表皮之美：打造超高层写字楼的颜值担当

百科 2024-10-28 13:31 上海

01.

项目概况

花木十号地块商办项目，位于世纪大道轴线尽端的浦东新区文化行政中心，比邻东方艺术中心、上海科技馆，并与即将落成的上海博物馆东馆同处一个地块，共同打造上海新一代城市人文地标。

项目地上总面积27万平方米，由三栋180米高的办公塔楼、一座集文化、商业于一体的裙房，以及由建筑围合出的城市广场有机组成。

项目自设计概念公布以来，以其独具匠心的构思、纯粹而强有力的造型引起了广泛的关注与期待。随着项目一步一步落地，现实的功能需求与技术要求逐步明确，为外立面幕墙设计带来挑战的同时也提供了创新机遇。

设计师与幕墙工程师在追求立面与空间极致美学的同时，积极回应市场与社会提出的一系列技术要求，通过对幕墙各个层面、各种尺度细节的处理，巧妙地利用外观和视觉效果解决功能问题，并进一步强化整体的建筑概念，成为内涵实力的颜值担当。

02.

建筑立面

2.0丨精致典雅的外墙设计

“我们的设计构想是将商业和文化和谐共融，”KPF的设计执行总监Jeffrey A. Kenoff谈到，“传统的高层建筑通常设有标志性的塔冠，但我们此次的项目尝试颠覆这种传统的范式，利用画廊的功能在楼身中部展现悬挑体量的设计理念。由此应运而生了一个共生的瞬间：让建筑植根于行人视角的空间，同时也在上海的天际线中雕琢出自己的一席之地。”

塔楼的水平语言让塔楼更加煊赫与彰显。立面上的水平线条处理，一方面呼应了整个项目建筑体量水平错动设计语言，另一方面在办公区引入最大化的采光和一览浦东的视野，同时保证满足控制光污染所需的玻墙比，避免大面积玻璃对周边住宅产生反射影响。精致典雅的造型与周围建筑交相辉映，匠心臻筑都市环境中的高品质风格。

2.1丨塔楼标准幕墙

2.1.1 ◆ 组成要素

塔楼标准立面采用装配式幕墙系统，单元板块由经典的玻璃、金属立柱组合而成,。然而，上海对玻璃反射率的严格限制导致建筑必须采用低反射率玻璃，从而造成城市内大面积出现深色暗沉的建筑。

我们认为，这对城市环境品质具有负面的影响。为了避免毫无生气的暗沉立面，塔楼加入了明亮的白色和银色金属色调的装饰翼及水平线条，同时满足规范及光污染测试要求，以避免对周围住宅造成光污染。

▲塔楼标准墙型

2.1.2 ◆ 全景视域与板块模数

效率，是此次项目关注的技术核心。虽然许多写字楼采用1.2米或1.5米宽的幕墙板块模数，但我们不止步于常规。塔楼采用更宽的1.8米面板，划分为0.6米和1.2米，较小侧足够放入开启窗，同时在玻璃面积允许的范围内打造更宽的玻璃面板可视区，以获得更好的全景视域。所有的要素均高效地整合在一块单元板块内，用更少的板块数量、更少的拼接缝，实现更快速高效的施工和更完整的立面效果。

▲塔楼标准墙型模数

2.1.3 ◆ 最大化视野与室内体验

我们使用参数化软件工具从不同角度对从室内看向外部的视线进行分析，帮助调整立柱的布局以及与结构柱的对位关系，从而保证最开阔的办公视野。

▲办公区视域分析

装饰翼及立柱采用互扣错动的轮廓造型，将整个项目的设计语言深入到细节设计当中。互扣错动的幕墙构件造型从视觉上可以削弱构件尺寸的厚重感，同时为整个立面增加了节点的细节以及整体的层次和韵律。

▲装饰翼与立柱造型

2.1.4 ◆ 立柱设计的技术细节

常规单元板块幕墙系统公母立柱插接缝在中间位置，室内看上去立柱整体较宽，显得呆板。建筑师为使插接立柱的外观达到纤细效果，设计了不对称阶梯形状，并将板块对插接缝很好地隐藏在立柱侧面的阴角位置。

▲立柱细节图

横梁及立柱的气密线跟随立柱对插位置前移，以较浅截面的母立柱为基准，较深的公立柱突出部分凸出于气密线内侧。经过3D建模检查水气密封线连续性，验证出该造型对密封性没有影响，仅略微增加型材加工的复杂性。

