© Fu Xing Architectural Photography
天津周大福金融中心高達530米,位列中國長江以北的建築高度之冠,總建築面積39萬平方米,集商務、酒店、服務式公寓和購物中心于一身,展現了濱海新區當代建築技術和商業活力。
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開發商 / 新世界中國地産有限公司
建築設計 / SOM建築設計事務所
執行建築設計 / 呂元祥建築師事務所
執行建築設計 / 華東建築設計研究總院
總承建商 / 中國建築第八工程局有限公司
這座超高層建築兼具宏偉姿态和優雅的流線型外觀,随着高度上升逐漸收窄、樓面形狀由方形漸變為圓形。奧雅納提供幕牆和建築維護咨詢,優化了塔樓曲率,實現可以有效制造和施工的幕牆系統,為這座津門地标營造出閃耀天際的外立面。
宏大項目的複雜性
主體結構具有獨特的雙曲面幾何外觀,流暢彎曲的玻璃幕牆與8根傾斜的巨型柱整合為一體,保護建築免受當地強風侵襲,也絲毫不減建築形态的力量與優雅。超高高度、複雜設計、面闆采用平闆的工藝限制都是幕牆工程的重重挑戰。我們定制平面幕牆系統,通過複雜方程來定義每層樓面的曲線,并在每個幕牆單元内設計面闆傾斜和偏移。
塔樓突破常規的創新形狀,絕非傳統玻璃幕牆可以滿足。在初始設計中,大部分幕牆面闆都是不規則的中空玻璃,每個單元有4個内邊長、4種角度,因此整座建築共需要24,910種玻璃闆塊。面闆也要以不同角度安裝,并在每個單元内傾斜或偏移以适應建築精緻的曲線輪廓。
© adapted from RLP / GT
初始方案中不對稱幕牆面闆在不同樓層的角度和邊長都不同
由于面闆具有不同折角和邊長,制造過程将極其複雜且耗時,安裝時的細微定位偏差也會随着向上施工成倍放大,影響建築外觀的整體呈現。因此需要在秉承設計方案的前提下簡化面闆形狀和種類,盡可能減少制造、施工中的出錯率,節省工程時間和成本。
優化建築幾何形狀
我們将最初用于定義建築外立面曲線的雙曲線和橢圓方程合理化,利用固定半徑的圓弧重新定義建築物曲線;也嘗試最大限度減少建築體的幾何形狀變化,優化結果表明與原始幾何形狀相比,總建築面積僅增加68平方米。
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每層樓面的平面形狀簡化為一系列固定半徑的圓弧曲線,減小建築表面幾何形狀變化,簡化塔樓外觀
我們建議将每層樓面分成4部分,每1/4的樓闆用鏡像模式分成兩半,進一步減少每層不同面闆的數量。這對加快面闆制造意義重大,若沒有這些措施,就需要更多時間設置數控機床(CNC),制造所有幕牆面闆的工期将是優化方案的6倍。
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簡化後的表面幾何形狀,圖示的對稱軸可以減少不同面闆種類
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塔冠細節設計
優化面闆傾斜和偏移量
我們運用參數化建模,改善每塊面闆各折角所需的偏移量,也對需要調整的面闆角度範圍進行優化,減少了面闆之間不同類型的防水接頭數量。
© Arup
在豎直立柱上設置特殊扣件,可以協助每塊面闆适應不同角度以及面闆間接縫寬度( /- 2.5mm)的微小變化
通過合理地将面闆幾何形狀對稱化,我們将不規則的中空玻璃種類由24,910種降至1,308種。加上總承建商合作投入,中空玻璃尺寸最終減至1,219種。
幕牆設計優化後,安裝時間顯著縮短2-3倍,并大大降低施工總體風險。統計數據表明,87%的建築輪廓與初始設計偏差僅20毫米之内,優化後的建築外觀擁有更加流暢的曲線與協調一緻的光影效果。
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優化後幕牆擁有更加流暢的曲線與協調一緻的光影效果
我們采用高性能玻璃和熱增強的框架系統實現了天津周大福金融中心獨特的建築輪廓,同時應對嚴峻的氣候挑戰。最終覆蓋整座建築的“外衣”由約14,400片幕牆面闆構築而成,勾勒出閃耀天際的視角焦點。我們緻力以更低成本獲得性能更佳的建築,為濱海新區營造繁榮、宜居和智能的建築環境。
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