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幕墻國優復查動態:武漢光谷金融中心——在幕墻上耕種金融與藝術的梯田

作者：幕墻工程網時間：2019-08-23 14:57:27

△ 武漢光谷金融中心建設項目幕墻工程

　　2019中國建筑工程裝飾獎（建筑幕墻類）復查工作已于7月25日全面展開。今年有超過220家單位申報中國建筑工程裝飾獎（建筑幕墻類），通過初審的申報工程接近400個。包括新疆、青海、寧夏等發展中省份在內，今年國優獎復查區域將覆蓋全國28個省、市、自治區。無論是從申報單位，還是申報工程數量上，都創歷年新高。為搞好今年的復查工作，中裝協幕墻工程分會精心安排了132人次的復查專家，組成34個批次的復查隊伍，確保國優獎復查順利進行。

　　8月2日，復查小組來到湖北武漢，對由中建深圳裝飾有限公司申報的“武漢光谷金融中心建設項目幕墻工程”進行復查。

△ 復查組專家在項目現場聽取技術匯報并進行實地勘查

工程概況

　　武漢光谷金融中心的業主單位為武漢生物城文化旅游投資開發有限公司；建筑設計單位為華東建筑設計研究院有限公司；幕墻設計和施工單位為中建深圳裝飾有限公司。本項目位于武漢市光谷生物城內，北臨高新大道、東臨光谷三路。本項目地上建筑包含兩座塔樓和連接裙房，總建筑面積167603.21平方米。其中一座為五星級酒店；另一座為5A級辦公樓；連接裙房為3層；地下室共2層。酒店塔樓建筑高度102.2米；辦公塔樓建筑高度116.8米；裙房建筑高度23.7米。主要幕墻形式包含：梯田狀雙曲飄帶鋁板，大跨度鴨舌帽造型鋁板，超遠懸挑鋼結構雨棚，彩釉玻璃幕墻，屋頂鋼結構及格柵系統，裙房主入口大跨度點支式玻璃幕墻，不銹鋼欄桿系統。

△ 光谷金融中心塔樓形象

建筑設計立意

　　“高田如樓梯，平田如棋局，白鷺忽飛來，點破秧針綠。”

　　在廣西龍勝的南嶺山，有這樣的一片奇妙的景觀，透過清晨山間的霧氣和裊裊炊煙往遠山望去，姿態萬千的白云之下，跌宕有致的農田在層巒疊嶂的山峰之中盤旋而上，田壩小路蜿蜒在梯田之中形成豐富多彩的曲線線條，而田間是農人、犁耙、水牛、水稻的相互交融，古老的農耕文明在這片土地上延續至今，從未間斷。

△ 廣西龍脊梯田

　　在所有梯田里，以廣西龍脊梯田為最，堪稱梯田的原鄉。這代表著農耕厚重文明的輝煌的梯田，蜿蜒而上直到云間，象征著積極向上的耕耘精神，同時張揚著自然與人文交匯的藝術氣息。光谷金融中心的設計靈感便來源如此，光谷金融中心宛如梯田在光谷中心生根發芽，將生生不息開疆擴土的的商務精神和人文藝術完美結合。

幕墻系統

　　一、屋頂鋼結構系統介紹

　　兩棟塔樓頂部造型為鋁板裝飾線條加格柵（玻璃）幕墻系統，鋁板裝飾線條厚度1.3m，寬度1.625m，上下裝飾線條之間布置裝飾格柵，裝置格柵后面安裝玻璃幕墻。鋁板裝飾線條、裝飾格柵和玻璃幕墻的荷載全部由水平環桁架承擔。環桁架荷載直接傳遞到兩端豎向主桁架上，主桁架通過斜撐桿件和根部支座將荷載傳遞給主體結構。

