幕墙第一线丨站在前海——细读精品幕墙 眺望全球经济最热区
编者按
9月6日，中央发布《全面深化前海深港现代服务业合作区改革方案》，明确划定了前海扩区范围，面积扩展为原来的8倍，从14.92平方公里增到了120.56平方公里。新的区域包括了蛇口及大小南山片区、会展新城及海洋新城片区、机场及周边片区、宝安中心区及大铲湾片区。 10月6日，香港特首林郑月娥任期内的最后一份《施政报告》重磅发布。《报告》针对香港更长远的发展下了几剂猛药，其中就包括：住房问题、政府重组和北部发展。其中，《北部都会区发展策略》的意义极为重大，北部发展成香港的新CBD是大势所趋，当然深港空间格局也就此发生巨变——从“两湾一河”向“双城三圈”过渡。 都说世界幕墙看中国，中国幕墙看深圳。而未来，行业的热土就集中于此。改革开放再出发，“前海”、“深港”、“湾区”、“现代服务业合作区”都已经在热火朝天的路上。 今天，我们来到前海石公园与中建深圳装饰有限公司的幕墙工程师们，一起从海岸线穿到楼宇间，探究前海拍出的第一块地——前海嘉里中心幕墙项目，听听他们讲在前海建设的故事。△ 高楼林立的前海一角
前海 从滩涂起步到高楼林立的深港经济新中心
前海，位于广东省深圳市西部，珠江口东岸，由桂湾、前湾、妈湾三个区块组成，占地约15平方公里。十年间，前海从一片滩涂起步，精雕细琢，实现“一年一个样”的变化。
2010年8月，在深圳经济特区成立30周年之际，国务院正式批复《前海深港现代服务业合作区总体发展规划》，拉开了前海开发开放的序幕。
2012年12月，习近平总书记在党的十八大之后首次离京到地方考察，首站就来到了前海。
2015年4月，中国（广东）自由贸易试验区挂牌成立，随后前海蛇口自贸片区正式挂牌运作。
2018年10月，习近平总书记再次视察前海，充分肯定“前海模式是可行的”。
2018年12月31日，习近平总书记在2019年新年贺词中，再次肯定“深圳前海生机勃勃”。
2020年10月14日,深圳经济特区建立40周年庆祝大会在前海国际会议中心隆重举行，习近平总书记发表重要讲话。
2021年9月6日，中央发布《全面深化前海深港现代服务业合作区改革方案》，明确划定了前海扩区范围，面积扩展为原来的8倍，从14.92平方公里增到了120.56平方公里。
△ 前海在大湾区的位置
△ 扩展后的前海版图
△ 前海建设十年对比图（2010-2021）
2010年至2020年，前海实现了高速度、超常规、跨越式发展，持续展现出“生机勃勃”的发展态势。前海合作区注册企业增加值从2013年（开始有统计）至2020年增长51倍。2020年，前海合作区经济密度、税收密度均位居全国同类新兴区域之首；实际使用外资约占深圳市50%；前海湾保税港区进出口总额在全国14个保税港区中位列第一。
深港合作纵深推进成果显著，截止2020年，前海合作区累积注册港资企业1.15万家，注册资本1.32亿元，实际使用港资占前海实际使用外资的92.4%，累计面向港企出让土地占出让经济性土地的比重达40%，前海已成为与香港关联度最高、合作最紧密区域之一，在支持香港融入国家发展大局中发挥了“桥头堡”作用。
前海嘉里中心 绽放于前海之心
