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福州·外滩壹号镂空双曲门头数字化设计及建造

2022-08-18 发布
首页 / 设计类 2137 0 0

上海喜随

积分:35

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本帖最后由 上海喜随 于 2022-9-27 17:26 编辑

项目概况

      2020年,我们接到了福州融侨·外滩壹号住宅区主入口的设计深化委托,一座“大面积镂空且局部双曲,大跨度悬挑且务必轻盈”的入口门头,结构造型浑然一体,极富挑战性。其中,镂空元素则是希望延续外滩壹号商业部分的建筑立面肌理——具有福州特色茉莉花图案


设计思路

      通过精密地控制镂空比例,引用数字化结构计算程序,成功地将结构承重体系,完全隐藏在了镂空饰面板的内部。使得承重与形态结合得更加合理,实现了令人震撼且视觉纯粹的结构美感。

      我们通过专业结构计算软件的反复模拟,最大化地保留了力学传递路径上的龙骨体系,缩减了非必要结构数量。最终节省下来的耗材和重量接近三分之一



设计亮点

01 结构篇
      我们拿到的基础资料中有上家单位绘制的施工图。但出于工艺方法、成本、效果等方面的因素考虑,迟迟没有更进一步的推进。


▲原方案→方案一→方案二

      原施工图方案,是通过交叉的外露桁架梁,将所有镂空的饰面板吊挂起来。这种方法的问题是,透过镂空孔隙,能明显地看到外露的桁架结构。破坏了镂空效果,影响美观。

      方案第一轮优化中,我们通过精密地控制镂空比例,引用数字化结构计算程序,成功地将结构承重体系,完全隐藏在了镂空饰面板的内部。使得承重与形态结合得更加合理,也取缔了原本外露的结构龙骨,实现了令人震撼且视觉纯粹的结构美感。

      方案第二轮优化中,我们通过专业结构计算软件的反复模拟,最大化地保留了力学传递路径上的龙骨体系,缩减了非必要结构数量。最终节省下来的耗材和重量接近三分之一


02 龙骨篇

      为了严控龙骨的制作标准,我们将整个龙骨体系分成了两大类。即平整区域的标准矩形龙骨,及弧面区域的特殊异形龙骨

▲数字拆解→编号下料→激光标记切割


      其中,标准龙骨被统一成了三种规格,进行批量化制作和编号定位。异形龙骨由于每片形状各异,且位置唯一,因此我们对其进行了统一编号生产,确保每片龙骨对号入座。


▲右图-现场对接顺畅的双曲龙骨效果

▲左图-工厂根据运输尺寸,在工厂分组加工好几组大块,运至现场后快速拼接安装



03 饰面篇



       最复杂且易出错的是饰面部分的加工。卷板模具的制作,设计团队与工厂因焊接起始边缘定在弧段还是直段的问题,异形面板编号朝向问题,边缘饰面需要加宽等问题,经历了反复地优化与调试,最终完美呈现。


▲精准切割,定制模具,批量机械加工完成的一部分侧面卷板


▲施工中的弧面饰面板和龙骨,在数字化建造技术的辅助之下,得以高度贴合


04 玻璃顶棚篇

六边玻璃如何设计排水?——中心拱坡


      六边形的玻璃形态,根据门头的六边形重复单元而定制设计。随之而来的问题是:如何设计排水?如何进行玻璃支撑固定?

      排水方面,我们模拟了山丘一样自然隆起的一个微微拱形,让雨水可以像落在山包上一样向四周流动,用最小的视觉高差,最小的玻璃形变,实现了最大的排水坡度。并在数字程序中批量输出了每根支撑杆件的长度序列,来实现这样的精准隆起。



镂空设计如何隐藏支撑?——定制爪件

      市场上所能找到的成品玻璃爪件,都有较长的抓握距离,明显的杆件遮挡情况。我们最初在计算机模型空间模拟了市场现有的杆件类型,发现透过设计镂空元素,会明显看到密密麻麻的玻璃支撑爪件,对视觉效果产生了严重破坏。

      为此,设计团队翻阅了众多设计图集和规范标准,总结出了最适合该项目情况的接驳件定制做法


▲传统三角爪件不被遮挡地伸展到镂空区域上方,会对效果产生不可接受的破坏。


▲优化定制的接驳爪件,体量小,可被隐藏,结构计算显示强度大





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