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幕墙第一线 | 巧叠宝盒攀长天——青岛钓鱼台·美高梅酒店“华丽”幕墙工程全解析·下篇

中国幕墙工程网 幕墙世界Weekly 2023-11-04

  昨日本公众号推送的《巧叠宝盒攀长天——青岛钓鱼台·美高梅酒店“华丽”幕墙工程全解析·上篇,包含了《塔身单元系统深化设计目标还原及确立单元体施工方案》、《独具匠心的隔热型微型格栅开启》、《外倾单元系统设计方案》、《VMU和PMU联合测试》、《塔身单元玻璃平整度控制措施》六个专题内容,今天下篇将继续介绍剩下两个专题的内容《钓鱼台入口木纹板系统、不锈钢屏风系统及槽纹玻璃系统》以及《美高梅雨篷超越内装品质的精益求精》

编者按

《月光宝盒》
半山半水海云间,巧叠宝盒攀长天;
宝盒倾心覆悬璃,镜花内外总相宜。
冰轮盈盈启宝匣,楼宇渺渺脱尘埃;
月下仙子照镜来,千娇百媚不复还。
  “华丽”的青岛钓鱼台·美高梅酒店已于2023年6月25日投入运营了,作为青岛国际啤酒城改建的重要项目,它包括甲级写字楼及豪华五星酒店。大楼高为193.3米,由五个堆叠的“珠宝”盒子组成,象征着成长的财富。项目坐落在城市和大海之间的青岛崂山区中央地带,西靠浮山,东靠崂山。参照山脉,设计了地标双塔。
  五个垂直堆叠的玻璃“珠宝”盒的高度随着塔楼上升而下降,形成一个渐变的优雅轮廓。盒子在转角处采用倒角处理,以强调棱镜特征,并减少塔楼的风荷载。机械活动地板位于盒子之间,便于设置不引人注意的高效机械通风。项目目标获得绿色建筑二星和LEED金级认证。设计采用了严格的用水控制方法,与LEED基线相比,景观用水减少30%,室内用水减少50%。集中水处理系统将对来自酒店客房和暖通空调系统的水进行处理,用于景观和清洁。塔楼立面融合了可开启通风窗扇,而大型裙楼立面结合水平木挡板,以助于提高用户舒适度和能效,并将使建筑的总能源使用量比ASHREA90.1-2010基线降低9%。
  中建深圳装饰有限公司的项目团队,通过18项连续的设计、配置、措施和流程,确保“玻璃盒子”镜面效果近乎完美,这是项目“华丽”幕墙的最大看点,背后的付出难能可贵。
△ 2023年4月,青岛钓鱼台·美高梅酒店项目幕墙工程观摩合影(左起:中建深装本项目生产经理 侯治伟、中建深装设计研究院(幕墙)北方分院院长 杨 英、《幕墙设计》&中国幕墙工程网总编 唐 琦、中建深装北方分公司副总经理 高军伟、中建深装本项目经理 张 戈、中建深装本项目幕墙工程师 刘向东)

△  视频:青岛钓鱼台·美高梅酒店航拍(时长:1′1″)

设计展示

△  视频:青岛钓鱼台·美高梅酒店幕墙技术详解(时长:1′48″)