前海嘉里中心位于前海深港合作区前沿，坐落在前海石公园旁。项目地段优越，坐拥一线海景及水廊道景观资源、滨海公园，绿意环绕四周，是2014年前海纳入自贸区后首个出让项目，是第一个落户的香港企业建设的项目，也是前海第一个试点“香港建设模式”的投资项目。中共中央总书记习近平在广东自由贸易试验区深圳前海蛇口片区考察时多次莅临前海石公园。多位领导人曾登上前海嘉里T2办公楼空中花园俯瞰前海全景，对前海的发展进行调研、指导。
前海嘉里中心由寰安置业(深圳)有限公司建设而成，也是源于嘉里建设对深圳、对前海未来发展的信心打造的力作，贯彻了嘉里建设“我们建造，却不止于建造”的精神。整个项目由国际顶级设计事务所KPF总体规划及建筑设计，秉承可持续发展、绿色生态社区及以人为本的设计开发理念，在建筑实体和公共开放空间的打造上融入了对人与建筑、环境融合发展的探索和实践，提供更加贴心舒适的人性化体验。
△视频：从晨起到日暮，#前海嘉里中心 带你一起感受湾景之无限，身享自然之美好！（时长：1′4″）
本项目总建筑面积逾40万平方米，分三期发展，包括写字楼、公寓、商业及酒店等11栋建筑。目前一期已经全部投入使用，二期也已经基本完工。中建深圳装饰有限公司从2017年开始，先后负责了T6公寓楼、T2办公楼、T4展览厅、T8办公楼四栋楼幕墙工程的深化设计和施工工作，为前海的建设贡献出一个国企的智慧和力量。
△ 前海嘉里中心全景效果图
前海嘉里中心幕墙 集美貌与智慧于一身 汇高贵与霸道为一体
前海嘉里中心外立面幕墙远看简约大气、近看细节丰富，通过独特的格框灵感，构建出富有韵律的建筑艺术之美。整个项目运用了大量的线条元素，从远观的框格线条到窗边细小装饰线条，从波纹彩釉陶土板到各种铝合金线条，勾勒出了建筑的灵动与质感。
前海嘉里中心幕墙包含多种特殊幕墙形式，有异形单元玻璃幕墙、错位单元幕墙、大跨度钢结构玻璃幕墙、陶土板幕墙以及进口系统窗等，每一种幕墙合理布局，筑成了整个建筑群和谐统一而又独一无二的外立面。
△ 从海上看前海嘉里中心
1.幕墙外立面设计中的“鬼斧神工”
1)波纹釉面陶土板，让水纹铺满整个建筑
本项目外立面设计方案采用格框的形式，格框造型布满波纹元素，从裙楼开始持续延伸到塔楼立面，从室外幕墙延伸到室内精装修，甚至是电梯轿厢内部的饰面板。幕墙采用的是波纹形状的釉面陶土板，为了更好体现海面波纹的动态，整个项目采用了55种形状的波纹板，根据建筑效果进行1173种组合形式，最后形成了一幅错落有致的网格状海面波纹画。
在材料选择时，考虑到陶土板本身的特性以及幕墙的高度和本地的自然条件，在塔楼部分选用了波纹釉面铝板来替代陶土板，两者在外观效果上基本一致，而铝板并不会像陶土板一样易碎，提高了幕墙的安全性。裙楼的陶土板保留了材质本身厚重的质感，塔楼的铝板完美复制了陶土板的外立面效果，两者相辅相成，鬼斧神工般的构筑了协调、统一的幕墙外立面。
△ 错落有致的波纹彩釉陶土板
△ 波纹彩釉陶土板
△ 波纹彩釉铝板
△ 在工厂生产组装的波纹彩釉铝板转角板块
2)数码打印彩釉玻璃，兼具外观效果与使用安全
T8塔楼幕墙层间材料选用的是仿美国黑石材图案的数码打印玻璃，总共约2000块玻璃，有46种不同的图案，按照建筑排版图进行1：1排版，呈现出来的图案像自然石材一样的效果，而且没有色差和裂纹，在效果和安全性上更好，特别是对于大面积的整幅玻璃幕墙可以严格进行拼花，图案的整体性更高。
本项目采用的是8HS+1.52PVB+8HS半钢化夹胶数码打印彩釉玻璃，玻璃的加工工艺为先在单片半钢化玻璃上进行彩釉图案的数码打印，然后通过夹胶片进行玻璃合片，玻璃产品的性能与正常的夹胶玻璃无异，能够很好的满足幕墙设计的各种受力要求和使用年限的要求，同时提高了幕墙的整体品质。
