幕墙第一线 | 银鳞金光汇万象——北京首开通州万象汇幕墙工程解析
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2024-11-04 17:18
北京
从北京地铁6号线东夏园站B口出站，一个宽敞明媚的室外下沉式广场映入眼帘，蜿蜒的步行梯配以周边的绿植，仿佛是溪流在山谷间细语轻吟，潺潺流淌。 从下沉广场走出来，一栋融合了现代时尚、文艺潮流的购物中心拔地而起，波光粼粼的银色幕墙、悬挑的玻璃盒子、运河文化主题场景的屋顶花园等无不宣示着通州又一个新地标的诞生。作为通州副中心行政区唯一的大型购物中心，由首开股份和华润置地联合打造的首开通州万象汇，于今年9月20日正式开业迎客。而为这个首都副中心新地标打造幕墙的，则是我们的老朋友——中建深圳装饰有限公司。 首开通州万象汇矗立于城市副中心的心脏地带，位于运河东大街与通济路交汇处的首开通州万象汇，接驳地铁6号线东夏园站，距离北京市政府600米左右，地上七层，地下四层，外立面与空间设计融入属地文化。 项目的外观设计别出心裁，其外立面巧妙运用了菱形铝板元素，这些铝板在阳光下熠熠生辉，宛如水面泛起的粼粼波光，绘制出一幅生动而富有动感的流水画卷，给人以视觉上的流动与变化之美。同时，首开通州万象汇的创意设计中，深刻融入了运河文化的精髓，鉴于项目地处通州副中心，紧邻历史悠久的大运河，其外观打造特意借鉴了古运河的韵味，力求与自然水域和谐共生，展现出通州地区水清岸绿、蓝绿交织的独特生态美景。 北京市首开通州区万象汇项目位于北京市通州区城市副中心行政办公区南侧，总建筑面积148231m2，为北京市政府行政办公区的重要有机组成部分，用以承接市级机关向城市副中心转移，疏解北京非首都功能的重要配套建筑。首开通州万象汇建筑设计，充分发掘北京市通州区的自然环境、地理区位优势、历史文化特征，以大运河为承托，通州城市作为运河的明珠，采用“河为盘，城为珠”的设计手法，强调该建筑为“运河明珠”的地标特征，意图实现建筑与城市“水城共融、蓝绿交织、文化传承”融合画面。 北京市通州区潞城镇FZX-0901-0162地块F3其他类多功能用地项目幕墙工程由首开集团和华润置地联合投资建设，是北京城市副中心重点工程，也是目前行政办公区唯一在建的商业项目。本工程幕墙面积3.626万平米，建筑高度34.52米，局部39.92米。幕墙形式包括：框架玻璃幕墙、大跨度玻璃盒子、龙鳞铝板幕墙、涂料系统、吊顶系统、网壳采光顶、平采光顶、包住系统、广告位系统、观光电梯、下沉庭院等。 本篇主要对大跨度网壳采光顶进行设计介绍，网壳采光顶长54.12米，宽35.93米，高8.7米，距地面高度41.8米，面板为三角形玻璃和铝板错开布置，共1073不同尺寸板块。网壳采光顶距地面高度太高，跨度大，施工难度大，施工措施方案不能采用常规幕墙方式。 网壳采光顶钢结构分三个部分，钢结构铰支座、铸钢件和钢结构杆件。 铰支座招标尺寸只有800mm采用的板簧做法，竖向承载力850KN，竖向抗拔力550KN，水平剪力455KN，位移是±120mm，位移尺寸较大，经过计算不满足受力要求，需加大铰支座尺寸。 于是我们找了多个铰支座厂家进行沟通，厂家提供的做法不同，计算方法不同，尺寸不同，价格差异也很大。由于铰支座需要加大，设计院结构与铰支座有冲突需要更改结构，经过甲方和设计院多次审图调整图纸才最终确认图纸，我们找了一家有资质经验丰富厂家进行设计生产。 最终设计生产铰支座如上图所示，设计增加了铰支座数量，减小了位移，女儿墙结构调整加大了空间，位移尺寸经过和设计院沟通进行了调整，位移尺寸±90mm采用尺寸1620*1050铰支座，位移尺寸±100mm采用尺寸1780*1292铰支座。 网壳采光顶铸钢件为钢结构杆件中间连接部分，尺寸为600*600*250mm，角度和尺寸不同铸钢件共502个，为专业厂家生产。 