专题七
钓鱼台入口木纹板系统、不锈钢屏风系统及槽纹玻璃系统
  钓鱼台回廊位于T1楼南侧下口处,为钓鱼台超五星级酒店接见宾客的车道入口。基于钓鱼台国宾馆接待区的设计风格,这里采用中式的屏风及条纹石材作为景墙,以棕色实木木纹作为回廊吊顶,结合规整的石质步道与两旁的云松绿树、及座立“千年”胡杨雕塑的中央景观水台,传递中式庭院的静美深邃,以此开启中国礼遇的文化之旅。
△  钓鱼台入口(效果图)
  一、关于回廊不锈钢装饰柱及装饰屏风系统
  钓鱼台回廊包含不锈钢造型柱、不锈钢屏风、不锈钢屋盖包檐。可视区采用深灰色及棕色仿铜不锈钢作为面板材料,板为密拼无胶设计,柱为通高无缝设计。设计要求线条笔挺,细部精致,以体现钓鱼台一步一景、处处用心、极具质感的中式氛围。
  基于建筑设计要求,结合幕墙构造设计条件,在充分优化结构受力情况及面板承载条件下,设计考虑采用2mm不锈钢内衬防水铝板的方案来实现造型及幕墙围护功能要求,并满足项目的品质要求。
  柱构造设计截面尺寸210*210mm,为保证柱的纤细,该尺寸为严格控制不得扩大的尺寸。而其内部钢支承柱截面160mm,钢柱至不锈钢表皮仅50mm,且不锈钢表面带有深度20mm的内凹槽。为满足构造设计,保证柱可视面的直线度,我们考虑采用多层不锈钢板相互嵌套的方案以实现安装效果及精度控制要求。同时为满足基层找平及满足防水要求,我们考虑紧贴钢柱基层处设置1.5mm镀锌钢板。柱大样及具体做法如下:
  以上方案保证了造型的精度,还原了原建筑设计要求,施工安装照片如下:
  回廊柱之间设置仿铜不锈钢屏风。屏风图案如下:
  其中屏风图案分为镂空透光、蚀刻凹槽和表面纹线三种,形成一种渐变组合。具有非常高级的质感。为实现屏风的质感,我们研究采用三层板叠合工艺,通过每层板激光雕刻不同的图形最终拼合成设计效果。同时为满足屏风自身的刚度及自承重需要,并为实现细节上的至臻至美,我们采用每层厚度为5mm的不锈钢板制作样件,得到业主、建筑师的确认。
△  屏风细部设计
△  屏风样件实拍
△  屏风现场安装后实拍
  二、关于回廊吊顶木纹板系统
  回廊的走廊吊顶区域还设计有木板吊顶,由于木板处在室外环境中,其对于防水性、耐候性有着较高的要求。设计选用高压热固化木纤维板(树脂板),其最大特点是采用真实木纹纹理并有优良的耐候性。该板由旋切的天然木皮复合热固性酚醛树脂浸渍原木浆纸芯层,具有较高的抗弯抗折强度,板与连接螺钉之间有着较大的螺纹咬合力;其木皮经无机矿料着色及特种树脂含浸后,不受潮气与湿气的影响,具有较好的耐久性和防腐性。因此用于幕墙室外吊顶时可确保满足性能需要。
  木纹板通常采用挂接方式安装,木纹板背附铝挂件,并与基层通长铝件之间进行勾挂嵌套,板与板之间有序施工。本项目的木纹板吊顶所在高度仅4米,位于人抬头即可见的位置。为保证板的平整度及板安装后不受龙骨的影响而不平,设计初期进行木纹板系统的挠度计算,将中心最大挠度控制在±1mm允许范围。对于2.3m*0.6m的分格来说,单块木纹板上需要布置横、纵间距均不大于400mm的挂件矩阵,以确保板的网格刚度。即这样一块板需要沿短边连续布置4件,沿长边布置6排,即需要24个挂点。这是远远超过正常挠度控制下的结构计算要求的。同时,挂点的增加也使得基层龙骨间距减小,以适配挂件定位要求。另外,