△ 屋頂鋼結構三維示意圖

　　塔樓頂部鋼結構主桁架間距為9m/10m，主桁架高度沿著建筑外輪廓逐漸變化，最低處約為9m，最高處約為17.2m。主桁架前后弦桿截面為200×200×10鋼管；直腹桿和斜腹桿截面為200×200×8鋼管，布置尺寸見圖二。由于主桁架懸挑較高，為了減小風荷載作用下桁架的變形、內力及根部支座反力，在每榀主桁架8.4m高度處設置斜撐桿，斜撐桿截面為250×250×10鋼管和450×250×14×14鋼管，最大長度為13.4m，斜撐桿一端和主桁架連接，另一端直接固定于主體結構剪力墻上。

△ 豎向主桁架及斜撐示意圖

　　在主桁架高度4.2m、8.4m、12.6m、16.8m布置四道空間水平環桁架，每榀環桁架長度和豎向主桁架間距相等，環桁架弦桿截面為200×200×8鋼管，腹桿截面為150×150×6和100×100×5鋼管。環桁架設計為空間桁架主要基于以下幾個方面的考慮：1)、主桁架為平面桁架，在平面外的穩定性和承載能力較差，通過四道空間環桁架將各單榀主桁架連成一個整體空間桁架，增強整體性。2)、環桁架需要承受懸挑1.625m裝飾線條的荷載，考慮武漢地區50年一遇雪壓較大，將環桁架設計為空間桁架來增強各個方向的剛度，減小裝飾線條的下撓量。3）、主桁架和環桁架全部選用矩形鋼管，按照構造要求環桁架和主桁架之間的連接必須設計成剛接，由于主桁架和環桁架選用的鋼管全部為成品鋼管，鋼管之間實現剛接連接的工藝非常復雜，采用空間桁架形式將兩段剛接連接改為鉸接連接，有利于現場的焊接操作。

△ 水平環桁架示意圖

　　計算取重力荷載標準值G_K=2.0KN/㎡，風荷載標準值為W_K=1.75 KN/㎡，等效地震作用標準值q_EK=0.8kN/㎡，活荷載標準值L_K=0.5KN/㎡。通過SAP2000有限元建立鋼架整體模型計算得到屋頂鋼架的最大應力比為0.747<1.0，強度滿足要求。豎向主桁架水平方向最大變形為d_f=11.75mm＜d_f,lim=17200/400=43mm，整體變形滿足要求。

△ 龍骨變形圖

　　二、梯田狀雙曲飄帶鋁板

　　梯田狀雙曲飄帶鋁板象征的是田壩小路的層層退臺，鋁板整體造型錯落有序，形成一條條順滑的曲線線條宛于天上飄落的彩帶，賦予一種動態美。

　　雙曲鋁單板采用3mm氟碳噴涂鋁板，采用50×50×4mm角鋼作為主次龍骨。辦公樓飄帶在東北角位置鋁板高度達到最大，向兩邊順滑減小，鋁板在南面交匯，同時飄帶鋁板下邊線逐漸往外擴展。酒店飄帶鋁板規律與辦公樓一致。這種規律導致接近4萬塊6萬平方米的鋁單板無一塊尺寸相同，給測量放線，設計下單及施工帶來諸多困難。

△ 梯田狀飄帶鋁板層層退臺

　　在梯田狀飄帶鋁板的實現過程中，若采用傳統的CAD作為工具來完成異形幕墻的設計下單及施工，幾乎不可完成。我們充分將BIM技術應用到測量放線、設計下單和施工管理中去，很好的實現了建筑師的意圖。

　　三、大跨度鴨舌帽造型鋁板

　　裙房鴨舌帽造型鋁板幕墻懸挑最遠達到12.396米，位于裙房，利用夸張的曲線模擬梯田山腳縱橫捭闔，底部厚重，頭部輕盈的形象。雪荷載對整體受力的影響較大，通過SAP2000有限元軟件進行分析計算，弦桿采用150×150×8mm鍍鋅鋼管，腹桿采用100×100×6mm鍍鋅鋼管。面板翹角達到30mm以上，均為超大雙曲鋁單板。