2.1.5 ◆ 可开启扇

可开启窗隐藏在单元板块的较小格内，以避免对室内视野的影响。开启窗采用内平开的方式，以最大程度避免开启时对整体立面的视觉影响。

▲办公室健康守护

开启扇室内窗框宽度只有55mm，在开启侧，通过室外扣板做到了与无窗板块处一样的外饰效果，如下图。

在开启扇的合页侧，采用了隐藏式合页设计，室内效果简洁大方，结合室外侧的竖向装饰条，外立面实现了有窗与无窗在效果上的统一。

2.1.6 ◆ 兼具装饰性与功能性的水平线条

建筑的层间饰以白色的水平装饰条，层层勾勒出楼板位置并强化了建筑整体的水平动向设计语言。

每个水平装饰条构件跨越两个幕墙单元板块，从而减少了接缝的数量。转角处的模块由一个完整的构件覆盖，呈现出干净利落、高品质、坚实稳定的外观效果。为了保证表面平整度，装饰条采用了蜂窝板背衬的构造。

同时，考虑到上海多雨多尘的气候条件，水平构件顶部采用向后找坡的形式，使雨水向装饰条背面排送，从而不会弄脏正面的白色表面。所有的排水都控制在简单的竖向平面内。

为避免相邻单元板间的变形差引起整体铝板造型变形及连接处的应力，跨越两块单元板宽度的水平装饰条，通过提高造型刚度，并在两端设置了与两侧单元板立柱连接的四个支座（下支座位移竖向释放，右侧支座位移横向释放）吸收单元板变形。

2.1.7 ◆ 可持续发展性能

花木项目的幕墙采用了许多标志性的设计元素来提高可持续性。

出挑的水平构件有效减少了进入室内空间的直射光；充足的自然采光可减少室内照明用电；竖向装饰翼提供了遮阳并减少了太阳眩光；可开启窗为室内提供新鲜空气，提升了用户舒适感；幕墙使用的高性能玻璃采用先进的双银low-E膜以及氩气填充层；立面采用低反射率玻璃，以避免对周围住宅建筑造成不必要的反光；最后，通过热工建模，进行绝缘和热断细部处理，从而提高建筑整体性能，满足绿建三星要求。

▲可持续发展性能

2.2丨一体化设计的机电层百叶幕墙

通过多种设计策略，我们可以实现机电层幕墙与标准幕墙视觉上的统一。

为了巧妙地将3 个机电层和避难层机电百叶开口干净地整合并隐藏在大面积的标准幕墙中，达到视觉效果上的一致性，机电层百叶开口的部位选取了与标准层可开启窗同一凹槽位置，环绕整个建筑，而不是片段式地呈补丁状直接出现在立面上。

同时，通风处的玻璃面板后退，两侧让出开口供气流通过，使得玻璃正面的反射可以保持与大面积的幕墙一致，确保建筑物表面的均匀完整，避免出现暗区。外饰的玻璃百叶后方设有静压箱及采用防风雨的材料制成的机电百叶。

▲机电层墙型及视观模型效果

2.3丨空中艺阁——悬浮玻璃盒子

2.3.1 ◆ 体量形式

空中大堂从塔楼主体中部滑出，演绎出了一种富有张力的高级感，以“空中漂浮的玻璃盒子”为创意来传达别具一格的视觉效果。

在面板面积允许的范围内，外立面幕墙采用一片完整的玻璃以达到干净通透的视觉效果；玻璃肋幕墙将空中大堂的透明度彰显得淋漓尽致。转角处通过技术处理省去了立柱，进一步完善了整个玻璃盒子的细节。当夜幕降临时，空中画廊成为悬浮发光的盒子，点亮城市新高度。

▲空中大堂墙型

2.3.2 ◆ 玻璃肋幕墙结构

在设计中，玻璃面板及玻璃肋均留有充足的安全冗余度。当玻璃面板或玻璃肋组片中任意一片因意外破碎后，剩余玻璃强度仍可满足承载力要求。

同时，考虑到如果结构胶失效后，铝合金立柱刚度不足，不能承担玻璃面板荷载，而此时玻璃该边无支承，经按三边简支模型校核强度后，设计的安全冗余度能确保玻璃不破碎。

2.3.3 ◆ 玻璃肋幕墙构造

此外，玻璃肋前侧还增加了铝合金竖向构件，玻璃面板采用全明框压板与这个铝合金竖向构件固定，使夹层玻璃都嵌固在周边金属框架内，周边金属框不通过玻璃肋直接固定在与主体结构连接的钢结构上，这样，即使玻璃肋意外破坏，玻璃面板仍旧被固定在楼层结构内不会脱落。