  板厚对于平整度来说更为重要,但板厚的增加会使得成本的增加更为明显。因此相对来说,选择合适的板厚,辅以合适的龙骨间距,是保证安装平整的基础要件。   本项目采用10mm厚板,采用加密挂点的方式,最终呈现出较高的观感质量要求。
  另外值得一提的是,本项目木纹板招标设计为企口搭接方式,板企口局部减薄至5mm,可视企口宽度20mm,板与板之间留缝5mm,采用开缝不打胶方式。深化设计阶段,考虑到企口搭接开缝方式容易导致板内侧积灰,且板企口减薄处局部强度削弱明显,还会对拼缝的平齐效果产生间接影响,最终外观质量难以达到预期。因此我们建议将板的端口方式调整优化为榫卯插条式。
  榫卯插条式方案是指板端部预先铣出一段槽口,两块板之间用可以嵌入槽口的较薄木纹板插条嵌缝,实现外观无明缝的外观效果。此方案除可以弥补上述提到的预期质量缺陷,还可以使安装品质更为可控。厚板端部槽深及插条板的宽度可以根据板的温度变形需要及抗震计算需要,在一定构造允许范围内自行定制,因此更具选择性。
  两者节点对比如下:
△  企口搭接方式(招标方案)
△  榫卯插条方式(深化设计方案)
  最终深化设计方案得到业主认可,实际施工安装后,榫卯插接方案能满足企口细部外观要求。实拍照片如下:
△  安装过程实拍
△  细部实拍
△  远景实拍
  三、关于钓鱼台入口两侧槽纹玻璃幕墙系统
  钓鱼台入口玻璃幕墙为折线形玻璃幕墙,每块玻璃在折线处都有飞翼。幕墙为框架式,龙骨外包深灰色不锈钢。上下玻璃之间采用无横梁设计,玻璃托条直接支承在幕墙钢立柱上。该幕墙采用刻槽玻璃,外片为深刻槽,内片为浅刻槽。刻槽玻璃具有较好的私密性,同时又具有一定的采光性,并使室内光线变得柔和。槽纹玻璃因其特有的表面纹理,表面有着很强的质感,玻璃极具观赏性。
  系统大样如下:
  节点如下:
  槽纹玻璃细部尺寸如下:
  槽纹玻璃外片采用19mm厚浮法玻璃原片,通过数字控制的专用刻槽机来进行精密铣刻。其加工制作难度较大,成品率低,制作工期长。玻璃的纹理并非随意定制,而是要根据铣刀进行模数匹配。如果一块玻璃重复更换铣刀,不仅增加制作难度,提高制作成本,也降低了成品率。因此设计初期我们在充分了解玻璃刻槽特点的情况下,与建筑师充分沟通玻璃槽纹模数与玻璃尺寸的匹配关系,优化边部效果。
  由于槽纹玻璃表面并非平面,其收边端口与不锈钢包边之间存在着缝隙问题,也存在着易积灰、易渗水问题。因此我们考虑将槽纹玻璃的边部做成平面,并且这个平面与大面共面。这样可以很好解决防水问题,也使边部效果更加美观。
△  玻璃下部切边方式
△  玻璃下部收口方式
现场实际安装照片:

