吳旭東先生現場演講
超曲面雙層金屬幕墻在工程中的應用
—— 上海世博文化中心幕墻設計、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文化中心超曲面雙層金屬幕墻在造型特點、環保節能原理、節點構造設計、屋面防水、設計及施工難點等。
1、工程概況
上海世博文化中心位于上海“世博園”核心區,世博軸以東,是舉行2010年上海世博會開閉幕式主會場,是世界一流的現代化演藝場館,在世博會期間將承擔各類大型演出和活動。
上海世博文化中心幕墻共由上殼金屬幕墻、觀光環廊玻璃幕墻、下殼金屬幕墻三部分組成。
2、建筑造型及幕墻主系統介紹
上海世博文化中心以穿梭騰飛的姿態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637個規格各異的發光燈筒,模擬“十二星座”布置規則鑲嵌于屋面,在夜空中綻放出璀璨的光芒。
屋面系統由兩部分組成,外層可視部分為亮銀色20mm厚蜂窩板,內層為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,通過將徑向等分點連接形成環向曲線,再將環向曲線300,249,206,170,141,67,52,37,30,22,15等分,將上述等分點連接形成三角形蜂窩板網格(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的直板演化為扇形面板。
幕墻系統構造設計中采用了仿生態設計原則,通過呼吸層保持建筑物有機的呼吸循環,開放式蜂窩鋁板后面形成了一個呼吸層,空氣在其中流通,風干時間縮短,能夠保持結構的長期自然干燥,從而提高了建筑物整體結構體系的使用年限。在夏天烈日長時間的照射下,蜂窩鋁板作為金屬材料,表面溫度可達50-60℃ ,由于高溫的影響,形成“煙囪”效應,呼吸層的空氣流通加速,帶走大量的熱氣,從而提高屋面的節能功效。
3、金屬屋面系統設計難點分析
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、工程質量指標之一。本工程屋面大,坡度緩,雨量大,對防水面板的要求更高。采用直立鎖邊鋁鎂錳合金板設計,便得整個板寬均能有效排水,大大提高了板的排水截面。直立鎖邊板采用65mm高板肋,通過構造處理提高了防水性能(如圖3.1)。
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