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幕墙国优复查动态:武汉光谷金融中心——在幕墙上耕种金融与艺术的梯田

作者:幕墙工程网 时间:2019-08-23 14:57:27

△ 武汉光谷金融中心建设项目幕墙工程

  2019中国建筑工程装饰奖(建筑幕墙类)复查工作已于7月25日全面展开。今年有超过220家单位申报中国建筑工程装饰奖(建筑幕墙类),通过初审的申报工程接近400个。包括新疆、青海、宁夏等发展中省份在内,今年国优奖复查区域将覆盖全国28个省、市、自治区。无论是从申报单位,还是申报工程数量上,都创历年新高。为搞好今年的复查工作,中装协幕墙工程分会精心安排了132人次的复查专家,组成34个批次的复查队伍,确保国优奖复查顺利进行。

  8月2日,复查小组来到湖北武汉,对由中建深圳装饰有限公司申报的“武汉光谷金融中心建设项目幕墙工程”进行复查。

△ 复查组专家在项目现场听取技术汇报并进行实地勘查

工程概况

  武汉光谷金融中心的业主单位为武汉生物城文化旅游投资开发有限公司;建筑设计单位为华东建筑设计研究院有限公司;幕墙设计和施工单位为中建深圳装饰有限公司。本项目位于武汉市光谷生物城内,北临高新大道、东临光谷三路。本项目地上建筑包含两座塔楼和连接裙房,总建筑面积167603.21平方米。其中一座为五星级酒店;另一座为5A级办公楼;连接裙房为3层;地下室共2层。酒店塔楼建筑高度102.2米;办公塔楼建筑高度116.8米;裙房建筑高度23.7米。主要幕墙形式包含:梯田状双曲飘带铝板,大跨度鸭舌帽造型铝板,超远悬挑钢结构雨棚,彩釉玻璃幕墙,屋顶钢结构及格栅系统,裙房主入口大跨度点支式玻璃幕墙,不锈钢栏杆系统。

△ 光谷金融中心塔楼形象

建筑设计立意

  “高田如楼梯,平田如棋局,白鹭忽飞来,点破秧针绿。

  在广西龙胜的南岭山,有这样的一片奇妙的景观,透过清晨山间的雾气和袅袅炊烟往远山望去,姿态万千的白云之下,跌宕有致的农田在层峦叠嶂的山峰之中盘旋而上,田坝小路蜿蜒在梯田之中形成丰富多彩的曲线线条,而田间是农人、犁耙、水牛、水稻的相互交融,古老的农耕文明在这片土地上延续至今,从未间断。

△ 广西龙脊梯田

  在所有梯田里,以广西龙脊梯田为最,堪称梯田的原乡。这代表着农耕厚重文明的辉煌的梯田,蜿蜒而上直到云间,象征着积极向上的耕耘精神,同时张扬着自然与人文交汇的艺术气息。光谷金融中心的设计灵感便来源如此,光谷金融中心宛如梯田在光谷中心生根发芽,将生生不息开疆扩土的的商务精神和人文艺术完美结合。

幕墙系统

  一、屋顶钢结构系统介绍

  两栋塔楼顶部造型为铝板装饰线条加格栅(玻璃)幕墙系统,铝板装饰线条厚度1.3m,宽度1.625m,上下装饰线条之间布置装饰格栅,装置格栅后面安装玻璃幕墙。铝板装饰线条、装饰格栅和玻璃幕墙的荷载全部由水平环桁架承担。环桁架荷载直接传递到两端竖向主桁架上,主桁架通过斜撑杆件和根部支座将荷载传递给主体结构。

△ 屋顶钢结构三维示意图

  塔楼顶部钢结构主桁架间距为9m/10m,主桁架高度沿着建筑外轮廓逐渐变化,最低处约为9m,最高处约为17.2m。主桁架前后弦杆截面为200×200×10钢管;直腹杆和斜腹杆截面为200×200×8钢管,布置尺寸见图二。由于主桁架悬挑较高,为了减小风荷载作用下桁架的变形、内力及根部支座反力,在每榀主桁架8.4m高度处设置斜撑杆,斜撑杆截面为250×250×10钢管和450×250×14×14钢管,最大长度为13.4m,斜撑杆一端和主桁架连接,另一端直接固定于主体结构剪力墙上。

△ 竖向主桁架及斜撑示意图

  在主桁架高度4.2m、8.4m、12.6m、16.8m布置四道空间水平环桁架,每榀环桁架长度和竖向主桁架间距相等,环桁架弦杆截面为200×200×8钢管,腹杆截面为150×150×6和100×100×5钢管。环桁架设计为空间桁架主要基于以下几个方面的考虑:1)、主桁架为平面桁架,在平面外的稳定性和承载能力较差,通过四道空间环桁架将各单榀主桁架连成一个整体空间桁架,增强整体性。2)、环桁架需要承受悬挑1.625m装饰线条的荷载,考虑武汉地区50年一遇雪压较大,将环桁架设计为空间桁架来增强各个方向的刚度,减小装饰线条的下挠量。3)、主桁架和环桁架全部选用矩形钢管,按照构造要求环桁架和主桁架之间的连接必须设计成刚接,由于主桁架和环桁架选用的钢管全部为成品钢管,钢管之间实现刚接连接的工艺非常复杂,采用空间桁架形式将两段刚接连接改为铰接连接,有利于现场的焊接操作。

