汇科学之顶流,展大国之鸿志;
上海外圈金环中,临港是成色十足的一段。中国首个“科学家社区”城市单元你听说过吗?就在临港新片区。以后出门遛弯,见面寒暄的或许就是诺贝尔奖得主。隔壁写字楼里上班的,是搞研发的科学家团队。 2022年11月举办的第五届世界顶尖科学家论坛上群星闪耀,“最强大脑”齐聚,带来前沿的科学成果和思考,为激发创新、实践创新创造了好的土壤和环境。世界顶尖科学家论坛——这场一年一度在上海举办的科学盛会,吸引了包括诺贝尔奖、沃尔夫奖、图灵奖等全球顶尖科学奖项得主在内的多位优秀科学家赴约,也产生了持久深远的溢出效应。2022年11月4日,世界顶尖科学家论坛永久会场(临港会场)启用,海智国际研发社区揭牌,以此为标志,临港打造集聚全球顶尖科学资源的科学社区从蓝图变为现实。 2023年谷雨时节,《幕墙设计》、中国幕墙工程网(www.cncwe.net)来到上海外圈金环,在武汉凌云建筑装饰工程有限公司团队的陪同下,探访了这颗熠熠生辉的“明珠”——临港中心(世界顶尖科学家论坛永久会场)。该项目是顶尖科学家社区的重要配套,由主建筑会议中心和东西两栋塔楼组成。会议中心区域面积达6.5万平方米,由会议区、数字化图书馆、可容纳800多人的沉浸式剧院组成,室内设计注重空间开放性和现代化的形象塑造,展现开放包容的形象。与之相邻的莫比乌斯公园也于2022年底开园,同整个社区紧密相融、和谐共生。
世界顶尖科学家永久会址位于上海自贸区临港新片区国际创新协同区,由主建筑会议中心和东西两栋塔楼组成。作为全国首个“科学家社区”城市单元、上海市重大工程、临港新片区001号工程,顶科永久会址集成会议展馆、数字图书馆、酒店宴会、商业演出等配套,聚焦重大科学问题和前瞻性基础研究,打造现代化、高品质的科创中心,为上海建设成为具有全球影响力的科技创新中心注入策源动力。 大面玻璃:HS8+1.52PVB+HS8(双银Low-E)+15Ar+HS8+1.52PVB+HS8mm双夹胶中空玻璃(超白); 系统说明:本系统为大跨度钢横梁的构件式玻璃幕墙。水平荷载由钢横梁承担,钢横梁标准跨度18m,门厅弯弧位置达到27m;竖向采用直径32mm钢吊杆吊挂幕墙自重,钢吊杆为前后两排,底部设置弹簧支座。玻璃标准分格横向为3米,竖向为1.5米,长边对边固定、玻璃竖缝室内外侧打胶。△ 主入口室内实景图
2. 系统设计要点
幕墙受力体系可以归结为风压与自重两个方向。风压方向的荷载,由超大跨度横梁来承担,并通过钢牛腿传递到主体钢柱上。 自重方向的荷载,则通过竖向合金钢拉杆,传递到主体屋顶层钢结构上。拉杆前后各设置了一根,可以很好的平衡面板自重产生的弯矩。 由于钢横梁跨度大,且均为焊接矩形管,变形较大,因此设计连接构造时,三维调节设计也是需要考虑进去的。 高度方向误差调节:与主体连接的钢牛腿需根据放线图定位准确后再满焊,钢牛腿与横向超大跨度钢梁的腔体间,上下各有8mm的误差调节空间,可进一步实现高度方向的误差调节; 进出方向误差调节:横向大钢梁两端在进出方向均开了长圆孔,待位置定位准确后,圆形垫片满焊牢固; 左右方向误差调节:钢牛腿上一端开了水平长圆孔,一端为圆孔,不仅能适应大钢梁左右的偏差,而且可以很好的适应温度及地震变形的需要。 玻璃标准分格横向为3米,竖向为1.5米,考虑采用长边固定的方式,减少现场连接固定的工作量。为此设计了从横向大跨度钢梁挑出连接钢板,分段间断布置,并转接一个横向通长铝合金底座型材,这样方便玻璃上下长边的打胶防水及横向明框压板的固定。 系统分布:本系统主要分布于大面2层及以上的非主入口位置。 面材:外层3mm氟碳喷涂铝单板,内层2mm防水铝板。 系统说明:横向铝板装饰线条采用装配式小单元设计,在工厂将面板和骨架组件成小单体,运至现场整体连接在后侧钢横梁伸出的转接钢件上。横向铝板线条分布在玻璃之间,并挑出玻璃面,截面梯形、三角形渐变。铝板宽度方向分格尺寸同玻璃相同,高度方向及玻璃面进出方向,均为渐变尺寸。