幕墙第一线丨初探光明科学城——从“脑科学”开始展望生命科学前沿阵地
△ 深圳光明科学城规划图（局部）
编者按
辛丑年农历九月，2021年第18号台风“圆规”给我国华南沿海带来了三天风雨，但即便这样，多日的雨水也难消深圳暑热。10月14日，我们从深圳市区开车出发，在淅沥沥的细雨中一路向北，经过一个多小时的车程，来到深圳光明区“光明科学城启动区”项目所在地。这里是深圳与东莞的交界地，没有明确的界限指示，甚至在去项目部的路上要先去东莞掉头然后回到深圳地界，这可能也是大湾区各城市之间交汇互融的一个缩影吧。一下车，首先撞入眼球的是体量巨大但却平顺挺直的玻璃幕墙，整个工地都在热火朝天地施工。据中建深圳装饰有限公司项目经理刘涛介绍，幕墙工程将在今年11月底完成施工，随后进入室内装修阶段，预计2022年下半年开展联调运转。
从“农场”碟变“科学城”，光明科学城凭实力站在C位
△ 深圳光明区的半小时经济圈
40年前，深圳光明是以农牧业闻名全国的农场，在特区建立之后很长的一段时间里，这里遍布的是奶牛场、养猪场、养鸽场、糖厂，“光明农场”是它的别称。2018年，光明区挂牌成立，被赋予“建设世界一流科学城和深圳北部中心”的全新定位。从“国营光明农场”蜕变为今天的深圳综合性国家科学中心集中承载区，光明区40年来发生了翻天覆地的变化，正朝着建设世界一流科学城和深圳北部中心的目标稳步迈进。
△ 光明科学城规划沙盘
作为综合性国家科学中心核心承载区，光明科学城位于粤港澳大湾区广深港澳科创走廊关键节点，背靠东莞松山湖科学城、南近深圳高新区，与深港科技创新合作区、西丽湖国际科教城等国家级重大平台，共同作为深圳建设粤港澳大湾区综合性国家科学中心的重要承载区。光明科学城99平方公里范围内，围绕信息、材料、生命三大科学与技术方向，布局了世界级稀缺性重大科技基础设施及配套科研平台、重点实验室、产业转化平台等。目前，光明科学城大科学装置集群已经从“规划设计”进入到“实施建设”阶段。
光明科学城启动区项目——启动就是明星项目
△ 光明科学城启动区项目设计效果
光明科学城启动区土建工程作为光明科学城的第一批建筑群，总建筑面积为231212平方米，由“脑解析与脑模拟、合成生物研究平台”两个大科学城装置，以及综合研究院、专家公寓、青年公寓五栋大楼组成。由深圳市光明区发展和财政局投资建设，同济大学建筑设计研究院设计并作为EPC代建方管理整个项目。
该项目核心建筑为“脑解析与脑模拟、合成生物研究平台”两个大科学城装置，项目以“生命之光”为理念，主体塔楼围绕“生命绿色、空间共享”主题打造，公共平台将“传承自然文脉”，旨在为科学家提供亲近自然的空间，致力于打造世界一流的综合性科研社区。合成生物研究设施建成后将成为我国首个融合软件控制、硬件设备和合成生物学应用的大型规模化合成生物制造系统；脑解析与脑模拟设施将成为全球首个大型综合性脑科学创新科研平台。
光明科学城启动区幕墙项目——打造科学城新名片
△ 建设中的光明科学城启动区
作为中国幕墙行业首屈一指的国有企业，中建深圳装饰有限公司负责本项目所有外立面幕墙部分和室内公共区域精装修部分的施工，旨在为科学城打造一座精品工程。在华南区域，中建深装在幕墙领域有丰富的大型综合体建筑幕墙工程的设计、施工经验。历经10个月时间，目前启动区已经完成85%的幕墙施工，预计在一个多月后完成施工工作。整个过程亮点诸多：
一、施工快：体量大、工期紧，雨季施工挑战大
光明科学城启动区幕墙总面积约16万平方米，主要包括竖明横隐框架玻璃幕墙、双层幕墙、氟碳辊涂石纹荔枝面铝板装饰线条、采光顶、铝合金门窗等18个系统，有5栋相对独立的单体以及连廊组成整个建筑群，所有施工面同时开展，对深化设计、材料组织、现场施工管理带来了巨大的挑战，特别是主要的施工时间集中在深圳的雨季，今年7-9月份，深圳市气象局就发布了雷电暴雨预警294次，对幕墙的室外安装造成了非常大的影响。
△ 光明科学城启动区幕墙纵向装饰线条不同侧面实拍
