成都科幻馆 项目 现已落成开幕
项目占地约138.5亩, 总建筑面积约5.9万㎡
幕墙总面积约4.8万㎡
外形方案由扎哈·哈迪德建筑事务所设计
造型从“星云”形态获取灵感
以自由、扩散、无界的未来建筑形象诠释科学与科幻主题
同时提取古蜀文化中神秘“古蜀之眼”融入“星云”屋顶造型中
实现古蜀文化与现代科幻文化穿越时间的对话
△ 三星堆“金箔面具” △ 科幻馆屋面采光顶 △ 蟹状星云
玻璃在每层内通高布置,受力形式均为
“落地式”。
在此种受力模式下,玻璃分格尺寸非常之大:
12米平台以下对边支撑玻璃
面板
最大分格尺寸为
2400×8300mm
,单块玻璃重量高达
4.2吨
。
12米平台以上玻璃肋全玻幕墙
的玻璃板块
最大分格尺寸为
2200×11800mm
,单块玻璃重量约
2 .6吨
。
以上玻璃除了
板块大、配置高
等特点外,部分位置还需做
正、反弯弧处理
,这对玻璃的生产加工、成品保护、施工安装都提出了极高的要求。
为了最大程度还原“星云”造型,保证外立面完成效果的流畅,大部分为曲面板。经过分析,
双曲板占比高达63%,单曲板占比为20.4%,平板占比仅为16.6%
,且存在大量的
超宽和超长板
,部分面板的外接矩形尺寸最大可达
2600×16000mm
。
这对前期设计部门的方案深化、材料下单,中期的材料加工厂的生产加工、成品运输,后期施工现场的物料管理、安装定位、成品保护等各个环节都是巨大的挑战。
主要分布在12米平台以下,总面积约2400㎡。由于主体结构的限制,玻璃面板的承重方式只能选择“落地式”。通过结构计算校核,部分位置玻璃面板须达到
【TP12+2.28SGP+TP12+2.28SGP+TP12+2.28SGP+TP12+2.28SGP+TP12+20Ar+TP12+2.28SGP+TP12】
钢化三银中空(充氩气)夹胶玻璃(全超白、均质)
配置才可以满足结构安全需求。
在满足结构安全的前提下,将对边支撑玻璃幕墙分为了4个区域,使用
4种不同的玻璃配置
。最大程度降低了工程造价,还减轻了玻璃板块的重量,更易于现场施工安装。
节点采用了
分体式U槽设计
方案,内外两块钢板通过螺栓进行紧固,
解决不同配置玻璃厚度差问题,便于现场安装调节
。在玻璃面板的上下口布置了通长的
U型PVC保护套
,保护套邵氏硬度控制在
A80±5°
,保护玻璃在安装过程中不会因磕碰而破损,在安装完成后起到承托和保护的作用,
降低玻璃自爆率 。
玻璃肋全玻幕墙位于12米平台上,总面积约2320㎡。
玻璃板块最大分格尺寸为2200×11800mm,玻璃配置为
【TP10+2.28SGP+TP10(Low-E)+20Ar+TP10+2.28SGP+TP10 】 钢化三银中空(充氩气)夹胶玻璃(全超白、均质)
,单块玻璃最大重量约2.6吨。
此位置 上方主体结构是球型网架屋盖 ,后期会存在较大的 沉降位移 ,
连接方案设计需要解决
球型网架屋盖沉降和大玻璃地震位移
两个关键问题。
此处玻璃幕墙采用的是自承重系统,玻璃的顶部只承担水平荷载,为了
避免屋盖的变形位移传递给玻璃面板
,借鉴了其他项目中超大玻璃自承重式连接方案:
出厂时在玻璃的上下两端采用
钢制U槽
进行包覆,钢U槽与玻璃之间
填注混合结构胶
进行粘接。
降低在运输和安装过程中破损风险,还起到 连接 玻璃板块的作用
。“钢帽”上预先焊接好带有超长条孔的连接件,条孔连接件通过螺栓与顶部转接件进行连接。条孔总长200mm, 可以吸收±100mm的变形位移,足以应对屋盖沉降、地震位移等各种工况变形 。
△ 玻璃面板“穿靴戴帽”