△ 水平环桁架示意图

  计算取重力荷载标准值GK=2.0KN/㎡,风荷载标准值为WK=1.75 KN/㎡,等效地震作用标准值qEK=0.8kN/㎡,活荷载标准值LK=0.5KN/㎡。通过SAP2000有限元建立钢架整体模型计算得到屋顶钢架的最大应力比为0.747<1.0,强度满足要求。竖向主桁架水平方向最大变形为df=11.75mm<df,lim=17200/400=43mm,整体变形满足要求。

△ 龙骨变形图

  二、梯田状双曲飘带铝板

  梯田状双曲飘带铝板象征的是田坝小路的层层退台,铝板整体造型错落有序,形成一条条顺滑的曲线线条宛于天上飘落的彩带,赋予一种动态美。

  双曲铝单板采用3mm氟碳喷涂铝板,采用50×50×4mm角钢作为主次龙骨。办公楼飘带在东北角位置铝板高度达到最大,向两边顺滑减小,铝板在南面交汇,同时飘带铝板下边线逐渐往外扩展。酒店飘带铝板规律与办公楼一致。这种规律导致接近4万块6万平方米的铝单板无一块尺寸相同,给测量放线,设计下单及施工带来诸多困难。

△ 梯田状飘带铝板层层退台

  在梯田状飘带铝板的实现过程中,若采用传统的CAD作为工具来完成异形幕墙的设计下单及施工,几乎不可完成。我们充分将BIM技术应用到测量放线、设计下单和施工管理中去,很好的实现了建筑师的意图。

  三、大跨度鸭舌帽造型铝板

  裙房鸭舌帽造型铝板幕墙悬挑最远达到12.396米,位于裙房,利用夸张的曲线模拟梯田山脚纵横捭阖,底部厚重,头部轻盈的形象。雪荷载对整体受力的影响较大,通过SAP2000有限元软件进行分析计算,弦杆采用150×150×8mm镀锌钢管,腹杆采用100×100×6mm镀锌钢管。面板翘角达到30mm以上,均为超大双曲铝单板。

△ 鸭舌帽造型铝板三维模型

△ 鸭舌帽造型铝板形象

  四、超远悬挑钢结构雨棚

  超远悬挑钢结构雨棚位于酒店主入口位置,雨棚横向宽度52米,进出方向17.393米,最远悬挑距离约14米,悬挑距离及横向跨度国内罕见,整体造型磅礴大气,极具气势。通过SAP2000有限元软件进行分析计算,充分考虑风荷载,雪荷载影响。共设置9根150×150×8mm钢通拉杆,主钢结构梁采用800×800×25mm镀锌钢通,悬挑主龙骨采用HN800×350×16×20H型钢(热浸镀锌)工字钢。施工时,考虑内排水和卸载影响,钢结构安装时进行预起拱。

△  酒店大雨棚剖面

  悬挑大雨棚的宽度方向的主结构梁的连接支座方案如下图所示:

△ 大雨棚连接节点

  由于拉杆的作用,悬挑大雨棚的宽度方向的主结构梁只承受雨棚悬挑方向钢梁传递给它的剪力、自身重力和水平荷载的作用。但由于宽度方向的主结构梁自身的跨度为15m以及构造方面的需求(主要是考虑和雨棚悬挑方向的H型钢连接截面高度需保持一致)所以采用的截面较大的800×800×25mm镀锌钢通。在设计支座时需要考虑横向收缩作用及重力方向的作用,左右两个支座一端采用圆孔一端采用长圆孔,两端和混凝土立柱有一定的距离。800×800×25mm镀锌钢通自身重力直接传递到底部的拖板,竖向剪力由竖向钢件直接传递给支座的预埋件。

  因前期设计考虑比较充分,预起拱高度较合理,悬挑大雨棚刚度得到很好的体现,设计计算时雨棚前端挠度为15cm左右,但实际卸载后雨棚的前端挠度只有3cm左右。较好的满足了雨棚内排水的需求及满足了雨棚外观效果。

△ 大雨棚三维模型

△ 大雨棚效果图

  五、彩釉玻璃幕墙

  彩釉玻璃分布在酒店塔楼内凹槽处,彩釉部分颜色选用银绿色,与大自然充分融合,图案又采用无规则的流线型,体现出春天农田里的生机勃勃。多变的色彩让整栋塔楼明亮而轻快,同时也令人感到进取和向上的龙脊力量。

  彩釉玻璃采用6+12A+6mm钢化中空双银LOW-E超白彩釉玻璃,彩釉部分由两个开启扇和两块固定玻璃组成,本工程彩釉玻璃采用丝网印刷工艺,并选择彩釉层在第二面,Low-e膜在第三面。

