地標建築表皮設計詮釋|重慶來福士廣場

原創

ΛC 張建勇

CAC 楷宴建築

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“重慶有著幾千年的歷史,這座城市現在正飛速地發展和更新著,對不斷增多的超大型、高密度建築專案的設計要求也越來越高。根據專案巨大的體量和複雜的場地特點,我們的設計將重新連線城市的人流、車流、軌道交通與輪渡,並將這些資源分層彙集於這個重慶最重要的歷史地標之上——迎官接聖之地朝天門。”

——Moshe Safdie 摩西·薩夫迪

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重慶來福士廣場

Raffles City of ChongQing

該建築作為

薩夫迪建築事務所(SA)

在中國的鴻篇鉅作,為重慶這座古老的城市創造新地標。

建築設計延續了薩夫迪先生對垂直生活空間、宜居城市社群、公共空間友好連線的理念,成為SA繼新加坡濱海灣金沙酒店“空中花園”之後的升級版。

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邵峰

RCCQ

共由8座超高層塔樓與一座弧形水晶空中連廊組成,與朝天門廣場遙相呼應,整個建築群猶如一艘揚帆起航的“巨輪”船頭,引領乘風破浪之勢。

這個充滿生機和立體感的綜合建築體包含酒店辦公、住宅、商業、空中花園、酒吧泳池等。

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把建築師比作建築的服裝設計師是恰當的,建築與時尚服裝兩者一動一靜競相映襯,早已不可分離。在時裝界裡,經常可以覓得那些凝固於時光裡、安靜佇立的建築藝術,化身為許多設計師的靈感繆斯,為時裝藝術賦上一筆又一筆的靈動之美。

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薩夫迪先生也曾說過:

建築早已融進時尚的邊界裡,時尚易逝,但建築卻亙古不變

建築通常是靜態的,不會隨著時間和空間的移動和轉變;服裝通常是動態的,隨著人體的運動不停的變化。形態、色彩和麵料是決定服飾的三個決定性因素,而建築語言其實也是這個三個因素:造型(構造),色彩(光)和材料(肌理)。

作為建築師身邊的“裁縫”,我們更願意協助他們表達和構築這些建築語言。

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邵峰

超高層塔樓表皮設計

業主方凱德置地的優秀之處還在於,他們能夠將前端設計建造與後端商業運營同步無縫對接,凱德內部的各專業團隊擁有極高的

專業素養

和協調能力,兼顧成本造價、運營業態、建築品質、城市形象等。

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CapitaLand Ltd_China

而Moshe Safdie作為RCCQ建築作品的總設計師,他是建築藝術的核心靈魂。SA團隊不僅需要在設計方面不斷完善,滿足業主方對未來運營的各種需求,還要在設計和未來建造方面有效控制、精益求精,完美地將技術的藝術價值盡情地融入到建築場所之中,讓技術也成為其藝術的一部分。

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iStock

八座超高層塔樓建築,水平和垂直向均有弧線的立面造型,對應的室內空間亦存在各種不同功能區:酒店、公寓、辦公、住宅、會所、泳池、大堂等,我們還要保證立面簡潔一致,看似一樣的外立面其設計並非簡單的重複。

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邵峰

1

單元式幕牆系統

瞭解幕牆系統的人都知道,單元式幕牆系統是幕牆發展史上最為先進的一種幕牆系統,也可以理解為二十世紀早期的一種裝配式建築構件。它將大量繁瑣且質量難控的工作納入工廠的流水線上,既節省幕牆現場安裝時間,又保證良好的幕牆產品質量,是現代超高層建築的首選。

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▲ 單元板塊安裝

RCCQ八棟超高層塔樓,分別為六座南塔和兩座北塔。立面形式上南塔是窗牆體系,北塔是幕牆體系,但實際上在設計過程中,結合專案的具體工況及品質要求,我們對八座塔樓外牆都採用單元式幕牆系統,甚至是南塔樓的住宅窗立面。

