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钢木组合网壳案例：大湾区纳米科创院广纳院展示中心

发布于：2024-10-11 09:20:11 来自：建筑结构/钢结构工程

来源：钢结构

作者：gooood谷德设计网

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本文转载自公众号gooood谷德设计网

广东粤港澳大湾区国家纳米科技创新研究院广纳院位于广州市黄埔区护林中路与珠江北路交叉路口北侧，是在中国科学院和广东省政府签署的《“十三五”全面战略合作协议》框架下，由国家纳米科学中心和广州高新技术产业开发区共建的新型研发机构。

展示中心坐落于广纳院园区中央的景观广场之上，是一个直径约39m，高度21m的类半球体，总建筑面积4158.99㎡。 展示中心建筑由球形网壳胶合木结构与主体钢结构两个独立体系组合而成。

▲展示中心建筑主入口广场人视 ?刘俊男

▲展示中心中心伞状木结构源于“红杉树”概念原型——拔地而起、咬合交织并开枝散叶 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

▲牛顿坐于苹果树下由苹果掉落悟出万有引力，展示中心三楼亦可感受木结构“巨树”所带来的灵感启发 ?刘俊男

球形网壳胶合木结构外壳由双曲面Zollinger互承体系木梁搭配榫卯连接单元组合而成，结合局部预张拉环向拉索以及内核钢构件，构成了半球造型玻璃幕墙的支撑基础。

▲木结构Zollinger互承体系与榫卯体系示意 ?昆仑绿建葛畅工作室

▲展示中心木结构体系示意 ?昆仑绿建葛畅工作室

▲胶合木结构局部特写，可以看到三道不同标高的金属预张拉环向拉索 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

▲胶合木结构局部特写 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

建筑主体功能区域均为钢框架结构， 由相互间隔120°的两个楼梯间与后勤设备间形成的三组“核心筒”作为主要竖向支撑结构，从而使得二、三层楼板悬挑而出，打造出无柱悬浮功能空间，进一步加强了展示中心室内的纯粹性与通透性。

▲展示中心剖面关系示意图 ?HOT DESIGN炽造设计

▲展示中心的楼板由三处“核心筒”支撑而起，“核心筒”内部为楼梯、管井等功能，外部则根据空间功能需求包裹木饰面或书架从而将结构隐匿 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

▲建筑A-a剖面图 ?HOT DESIGN炽造设计

以木结构编织为几何原型，将此手法延续并贯彻至建筑幕墙表皮甚至场地设计之中。为了保持玻璃半球光滑、完整、通透的形象还原度，我们采用双曲隐框玻璃幕墙作为展示中心的外壳， 幕墙的单元划分形式也遵循与木结构准确对位的菱形交叉编织原则，而到了幕墙顶部玻璃与木结构脱离的区域，切分几何由菱形向三角形过渡， 实现了兼顾美学与经济实用的球形玻璃幕墙表面几何单元的切分。俯身凝视，幕墙的圆形安全盖板与黑色拼接胶缝相互链接，如同勾勒出一副立体的几何星系图，烙印于园区的中央。

▲屋顶平面图 ?HOT DESIGN炽造设计

▲幕墙龙骨安装施工过程照，星系的概念呼之欲出；同时几何图案肌理也吻合自然生物所遵循的斐波那契数学逻辑，实现了另一个层面内的自然与仿生 ?刘俊男

▲幕墙完成夜景照 ?刘俊男

▲幕墙龙骨安装施工过程照，玻璃的安装与打胶 ?刘俊男

▲幕墙完成局部照，木结构作为玻璃幕墙的承重基础，二者实现精确的建造与耦合 ?刘俊男

场地的设计同样以建筑木结构落地点为基础，延续交叉编织手法并做放射线布满整个场地，放射线的交点均设置地面点光源。建筑的一周布置有环绕式景观浅水池，夜间倒影与水面之上与原建筑遥相呼应，亦有阴阳之躯拟合完型所带来的别样感受。

▲场地围绕球形建筑布置有一圈环形景观浅水池以及步道，并且在硬地和水池中设计有放射状交织线，与展示中心玻璃幕墙的菱形分割产生呼应 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

▲夜幕降临水面形成朦胧的倒影 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

▲无论是景观水池的几何碎石，还是次入口所对应的景观长廊，其手法均是源于原始建筑的几何逻辑并延伸并呼应 ?刘俊男

展示中心作为整个园区的“生命心脏”，泛光系统不仅只是自身，而是与整个场地乃至园区均有关联，从木结构内侧凹槽的智能流水灯带、幕墙玻璃单元的金属盖板到场地网格放射线灯阵形成了整体联动，产生具有“呼吸”般灯光的流动亦或者强弱、明暗变化等效果，站在展厅内却如同置身浩瀚宇宙星系，不禁使人深刻感悟纳米世界“微小”却“广阔”的哲理。

▲夜晚室外黑暗幽邃并伴有星星点点的场地环境如同浩瀚无垠的茫茫宇宙，站在入口广场，踏入这扇门便可窥探沧海一粟之内的别有洞天 ?刘俊男

▲尽管展示中心是一座静止的建筑，但是各元素的设计整合与搭配呈现出一种被捕捉到的动态趋势，内部斗转星移，虚实转换，平静的水面倒影出潜在暗处的涌动 ?苏州昆仑绿建木结构科技股份有限公司

展示中心作为国内第一座球形双曲木结构与球形双曲玻璃幕墙结合这样极具挑战性的非标项目， 从方案推敲到施工落地涉及到众多学科领域的交叉协同合作，无论对造型设计，还是结构、幕墙、暖通与照明等专业均有较大的挑战，因此贯穿整个项目周期的数字化协同在本项目中起到了重要作用。 数字化协同体系的介入， 从方案推敲与各专业协同配合，到模型拆解、数字加工直至现场施工建造，使得建筑主体能够在12个月内得以高效完成。本项目从数字设计到智能建造整条流程的尝试探索，对日后建筑产业化升级具有不菲的总结价值与参考意义。