结构台风灾害与抗风概念设计-珠海横琴南方JRCM大厦案例

南方JRCM大厦位于珠海市横琴新区，占地面积15952 m2，总建筑面积143918 m2，其中地上部分112887 m2。共两栋塔楼，其中办公楼38层，建筑高度约190 m；商务公寓26层，建筑高度约100 m，幕墙形式为单元式幕墙系统，项目已于2017年12月交付使用。根据DBJ 15-101-2014，设计基本风压为0.85kPa，地面粗糙度为A类。

2018年“山竹”强台风过后，建筑受损情况较大，主要建筑受损情况为玻璃幕墙的部分玻璃破损，海边的东北面墙角区较为集中，见图5.4.2-1。

（1）建筑场地风环境：南方JRCM大厦距离海面较近，面临台风的直接吹袭，风速大、风荷载大，典型的A类地面的粗糙度风剖面。由于周边高层、超高层建筑物较多，办公楼商务公寓楼距离较近，建筑场地风环境复杂，见图5.4.2-2。

（2）玻璃幕墙风致破坏情况：

南方JRCM大厦的幕墙玻璃受“山竹”台风影响发生大面积爆裂。办公楼均采用单元式幕墙系统，幕墙面板分别采用8+12A+8^[2]、10+12A+8中空Low-E玻璃，幕墙气密性均为第4级，水密性均为第5级，抗风压性均为第9级，平面变形均为第3级，耐撞击性能均为第2级。商务公寓幕墙形式基本一样，工程2017年12月竣工验收。总高度较高的办公楼在强台风中没有破坏，总高度较低、平面形状为L形的商务公寓反而在强台风中玻璃幕墙破坏，破坏部位在L形的内侧、东北角部，玻璃破损的细节同样值得注意。办公楼、商务公寓之间的相互作用及干扰导致流场非常复杂，风致干扰效应明显，上风向高大建筑办公楼剪切层或办公楼、商务公寓之间的通道效应产生的通道风、加速气流以及极其混乱复杂的湍流结构，产生很多旋涡。这些流场环境容易导致局部风速或风压超过设计要求，瞬时增高的阵风风速也容易携高速飞射物导致撞击破坏，同时复杂的流场结构也容易困住飞射物碎片，不断来回高速撞击，从而引发进一步骨牌式的破坏，造成幕墙玻璃的风致破坏，见图5.4.2-3，目前原因还在进行风洞试验进一步分析中。因此风致碎片产生的条件跟中大城市集密建筑群间或建筑自身结构间的狭窄间隙所引致的“狭管”效应相关。

图5.4.2-1　东北边转角幕墙风致破坏(www.xing528.com)

图5.4.2-2　建筑场地风环境

图5.4.2-3　玻璃受风致碎片撞击破坏

对于建筑群体间风力相互干扰的效应和建筑群间形成的“狭管”效应，在GB 50009—2012第8.3.2条已有相应的设计规定，但在现有建筑设计中，由于各方面的原因获得认真关注和执行的不多。随着大城市土地资源日益稀缺，高层建筑间密度的增大，这种“狭管”效应和群体间风力相互干扰产生的破坏值得认真的重视和反思。

2020年“海高斯”台风过境，登陆时中心附近最大风力有12级（35 m/s），南方JRCM大厦的幕墙玻璃基本完好，见图5.4.2-4、图5.4.2-5。对比“山竹”强台风的风致碎片破坏，表明风致碎片是需要实际风速超过临界风速才会产生，本项目的风致碎片临界风速为35 m/s以上。对比李海云等［3］从概率统计分析的角度研究风致碎片对玻璃幕墙袭击的危害，得出平均风速在16 m/s以下时，袭击概率极低结果，与本案例风致碎片临界风速为35 m/s以上有明显差距。