深圳图书馆位于深圳市龙华区民治辖区红山地铁站东侧,交通发达,环境优美,是生活,休闲,阅读的好地方。
深圳图书馆外立面主要由铝合金窗系统、明框幕墙系统、全玻璃幕墙系、铝板幕墙系统、不锈钢吊顶系统、钻石形态蜂窝石材遮阳板系统、月牙铝板系统、金属格栅系统等组成。其立面美观大方,给人以灵动,赏心悦目之感受。
深圳图书馆外墙项目构思巧妙,设计新颖,平面进出错落有致,流线曲面,精致大方,不一样的部位采用不一样的幕墙配置,协调美观,赏心悦目,让人留恋不返。
内立面幕墙主要由大板玻璃幕墙,竖向明框和铝单板幕墙构成。大厅部位采用大板超白玻璃,通透明亮,大气端庄。其余采光部位采用Low-e中空夹胶玻璃,既能满足室内采光、节能也保证幕墙安全,板块大小有效配置,整齐美观。层间则采用铝单板加保温与结构的幕墙,使得整体幕墙整洁而不单调,经济适用。
外立面幕墙则主要由钻石形态蜂窝石材构成。幕墙平立面错落有致,流体造型,因此也对幕墙设计施工带来诸多挑战。由于其界面一直在变化,蜂窝石材的形态也变化多样,有宽半体蜂窝石材,高半体蜂窝石材,120°蜂窝石材,115°蜂窝石材,110°蜂窝石材,105°蜂窝石材,带消防门蜂窝石材等超300重规格钻石态蜂窝石材。不同的规格形态,让幕墙也变得千姿百态,熠熠生辉。
外立面幕墙与内立面幕墙之间由喷涂钢马道构成,钢马道解决了后期内外幕墙维修更换困难的难题。
传统T型钢存在加工繁琐、焊接变形、表面凹凸弯曲、表面处理质量差、施工效率低、现场安装后难以达到设计预期效果等问题。T型钢一般适用于比较通透的大堂,跨度较大,截面较大部位。T型钢常用做法主要有焊接和螺接形式,或螺接与焊接组合处理形式。
两种形式的T型钢均采用两钢板组合而成、两者存在的共同弊端为,钢板长度较长,钢板本身容易弯曲变形,使得肋板与面板中心难以对齐,其出现的结果就是两侧宽度会出现弯曲状。钢件表面氟碳处理其耐久性及表面观感均没法与铝材相比较。当钢板采用螺钉连接成T型钢时,两钢板的空位精度要求极高,加工成本相当高,在此要求下加工尺寸也很难保证,从而造成成品合格率极低,对材料浪费极大,从而再次增加费用。当两钢板焊接处理时,钢板还会出现2次变形,且焊接部位表面难以打磨平整,极度影响外饰效果。
为了避免T型钢体系的诸多弊端,同时保证原建筑规划设计意图和更优效果,又能达到绿色节能环保,施工便捷,高效经济等效果,因此设计团队对该系统来进行研究,对系统来进行建模,结合结构受力分析,构思出T型铝合金整体构造的实施工程技术方案。节点如下图所示。
铝合金型材开模,材料断面能保持完全一致,材料平直完全一致,表面处理在型材厂处理,保证质量保证色泽均匀一致。铝合金结构体系避免T型钢变形问题,减少型钢焊接或螺接问题,钢材和铝材之间配合的阶差问题,也避免表面处理出现色差及氟碳质量差异问题。
T铝合金型材构造系统的设计,对实施工程质量和进度也有极大的提升。T型钢系统结构安装,现场需要横竖龙骨同步施工,这将对材料的配套性要求极高,材料缺一不可,或者采用焊接,但又极大的影响实施工程质量和外观效果。T铝合金型材构造系统能实现非同步安装,并且安装快速,质量控制精度高等优点。下图为安装过程节点。
图书馆作为人流密集的公共场所,其建筑效果必然给人们留下深刻印象。为了呈现一座让人难忘的建筑作品,在设计上我们采用了BIM设计技术与CAD相结合的方式,通过BIM设计,使建筑造型的曲线美观,不同面位的错落有致,衔接配合完美展现,精心构思,不断模拟设计,使得建筑效果流线感十足,新颖,大气,得体,协调,美观。给人视觉完美,感官舒心愉悦。以下图示为建模形态图