▲玻璃肋幕墙构造

2.3.4 ◆ 悬挑外天花

楼身中部的空中艺阁诠释了此次项目的亮点，为此我们选用了质感丰富的暖色调金属强调体量的底部，由此彰显抽离的设计感。

我们选择了以明亮的铜色为基础具有锤纹肌理的不锈钢材料，使建筑形态在白天和夜晚的光影下均能呈现丰富的光感与质感。随着人的感受距离不同，外天花铺装图案的板块尺度也有所变化：商场雨棚采用小尺度板块，裙房天花采用中尺度板块，空中画廊采用最大尺度的板块。

▲空中艺阁悬挑天花的材质

2.4丨商业裙房幕墙

裙房立面建立在丰富立体的空间体量上，独树一帜的多处悬挑创建了开放性的地标，而塔楼的底层模数和尺度打造了宜人的人文场所氛围，触及城市沃壤的脉搏，承启繁华街区生活。

独特的建筑语言深深植入综合体的方方面面，呈现出丰富多样的空间品质，更使其在高楼林立间，与周围建筑产生流畅的共鸣。

▲商业裙房效果图

2.4.1 ◆ 开放的商业展示面

裙房幕墙的露台边缘种有绿植，立体展示自然灵动之美，勾勒强化水平线条，与玻璃打造的极致通透感交相辉映。

商业部分尽可能采用大面积的玻璃板块，通高玻璃处采用密拼接缝，最大限度营造出开放、通透的商业展示氛围。

防火分区交接处采用了防火玻璃幕墙，以达到完美的过渡，避免出现生硬的实体防火墙面。

▲裙房商业墙型

2.4.2 ◆ 统一与整合的功能性墙型

作为设计中的创新点，不同功能要求的墙型（如阴影盒、机电百叶和疏散门），均采用统一的竖向金属肋的装饰手法，通过装饰肋尺度的变化达到视觉上的和谐。

功能性墙体的细微差别收敛在同一视觉感知上，形成整体统一的外观。通过这种视觉效果，疏散门等功能巧妙地隐藏，为立面打造一种浑然天成、干净无瑕的视觉享受。

▲裙房功能墙型

2.4.3 ◆ 商业运营灵活性

建筑不是一个静态的完成品，而是一个动态的有机体，需灵活适应未来市场及运营的要求。裙房商业区的幕墙设计了可拆卸的阴影盒背板，提供了实体、半通透的隔断选择，可根据实际招商空间及功能需求进行改造，同时也能很好地控制项目外立面的整体效果。

▲可拆卸背板墙型

▲综合裙房墙型视观模型测试

2.5丨办公大堂幕墙

塔楼首层的办公大堂立面采用通高的玻璃幕墙，幕墙晶莹剔透的质感进一步强化了建筑清晰明确的几何线条。大堂立面的通透感为室内大堂空间提供了开阔的视野，并将精致典雅的室内装潢对外呈现。

▲办公大堂入口效果图

2.5.1 ◆ 精致优雅的质感

通透的玻璃肋幕墙由1.8x10米的超大玻璃板块组成，为达到节能环保的要求，仍采用中空节能玻璃。

办公大堂的墙型追求简洁利落，并没有采用凸显技术感的抓点或垫片的点式支撑，而是以喷砂不锈钢打造干净简洁而优雅的线性玻璃肋，在塔楼底部强化通透轻盈的空间效果。

▲办公大堂墙型

2.5.2 ◆ 技术挑战

大堂玻璃高10米，按主体结构的弹性层间位移角计算，玻璃顶部会有20毫米的平面位移。按常规构造设计，结构胶厚度及玻璃周边缝隙均无法满足位移的构造要求。

此处采用了特殊的适应性构造：

在玻璃肋及面板玻璃均顶部吊挂，底部预留伸缩空间，适应温度变形；横梁一端圆孔一端固定设计，适应温度变形释放温度应力。

玻璃肋顶部以螺栓夹板连接，面外可轻微转动；底部与金属槽口弹性填充，允许面外转动，在主体结构水平位移下，玻璃肋转动适应，防止因约束位移引起内力。

面板玻璃顶部采用单点悬挂，主体结构平面内位移时，面板随竖向组合立柱转动，适应主体结构面内变形。

为实现大堂轻盈通透的效果，转角采用无结构立柱设计；依靠两侧正交的玻璃面板相互支撑，互为玻璃肋承受面外荷载。转角两侧玻璃上下均设置了平面内约束，承受相邻玻璃产来的侧向力。