钢结构杆件尺寸为250*150*75mm，不同长度数量共1624种，为专业厂家生产。如下图所示： 网壳节点找形，生成单层网壳，空间网格结构中杆件汇交密集、受力复杂且可靠性要求高的关键部位可采用铸钢节点。以建筑0，0，0坐标为初始坐标，杆件交汇点作为网壳铸钢节点空间坐标，采用六肢铸钢件中心点作为初始0，0，0坐标，铸钢件采用六肢定尺，定长300mm，并给出六肢末端坐标。杆件采用250×150×75×10×10mm的等腰梯形管截面，与铸钢件进行90°断面对接。采用倒放等腰梯形截面，可以有效减小因杆件下翼缘包络尺寸过大造成铸钢件过大，提高室内效果。钢结构因距地面太高无法用常规幕墙措施安装，故采用贝雷架安装施工。 网壳采光顶幕墙外表皮和钢结构由甲方设计提供，设计团队在进行设计时发现表皮模型与钢结构距离为325mm，施工图表皮到钢结构距离为250mm，因型材附框是固定尺寸且已经开模，距离加大会使型材附框与钢结构距离加大效果不好，钢结构为建筑设计院设计，不能调整，且结构杆件已让厂家加工无法更改，故只能调整表面模型，BIM设计师根据钢结构模型又重新建了一个网壳采光顶表皮，但是在建模过程中发现了一个问题，钢结构六边交接于一点，根据钢结构中线偏移250mm不能交于一点，如下图所示，故我们根据偏移的线找到交接相近点然后重新连成线，最终生成表皮，表皮分格与钢结构都是一一对应的。钢结构施工偏差如果在10mm以内，面板可以全部按照理论安装施工。甲方设计提供原始表皮模型（根部小板块没有处理无法施工）钢结构设计根据原始模型重新调整后的模型（根部小块结构调整） 网壳采光顶钢结构现场安装难度大、精度要求极高。所有穹顶钢构件在加工厂进行预拼装，确保穹顶安装精度及效率；现场采用分段、分片、搭设胎架方法进行安装，确保安装精度；现场运用激光跟踪仪进行测量，确保安装过程中各区域对接精准度。 钢结构施工完，需要先定位安装钢肋板，每个钢肋板设计提供定位点，现场根据三维定位点定位安装。 然后再安装U型铝板水槽，为适应结构偏差水槽按照通长6米和6.6米下单，高度按80和110mm下单，U型铝板需相互搭接确保不漏缝，铝板套进钢肋板内，与结构打胶粘接密封。安装完铝板槽然后安装铝型材底座（尺寸均不同），根据编号位置安装，采用2-M8x60mm六角头螺栓组件与钢肋板连接，上下可以调节高低，采用齿形垫片固定。 常规项目采光顶尺寸小，形式简单，面板通常采用粘框打钉做法。本项目跨度大，结构形式复杂，每个板块尺寸均不相同，每个玻璃单元和铝板单元在加工厂组装加工，将铝型材在加工厂加工完成，然后和玻璃和铝板组装一起。面板型材组装设计采用合页打钉连接，但是连接不紧密，又增加小角铝将两侧型材打钉连接一起，达到密拼效果。 面板安装现场采用索轨吊装吸盘进行三角板块安装，部分位置采用高空车安装。 ![]()
框架玻璃幕墙采用横明竖隐系统，立柱采用铝包钢龙骨，横梁采用铝合金龙骨销钉连接，为适应曲面轮廓，采用折线和弧形设计。 玻璃幕墙上悬挑玻璃雨棚，悬挑距离1600mm，宽度1800mm左右，玻璃配置15+2.28SGP+15mm钢化夹胶热反射膜超白玻璃。雨棚节点图
玻璃盒子为外倾斜渐变曲面，采用平板玻璃拟合而成，最大外倾1.5米，玻璃配置10+2.28SGP+10mm Low-E+12Ar+15mm超白钢化玻璃，单块玻璃宽2米左右高10.7米，120块玻璃尺寸均不相同。立柱采用330x110x12mm直角钢方通，横梁采用240x100x8mm直角钢方通，立柱转接件位置内侧需要增加钢板肋，需要把直角钢切割加工，不同长度不同角度立柱加工尺寸均不相同，直角钢横梁也需要二次加工，把前端根据不同角度切割后，再根据模型角度焊接钢地板，每个横梁斜面尺寸均不相同。 因立柱、横梁、插芯、玻璃托、转接件，尺寸均不相同，故全部采用犀牛建模生成数据，单个钢件加工数据达13种。 玻璃盒子大玻璃采用塔吊和吊车进行吊装，玻璃采用专用吊装吸盘配合施工，玻璃吊装到相对安装高度后，调整好角度，缓缓水平斜向推进，临近安装位置时停止使用吊车操作，改用倒链及电动吸盘进行微调。玻璃盒子室内照片
