振翅飞翔的长江之翼——江阴星河国际城市体验中心
发布时间:2019-11-1 10:04   标签:   点击数:42
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项目名称:江阴星河国际城市体验中心
项目地点:江苏省江阴市
建设单位:江阴星河博裕房地产开发有限公司
建筑高度:13m
建筑面积:约2000?
幕墙面积:约12000?
方案设计:KLID达观国际建筑设计事务所
施工图设计:江苏浩森建筑设计有限公司
幕墙顾问:必發工程咨询有限公司
幕墙施工:江苏金牡丹装饰工程股份有限公司

江阴星河国际城市体验中心坐落于距离长江边一公里处,远眺建筑整体,双“V”符号的两大建筑形态让空间从视觉上充满力量感,如振翅欲飞的雄鹰,以非凡气魄傲居于此,也同样包含一种助力江阴腾飞的含意。


项目设计理念是围绕“飞翔于水面上的建筑”,建筑师利用极具张力和表现力的几何结构呈现出大气、纯粹的建筑美学,意图打造出集文化、生态与发展于一体的,长江之上的城市新名片。

项目由六个单体组成,其中洽谈区、影音区、工法区及样板房为功能性用房,岗亭区、小翅膀为装饰构筑物。幕墙形式包含:全玻璃幕墙、铝单板幕墙、干挂石材幕墙、硅酸钙板幕墙、铝合金门窗、金属屋面。


项目特点、重难点

1、结构主体均为钢结构

主体结构体系非常不规则,幕墙结构体系需附着在主体钢结构上,由于建筑外立面造型轻薄,悬挑结构较大,从幕墙体系结构安全及成本角度考虑,该项目采用了大量的变截面悬挑钢梁。

2、屋面结构相对复杂

由于屋面结构体系进出层次较多,交接面复杂,因此该项目充分体现了BIM的价值,项目深化设计、施工过程中,设计变更是常常发生的,这直接影响工程进度、工程造价,也会导致工期的不可控性和成本的增加。但因使用的BIM模型共享,整体的变更都可以有效控制,这种动态的管理,规避了很多相互信息沟通不及时造成的风险损失。它通过设计模型文件数据的关联和更新,使得信息模型随着设计的变更而更新,消除了壁垒。BIM的所有应用贯穿了这个项目的设计、施工、运营三个主要阶段.

3、功能性用房主体结构特殊

功能性用房(影音区、洽谈区、工法区)主体结构特殊、造型层次较多。为减少施工进度、工程造价、解决屋面结构防水问题,屋面结构采用外围护双层防水系统,金属屋面+铝单板盖板系统。



BIM应用分析


本项目结构较为复杂,主体结构为钢结构,幕墙层次、空间交接面多、造型轻薄。幕墙面积12000?,其中铝板面积8000?。铝板板块数量4250块,板块几乎没有重复尺寸,无疑给设计、施工增加难度,传统的二维CAD图纸设计仅通过平面、立面、剖面线条来表达幕墙构成,无法保证数据信息的准确性。因此BIM技术的应用为本项目提供了许多便捷。

▲  建筑方案院提供的概念图

1、BIM在幕墙设计阶段的应用

确定本项目坐标原点,采用统一的项目坐标原点,使得不同软件的模型(钢结构Tekla Structures模型与幕墙skechup模型)相互快速准确链接在软件的固定位置中。

▲  钢结构模型

▲  钢结构模型定位点

依据幕墙设计图纸、钢结构模型,利用Rhino软件创建铝板幕墙表皮,并与钢结构进行碰撞检查,找出设计缺陷,通过验算,确定最终的幕墙方案.

▲  幕墙表皮示意图

▲  幕墙表皮与钢结构碰撞检查

2、BIM在幕墙施工阶段的应用

消除幕墙与结构间的碰撞问题,优化幕墙设计方案,节约工程成本。在Revit里给幕墙各空间坐标点命名并添加尺寸参数.,目的是将施工现场的测量数据导入到模型中,实现模型数据与现场同步。


在Rhino结合Grasshoper由定位点建立铝板外表面,优化成可方便加工的板块,提高铝板利用率。


利用Grasshoper插件在Rhino软件里绘制铝板展开图:


重新生成面板模型,并做好分格,该项目幕墙形式、面板颜色较多,在模型中分别以颜色来做区分。玻璃幕墙模型、铝板幕墙模型、石材幕墙模型、结构模型组合。

从Revit软件中分别对各个立面进行标注,导出相关图纸。在CAD里标注好幕墙分格,以及幕墙的平面坐标点。


BIM技术为幕墙工程提供了一种重要的技术手段,提高了设计效率,缩短了各方沟通时间,基于BIM技术的虚拟建造降低了施工阶段的返工,提高了施工质量,消除了安全隐患,降低设计和施工成本,同时保证了幕墙效果。



