太原中铁建·花语堂 异型钢结构的管控要点解析（下）| 一期一讲

我们在上期（太原中铁建·花语堂 异型钢结构的管控要点解析（上） | 一期一讲）中介绍了太原中铁建·花语堂第一空间序列“入口区超薄大跨度雨棚”的钢结构设计，本期我们继续介绍第三与第四空间序列中“单臂悬挑双曲面结构廊架”与“弧形廊架”的钢结构设计。

一、单臂悬挑双曲面结构廊架

NO.1 Single arm cantilever hyperboloid structure corridor frame

设计理念

Design concept

中庭空间的设计理念来源于太原晋祠的“鱼沼飞梁”，方形为沼、架桥为虚，单臂悬挑如屋檐的雨棚，结合水幕帘，双曲面构造以及檐口收缩为极简的线条，完整的在立面将一个雨棚转化为一道流畅的弧线，与中庭浮在水面上的弧形飞桥形成呼应。空间简洁干净，有了一种禅意的肃静。

压低的檐口最终汇聚为一条弧线，结合水幕、与镜面水池。将极简发挥到极致，金属光泽的飞桥与雨棚的形态相呼应。让空间既现代又充满东方的禅意、肃穆。

雨棚设计及施工难点

Canopy design and construction difficulties

1、中庭雨棚是一个异型钢结构单臂悬挑，双曲面构造、仅结构由约40根不同规格的梁组成，最大悬挑处达5米，雨棚压低，檐口为弧形造型，且为凸出造型的线条感，檐口无厚度最终形成一条流畅的线条。

这导致饰面铝板的安装无任何发挥与调整空间，需要与结构造型紧密贴合；这就意味着独特的造型对于材料的预制以及现场的安装提出了极高的要求，在工期紧张情况下，没有丝毫犯错的机会。

▍中庭雨棚结构布置图

▍檐口控制节点

2、因构造为异形双曲面结构，因此每根梁的根部及端部标高控制决定了钢结构预埋件安装的位置以及封面的顺滑程度，因此需设计师根据设计效果模型及结构梁布置进行犀牛建模，再从犀牛模型中提取每根结构梁布置的根部及端部标高，将数据反提给钢结构厂家，厂家进行钢结构加工图深化设计。

钢结构的厂家加工深化图也进行了三维建模，通过可视模型多方审核结构布置无误之后再导出为二维构件加工图纸，最后各方确认无误后厂家方可进行下料加工。整个过程环环相扣，需要设计院、甲方、施工方、厂家多家反复沟通确认，才能实现设计预期。

▍钢结构犀牛参数化建模

▍根据犀牛建模优化结构布置，并补充梁底标高

▍根据结构布置及标高，钢结构深化三维可视模型

▍钢梁及埋件布置图

▍钢梁构件加工图

3、由于造型为双曲面，饰面铝板需按异形进行定制加工，每块铝板之间均存在微小的弧度差别，且可容错的误差极小，需要加工精度及安装精度极高。为了保证饰面的整体性，大悬挑处的铝板版面极大，对于安装的平整度产生了巨大的挑战。

因此在后期深化及落地过程中尽可能的进行精细化控制，像穿衣服一样，一层一层的控制，确保每个步骤都能紧密的贴合，以确保最终的完美呈现。

▍原方案顶面铝板排版

▍原方案天花铝板排版

▍饰面铝板三维建模

根据三维模型，优化原铝板排版格子版面，调整为整板大版面，效果更加整体简洁。天花的斜切小龙骨装饰，增添细节，突出了极简与极繁的平衡。

▍ 饰面铝板加工排版图

▍版面调整为大板一体，效果更加简洁大气

铝板排版过程中，考虑檐口水幕帘的安装收口。同步进行水幕帘二次深化设计，将纳入水幕帘安装收口的节点图反提铝板厂家。

▍水幕帘安装节点

灯光的设计同样延续“极简与极繁”的设计理念，在桥的线性灯与打亮墙面的带角度的射灯基础上，水幕周边的星星灯点缀，让冷静的空间增加了一些浪漫与趣味性。

施工过程回顾

 Review of construction process

最终呈现效果

Final presentation effect

▍花语堂中庭雨棚实景效果

▍花语堂实景效果

二、弧形廊架

NO.2 Arc corridor frame

▍ 花语堂效果图

设计理念

Design concept

后场弧形浮廊将空间进行了界定，并以此形成一个生活化的向心空间，青翠的松林与开阔的草地，中心水面如镜子一样映衬松林的倒影，廊架整个弧段廊架与墙体之间的局部搭接局部打开，在干净整体的弧形廊架流线上又创造出局部的自然空间，营造出了步移景异的景观趣味。