△ 鴨舌帽造型鋁板三維模型

△ 鴨舌帽造型鋁板形象

　　四、超遠懸挑鋼結構雨棚

　　超遠懸挑鋼結構雨棚位于酒店主入口位置，雨棚橫向寬度52米，進出方向17.393米，最遠懸挑距離約14米，懸挑距離及橫向跨度國內罕見，整體造型磅礴大氣，極具氣勢。通過SAP2000有限元軟件進行分析計算，充分考慮風荷載，雪荷載影響。共設置9根150×150×8mm鋼通拉桿，主鋼結構梁采用800×800×25mm鍍鋅鋼通，懸挑主龍骨采用HN800×350×16×20H型鋼(熱浸鍍鋅)工字鋼。施工時，考慮內排水和卸載影響，鋼結構安裝時進行預起拱。

△ 酒店大雨棚剖面

　　懸挑大雨棚的寬度方向的主結構梁的連接支座方案如下圖所示：

△ 大雨棚連接節點

　　由于拉桿的作用，懸挑大雨棚的寬度方向的主結構梁只承受雨棚懸挑方向鋼梁傳遞給它的剪力、自身重力和水平荷載的作用。但由于寬度方向的主結構梁自身的跨度為15m以及構造方面的需求（主要是考慮和雨棚懸挑方向的H型鋼連接截面高度需保持一致）所以采用的截面較大的800×800×25mm鍍鋅鋼通。在設計支座時需要考慮橫向收縮作用及重力方向的作用，左右兩個支座一端采用圓孔一端采用長圓孔，兩端和混凝土立柱有一定的距離。800×800×25mm鍍鋅鋼通自身重力直接傳遞到底部的拖板，豎向剪力由豎向鋼件直接傳遞給支座的預埋件。

　　因前期設計考慮比較充分，預起拱高度較合理，懸挑大雨棚剛度得到很好的體現，設計計算時雨棚前端撓度為15cm左右，但實際卸載后雨棚的前端撓度只有3cm左右。較好的滿足了雨棚內排水的需求及滿足了雨棚外觀效果。

△ 大雨棚三維模型

△ 大雨棚效果圖

　　五、彩釉玻璃幕墻

　　彩釉玻璃分布在酒店塔樓內凹槽處，彩釉部分顏色選用銀綠色，與大自然充分融合，圖案又采用無規則的流線型，體現出春天農田里的生機勃勃。多變的色彩讓整棟塔樓明亮而輕快，同時也令人感到進取和向上的龍脊力量。

　　彩釉玻璃采用6+12A+6mm鋼化中空雙銀LOW-E超白彩釉玻璃，彩釉部分由兩個開啟扇和兩塊固定玻璃組成，本工程彩釉玻璃采用絲網印刷工藝，并選擇彩釉層在第二面，Low-e膜在第三面。

△ 彩釉玻璃幕墻效果圖

△ 彩釉玻璃幕墻形象

　　六、裙房主入口大跨度點支式玻璃幕墻

　　主入口大跨度點式玻璃跨度最高達12米,橫向分格最大1900mm，玻璃肋采用懸掛結構，采用15+2.28SGP+15mm鋼化夾膠玻璃，截面高度取400mm。玻璃面板采用12low-e+12A+12mm鋼化中空雙銀LOW-E超白玻璃。從室外往里看，幕墻表面干凈大氣，從室內往外看，點支式玻璃高大威嚴，層次分明。