数码打印玻璃的国产化生产和在幕墙上的大面积使用，为建筑师提供了更多的材料选择，也为将来多样化的幕墙外立面提供了更好的支撑。
△ 建设中的T8塔楼幕墙
△ 数码打印彩釉玻璃（仿美国黑石材图案）
△ 数码打印彩釉玻璃整幅拼花现场照片
2.幕墙生产中的“异想天开”
1)超大截面鱼骨形大格栅，对型材生产、加工提出了行业级难题
T4栋楼顶为鱼骨形状的大格栅系统，秋枫树与大格栅系统交错而生，在具备有遮阳功用的同时辅以灯光，将形成一个可作为聚会、野餐、各类文娱活动中央花园。
△ T4栋楼顶大格栅效果图
T4栋鱼骨大格栅平面尺寸为30.835 *38.150米，分为20个小单元格栅，每个格栅与主体钢结构梁形成30°、60°及90°三种不同的切角。根据不同的分类，可归类8块直线布置和12块斜线布置，直线和斜线布置最大分格为9.05*7.735米，其中单根格栅直线最长跨度为8.85米，斜向最长跨度8.666米，整个格栅屋顶共有337根格栅，其中超过7.5米的格栅有42根。
△ 俯视 T4栋楼顶大格栅
☆ 型材生产中的行业级难题
铝合金格栅截面尺寸为450mm*307mm，铝型材外接圆接近500mm，非型材厂传统幕墙型材挤压机能挤压。格栅外观呈现异形的鱼骨形状，除右上角有2个小直线面之外，由大量的不同半径弧度拟合成闭合体，无规律可寻，严重影响型材挤压的效率以及成品率，同时外观喷涂因存在大量的弧形及拐角，难以保持外表面喷涂效果的一致性。
△ 鱼骨形型材外轮廓尺寸
所谓行业级难题，是因为从料头试挤压开始，几乎没有成功挤压出一段符合质量要求的料头，过程涉及到各种疑难杂症：外观变形严重、型材内腔圆孔变成椭圆、挤压机无法适应腔体结构爆模等问题。如不解决型材挤压的问题，工程将无法进展下去。
△ 鱼骨形型材挤压变形照片
型材挤压不成功，代表着型材模图设计是有问题的，解决的方式有两种：
1、拆模合成整体，如采用拆模，因格栅长度长达8.85米，计算难以通过，如采用钢芯套通长连接两端，则由于钢管截面只有95mm*10mm及63mm*8mm，钢管自身的自重已经产生非常大的挠度，无法满足设计要求。
2、按挤压工艺需求修改型材模图设计，经过7次调整，终于攻克了挤压难题，成功量产。
△ 鱼骨形型材模图优化方案过程图
△ 鱼骨形型材成功生产照片
☆ 型材切割中的行业级难题
鱼骨大格栅尺寸摆放角度为单脚翘起模式且有斜角，实际的切割高度需求量将高达500mm，而目前市场上的切割机，切割高度一般不高于200mm。在切割过程中，如采取翘起的形式，需制定固定的胎架，而鱼骨格栅最长长度又接近8.85米，一般的工厂难以有足够空间完成此工艺。难题，又跃然于纸上！
为了解决型材切割的问题，我们与专业机械厂家进行了数月的技术攻关，最终完成了双刀切割方案。思路是，既然单刀无法切割，那么则可采用双刀拼合而成，将切割刀设计成可随意调整角度的切割，另一个方向的切割角度设计成靠操作平台的水平方向调节。通过三维模型建模模拟操作平台摆放方向，实现异形角度切割，这样就能完美解决型材单脚站立以及免掉胎架固定的方案。
△ 双刀切割机模型图
2)T8塔楼的异形单元板块的生产难度创造历史