由于不一样的部位,比如面的不同,层高的差异等,对蜂窝石材又分为不一样的角度,不同的高度及不同的造型等。在大面部位,为了样式的统一协调,采用了不同角度的钻石态蜂窝石材作为遮阳装饰,几种主要造型样式如下图示:
在此钻石态蜂窝石材构造中,采用了米黄大理石作为装饰面。在通常情况下室外石材一般都会采用花岗岩石,在本工程中却打破常规,采用了大理石材料。按照以往幕墙的实际经验和各种案例,花岗岩石材用于外墙的安全性,抗腐蚀性都优于大理石,但其也存在难以克服的色差现象,使得有不少项目完工后都难以达到预期效果,甚至有些项目由于色差严重而不堪入目。经过多方考察,分析,比选,发现中沙细沙米黄大理石有着色泽统一,硬度强度指标,吸水指标等都很好的状态,表面经过处理,防污染问题也可得到控制,因此选用米黄大理石作为蜂窝石材百叶的主要饰面。
石材内层为蜂窝板材料,其特点为强度高、重量轻、平整度好,形状尺寸可按需求确定等,蜂窝铝板通过高压与石材复合(改性聚氨酯AB胶)后,其各项指标均可达到甚至超出原有设计要求,因此作为石材的基面是很好的选择。
为了加强蜂窝板的整体强度及解决连接问题,蜂窝板内侧再增设3mm铝单板壳体及加强肋板,蜂窝板与预设专用背栓与铝单板连接,保证了板块的整体强度及平整度等,使得板块安全无忧。
最后为了达到室内侧效果的美观,在背侧再增设2.5mm喷涂铝单板,这样整个钻石态蜂窝石材就组合形成。这样设计完成便可落地实施。节点如下
由于板块为异形造型,板面截面尺寸一直在变化,高低位也在随之变化,因此板块的连接件设计也是重点。我们采用BIM建模,构造出与板块面密切贴合的型材样式,然后精确放样,最终确定挂件的准确尺寸。蜂窝石材挂件与铝板的连接定位,我们同样采用BIM技术建模,将铝板上预制定位孔,挂件孔位与之一一对应。
挂件与立柱的连接,我们考虑了上下和前后可调节的连接方式,石材挂件上开条形孔,然后通过M10螺钉调节石材高度,同时在立柱上开齿条,通过与齿板的配合调节板块的进出。通过我们实际试样及考虑安装效率的情况,保证挂接后板块不倾斜翻转,安全牢固,我们在立柱上对孔位进行精确定位,保证安装尺寸的准确,对挂接孔通过精密加工,达到最佳的施工效果。具体节点做法如下。
蜂窝石材百叶挂件的加工为了精度控制,我们采用了先进的CNC技术,通过数控水铣能使挂件的加工得到精确控制,加工效率也大幅度的提升,基本使得挂件安装没有误差,这样使得整体板块的精度得到极大的提高,保证安装质量。
成品保护与运输环节是保证板块在上墙之前的关键环节,因此我们在此也做出了详尽的考虑。在板块完成技工组装后,我们采用了板块全包装保护措施,板块外表面均采用柔性起点材料维护,使得板块在与其它材料不会产生硬接触,从而有效保护板块。板块运输采用定制货架运输,货架设计按板块角度进行精确配置,并在接触面设置柔性垫层,保证板块与货架的有效接触和稳定可靠,来保证板块的安全。货架的设计图示如下。
图书馆的设计、加工、运输、安装都做到了精心细致的处理,为新型建筑幕墙的完美呈现提供了强有力保证,创造出了美感十足的现代化建筑,给人们提供一个感官十足,赏心悦目的打卡神地。该建筑幕墙的建造,也引领幕墙设计建造走向新的高度。