HISTAR®: die beste Lösung für das innovative Tragwerk des Shanghai World Financial Center

Beschreibung

Im Bezirk Pudong von Shanghai gelegen, einem Anfang der 1990er Jahre gegründeten internationalen Geschäftsviertel, ist das gemischt genutzte Gebäude des SWFC wahrhaftig eine vertikal ausgedehnte Stadt, die von unten nach oben betrachtet, folgende Einrichtungen enthält: Eingangshalle und Flächen für Einkauf und Gastronomie, Büroflächen und Konferenzzentren, ein Hotel (welches sich vom 79. bis zum 93. Stock erstreckt) und die höchste Aussichtsplattform der Welt (Stand 2008) in 474 m Höhe.

Seine schlichte und gleichzeitig sehr eindrucksvolle Form besteht aus der Überschneidung zweier Profilbögen und aus einem Prisma quadratischer Grundfläche, die jeweils die antiken chinesischen Symbole für den Himmel beziehungsweise die Erde darstellen; dies optimiert die Nutzung des Gebäudes, von der großen Grundfläche für Büroräume in den unteren Stockwerken bis zu den geraden obersten Stockwerken für die Hotelzimmer.

HISTAR®-Stahl für das innovative Tragwerkskonzept und für effizienten Materialeinsatz

Das Tragwerk des Wolkenkratzers besteht aus einem zentralen Kern aus Stahlbeton und einer Rahmenkonstruktion aus Stahlbalken und –stützen. Mit dem speziellen Design konnte der Materialeinsatz optimiert werden, da die Stärke der äußeren Scherwände und das Gewicht des Baustahls in den Umfassungswänden.

Das Planungsteam war sich einig, dass die hochfesten HISTAR®-Stähle die beste Lösung  darstellten, um das Tragwerk zu optimieren: Dank der neuen Inline-Wärmebehandlung QST (Quenching and Self-Tempering = Abschrecken und Selbstanlassen) sind die Streckgrenzen der HISTAR®-Güten im Vergleich zu denjenigen der üblichen Baustähle über den gesamten Erzeugnisdickenbereich verbessert. Es war daher möglich, kleinere Profile mit derselben Tragfähigkeit einzusetzen, was wiederum zur Einsparung von Stahl im Tragwerk des Wolkenkratzers führte. ArcelorMittal lieferte 10.000 Tonnen hochfesten HISTAR®-Stahl (ASTM A913-Grade 50) als W 14”×16” Jumbo Profile, begleitet von technischer Unterstützung für die Planer und das Stahlbauunternehmen.

Die Fassade, das Tragwerk und die mechanischen Systeme des Gebäudes sind als modulares System ausgelegt, das sich alle 13 Stockwerke wiederholt, wodurch die Herstellung und Montage der Komponenten vereinfacht, die Bauzeit verkürzt und der Verwurf sowie die strukturbedingten Ineffizienzen gemindert wurden. Sein gewagtestes Merkmal ist das in den obersten Stockwerken realisierte, circa 50 Meter breite Portal, welches die enorme Windlast auf die Gebäudespitze verringert.

Die für das SWFC verfolgten Nachhaltigkeitsstrategien haben sich auf eine Reduzierung der für die Bauausführung erforderlichen Energie konzentriert, indem man die Effizienz maximiert, den Materialverbrauch minimiert und die Gebäudegeometrie entsprechend gestaltet hat. HISTAR® trägt zur Erfüllung dieser Ziele bei, dank der Gewichtsreduktion des Tragwerks und dem effizienten Materialeinsatz.

Architektur und Sicherheit

Die vom Wolkenkratzer evozierte Verknüpfung von Erde und Himmel machte eine besonders sorgfältige Auswahl der Verkleidungsstoffe notwendig, um den harmonischen Kontrast der Naturelemente widerzuspiegeln. Der Sockel des Wolkenkratzers wurde bis zu einer Höhe von 24 Metern mit Rohgranit verkleidet, was den Eindruck von Stabilität erweckt und den Turm mit dem Erdboden verankert. Im Kontrast dazu ist der Hauptkörper des Wolkenkratzers mit einer Glasvorhangfassade verkleidet, die den Himmel widerspiegelt und den Eindruck von Leichtigkeit verleiht. Das Architekturbüro KPF hat ein Wärmeschutzglas mit einer speziellen Hochleistungsbeschichtung eingesetzt, um den höchsten Ansprüchen an Ästhetik, Ergonomie und Umweltfreundlichkeit gerecht zu werden.

Die Sicherheit des Gebäudes wurde von der ersten Projektierungsphase an berücksichtigt. Etwa alle 12 Stockwerke wurde ein Sicherheitsstockwert vorgesehen, in dem die Insassen im Notfall Zuflucht suchen können. Bezüglich des Brandschutzes wurden die Notausgänge und die Ausbreitung von Feuer und Rauch per Computersimulation für einen Sicherheitsgrad dimensioniert, der die gesetzlichen Bestimmungen übersteigt, woraus einige Projektierungsänderungen resultierten (Breite der Treppen, Platzierung der Gebäudeausgänge), um die Evakuierungszeiten zu verbessern.

Da das Tragwerk des Shanghai World Financial Center aus Stahl und Beton in Verbundbauweise errichtet worden ist, konnte durch geeignete Projektierung ein optimaler Brandschutz garantiert werden und der gesamten Stahlstruktur eine Widerstandsfähigkeit gegen Aufprall verliehen werden.