的加固，同时避免对原有基础进行任何加固。该项目是钢框架结构独特的循环经济特性的印证。钢结构行业的质量控制过程以及溯源性使得保留大部分原有框架结构成为可能，而钢材的耐久性也确保了这些建筑能够具有比已有的40年更久的设计寿命，所有被移除的结构单元还可以被再次循环利用。

组合钢结构的运用使得该项目可以在采用最小高度楼板的基础上打造新的大跨高品质办公空间，并且将新增荷载传递到仍然具有内在过剩承载力的原有框架区域。主楼板仅有130mm厚，压型钢板和轻质混凝土板组成的组合楼面支承在新钢梁上，而新增楼面则采用支承在钢柱上的蜂窝式组合梁上。

所有的结构单元都尽可能采用简单螺栓连接。在原有楼面向外悬挑处，短钢梁和原有钢柱间采用抗弯连接并将荷载传递给更远处的原有钢梁。这些横向的扩建部分以及新增的上部楼层都采用的是轻质钢结构，因此有助于将扩建的楼面面积最大化。

钢材的高强度特性是采用这些新型加固构造的关键，能够在使用最少新材料且不产生废料的基础上承担新增荷载，并且也便于采用较浅的转换梁和超级纤薄的楼板结构，可以放置在原有建筑有限的楼顶净空内。

采用一个新的钢筋混凝土核心筒以及钢支撑跨的组合体系可以为结构提供必需的抗侧稳定性而无需在英国铁路网的相邻场地内设置额外支撑。两栋原有建筑采用钢板连接在一起，但是在2层以下仍然彼此保持独立，使得两个结构能够在温度作用下互不影响。

在中央核心筒处增加了一个柱网间距以避免对原有地面楼层转换部分进行任何加固，而在公交车站上方增加了一个局部柱网间距，避免了对该处原有的桁架进行任何加固。在其它部位的新转换结构打造了大型无柱新空间，非组合蜂窝式预制钢转换梁实现了上部楼层的后移，利用上部楼层增加的结构高度减小了用钢量。

“为了加工而进行设计”的审查确保了细部构造都进行了优化，从而能够交付一个高效的结构，保持了对项目复杂建筑需求的认知，这里，场外加工和零库存式交付在建设活动中起到了非常关键的作用，保障了交通换乘的正常运行以及基础设施的全程安全施工。在建造过程中，整个建筑内都遵循了消防工程原则并采取了优化防火保护措施，这意味着很多次梁都不需要喷涂防火涂料。