T8塔楼平面呈不等腰梯形，按照KPF建筑师对室内、外效果的细致要求，各系统之间转角外观不能统一，每个标准层的20个转角中有7个转角的角度相差较大，无法统一。另外，单元立柱截面呈等腰梯形，室内宽度从420mm渐变到260mm，属于大截面异形立柱，这就出现了以下问题：
☆ 型材种类多：塔楼新开模图数量达到273个；
☆ 材料种类多：塔楼有17种玻璃配置，型材颜色5种，铝板颜色6种，陶板造型8种，共有36种不同材料；
☆ 板块种类多：塔楼单元板块2242个，单元组框类型有722种，不同单元编号1150个；
☆ 板块加工困难：每种标准板块的横梁需要切割5刀以上，效率比正常板块的加工降低60%，给板块的批量生产带来极大的挑战；
△单元系统标准横剖节点图
△ 切割完成的横梁型材
为了解决异形板块的设计-生产-加工问题，我们从源头出发，通过与型材厂的全面协作，型材分批次加工，确保型材的配套生产，解决模图过多的问题；引进特殊加工设备解决型材加工问题，经过各个岗位的协调合作，最终按时完成了单元幕墙的安装。
3.幕墙施工中的“巧夺天工”
目前，在高层单元幕墙施工中最常用的就是轨道吊，本项目考虑到室外装饰线条的施工，采用的是在屋顶花架梁结构上架设双轨吊。按照以往的经验，轨道按照屋顶的结构形式布置，既安全又实用，但是从本项目屋顶结构上来看有几个难题，第一，屋顶花架梁存在2.4米的高差，轨道不能交圈；第二，每个立面都有凹槽，轨道又会被打断；为了解决这些难题，我们设计了一套非常规的弧形连续双轨道，并且利用钢结构对屋顶花架梁进行了二次加高，让轨道在一个平面内运行。据了解，在大面施工阶段有5组吊机在同时工作，后续收尾阶段，可以只保留1组吊机完成所有位置的施工。
△ 双轨吊BIM模型
△ 双轨吊现场照片
结 语
建筑大师贝聿铭曾说“建筑是有生命的，它虽然是凝固的，可它上面蕴含着人文思想”。前海嘉里中心项目也正因为在建筑中隐藏的以人为本的匠心，在全世界范围内得到了越来越多的关注与认可。
前海嘉里中心于2021年1月26日举行的MIPIM Asia大奖2020的网上颁奖典礼，勇夺了“最佳混合用途发展项目— 金奖”和“最佳绿色项目— 银奖”两项区域性荣誉。MIPIM Asia大奖为房地产项目享负盛名的奖项之一，被誉为亚太地区房地产行业的奥斯卡，旨在11个类别表彰最耀眼及出色的亚太地区房地产项目，并鼓励行业卓越和创新。
近日，深圳前海嘉里中心公寓在USGBC 2021 年度 LEED 住宅大奖评选中荣誉提名年度最佳项目奖项。LEED 住宅大奖表彰世界上最具创新性和变革性的 LEED 住宅项目，2020 年全球有超过 3,400 个住宅项目获得了 LEED 认证，此次深圳前海嘉里中心公寓在全球 19 个参选项目中脱颖而出，彰显了中国住宅建筑可持续发展的实力，这也是中国项目首次入围 LEED 住宅大奖。
潮平两岸阔，风正一帆悬。正值深圳经济特区建立40周年、前海合作区成立10周年、前海蛇口自贸片区成立5周年，前海借助“双区驱动”重大机遇，以开放度最高、自由度最广、引领性最强、创新力最佳、辐射力最优、联动性最好为行动指引，以重溯初心使命、重新顶层设计、重构发展空间、重振开放能级、重塑体制机制、重铸集聚效应为实现路径，推动前海全面深化改革开放方案和“双扩区”方案尽快落地，全面提升前海改革开放能级，打造高水平对外开放门户枢纽，全面推进国际化城市新中心建设，创造更多可复制可推广的成功经验，不断深化拓展“前海模式”，勇当粤港澳大湾区和先行示范区建设“尖兵中的尖兵”。