Công trình cao hơn 600m, 128 tầng, thiết kế xoắn 120 độ siêu đặc biệt
Đây là là ví dụ tiêu biểu cho tư duy công trình bền vững, khi kiến trúc xoắn khí động học kết hợp lớp vỏ kính kép giúp giảm năng lượng và tăng hiệu quả sử dụng.
Giải pháp kỹ thuật và thiết kế khí động học cho công trình siêu cao tầng
Shanghai Tower, tọa lạc tại khu tài chính Lujiazui của Thượng Hải, hiện là tòa nhà cao nhất Trung Quốc và cao thứ hai thế giới với chiều cao 632 m và 128 tầng. Được khánh thành năm 2015, công trình này đánh dấu bước chuyển quan trọng khi kiến trúc siêu cao tầng rời khỏi cuộc đua “phá kỷ lục”, chuyển sang ưu tiên hiệu quả năng lượng, an toàn và chất lượng không gian đô thị.
Tòa tháp do hãng kiến trúc Gensler thiết kế, hướng tới giải quyết các thách thức của một công trình siêu cao đặt trong vùng gió mạnh và bão nhiệt đới. Thay vì sử dụng khối thẳng truyền thống, kiến trúc sư áp dụng hình khối xoắn 120 độ từ chân đến đỉnh, giúp giảm 24% lực gió tác động. Nhờ đó, yêu cầu vật liệu kết cấu giảm đáng kể, góp phần tối ưu chi phí và tăng độ ổn định.
Một trong những đặc điểm nổi bật của Shanghai Tower là lớp vỏ kính kép – cấu trúc hiếm gặp trong các công trình siêu cao tầng trên thế giới. Khoảng đệm khí giữa hai lớp kính giúp cách nhiệt tự nhiên, đồng thời tạo không gian cho các “khu vườn thẳng đứng” bố trí xen kẽ theo tầng. Lớp vỏ này hỗ trợ giảm tiêu thụ năng lượng, cải thiện vi khí hậu và tăng tính tiện nghi cho người sử dụng ở độ cao lớn.
Về kết cấu, tòa tháp sử dụng hệ thống móng sâu với gần 1.000 cọc nhồi, kết hợp lõi bê tông cường độ cao và khung thép bao quanh. Các tiêu chuẩn về chống gió, chống động đất và chống rung được thiết kế ở mức cao để phù hợp điều kiện địa chất Thượng Hải – vốn là khu vực chịu tác động đáng kể từ bão và gió mùa.
Shanghai Tower được tổ chức theo mô hình đa chức năng gồm văn phòng, khách sạn, khu thương mại, không gian công cộng và trung tâm hội nghị. Các tầng được phân chia theo từng “khu” riêng biệt, giúp giảm mật độ giao thông theo chiều đứng và tạo cảm giác như những khu phố mini cách mặt đất hàng trăm mét.
Bên cạnh đó, công trình tích hợp nhiều hạng mục kỹ thuật hiện đại như: Hệ thống thu nước mưa phục vụ làm mát và tưới cây; 21 tua-bin gió mini gần đỉnh tháp, sản xuất khoảng 300.000 kWh/năm; Thang máy tốc độ 20,5 m/s đưa khách lên tầng 118 trong chưa đầy một phút; Kính Low-E và hệ thống điều hòa trung tâm hiệu suất cao.
Ý nghĩa trong không gian đô thị và hướng đi của các công trình siêu cao tầng
Khu Lujiazui là trung tâm tài chính lớn của Trung Quốc; sự hiện diện của Shanghai Tower cùng tháp Jin Mao và Shanghai World Financial Center đã hoàn thiện tam giác kiến trúc đặc trưng, đánh dấu quá trình Thượng Hải chuyển mình từ thành phố cảng truyền thống sang trung tâm tài chính quốc tế.
Tuy nhiên, giá trị của Shanghai Tower không dừng lại ở yếu tố biểu tượng. Các giải pháp khí động học và tối ưu năng lượng giúp công trình vận hành hiệu quả, với chi phí vận hành thấp hơn so với nhiều tòa tháp cùng quy mô. Việc tổ chức không gian công cộng bên trong lớp vỏ kép cũng cải thiện điều kiện sử dụng ở độ cao lớn – một thách thức lâu nay trong lĩnh vực thiết kế nhà siêu cao tầng.
Công trình thể hiện xu hướng chủ đạo của thập niên gần đây: tập trung vào tính bền vững, chất lượng không gian và vận hành hiệu quả thay vì khai thác chiều cao đơn thuần. Hình khối xoắn giúp giảm áp lực gió; lớp vỏ kép hỗ trợ kiểm soát năng lượng; các giải pháp kỹ thuật hiện đại tạo nên trải nghiệm sử dụng tốt hơn cho người dùng. Tất cả cho thấy sự thay đổi tư duy trong thiết kế công trình quy mô lớn.
Gần một thập kỷ sau khi đưa vào hoạt động, Shanghai Tower vận hành ổn định, đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và môi trường đô thị hiện đại. Trong bối cảnh các thành phố lớn trên thế giới tiếp tục đối mặt với yêu cầu xây dựng bền vững, công trình này trở thành ví dụ điển hình cho hướng phát triển mới của kiến trúc siêu cao tầng.