吴旭东先生现场演讲
超曲面双层金属幕墙在工程中的应用
—— 上海世博文化中心幕墙设计、施工介绍
吴旭东先生北京江河幕墙股份有限公司
本文主要介绍了上海世博会文化中心超曲面双层金属幕墙在造型特点、环保节能原理、节点构造设计、屋面防水、设计及施工难点等。
1、工程概况
上海世博文化中心位于上海“世博园”核心区,世博轴以东,是举行2010年上海世博会开闭幕式主会场,是世界一流的现代化演艺场馆,在世博会期间将承担各类大型演出和活动。
上海世博文化中心幕墙共由上壳金属幕墙、观光环廊玻璃幕墙、下壳金属幕墙三部分组成。
2、建筑造型及幕墙主系统介绍
上海世博文化中心以穿梭腾飞的姿态呈飞碟状坐落于草坡基座上(如图2.1),东西向约210米,南北向约165米,建筑高度41米。上下壳体均为超曲面(如图2.2、图2.3),上下壳通过637个规格各异的发光灯筒,模拟“十二星座”布置规则镶嵌于屋面,在夜空中绽放出璀璨的光芒。
屋面系统由两部分组成,外层可视部分为亮银色20mm厚蜂窝板,内层为0,9mm厚直立锁边屋面防水板。上下壳屋面蜂窝板按曲面夹角切割成144等分,径向线40等分,通过将径向等分点连接形成环向曲线,再将环向曲线300,249,206,170,141,67,52,37,30,22,15等分,将上述等分点连接形成三角形蜂窝板网格(如图2.3),上下壳蜂窝板按此分格原则,形成了约2600o块蜂窝板,且角度及规格各异。因工程造型酷似飞碟,屋面防水层铝镁锰屋面板需由传统的直板演化为扇形面板。
幕墙系统构造设计中采用了仿生态设计原则,通过呼吸层保持建筑物有机的呼吸循环,开放式蜂窝铝板后面形成了一个呼吸层,空气在其中流通,风干时间缩短,能够保持结构的长期自然干燥,从而提高了建筑物整体结构体系的使用年限。在夏天烈日长时间的照射下,蜂窝铝板作为金属材料,表面温度可达50-60℃ ,由于高温的影响,形成“烟囱”效应,呼吸层的空气流通加速,带走大量的热气,从而提高屋面的节能功效。
3、金属屋面系统设计难点分析
1)屋面防水处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观的、工程质量指标之一。本工程屋面大,坡度缓,雨量大,对防水面板的要求更高。采用直立锁边铝镁锰合金板设计,便得整个板宽均能有效排水,大大提高了板的排水截面。直立锁边板采用65mm高板肋,通过构造处理提高了防水性能(如图3.1)。
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