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▲ 重慶朝天門

01

弧線表皮的幕牆排水構造

北向風帆造型的幕牆立面同時存在內倒外傾的情況,而單元式幕牆系統的防水採用的是等壓腔原理,簡單說就是疏導風雨,雨水在外部腔體的內外壓力差作用下可進入構造外腔內,但到了第二道腔體時,由於風力的減弱和內外腔體的壓力差的急速縮小,使得雨水無法繼續穿

過內腔到達室內,從而起到完好的防水效能。

而要保證外腔雨水可順利排除,就要設計腔體能夠適應內倒外傾的立面,橫樑構造設計時對外腔坡度的設計做了角度上的適應調整,腔內形成排水坡度以保證內倒外傾情況下雨水均能順暢排除。

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▲單元板式幕牆標準豎剖節點

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▲單元板塊的排水路徑

02

層間背板與橫樑窄邊處理

一般情況,建築師期望層間區域與可視區域的玻璃色差越小越好。不過,即使層間位置採用與可視區域完全一樣的玻璃,由於背板的存在,層間處的玻璃顏色總會與大面玻璃顏色有所不同。因此,在設計時我們儘可能減少這種色差區別,如將背襯板與玻璃的間距儘可能加大,選擇暗灰色系的背板顏色,提高玻璃反射率或降低玻璃透射率等措施。我們在本專案的處理方式是選擇灰色系背板,調大間距,且消減橫樑高度以最大限度減少不可視區域的影響。

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▲幕牆典型豎剖節點

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▲Moshe Safdie and Mike Mckee

03

室內橫樑水平面處理

內倒外傾立面的另外一個細節處理是如何保證橫樑上表面始終保持水平。採用軸承連結式橫樑蓋板,以適應不同樓層出現的不同角度。這樣的設計可以使得橫樑只需要一個模具且始終與立柱為垂直關係相接,外飾蓋板起修飾和角度適應的作用。既減少成本和組裝難度,又保證室內裝飾效果

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▲橫樑上水平裝飾蓋板

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▲橫樑上水平裝飾蓋板 2018年03月14日

04

玻璃裝飾翼做到極簡

玻璃裝飾翼的尺寸不小,從玻璃幕牆表面飛挑距離1050mm,玻璃翼的板塊寬度為880mm,板塊高度與層高一致。要在玻璃幕牆外挑如此大的玻璃翼,玻璃的掛接方式尤其重要。我們將玻璃翼設計成單元板塊,玻璃翼的三邊框架在工廠組裝完整,現場僅對板塊進行安裝限位。而玻璃翼板塊的連線構件也做到極簡最佳化,玻璃下端支撐,上端自由,且軸承式連結以吸收建築彎弧漸變的角度,沒有多餘的任何螺栓或釘子。

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▲玻璃翼節點圖紙

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▲無過多的外露螺釘或固定碼 2019年01月16日

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韓濤

2

住宅點窗系統

01

針對超高層塔樓住宅的特殊造型,每個點窗內凹在主體結構內,且立面存在內凹外凸的情況,

由於高度和建築弧線造型使得窗系統室外安裝難度極大且效率低。

我們創造性地提出幕牆窗系統,且採用單元系統構造但做框架式幕牆的方案。

方案的基本思路是採用單元板塊的構造設計,工廠組框成單元板塊後在現場整體從室內安裝,但不採用單元式系統的防水原理,迴歸框架式打膠密封做法。其中原因涉及較多內容就不詳解了。

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▲混合式點窗幕牆系統

由於單個點窗洞口的尺寸過大,一個洞口整體組一個框的做法難以操作實現,正常的窗系統並不適用於本專案。我們一開始是嘗試採用框架式條帶幕牆窗系統,但是仍然無法解決弧形立面安裝難的問題。最後創造性地設計成單元式幕牆系統構造與框架式的防水打膠密封相結合的混合式幕牆系統,以適應本專案特殊造型和立面需求,既解決了生產加工和現場安裝問題,又保證了窗的整體效能和立面效果要求。