铝板整体成龙鳞形状，分平板、150mm和300mm凹槽造型，开启铝板；分格宽1100折线板，采用不同角度28种折线拟合而成弧形。铝板龙骨采用装配式，三个分格一个层高为一品，中间散装螺栓连接。菱形铝板采用插接形式，每块铝板都需要组装加工而成，现场根据整体排版安装整体形成龙鳞状围绕建筑一圈。玻璃盒子两侧龙鳞铝板现场照片
龙鳞铝板下面采用真石漆设计，分为浅卡麦色真石漆涂料、浅灰色金属漆涂料、深灰色金属漆涂料。先把基层清理干净涂刷墙固（作用：对基层墙面进行密封防水，确保不受腐蚀），然后外墙满挂耐碱玻纤网格布（质量≥160g/m2)，再做20mm厚M15水泥砂浆找平（分二次），然后进行DEA砂浆粘贴100mm厚竖丝岩棉复合板（容重140kg/m3），再做6mm厚聚合物抗裂砂浆压入耐碱玻纤网格布，锚栓固定，然后挂腻子打磨，确定水平线和分格线，海绵双面贴进行分格，然后进行面层喷涂，底涂、中涂、面涂、喷颗粒，最后喷罩光剂。 涂料内设置了消防救援窗，尺寸1500*1350长方形双扇设计，单侧上下隐藏插销固定，另一扇采用旋转锁固定，框采用热浸镀锌钢龙骨。如下图所示：![]()
观光电梯整体为椭圆形外倾面，采用圆形钢管氟碳喷涂，玻璃采用沉头驳接爪连接设计，室外效果干净整洁，玻璃配置为12+2.28SGP+12mm夹胶钢化超白彩釉条玻璃，彩釉条因宽度不同且渐变设计，采用丝网印刷网版太多，本项目采用数码打印彩釉玻璃精度更高。因驳接爪为沉头式，外片玻璃主要靠胶片粘接受力，且玻璃外倾斜，长期受重力作用，不能保证其安全性，故与甲方设计多次沟通同意增加竖向勾边并打结构胶保证安全。玻璃盒子观光电梯灯光效果
大吊顶采用镜面不锈钢蜂窝板密拼插接，面板尺寸2400*1200，装配式钢龙骨设计。大吊顶底面距首层地面高度13.75米，上部建筑完成面标高16.4米，高差2.65米。底面距负一层高度20.4米，距负二层高度25.8米。大吊顶面积共计2180平方米，另有观光电梯上方的独立吊顶，面积约110平方米。因吊顶距地面太高根据项目要求采用装配式设计，因面板龙骨和钢结构不对应，设计了转换层和安装层龙骨，如下图所示： 吊顶下方是8根巨柱穿透上方吊顶，柱子为对称设计每根巨柱倾斜不同角度，面板采用苹果砂不锈钢蜂窝板，柱子分为四等分高度2500，采用密拼插接固定。施工前先用三维扫描仪确定结构柱位置，然后采用犀牛建模确定面板加工和安装定位。 本项目的加工、人工手工精益求精，达到和超越了设计预期，得到了业主的认可。镜面吊顶和包柱照片
首开通州万象汇大跨屋盖采用玻璃采光顶及椭球形单层网壳支承结构，属于幕墙与结构专业的交叉学科，其中涉及建筑美学、几何找形、建筑节能、空间结构支承等专业，具有涉及学科领域多，专业技术复杂、跨专业协调难度大等特点，对于建筑幕墙行业有极强的借鉴价值。同时，本项目的框架玻璃幕墙、大跨度玻璃盒子、龙鳞铝板幕墙、观光电梯点式玻璃幕墙、镜面不锈钢吊顶也极富特色，有许多深入的细分技术创新在里面，同时也是幕墙行业精致建造的一个成功样板。 每当夜晚降临，首开通州万象汇大跨度的穹顶，宛如一颗璀璨的夜明珠，绽放出迷人的光芒，成为城市夜空下一道亮丽的风景线。投入使用后，本项目充满时尚感与艺术气息的外立面、大穹顶，以及极富特色的三大特色空间自然交融，这些充满文化艺术、现代时尚的建筑封面和社交空间设计，无疑已成为吸引众多访客前来探索与打卡的热门地标。△ 2024年10月，首开通州万象汇幕墙工程观摩合影（左起：中建深圳装饰有限公司北方分公司首开通州万象汇项目经理 时瑞阳、中建深圳装饰有限公司北方分公司总工程师 宋振、《幕墙设计》& 幕墙工程网总编 唐 琦、中建深圳装饰有限公司北方分公司经理助理、幕墙设计院院长 杨英）文 | 中建深圳装饰有限公司 杨英、马学玉、时瑞阳、龚治同、危雄