仅就三栋办公楼的装饰线条来说，A座装饰线条有224种，共有1206个板块；DE座装饰线条有456种，共有2067个板块。如果按照以往的散件安装，仅装饰线条的施工就需要近6个月，难以满足施工要求。项目部灵活运用现场不同的结构形式，采用卷扬机垂直起吊钢架，再由吊篮配合安装，一组工人1天可安装12个，比原框架式施工效率提升3倍，同时合理配置班组人员，只用了50天的时间就可以完成三栋楼装饰线条的施工安装。
△ 视频：光明科学城启动区项目D、E栋钢连廊提升安全管理（时长：2′31″）
二、方案优：经典材料新用法，装配式设计提高施工效率和安装质量
塔楼造型线条作为整栋幕墙最大的亮点，不仅完成了造型上的渐变，而且将开启扇隐藏于造型线条之后，利用侧面的穿孔实现通风功能，保证了整个幕墙的完整性。其造型从西往东、从北往南、分格尺寸持续渐变，高楼层造型铝板的渐变方向与低楼层造型铝板的渐变方向相反，整体鳞次栉比、错落有致。
△ 光明科学城启动区幕墙开启扇隐藏于纵向装饰线条后方
殊不知，对于这近25000平米的造型线条，原设计方案选用的材料是正面GRC+侧面穿孔UHPC，这两种材料在幕墙设计中是不存在问题的，但是对于施工安装却影响极大，因为同截面尺寸GRC的单位重量是铝板的7倍，在材料运输、吊装、安装方面都有极大的不便利性；经过反复论证，在深化方案中我们正面采用3mm铝单板，侧面采用4mm穿孔铝板，铝板表面均采用氟碳辊涂石纹荔枝面的表面处理方式，在外立面效果上完美呈现建筑方案。另外，根据现场的场地情况，我们对钢架进行了装配式设计，面板仍采用散件安装，不仅提高了材料的周转率、降低了对现场场地的运输要求，而且大大提高了整体的安装效率。
△ 造型装饰线条现场照片
三、技术新：BIM+高精度测量放线，助力幕墙实现数字化设计&施工
本项目在深化设计全过程使用了Rhino+Grasshopper，主要进行模型的分析、材料下单以及过程管控，在采光顶的深化设计中，由于横向与纵向的半径不一样，呈现出来形状为椭圆形。为了便于加工组装及施工，尽量减少玻璃的规格。通过BIM分析，将大面的玻璃做成矩形平板玻璃，边部局部做成三角形玻璃，实现整个采光顶的平滑过渡。另外，为控制铝合金底座与钢龙骨固定在调节范围内，将模型中龙骨的各个控制点的标高数据导出，采用全站仪跟踪测量空间点安装控制龙骨标高，保证安装精度，最终实现采光顶整体精度达到设计要求。
△施工准备中的采光顶结构
△ 采光顶四分之一BIM分析模型
其次，在前述提到的三栋楼的铝板装饰线条，总共有近2700种、12000块铝板组成，设计师采用Rhino模型+Grasshopper搭建参数化程序管控分类，对所有铝板进行自动编号，提取每个铝板编号、尺寸、角度、面积等信息，并生成数据表格，快速完成材料下单工作，对比以往提高效率近5倍，而且正确率实现了100%的突破。
△ 造型铝板装饰线条BIM下单模型
四、质量佳：快速施工中的高质量控制，向实验室水准看齐
△ 建设中的的项目全景
作为将来国际重要的科学研究平台，幕墙不仅要在设计上满足结构安全、功能可靠、外观大气的基本要求，更要在施工质量上下足功夫。为此，我们最大限度地提高幕墙的装配率，通过工厂仓储化、现场安装机械化，提高施工效率。特别是装饰线条的3273个骨架，均采用工厂焊接、防锈处理，现场挂接的方式，将焊接作业的95%转为工厂进行，最大程度地保证了钢架的焊接质量。另外，像在塔楼内平开窗、塔楼双层幕墙等特殊位置，均针对深圳大风大雨的气候条件做了特殊的加强设计，让整体的幕墙品质到达实验室的要求。
△ 2021年10月14日，深圳光明科学城启动区幕墙项目观摩留影（左起：中建深装项目经理 刘涛、中国幕墙工程网&《幕墙设计》总编 唐琦、中建深装设计研究院（幕墙）广东分院副院长 杨友富）
结 语
“光明是深圳的，科学城是世界的”——深圳光明科学城建成后，将与北京怀柔科学城、合肥国家科学城、上海张江国际科学城共同组成中国的四大科学城，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，支撑社会主义现代化强国和世界科技强国的建设。令人期盼，让我们拭目以待。
（文 / 杨友富；责任编辑 / 唐 琦）