高度方向最大尺寸为1100mm,进出方向最大尺寸为1000mm。 设计时考虑将横向异形铝板线条设计为开敞式纯装饰造型,背部衬一块防水铝板,同玻璃面组成完整的防水体系。 横向铝板装饰线条设计时按照小单元组件的思路来考虑,由于玻璃位置已从横向大钢梁处外挑了连接钢板,铝板的连接点,亦考虑从此连接钢板转接。 铝板上下边均设置通长内衬边框型材,利用边框型材与外挑钢板连接固定。铝板竖向加强筋同上下横向边框型材连成一个整体框架。 铝板线条造型特殊、尺寸大,为了适应加工,安装的误差,铝板线条采取了便于三维调节的设计,提高了安装效率和施工质量。 该系统共有近2000块线条铝板,其中80%的铝板与其他铝板的形状均不相同。考虑到铝板为空间造型,常规的二维放样画加工图的方法在此处效率会比较低,而且容易出错,加工图深化时间长。综合分析之后,决定采用BIM建模的方式,先构建出铝板的实际造型,加强筋与横向边框也对应的在铝板上构建出来。 通过分析铝板的形状,归纳为几种类型,配上二维CAD通用加工图,辅助BIM导出的加工参数,形成加工文件,指导铝板厂加工生产。加工过程铝板全按模型加工,深化下料正确率达到100%。 系统说明:本项目三角形吊顶面积约4500平米,全部由三角形蜂窝铝板组成,标准三角形蜂窝板为直角三角形,边长1530mm,斜边2164mm。 如下图所示,每六块三角形蜂窝板都交汇在一点,该交点位置涉及到六条不同方向的龙骨固定构造,如何处理好交点位置的构造是本方案的设计重点。 此吊顶是整体建筑效果的重要表现形式之一,为控制整体平整性,面板已经采用了25mm厚的蜂窝铝板,面板自身的平整性得到了保证;因此,面板的上墙构造设计便成为保证平整性的最关键因素。 受限于施工工期和现场施工条件,大量的焊接工作是不被允许的,因此,如何尽可能多的避免焊接便成为另一个方案设计要点。 考虑到以上的分析结果,经过多轮策划,我们拟定方案如下: ①、将吊顶简化成“线”:在主体钢结构底部,沿着吊顶交点,水平设置一排通长的140*80*5mm热浸镀锌钢管,以作为法兰盘构造的生根固定点; ②、由“线”衍生到“点”:在每个吊顶交点位置,设置一套法兰盘构造,法兰盘构造固定在140*80*5mm热浸镀锌钢管上; ③、将“面”固定在“点”上:沿着三角形吊顶板的纵、横分割线布置铝合金龙骨,铝合金龙骨固定在法兰盘上,形成一个一个的三角形面,然后将吊顶板固定在三角形铝龙骨上。 如下图9所示,吊顶板的铝龙骨(青色)互不相交,铝龙骨各自与法兰盘连接固定,铝龙骨可直切,不需任何额外的加工措施。 法兰盘构造由法兰盘底座(图10中红色部分)和法兰盘组成(图10中灰色部分);法兰盘底座为¢63*8mm的圆钢管(圆管外表面攻丝),法兰盘由¢400*6mm的钢板+¢76*8mm的圆钢管(圆管内表面攻丝)+4-6mm加强肋组成;经结构计算分析,满足受力需求。 A、法兰盘与底座之间通过螺纹构造实现高低和角度调节;沿铝龙骨方向在法兰盘上设置6道双排长圆孔,可进一步吸收±5°的施工偏差。 B、铝龙骨的设计:铝龙骨顶、底设置通长螺栓槽口,通过在槽口内轴向滑动螺栓的位置,可轻松对正孔位:顶部与法兰盘上的长圆孔对位,底部与吊顶板边框上的长圆孔对位。 本项目有效结合BIM技术和设计施工措施,保质保期完成既定目标。顶尖科学家论坛永久会址建成后,将作为国际顶尖研发社区,加强创新资源要素高效流动和优化配置,促进“海外技术、中国制造能力、全球市场”有机结合,通过打造“科创中国”试点城市对接国际资源的创新策源地,推动地方科技与经济深度融合,服务经济社会发展,并确定首批创建顶尖科学家型、国际机构合作型、海外工程师型及国际青年创业型等4种类型11个国际研发社区。本项目正在积极申请上海市“白玉兰”奖和国家建筑工程最高奖“鲁班奖”。△ 2023年4月,上海临港顶尖科学家会议中心幕墙工程观摩合影(左:《幕墙设计》&中国幕墙工程网总编 唐 琦,右:武汉凌云幕墙设计研究院设计三所所长 陈 功)文 | 武汉凌云建筑装饰工程有限公司 李 刚、梁 成、李 辉