太倉規劃館從設計到施工

柯利達裝飾公司外裝設計二部 沈秋漢

太倉規劃館從設計到施工

柯利達裝飾公司外裝設計二部 沈秋漢

太倉市規劃館位于太倉市城廂鎮江申大道和文治路交叉口天境湖畔，總建筑面積 9396.2平方米，建筑層數: 地上最高3層地下一層。結構形式為框架剪力墻結構和空間殼體結構。

本工程主要幕墻形式有以下幾種：

1、 一層明框玻璃幕墻：由于整體建筑格調以柔順自然為主，一層明框幕墻玻璃面為不規則的平滑閉合曲線。

2、 魚形單層網架：主龍骨采用160*80*6和200*80*6的鋼管，面板采用25mm厚的蜂窩鋁板，本建筑為仿生建筑，此幕墻外觀酷似一條游動的魚，“魚鱗“就由蜂窩鋁板模擬拼成，所以每塊面板的尺寸均不相同。

3、 雙曲幕墻：此幕墻銜接了魚尾和一層幕墻，由于上下幕墻的風格迥異，此部分的幕墻玻璃均采用8（LOW_E）+2.28PVB+8雙曲夾膠玻璃，其中翹曲距離最大達到了213mm，主龍骨采用160*80*6的鋼管，為了和雙曲玻璃更貼合，所有龍骨均需要扭彎處理，最大扭度達到51.6°。

4、 玻璃采光頂：采光頂處于兩條“魚“中間，形狀如同波紋，下方為本建筑的大廳，大廳內無任何支撐結構，采光頂的18根支撐結構柱分布在建筑外圈，即”魚腹“處，采光頂鋼結構的最大跨度約66米。

5、 空間玻璃幕墻：此部分幕墻連接了以上四種形式的幕墻，上端和玻璃采光頂相接，下端連接于一層明框玻璃幕墻，左右銜接了雙曲幕墻和魚形網架的魚頭部分。由于玻璃采光頂相比一層明框幕墻外挑了4米左右，空間幕墻整體外傾空間感特別強，此幕墻也因此命名為空間玻璃幕墻。

本工程設計和施工難點亮點主要集中在造型復雜的魚形單層網架。因此本章著重介紹此幕墻，其他形式的幕墻在以后的文章中再詳細介紹。

設計篇：

魚形網架以造型變化多端、整體柔順為特色，此建筑坐落于天境湖畔，相互輝映而相得益彰，宛如兩條調皮的魚躍出水面嬉戲。設計初始只能憑借設計院提供的利用草圖大師和revit這兩款軟件勾出的大概輪廓進行初步設計（圖1）。

此時擺在我們面前一個難題：如何設計才能體現出此幕墻的光滑？面板全部采用雙曲板肯定可以解決這個問題，但是從工程造價和施工工期來考慮，這個方案顯然行不通。首先雙曲面板的價格就是一個大問題，雙曲板是普通平板的2到3倍左右，其次雙曲板的加工周期也是普通板的2到3倍，對工程的影響極大。在此我們發現魚形幕墻大部分是比較平滑而且空間角度不是太大，據此決定嘗試采用三角形面板擬合，局部位置仍然采用雙曲面板銜接。

整體模型導入到犀牛軟件后無法攤平而合理劃分，根據形狀分析魚頭部分和魚腹魚背相接而不好操作，魚尾自成一個不規則椎體，更不易攤平。依此，我們將整個模型劃分為四塊分別劃分，在交接線處進行等模數分段交接，最后將四部分分格合并，完整模型（圖2）。

根據建筑設計院提供的建筑圖建出整體模型，并將劃分好的網格導入cad進行定位拼接，發現邊界處并沒有處于密閉狀態，需要重新修正邊界線并重新整體劃分網格，如此反復直至模型完美交接（圖3）。

至此一個完整的模型就算大功告成了，但是也許有些讀者還在想這個三角形的邊長是多少，分多長才合適？對于這個工程平面劃分時我們選擇了一米作為模數，原因只有一個：顯而易見，分格越小模型越光滑柔順，但是單方面的考慮造型而撇開工程造價是不對的。在劃分的時候我們做了很多模型，當模數達到1.1m的時候，在空間角度稍大的地方會有輕微的凹凸；降低到1m時，除了魚尾以外部分均比較光滑。