面板采用了单点可转动悬吊设计，在主体结构层间水平位移发生时，一侧幕墙面外倾斜，该侧幕墙构件均为铰接或弹性接触，并允许轻微面位转动。

另一侧幕墙平面内转动，可充分吸收位移或（变形），不对转角部位幕墙构件产生应力。因面板转动引起的相邻面板纵向错位，可通过转角拼接型材的轴向释放，适应错位。

2.6丨立面灯光设计

2.6.1 ◆ 艺阁灯光设计

建筑群整体的灯光方案强化了项目的主要设计理念。通过打亮悬挑底面的外天花，以及室内采用全景发光吊顶，重点强调了水平滑动的空中艺阁体量。

由于灯光设计对于建筑夜间呈现的效果至关重要，项目组建造了1：1的模型模拟外天花的布灯角度、位置及参数，以确保9米悬挑的外天花可以被完美照亮。

▲张家浜夜景

▲空中大堂悬挑外天花灯光及室内发光顶板

2.6.2 ◆ 塔顶高光时刻

灯光与建筑体量的完美结合是本项目独特的亮点。上照灯光晕染在白色彩釉玻璃上，柔和地点亮了塔冠造型。灯架置于人视点以上，使得人们可以尽情享受城市美景，而不会被眩光干扰。

▲屋顶花园与塔冠灯光

2.6.3 ◆ 节庆效果

在特殊节庆时刻，塔楼整个外表面可以呈现出独具一格的动态灯光效果，这得益于遍布整个塔楼立面的一体化灯带提供了高精度可编程的动态灯光网格。

节庆灯光的布置清楚凸显出建筑的矩形体量，同时悬挑的空中大堂以另一种静态灯光形式强调。LED灯带完全融合在每个幕墙模块的次立柱上，并以着色透镜覆盖，不会对白天的幕墙外观效果产生影响。

▲节庆动态灯光

▲一体化灯带

2.7丨美观舒适与经济性的平衡

2.7.1 ◆ 造价优化

设计师及业主在项目的扩初设计阶段以及施工阶段，各进行了一次幕墙造价的复核及优化，以达到高效利用预算的目标。

造价优化的思路是力保项目点睛之处（如空中艺阁、办公大堂、裙房美术馆等）的品质，尽可能保证大面积可视部位的整体效果，充分考虑近人尺度的体验与质感。

KPF、RFR携手工料测量顾问利比，共同研究提出了一系列造价优化的措施，包括将幕墙立柱室内侧由氟碳喷涂改为粉末喷涂；将机电层静压箱背墙从格栅改为喷涂墙面，以颜色控制背衬效果；将避难层的结构柱金属外包板改为耐候喷涂；仅在辅立柱设置LED灯带，覆盖全体量的同时仍能保证动态图像的分辨率；将水平装饰条背封板改薄等。以上一系列优化措施，总共为项目节省了约3000万元成本。

其中，幕墙顾问团队也曾考虑取消多于绿建得分要求的开启扇以进一步节省造价。但思及室内空间的舒适度，尤其是当前新冠疫情的危机下，业主最终决定保留全部楼层的开启扇，确保未来租户都能享受健康舒适的办公环境。

03.

结语

随着社会和科技的进步，建筑行业的规范逐渐细化，人们对环境的健康舒适性和永续性的需求日益升级。建筑更是作为城市空间中重要的一笔，在不同维度上与人产生互动。这对幕墙设计和技术提出了更高、更综合的要求。

在本项目中，建筑设计师KPF与幕墙工程师RFR紧密携手，共同打造高品质商办作品的同时，也为城市呈献一座引领时代的新地标。

精细化设计的幕墙也助力花木项目获得国内外多个奖项：

1）获得2019年美国国际建筑奖（International Architecture Awards）

2）获得美国LEED金级预认证

3）获得国家绿色建筑三星设计标识

责任编辑：董娟孙二奇李旭锟

丨图文由本项目建筑顾问KPF及幕墙顾问RFR支持提供

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幕匠周记

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