幕墙系统分析、设计分享

1、檐口悬挑铝板幕墙

洽谈区8.0m标高处、屋面部位以及影音区5.6m标高处、屋面部位设置了外部挑檐,最大悬挑距离达到了4.6m。


悬挑铝板为实现檐口轻薄效果,内侧龙骨采用了变截面工字钢梁(根据悬挑距离确定截面大小)结构附着于主体钢结构上。


2、屋面铝板幕墙

洽谈区、影音区屋面采用的是内侧金属屋面板系统与外侧3mm厚铝单板结合的双层围护结构。满足了建筑的保温、隔音、防水功能。

▲  洽谈区屋面平面图

为解决大屋面系统在雨水季节排水不及时,屋面系统生产冷淋水及外层铝单板系统胶缝长时间高温作用下开裂、老化产生渗水现象。在两层屋面系统之间设置两道排水天沟。


由于屋面系统铝板分格较大,并且空间层次面错缝布置,将铝板交接缝预留在尖角部位,降低了转角铝板加工难度,减少项目成本。从而增加锐角拼缝的尖锐效果。


3、全玻璃幕墙系统

项目为满足业主及建筑师打造“飞翔于水面上的建筑”的设计理念,保证建筑的通透性,立面透明部位采用的是全玻璃幕墙系统。

面板和肋板材料均为玻璃,用透明硅酮结构密封胶粘结和密封,特点就是视野无遮挡,室内外互交通透,无距离感,外观简洁富现代感,给人一种明快光亮的感觉。

本项目采用两种安装方式:

①座地式:适用于洞口高度≤4000mm
幕墙面玻璃、玻璃肋上下均镶嵌入槽安装,玻璃固定安装在下部的钢槽内,上部的钢槽顶部与玻璃之间留出一定的空间,使得玻璃有伸缩变形的余地。

②吊挂式:适用于洞口高度>4000mm
幕墙较高时,为防止玻璃在自身重量荷载作用下发生压屈破坏,在幕墙上端设置特殊专用的金属夹具,玻璃下端与钢槽之间预留有伸缩空间。


4、硅酸钙板幕墙系统

装饰性构筑物(岗亭区、小翅膀)外立面造型轻盈,造型截面尺寸较小,外围护结构采用10mm厚的硅酸钙板,减少幕墙构造厚度,从而满足建筑外立面效果。

硅酸钙板是以钙质材料,硅质材料以及增强纤维为主要材料合成的无机建筑板材,具有强度高,涨湿率小,导热系数低,防火性能好,隔音隔热效果好,可塑性强,材料利用率高,使用安全等优点。另外硅酸钙板表面颜色处理简单,喷涂颜色丰富能够满足业主及建筑师的特殊立面造型呈现效果。


5、幕墙与照明专业的相结合

光是万物之源,光照到物体表面,勾勒出它们的轮廓,在物体背后聚集阴影,给予它们以深度。因此灯光就是抓住这一点,利用“弦外之音”的手段外化建筑的内在抽象情感。

幕墙作为外围护结构,对水密性和气密性要求很高,灯光在后期安装,容易造成幕墙的漏水和漏气问题。因此照明和幕墙同步设计能从根本上解决幕墙的性能的下降、失效等问题并且还能减少后期相关专业交接面不明确,返工的概率。

本项目灯光在幕墙系统上使用的原则是:

A、灯具均可隐藏性(所有灯具均在幕墙图纸中体现,并且实现隐藏、更换检修)
B、尽量不影响采光和通风
C、避免炫光
D、不影响幕墙的水密性和气密性

综上所述照明和幕墙统一整合设计从细部构造点出发,可以更好的体现建筑的特质,促进建筑照明灯光与环境的和谐,展现建筑的人文魅力。


结束语

本项目结构体系较为复杂,施工难度较高,为保证设计、施工质量以及进度,项目团队成员进行了大量的准备工作,对异形结构进行建模放样,并核对主体钢结构与建筑幕墙表皮干涉区域,及时沟通,反馈,并形成书面建议,在较短的时间内完成了项目设计任务。

幕墙作为建筑外立面是否能够完美实现的关键因素,其设计、加工、安装都是幕墙品质控制流程中缺一不可的工序。幕墙设计环节的好坏,是实现幕墙项目高品质的先决条件。幕墙系统设计需要遵循建筑的风格、理念、造型、语言,并兼顾安全性、经济性、性能设计、功能设计、不同材料的交接、收边收口、后期清洗维护等,且需与建筑、结构、灯光、景观、室内精装等相关专业紧密配合沟通,然后合理选择方案构造并确定幕墙系统。项目的完美落地是多方的意愿与坚持,客户、建筑师、顾问公司、施工单位缺一不可,也正是大家的努力,为长江江畔留下一颗极富未来感、艺术感的明珠。

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