模型完成后我們需要考慮如何滿足這幕墻外觀要求和性能要求、支撐結構如何構建：

1、外觀要求：面板開縫設計，表面有金屬光澤如同魚鱗。相比較鋁板，蜂窩鋁板的平整度要好很多，并且安裝更為方便、開縫安裝處更為簡潔。

2、性能要求：滿足幕墻的保溫防水。表面板開縫處理，內面板選用2mm厚的鋁單板打膠安裝以防水，底板選用8mm厚的穿孔吸音板，中間塞滿保溫巖棉。將這三種材料組合成一塊“三明治“進行安裝。

3、支撐結構：首當其沖選擇鋼結構作為支撐結構，在鋼結構連接節點處考慮到施工精度和節約工期，我們放棄了傳統的焊接，選用更為高效的螺栓連接安裝方式。

設計完成后首先提供給東南大學進行整體鋼架分析計算，待結果揭曉后，我公司組織了一批人員進行樣板加工制作和拼裝，檢驗了鋼結構加工工藝和面板安裝的工序，并為日后的工程施工打下了堅實基礎。

施工篇：

施工現場工作量及其繁瑣，共有8354塊蜂窩鋁板，12726根鋼構件和4376個鼓節點，每一塊板每一根鋼構件每一個鼓節點都不一樣，均需在加工廠就進行編號區分。在這樣的情況下，我們對每塊面板在空間模型中進行編號，并通過VBA編制程序將每塊面板的三個坐標點導入到excl，通過運算直接得到每塊面板的下料尺寸；鋼結構桿件和節點均采用建立實體三維模型來進行下料，每個編號和下料尺寸均對應的導入到表格里，由工廠加工并貼上對應的編號運往工地。

現場面對如此多的桿件和節點是如何快速精確安裝的呢？下面帶您走進當時的施工現場……

由于所有的鼓節點均由空間坐標來定位施工，對于大工作量的空間作業會存在一些安全隱患和施工工期的浪費，因此我們將空間模型劃分為80個小“單元”，每個小“單元”含有十幾個鼓節點和幾十根鋼構件。通過坐標轉換將每個鼓節點的空間坐標轉換為相對坐標，將空間作業轉化為地面作業，而且可以同時加工多個小“單元”，這樣既增加了施工安全性，又加快了施工進度。

小“單元”采用單塊吊裝上去，每一個小“單元”選取5個定位點來控制其位置，滿足整體造型的圓潤飽滿。

鋼結構拼裝完成后，將鋼架重新噴涂，安裝定位支座，為安裝面板做好萬全的準備。

每個面板通過編號圖對照相應桿件的編號，確認其位置后，進行定點安裝，在這個環節當中編號一定要準確，所以桿件編號均需預留，這樣才能一對一的正確安裝。

在原設計中，鋁板、保溫巖棉和穿孔吸音板是做成一個整體的“三明治”進行施工安裝的，但在實際施工過程中，鋁板的折邊角度太多導致加工周期太長。為了讓項目能更有序的進行下去，我們對此節點進行了調整。考慮到鋁板折邊角度絕大部分接近直角，將鋁板直接調整為標準鋁板，用Z型角鋁作為底部支撐結構，鋁板上面通過鋁角碼和膠條壓實后擰螺栓來固定。這樣內層板的安裝靈活度就更大了，并且較大程度的縮短了施工周期和降低了施工成本。

實際施工節點 原設計方案

內層板安裝完成后，就剩下最后一步工序了：安裝表面的蜂窩鋁板。首先需要再地面就根據面板編號把板都排好，然后按順序進行安裝，這樣有序的安裝能避免面板破損而影響建筑效果。

下面展示下魚形網架的室內外效果：

室內效果

室外效果

本工程經過設計人員和項目施工人一年多努力，才能完成這個超難度的工程，最終效果得到了業主和專家的肯定。

太倉規劃館從設計到施工

責任編輯：陳生庚