专题八

美高梅雨篷超越内装品质的精益求精

△  雨篷实景图及BIM模型对照
  美高梅酒店主入口大雨篷由香槟金色镀钛不锈钢密拼而成,配合菱形的几何造型及嵌入的彩釉玻璃,整体呈现出雄鹰展翅的姿态。雨篷设计使用年限为 25 年,雨篷结构安全等级为二级。雨篷为空间复杂几何体,菱形和三角形造型将雨篷划分为多个“采光天井”单元,各“天井”之间通过桥接不锈钢板连通,钢结构藏于桥接板内。桥接板底沿周圈隐藏着线条灯,桥接板各个交汇处外吊一组筒形灯管,灯光开启时雨篷玻璃与不锈钢交相辉映,通体光亮。
  整个雨篷除顶面盖板为玻璃外,其余表皮均由不锈钢制作,其中宽度超过400mm的板采用蜂窝不锈钢板,400以内均为造型板,造型板采用3 mm单层不锈钢。雨篷南北跨度为 22 米,东西跨度为 35 米。雨篷上玻璃表皮至下不锈钢底面的总厚度在 1.5-2 米之间变化。表皮展开面积约2100平方米,玻璃与不锈钢表皮总重量达 70 吨。整个雨篷仅有前端 的1处“V”形支点和后端 藏于梁底的水平4 点支撑。
  该雨篷设计、施工难度极大,表现在以下六个方面:
  1、密缝拼接,表面无胶无钉,建筑师对拼接观感质量及表面平整度要求极高,1米即视距离内无肉眼可见瑕疵。整个雨篷的精致程度直追艺术品;
  2、构造紧密,表皮紧包钢结构。表皮至钢梁理论间隙75mm,表皮难于吸收钢结构施工偏差;
  3、主钢结构为预起拱设计,雨篷表皮安装会引起下沉,钢构下沉量难于预判,钢构对密拼表皮板块产生的拉伸和挤压变形难以估计;
  4、如扣除蜂窝不锈钢厚度,则仅剩50mm空间用于布置龙骨及转接件。因雨篷还须正常符合室外雨篷结构计算标准,设计余地严重不足;
  5、工序复杂。雨篷不锈钢,除幅宽较大的蜂窝板为适应温度变形而保留拼缝5mm外,其余所有造型不锈钢之间均系无缝有机拼接而成的复杂造型,可能只有唯一顺序能够实现安装。
  6、维修换板较为困难。只有完全逆施工顺序才能拆除更换板面。
  美高梅雨篷位于双子塔裙房中部,为青岛钓鱼台·美高梅酒店项目的“眼睛”,其观感品质为重中之重、雨篷质量需精益求精。基于以上难度,雨篷的设计思路及方法尤为关键。设计初期,着手解决以下问题:
  1、如何确定钢结构准确下沉量?
  2、如何确保荷载作用下,板块变形同步,不出现相互挤压碰撞?
  3、如何实现板块密拼?
  4、确定怎样的安装顺序?
  5、50mm空间内如何设置龙骨?
  6、如何实现三向调节?
  为保证面板观感上无凹凸、光变、不均、不平等视觉问题,雨篷面板采用蜂窝不锈钢板,表面镀钛。板缝密拼,所有窄板均为密拼缝,设计须充分分析结构特点,对环境作用周期内的变形发展做预控。密拼缝也对板块的加工精度、安装精度、过程保护要求极高,板块哪怕只有1mm 的错缝、阶差,反应在有着工艺品品质要求的底面上也会很明显,成为质量问题。其超高的品质和组织难度,决定该雨篷与一般工期和普通施工条件下的雨篷完全不同。
  雨篷从设计图完善到工艺图深化、模型配合及施工安装各个阶段预测预演来引导推动。雨篷样板先行,现场原位安装实体样板检验工艺可行性。根据样板实施情况,总结制订从施工、到预加载、修模、工厂生产、边卸载边安装等各环节专项的理论指导和检验实验措施。
△  雨篷实体样板制作(顶部未覆盖玻璃)
  1、充分优化构造空间。表皮与骨架包覆紧密,板与结构的常规预留空间仅有 75mm,局部甚至只有 50mm、30mm。这种情况下,为最大化节约构造空间,在有限空间内实现最宽范的三维调节,我们首先考虑充分利用不锈钢面板的蜂窝层,将附框等龙骨内置于面板蜂窝芯层,同时将蜂窝板外部分龙骨由常规矩形空心截面,改为由 5mm 不锈钢实心板条代替,以最大化减少龙骨的厚度,提高调节空间,适应现场施工误差。
  2、基层龙骨全部采用铝合金型材,划分成单元形成各自组合,于工厂装配化制作,组成装配式预制构件,运至现场整体吊装。所有组装件工厂生产控制精度为负5至0mm,即只允许负偏差不许正偏差,负偏差可以稍大些以便减少制作难度。
  3、装配式龙骨根部设置转换层,可根据现场钢结构实际偏差情况进行Z向调差。从而控制基层施工精度;龙骨按理论位置定位后,与面板之间的构造空间会有0~5mm误差,因龙骨为预制收缩,构造空间也因此会比理论加大0~5mm,这样很有利于现场的快速安装,减轻作业难度。各组合构件安装定位完成后,采用能适应菱形和三角形角度的角码将各组合构件之间连接起来。仅二次加强连接为零散施工,其不需要太高的安装精度,满足结构需要即可。