△ 全玻幕墙上口连接示意
为了适应大玻璃在地震位移下的变形需求,在玻璃下口“钢靴”的中部设置了一个
外凸弧形滑块,与底部内凹弧形底座配合使用
。在面临地震时,大玻璃可以实现
相对底座的左右轻微偏转以吸收地震带来的平面内位移,降低玻璃的自爆率
。
△ 全玻幕墙下口连接示意
△
全玻幕墙连接节点
主、次龙骨均采用钢圆管
,
蜂窝铝板面板通过一套定制的
可调节铝合金底座系统与龙骨进行连接。
幕墙表皮几乎全部为曲面,所有的主、次龙骨都需要进行
弯弧加工
,因此 选择圆管作为主、次龙骨 。
圆管不存在弯弧方向问题
,
可以更
好适应自由曲面的造型,降低了弯弧加工和安装定位的难度。
在主、次龙骨
连接位置设置了
一
个槽钢连接件
,两个圆管在连接时不用开相贯线,降低了龙骨加工难度。铝合金底座系统可以为面板提供三个方向的调节,面板的安装效率和施工质量进一步得到了保障。
△ 蜂窝铝板幕墙基本节点
系统优化
本项目表皮造型极为扭曲和复杂, 分格线与表皮不垂直 ,存在一定夹角,就会导致 分格线的各点在曲面上法向不一致的情况出现 。 导致了 龙骨偏位问题 的出现。
△ 分格线与表皮不垂直对应
△ 分格线上点法向分析
主龙骨就会与分格缝发生偏位,会导致 蜂窝铝板的角码无法固定在铝合金底座上 。
△ 常规幕墙龙骨与分格线位置关系
△ 偏位龙骨与分格线位置关系
△ 纠偏龙骨方案CAD示意图
在保持原基本系统不变的前提下,对铝合金连接件进行升级改造,原有的铝合金连接件与角码的接触面为直面,经过
优化后直面变为偏心弧形
。
弧形
的
设计
可以
解决
龙骨偏位导致角码无法固定的问题
,
偏心设计
不仅可以
避免连接件与蜂窝铝板发生干涸
,还可以
减少铝型材的用量
。
相较于常规解决方案,偏心底座方案仅仅
是对原有系统的一次升级改装,不需要额外增加材料。而且这种方案
没有焊接作业,操作十分简单,不仅工效高而且环保
。另外这种方案的通用性极强,只需要控制偏心弧形的长度即可适应全部的偏位情况。
△ 偏心底座方案CAD示意图
△ 偏心底座方案实拍照片
玻璃采光顶位于金属屋面的正中央,采光顶
面积约
1382㎡
,寓意着宇宙
138.2亿年
的年龄。 采光顶的玻璃配置为:
8Low-E(双银)+12Ar+6+1.52PVB+6钢化中空(充氩)夹胶全超白玻璃
。 受力形式为
对边支撑
,
玻璃长边方向设置主龙骨,短边方向无龙骨支撑
。
为解决采光顶漏水的
问
题,采用了
双道密封胶施工
方法。
首先在
玻璃底部贴一层胶带
,填补玻璃之间的缝隙,然后
灌注第一道密封胶
。此道密封胶采用
高性能硅酮耐候密封胶,
较于普通密封胶拥有
更强的粘接性能、抗位移能力、耐老化性能和耐温度变化性能
,在面对循环位移的工况下
更不容易开裂
。此道密封胶是采光顶防水最安全的一道屏障,即使外侧密封胶被突破,也能有效的防止雨水渗漏。
待第一道密封胶干透后,在其上方填充一层方形泡沫棒,最后在泡沫棒上方施打第二道密封胶
。此道密封胶不仅是采光顶的第一道防水屏障,还为内侧密封胶提供了保护,使内侧密封胶更
不易老化开裂
。
密封胶的灌注对宽厚比有一定的要求,
太薄则密封性差,容易导致雨水渗漏,太厚则伸缩性差,容易拉断破坏
,所以采用
双道密封胶施工方法
,不仅
对采光顶的防水形成了双重保护,有效控制了胶缝的宽厚比,还极大提高了采光顶的防水性能
。
△ 玻璃采光顶双道密封胶节点
成都 科幻馆 运用BIM技术与装配化施工方案相结合
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