△ 點支式玻璃幕墻室內外形象

幕墻施工重難點

△ 本項目的幕墻施工范圍示意

　　一、施工質量把控與雙曲鋁板整體效果實現

　　難點分析：

　　本工程質量要求高，而工程整體亮點在于飄帶曲面鋁板，因此鋁板施工質量控制是本工程的重難點。

　　應對措施：

　　針對本工程雙曲鋁板施工，項目采用BIM技術整體建模，現場利用全站儀三維放樣，確保龍骨施工精度，同時面板材料利用模型直接批量導出下單，確保整體效果柔和平順。

　　二、轉角圓弧部位幕墻施工

　　難點分析：

　　本工程轉角部位為圓弧造型，最小彎弧半徑為4.4米，玻璃分格為1461mm，該部位的型材、玻璃、以及鋁板的彎弧處理質量控制是本工程重點。

　　應對措施：

　　一方面加強施工精度，另一方面嚴格把控原材料品質，項目利用激光切割制定了4套鋼制模具，分存放于玻璃廠，型材拉彎廠，板塊加工廠，和現場安裝時的比對矯正，過程實時監控確保彎弧材料幾何尺寸和外觀品質。

　　三、酒店西面大雨棚

　　難點分析：

　　懸挑21米，寬度50米，設計院不接受前端加柱子支撐，主體結構無法承受雨棚拉力，現場施工難度較大。我司反復進行嚴謹的結構計算并組織多次審核，嚴格保證自身受力體系安全，最終達到了業主滿意的效果。

　　應對措施：

　　雨篷主結構采用支撐胎架結構控制變形，通過分次卸載控制實際沉降與理論沉降進行對比。次結構采用調整后模型整體測量放線，同時通過與鋁板廠深度合作整體一次成型。

△ 本項目的幕墻圓弧部位玻璃及鋁板，膠縫順直，整體效果好

項目綜述

　　做一個高品質的幕墻工程首先要解決全體管理人員及全體工人的思想意識問題，要不斷強化全員質量意識，讓全體人員自覺參與到日常質量管理中；項目質量管控要從設計質量、材料質量、加工質量、現場安裝質量、成品保護、資料管理等實現全流程管控，每個環節都要有標準有措施，且要落實到位持之以恒。

△ 本項目的酒店西面大雨棚整體效果舒展精細

　　本項目在質量管理過程中嚴格執行各項質量管理規定，做到了全流程質量監管，并對測量放線、折線板塊加工安裝、層間包梁鋁板加工安裝等質量重難點部位進行了針對性的管控。項目部一直站在業主的角度去考慮問題，以提升工程整體品質為己任，得到業主的高度認可，進度、質量、安全工作均令業主滿意，并對我司發布表揚信。

　　同時，項目部施工期間，各成員共同學習、共同提高，齊心協力最終實現工程的高質量目標。

△ 本項目幕墻的整體立面分格精準，整體效果佳

項目點評

　　一、幕墻工程施工完畢后，項目部及監理單位根據設計圖紙及有關規范要求進行檢查，質量控制較好。各分項主控項目、一般項目全部合格。

　　二、工程完工后，幕墻結構牢固、觀感質量良好、建筑還原度高。

△ 本項目辦公樓出入口雨棚及玻璃幕墻視覺效果優良

　　三、工程技術管理資料、質量保證資料、驗收資料報送及時、準確。經自查，各類技術資料齊全，符合驗收標準。

△ 武漢光谷金融中心側視

申報單位簡介

　　本項目的申報單位中建深圳裝飾有限公司是中國建筑裝飾協會會員單位，是世界500強企業中國建筑工程總公司所屬中建裝飾集團的龍頭子公司，是住建部首批批準成立的8家國家大型建筑裝飾公司之一，是中國建筑裝飾行業企業主體信用評價第一批AAA級企業。在近幾年中國建筑幕墻行業百強、中國建筑裝飾行業百強上榜的央企中，兩項排名均為第一。公司現有員工1500多人，企業資產超20億元，年施工產值近60億元，實現了在全國三十多個省市區，以及巴哈馬、阿爾及利亞、斯里蘭卡、肯尼亞等國外市場多領域的經營開拓，承建了眾多地標性工程，獲“魯班獎”、“中國建筑工程裝飾獎”等國優獎數量位居行業前列。