杭州运河中央公园二期幕墙设计

admin · 发表于 2023-6-14 08:42:00

杭州运河中央公园二期幕墙设计

文 / 林娜

项目概况

杭州运河中央公园二期为配套管理用房（含剧院），项目位于运河公园西南角，南临西塘河，景观资源绝佳。公园将运河文化意境和中国传统文化元素完美结合,将成为运河文化新起点、杭州城北新中心以及生态文明新地标（图1）。

图1 项目实景

幕墙系统类型

本项目有双曲面穿孔铝板幕墙、大跨度精致型钢龙骨玻璃幕墙、50mm厚超高性能混凝土板（UHPC）干挂系统、单层铝板幕墙。

设计重难点介绍

双曲面穿孔铝板幕墙

建筑外立面大量采取白色穿孔铝板幕墙，为空间双曲面造型，绕着玻璃幕墙蜿蜒而上，犹如水波形状。铝板切割出不规则的多边形孔洞，体现江南窗花的肌理，富有传统韵味（图2）。

图2 项目立面实景

穿孔铝板幕墙为螺旋空间双曲面造型，板块的多边形孔洞分布毫无规律，没有一个标准板块。设计团队围绕整个幕墙体系进行精确三维建模，铝板曲率、分格及开孔尺寸完全根据实际进行1：1放样。通过参数化设计，形成板块的理论尺寸数据，与现场实际数据进行比对校核，最终完成的模型精度很高，导出的板块数据可直接用于加工（图3）。

图3 穿孔铝板三维模型

穿孔铝板采取双面铝板，镂空部分尺寸较大，钢龙骨需要隐藏于穿孔铝板中间。根据幕墙构造特点，我们开发出一套特殊系统：面板采取双面单位装配式构造，钢结构随铝板接缝异形拼接。这样钢龙骨就可以包裹在铝板内部，室内外的观感均不受影响（图4-7）。

图4 穿孔铝板局部图、图5 穿孔铝板安装节点图

图6 穿孔铝板与钢龙骨装配示意、图7 穿孔铝板与钢龙骨装配施工

由于铝板整体造型十分复杂，其内部钢结构为双曲面不规则造型，需要进行空间格构建模，整体进行受力分析，以满足铝板的安装受力要求。现场根据BIM建模放样数据进行钢龙骨的拼装焊接。

钢龙骨的拼装焊接流程：1）地面铺设钢板安装平台；2）间隔一定距离，从上平台竖直固定一根临时支撑钢管，根据BIM模型，确定支点位置钢管高度（钢架为不规则曲面造型）；3）以轴线为分界，水平方向进行空间钢架焊接，组成一个钢架单位；4）切断临时支撑管，将组装成型的钢架竖向放置，吊装到预定高度，由玻璃幕墙的钢结构横挑出支撑结构，将悬空的钢架固定在指定区域；5）BIM建模的数据与现场拼装龙骨进行校核调剂后，铝板加工厂家进行穿孔铝板的加工，确保单位板块与现场实际放样尺寸连结吻合（图8，9）。

图8 穿孔铝板结构框架、图9 穿孔铝板拼装成形

白色铝板持久流露在自然环境中，容易附着灰尘而被污染。项目铝板概况采取烤瓷工艺，其自洁性较常规喷涂面有很大的提升，雨水冲刷即可除去概况的灰尘。

烤瓷铝板表层是由纯无机树脂和无机颜料形成的涂膜，高温加热后形成化学稳定性很强的涂层。其特点有：1）抗蚀性能好，不容易老化；2）耐高温，300℃不会变色或受损；3）不容易粘附大气中的污染物质，具有自洁性；4）涂膜颜色种类多，可满足分歧效果需求。

烤瓷铝板生产工艺：开卷→精剪→切角→折弯→烧焊→装配→抛光打磨→清洗→喷砂→喷烤瓷漆→固化→包装→出厂。

成型单位板块运至现场前，相应位置钢龙骨已经焊装完毕，制品板块在现场只需吊装到位后，通过不锈钢螺钉与钢龙骨固定即可完成安装。

精致型钢龙骨玻璃幕墙

本系统采取制品钢龙骨。精致型钢系统作为幕墙龙骨，承载力强、灵活多变，可做大跨度幕墙体系（图10-13）。

图10 精致型钢龙骨安装、图11 玻璃板块安装

图12 玻璃幕墙横剖节点图、图13 玻璃幕墙竖剖节点图

精致型钢概况措置光洁平整，不需要过多的后期加工。横梁和立柱的连接十分便捷可靠，且接缝平整，室内观感效果好。

50mm厚超高性能混凝土板（UHPC）干挂幕墙

超高性能混凝土（UHPC）质轻、高强、防火、抗爆、抗冰雹、抗化学腐蚀，并能实现建筑的优雅复杂的造型和丰富的颜色质地效果。

本系统为开放式，钢龙骨外侧满铺2mm厚铝单板作为二次防水，避免外部水汽与钢结构发生腐蚀（图14-16）。

图14 超高性能混凝土板（UHPC）系统立面图

图15 超高性能混凝土板（UHPC）系统横剖节点图

图16 超高性能混凝土板（UHPC）系统竖剖节点图

总结

运河大剧院项目以水为设计源头，采取曲面造型的穿孔铝板模拟水波，大孔洞的窗花肌理弱化了铝板的实体感。通过BIM幕墙辅助技术的运用，让如此复杂曲面造型的不规则板块可以提前进行数据模拟以及生产加工，对施工进度和效率都有很大的帮忙。我们看到，幕墙可以在包管实用性的基础上体现建筑的艺术性。现代建筑不拘泥于方正的形体，更多设计师采取复杂曲面来体现建筑的怪异性，幕墙可以通过灵活的系统设计满足其要求。

项目信息：

建设单位：杭州市拱墅区城中村改造工程指挥部

建筑设计单位：浙江省建筑设计研究院

建筑设计负责人：许世文、姚之瑜

幕墙设计团队：浙江省建筑设计研究院建筑幕墙设计分院

幕墙设计成员：梁方岭、林娜、江桂龙、朱妮

总建筑面积：48200㎡，地上建筑面积：19350㎡

幕墙面积：32000㎡，幕墙高度：34.9m

竣工时间：2021年5月

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本文节选自《建筑幕墙》杂志总第16期，长按下图识别二维码即可购买

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