  4、雨篷结构蜂窝不锈钢之间拼缝为密拼构造,幕墙材料逐步施工过程中钢结构变形会造成不锈钢挤压变形或拼缝变大,影响雨棚幕墙施工质量。为降低主体钢结构沉降对不锈钢安装完成的效果影响,我们与幕墙顾问、业主、建筑师等多方协调,待主体钢结构施工完成后,对钢结构进行1:1预加载,全程跟踪测量沉降;以沉降稳定后的情况作为面板安装的数据依据。
△  雨篷表皮的BIM模型放样(俯视) 
△  雨篷表皮的BIM模型放样(仰视)
  基于以上预控措施,深化设计阶段确认了以下材料做法及实施工艺:
  1、表皮采用:1.5mm 不锈钢板+20mm 蜂窝芯+1.5mm 铬化铝板(颜色为香槟仿铜色) 
  2、板支承附框:铝合金附框+5mm 不锈钢扁条做三级龙骨(直接支承面板) 
  3、基层龙骨:用于补充主钢梁下面的基层面,该龙骨为整个雨篷实现精度的第一层基础,其误差必须可控,设计允许施工误差为负5到0mm,设计采用装配成组的 50*4 铝方管组成,铝方管之间,通过铝角码、铝片和自攻钉或螺栓连接。每一樘骨架通过模型准确编号,在工厂内生产制作,运输至工地直接整榀吊装,从而保证生产施工的精度。
△  雨篷龙骨装配式,按编号组合,现场整体吊装 
△  雨篷可三维调节龙骨细部
△  整体龙骨布置(仰视)
△  整体龙骨布置(俯视)
  雨篷施工前对主体钢结构进行预加荷载模拟,检测各部位变形量。
△  雨篷钢结构拆除胎架前
△  雨篷钢结构拆除胎架后结构龙骨下挠情况
△  雨篷钢结构预加荷载模拟情况
  雨篷幕墙面板对雨篷结构施加荷载为面荷载,为方便模拟荷载施加,通过计算将面荷载等效转换为作用在雨篷网架上的线荷载,线荷载通过钢结构上吊挂配重进行模拟。施加顺序从里侧向外侧,从中间向两边同时对称加载,防止不对称施加荷载对结构造成破坏。后续进行幕墙安装时,按照局部拆除局部安装的方法来进行。
△  分步施工,边施工边卸荷
△  各个板块的有序施工情况
  基层施工阶段,龙骨施工采用全装配式施工,提高龙骨安装精准度,减少误差累积;面层施工阶段,为提升不锈钢安装精度,将雨篷菱形造型在工厂进行整体预拼装后发货安装,面层安装执行内装标准进行幕墙施工。深化设计团队及项目部由内及外全周期严格的质量把控,助力这只金色雄鹰振翅高飞。
△  装配式龙骨安装
△  装配式龙骨安装
  雨篷实体施工呈现的细节:
△  细部实拍(黑圆孔内为预留筒灯孔,拍摄时尚未安装)
△  局部实拍
△  局部实拍(夜间开灯)
△  局部实拍
△  全景实拍
  至此,通过以上八个专题,我们将青岛钓鱼台·美高梅酒店幕墙系统的设计情况进行了相对比较全面的介绍。相信大家对这个项目的超高品质追求已有一定的了解。这个项目实际的设计难度和深度其实远不止于此,其多维度、多方面的沟通协调伴随了整个设计过程。其双子塔最终得以披上奢华之衣,得于幕墙设计精耕细作、精益求精的匠心。
  以下为项目完工实拍照片。
△  完工实拍
△  塔身实拍
△  灯光亮相夜景实拍
亮相之际,有《月光宝盒》一诗赞曰:
“半山半水海云间,巧叠宝盒攀长天;
宝盒倾心覆悬璃,镜花内外总相宜。
冰轮盈盈启宝匣,楼宇渺渺脱尘埃;

月下仙子照镜来,千娇百媚不复还。”

结束语

△  视频:青岛钓鱼台·美高梅酒店宣传片(时长:3′4″)
  青岛国际啤酒城双子塔幕墙项目对品质的追求,超出了当前大部分幕墙的设计和施工标准。项目建成后成为青岛市当之无愧的新地标。本项目当前已经基本完工,整体亮相即呈现出奢华高级之感,建筑作品还原度很高。业主和建筑师亦对幕墙的设计和施工给予了高度认可。本文通过八个专题介绍幕墙深化设计的诸多创新和亮点,但这些仍并不足以涵盖项目各个系统。尽管如此,通过本项目的实践,我们对精品有着更为充分而深度的思考,我们也期望通过还原系统设计思路和总结经验做法,为类似项目的设计深化提供示范,为后续高品质项目提供有价值的借鉴,树立“一米即视幕墙”精细化设计的信心,引领幕墙走向全面高品质化。
文 | 中建深圳装饰有限公司   
      龚治同、杨  英、张  戈、高军伟
责任编辑 | 唐  琦

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