▍中铁建花语堂

▍中铁建花语堂

雨棚设计及难点分析

Canopy design and construction difficulties

1、后场雨棚由售楼处出口开始至后场窥光盒子结束，造型接近2/3圆形，全长约120米。

▍后场廊架整体造型布置

2、售楼处出口处的直段廊架与建筑主体框架柱相连，这就需要在建筑主体方案阶段及时与建筑结构设计、外立面设计沟通，预留前置条件，控制结构标高与饰面标高。

同时需将景观结构设计预埋条件及时反提建筑专业，需在土建施工时及时将景观结构所需的预埋件做好，才能实现此部分设计的落地。

与主体结构相连

▍建筑图纸表达与景观廊架关系并控制完成面标高

 ▍中铁建花语堂

3、后场弧形廊架整个弧段廊架与墙体之间的局部搭接局部打开，在干净整体的弧形廊架流线上又创造出局部的自然空间，营造出了步移景异的景观趣味，这种设计方式也给后期呈现提出了巨大的挑战。

后场弧形廊架最大的难度在于弧形段的单面横向悬挑（约4.5米）及弧形廊的纵向承重柱之间的大跨度（由三段大弧形箱型梁组成，最大跨度达到约16米）。

高难度的结构设计需要专业的结构设计单位进行验算复核，由于景观设计单位结构设计能力普遍薄弱，因此在后期借助建筑主体设计单位的优势，协助景观进行结构复核，同时由景观设计院全程把控方案效果，最终得以实现结构设计。

▍ 弧形廊架结构基础布置及预埋件节点

 ▍弧形廊架钢结构布置

4、由于整个弧形廊架钢结构与主体框架梁、墙体、承重柱之间关系复杂，因此对钢结构深化要求极高，在钢结构深化阶段要求厂家做了可视化三维模型，能够简单直接的复核钢结构的布置是否复核设计要求。

然后再将三维模型导成二维构件加工图，最后各方确认无误后厂家方可进行下料加工。整个过程环环相扣，需要设计院、甲方、施工方、厂家多家反复沟通确认，才能实现设计预期。

▍ 弧形廊架钢结构深化三维模型

▍弧形廊架钢结构布置图

 ▍弧形廊架钢结构构件加工图

5、饰面铝板最大的难点一是檐口弧形的流畅性；二是大版面铝板的安装平整性；饰面顶部为深灰色铝板，天花为白色铝板，为确保整体铝板的完整性及简洁感，铝板天花排版均为大版面，且天花处铝板均要求做了密封处理。

因弧形段的弧度较小，且弧度变化较小，最小的变化处仅1度之差，导致铝板的加工及现场安装难度很大，边缘的弧线流畅性也及其难实现。

在前期加工阶段尽可能的在图纸上达到精细化处理，因此铝板深化也进行了参数化建模，铝板的版面排版，尽可能的减少后期施工阶段的误差。

▍弧形廊架局部檐口弧度变化示意

▍弧形廊架铝板参数化建模

▍弧形廊架铝板排版

▍大版面天花效果

施工过程回顾 

Review of construction process

最终铝板安装完成效果

Final effect of aluminum plate installation

各专业协同

 Collaboration among disciplines

各专业工作内容与协同关系参见下图：

结语

Concluding remarks

通过两期内容，从方案理念、钢结构设计与实施、二次深化专业协同等角度，详细介绍了太原中铁建·花语堂体验区钢结构部分的管控要点。随着施工技术的精细化和突破，也给设计师越来越广阔的发挥空间，期待越来越多的新技术应用于景观施工领域。

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