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安徽省科技館項目位于安徽省合肥市濱湖新區(qū)湖北路與臺灣路交口西北角文化場館區(qū)內(nèi),瀕臨巢湖。項目占地面積約5萬平方米,外幕墻面積2.9萬平方米。項目由中建八局二公司裝飾公司設(shè)計團隊進行幕墻深化設(shè)計,建筑主要功能為科技類場館兼青少年活動中心,科技館鉆石形態(tài)的外觀設(shè)計,靈感源于宇宙動態(tài)運行,空間螺旋曲線外立面展現(xiàn)出獨特的建筑美學(xué),吸引著人們前來探索科技與宇宙的奧秘。

精準表皮分析,優(yōu)化視覺效果

表皮分析

標準做法節(jié)點圖

三維節(jié)點示意
本項目幕墻系統(tǒng)包括大跨度多角度異形幕墻、外立面玻璃幕墻、外立面穿孔鋁板幕墻、玻璃采光頂、金屬屋面、內(nèi)立面明框玻璃幕墻、內(nèi)立面鋼板明框玻璃幕墻等。設(shè)計團隊深入分析三維表皮,優(yōu)化幕墻分格,以顏色區(qū)分板塊開孔率,確定陰陽角角度,統(tǒng)一棱線交接鋁板尺寸。有效便利了施工加工,提升了外立面的整體視覺效果,讓鉆石造型更加完美。

棱線交接位置現(xiàn)場完工照片
創(chuàng)新連接方案,突破結(jié)構(gòu)難題



抱箍連接做法
外幕墻呈現(xiàn)不規(guī)則鉆石折面,分格復(fù)雜多變,需在異形主體鋼結(jié)構(gòu)上施工。面對這一挑戰(zhàn),設(shè)計團隊借助現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)三維掃描數(shù)據(jù),采用抱箍連接件做法。有效確保安裝尺寸精準無誤,實現(xiàn)三維調(diào)節(jié),滿足大懸挑及大跨度的受力要求,為整個幕墻結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性奠定了堅實基礎(chǔ)。
高效骨架裝配,保障施工質(zhì)優(yōu)

南立面分片吊裝

鋼龍骨整體
由于本項目幕墻鋼結(jié)構(gòu)板塊與主體鋼結(jié)構(gòu)相連接,板塊最大尺寸為58*21m,最大板塊僅鋼龍骨重量約75噸,板塊較大且造型尺寸、安裝角度均不相同。主體鋼結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜且跨度較大,常規(guī)的吊籃等施工措施難以滿足現(xiàn)場實際需求。設(shè)計團隊經(jīng)綜合評估后采用裝配式施工思路來進行外立面幕墻鋼結(jié)構(gòu)部分的施工。施工時,以一個鉆石板塊為單元,預(yù)先在地面完成鋼結(jié)構(gòu)龍骨的焊接組裝工作,隨后進行整體吊裝。此做法將龍骨轉(zhuǎn)接與板塊組裝分階段施工,顯著提升了施工效率。整體板塊吊裝就位后,僅需對轉(zhuǎn)接件(詞條“轉(zhuǎn)接件”由行業(yè)大百科提供)進行焊接,大幅削減了高空焊接作業(yè)量,有效提高了施工的安全性與精度。
在安裝前,設(shè)計團隊首先結(jié)合BIM模型導(dǎo)出的點位數(shù)據(jù),進行放線測量以及轉(zhuǎn)接件的安裝工作,與此同時,同步開展鋼龍骨板塊的組裝焊接。當(dāng)組裝完成后,依據(jù)板塊大小的差異,選取不同噸位的汽車吊并結(jié)合登高車進行安裝作業(yè)。在將板塊吊裝至預(yù)定位置后,通過調(diào)整電動葫蘆并結(jié)合抱箍連接件進行調(diào)整定位,以確保安裝尺寸的準確性。焊接完成后對鋼龍骨進行氟碳噴涂。
特色材料工藝,打造漸變幕墻

彩釉大面效果

穿孔鋁板局部效果
玻璃幕墻選用彩釉玻璃,經(jīng)網(wǎng)板印刷與高溫燒結(jié),使材料同時兼具裝飾、遮陽(詞條“遮陽”由行業(yè)大百科提供)與安全性能。設(shè)計團隊從23%至100%設(shè)置11種彩釉透光率,通過巧妙設(shè)計彩釉圖案和顏色以實現(xiàn)外立面鉆石漸變效果。

BIM參數(shù)化提料及導(dǎo)出加工圖
彩釉效果的實現(xiàn)是通過40*40mm的彩釉點數(shù)量變化實現(xiàn)玻璃透光率變化,基于項目的折面及曲面造型,提料時應(yīng)用BIM參數(shù)化方式對材料信息進行批量提取,并使用程序自動生成加工圖,大大提高了設(shè)計效率,減少了加工時間。
BIM 技術(shù)賦能,實現(xiàn)高效精準管理

BIM可視化應(yīng)用
基于本項目復(fù)雜異型情況,設(shè)計團隊利用BIM技術(shù)實現(xiàn)施工現(xiàn)場可視化、虛擬化的協(xié)同管理。通過AR技術(shù)與工地現(xiàn)場的對接,實現(xiàn)模型指導(dǎo)現(xiàn)場施工。專業(yè) BIM 工程師駐場,負責(zé)協(xié)調(diào)曲面異形環(huán)節(jié)深化工作,并配合現(xiàn)場施工。依托專業(yè)深化設(shè)計軟件平臺與 BIM 模型,精確計算節(jié)點坐標定位調(diào)整值,生成結(jié)構(gòu)安裝布置圖、零構(gòu)件圖及報表清單等。利用三維設(shè)計軟件模擬拼裝鋼結(jié)構(gòu)分段構(gòu)件,與理論模型比對,檢查加工拼裝精度,及時校正偏差,確保每一個環(huán)節(jié)都滿足高精度要求。
本項目大跨度多角度異形幕墻的深化應(yīng)用及施工設(shè)計成功解決了類似項目的設(shè)計及安裝的技術(shù)難題,為業(yè)內(nèi)類似形式幕墻提供了寶貴經(jīng)驗,并獲得業(yè)內(nèi)多項幕墻設(shè)計及施工大獎。