吳旭東先生現(xiàn)場(chǎng)演講
超曲面雙層金屬幕墻在工程中的應(yīng)用
—— 上海世博文化中心幕墻設(shè)計(jì)、施工介紹
吳旭東先生北京江河幕墻股份有限公司
本文主要介紹了上海世博會(huì)文化中心超曲面雙層金屬幕墻在造型特點(diǎn)、環(huán)保節(jié)能原理、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)、屋面防水、設(shè)計(jì)及施工難點(diǎn)等。
1、工程概況
上海世博文化中心位于上海“世博園”核心區(qū),世博軸以東,是舉行2010年上海世博會(huì)開閉幕式主會(huì)場(chǎng),是世界一流的現(xiàn)代化演藝場(chǎng)館,在世博會(huì)期間將承擔(dān)各類大型演出和活動(dòng)。
上海世博文化中心幕墻共由上殼金屬幕墻、觀光環(huán)廊玻璃幕墻、下殼金屬幕墻三部分組成。
2、建筑造型及幕墻主系統(tǒng)介紹
上海世博文化中心以穿梭騰飛的姿態(tài)呈飛碟狀坐落于草坡基座上(如圖2.1),東西向約210米,南北向約165米,建筑高度41米。上下殼體均為超曲面(如圖2.2、圖2.3),上下殼通過(guò)637個(gè)規(guī)格各異的發(fā)光燈筒,模擬“十二星座”布置規(guī)則鑲嵌于屋面,在夜空中綻放出璀璨的光芒。
屋面系統(tǒng)由兩部分組成,外層可視部分為亮銀色20mm厚蜂窩板,內(nèi)層為0,9mm厚直立鎖邊屋面防水板。上下殼屋面蜂窩板按曲面夾角切割成144等分,徑向線40等分,通過(guò)將徑向等分點(diǎn)連接形成環(huán)向曲線,再將環(huán)向曲線300,249,206,170,141,67,52,37,30,22,15等分,將上述等分點(diǎn)連接形成三角形蜂窩板網(wǎng)格(如圖2.3),上下殼蜂窩板按此分格原則,形成了約2600o塊蜂窩板,且角度及規(guī)格各異。因工程造型酷似飛碟,屋面防水層鋁鎂錳屋面板需由傳統(tǒng)的直板演化為扇形面板。
幕墻系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)中采用了仿生態(tài)設(shè)計(jì)原則,通過(guò)呼吸層保持建筑物有機(jī)的呼吸循環(huán),開放式蜂窩鋁板后面形成了一個(gè)呼吸層,空氣在其中流通,風(fēng)干時(shí)間縮短,能夠保持結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期自然干燥,從而提高了建筑物整體結(jié)構(gòu)體系的使用年限。在夏天烈日長(zhǎng)時(shí)間的照射下,蜂窩鋁板作為金屬材料,表面溫度可達(dá)50-60℃ ,由于高溫的影響,形成“煙囪”效應(yīng),呼吸層的空氣流通加速,帶走大量的熱氣,從而提高屋面的節(jié)能功效。
3、金屬屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
1)屋面防水處理屋面防水是世博文化中心的重中之重,其防水效果是最重要最直觀的、工程質(zhì)量指標(biāo)之一。本工程屋面大,坡度緩,雨量大,對(duì)防水面板的要求更高。采用直立鎖邊鋁鎂錳合金板設(shè)計(jì),便得整個(gè)板寬均能有效排水,大大提高了板的排水截面。直立鎖邊板采用65mm高板肋,通過(guò)構(gòu)造處理提高了防水性能(如圖3.1)。
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