△ 彩釉玻璃幕墙效果图

△ 彩釉玻璃幕墙形象

  六、裙房主入口大跨度点支式玻璃幕墙

  主入口大跨度点式玻璃跨度最高达12米,横向分格最大1900mm,玻璃肋采用悬挂结构,采用15+2.28SGP+15mm钢化夹胶玻璃,截面高度取400mm。玻璃面板采用12low-e+12A+12mm钢化中空双银LOW-E超白玻璃。从室外往里看,幕墙表面干净大气,从室内往外看,点支式玻璃高大威严,层次分明。

△ 点支式玻璃幕墙室内外形象

幕墙施工重难点

△ 本项目的幕墙施工范围示意

  一、施工质量把控与双曲铝板整体效果实现

  难点分析:

  本工程质量要求高,而工程整体亮点在于飘带曲面铝板,因此铝板施工质量控制是本工程的重难点。

  应对措施:

  针对本工程双曲铝板施工,项目采用BIM技术整体建模,现场利用全站仪三维放样,确保龙骨施工精度,同时面板材料利用模型直接批量导出下单,确保整体效果柔和平顺。

  二、转角圆弧部位幕墙施工

  难点分析:

  本工程转角部位为圆弧造型,最小弯弧半径为4.4米,玻璃分格为1461mm,该部位的型材、玻璃、以及铝板的弯弧处理质量控制是本工程重点。

  应对措施:

  一方面加强施工精度,另一方面严格把控原材料品质,项目利用激光切割制定了4套钢制模具,分存放于玻璃厂,型材拉弯厂,板块加工厂,和现场安装时的比对矫正,过程实时监控确保弯弧材料几何尺寸和外观品质。

  三、酒店西面大雨棚

  难点分析:

  悬挑21米,宽度50米,设计院不接受前端加柱子支撑,主体结构无法承受雨棚拉力,现场施工难度较大。我司反复进行严谨的结构计算并组织多次审核,严格保证自身受力体系安全,最终达到了业主满意的效果。

  应对措施:

  雨篷主结构采用支撑胎架结构控制变形,通过分次卸载控制实际沉降与理论沉降进行对比。次结构采用调整后模型整体测量放线,同时通过与铝板厂深度合作整体一次成型。 

△ 本项目的幕墙圆弧部位玻璃及铝板,胶缝顺直,整体效果好

项目综述

  做一个高品质的幕墙工程首先要解决全体管理人员及全体工人的思想意识问题,要不断强化全员质量意识,让全体人员自觉参与到日常质量管理中;项目质量管控要从设计质量、材料质量、加工质量、现场安装质量、成品保护、资料管理等实现全流程管控,每个环节都要有标准有措施,且要落实到位持之以恒。 

△ 本项目的酒店西面大雨棚整体效果舒展精细

  本项目在质量管理过程中严格执行各项质量管理规定,做到了全流程质量监管,并对测量放线、折线板块加工安装、层间包梁铝板加工安装等质量重难点部位进行了针对性的管控。项目部一直站在业主的角度去考虑问题,以提升工程整体品质为己任,得到业主的高度认可,进度、质量、安全工作均令业主满意,并对我司发布表扬信。

  同时,项目部施工期间,各成员共同学习、共同提高,齐心协力最终实现工程的高质量目标。

△ 本项目幕墙的整体立面分格精准,整体效果佳

项目点评

  一、幕墙工程施工完毕后,项目部及监理单位根据设计图纸及有关规范要求进行检查,质量控制较好。各分项主控项目、一般项目全部合格。

  二、工程完工后,幕墙结构牢固、观感质量良好、建筑还原度高。 

△ 本项目办公楼出入口雨棚及玻璃幕墙视觉效果优良

  三、工程技术管理资料、质量保证资料、验收资料报送及时、准确。经自查,各类技术资料齐全,符合验收标准。

△ 武汉光谷金融中心侧视

申报单位简介

  本项目的申报单位中建深圳装饰有限公司是中国建筑装饰协会会员单位,是世界500强企业中国建筑工程总公司所属中建装饰集团的龙头子公司,是住建部首批批准成立的8家国家大型建筑装饰公司之一,是中国建筑装饰行业企业主体信用评价第一批AAA级企业。在近几年中国建筑幕墙行业百强、中国建筑装饰行业百强上榜的央企中,两项排名均为第一。公司现有员工1500多人,企业资产超20亿元,年施工产值近60亿元,实现了在全国三十多个省市区,以及巴哈马、阿尔及利亚、斯里兰卡、肯尼亚等国外市场多领域的经营开拓,承建了众多地标性工程,获“鲁班奖”、“中国建筑工程装饰奖”等国优奖数量位居行业前列。

△ 武汉光谷金融中心建设项目幕墙工程夜景

  关于2019中国建筑装饰奖(建筑幕墙类)的复查工作进展及相关动态,幕墙工程网(www.cncwe.net)、《幕墙周刊》将紧密关注,并第一时间给大家带来即时消息,敬请关注。

  (责任编辑 / 唐 琦)


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