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▲混合式點窗幕牆系統(橫剖節點)

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▲住宅塔樓

02

點窗系統內退,展現無邊玻璃窗

留意的建築師們在參觀RCCQ專案時會發現,塔樓住宅上的點窗四周是無框的,立面上看,窗與周圈結構樑柱是無縫銜接的,窗四周的窗框被巧妙地消隱起來了。這個看似不起眼的細節,背後卻隱藏了開發商可能付出千萬級的代價,由於窗系統整體內退後室內計容面積減少。

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▲混合式點窗幕牆系統(豎剖節點)

最終確定採用該方案的起因是如何消除土建誤差給窗四周帶來寬窄不同的膠縫(住宅窗常遇到的問題)。我們提出一個大膽的設計想法,將窗框內退至結構樑柱的背後,使得原本是正面的膠縫變成內側的側向膠縫,透過玻璃板邊寬度的歸類以吸收窗洞口尺寸漸變和土建誤差。這樣做同時還帶來另外一個好處就是,四周膠縫轉變側膠縫後,窗系統四周不可見膠縫,形成點窗四周無膠縫且無框的簡潔效果,或許是國內唯一!

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▲消隱了邊框的點窗,乾淨

03

開啟窗的窗框和窗扇消隱設計

精細化設計在這個設計點上體現的淋漓盡致,這也是目前國內我們所瞭解的專案中,唯一做到室內不可見開啟窗的窗框和窗扇。

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▲消隱框的開啟窗

,無凸起的窗框

3

其他幕牆系統

A

觀光平臺大玻璃系統

從水晶連廊走到室外觀景玻璃眺望臺上,你一定會經過一面大跨度的玻璃牆,自採光頂屋面到連廊地面通高的玻璃幕牆。鋁包鋼立柱龍骨,設計時考慮到在玻璃板塊高空須分格的前提下最大限度提高玻璃的通透性,我們將玻璃幕牆設計成無橫樑玻璃幕牆系統,極大程度上減小對觀景遊客的視野干擾。

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▲高處消隱了玻璃橫樑

B

裙樓蓄水玻璃採光頂

裙樓的廣場上的水景是靈動的,

用水的流動性象徵時間

,水也為建築帶來了靈性。採光頂表面上的潺潺細流在陽光的照射下,透過玻璃投影在室內走廊的地面上,波光粼粼,陽光、水與室內的互動對話,從而共奏出引人深思的空間體驗。水景顧問最初的設計創意是將不同幾何形體的水晶塊放置在水中,陽光透過水晶塊折射產生不同色彩的光束,加上水紋靈動、水姿盪漾,灑進中庭,為空間平添一份浪漫的景象。

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▲效果圖

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▲採光頂水景分析

水景採光頂設計最為重要的是可靠的防水密封效能。構造上設計雙道集水槽,並且挑選水池專用耐候密封膠,保證所有的朝天膠縫為雙道耐候膠密封處理,杜絕一切漏水的可能。

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邵峰

4

相關專項論證

外平推窗應用論證

在分析外平推窗在RCCQ專案中的可行性研究過程中,我們分兩方面的研究論證:

應用在超高層專案中的安全性論證

實際通風量是否滿足現行的規範要求

安全性的論證

自1987年1月1日至2010年12月31日收集的風壓資料資料表明,重慶地區屬於低風壓區,小於等於12。5km/h風力頻率佔總時間的82。3% ,而小於等於17。5km/h風力頻率佔總時間的98%,取風力17。5km/h計算論證應該能夠反映出日常使用時的一個風力狀態。

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計算結果如下:

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最大風力作用下,開啟窗板塊的外力最大約245N,相對較小值,摩擦鉸鏈的摩擦力也有300N,可見在本專案中應用該窗型的安全性不存在問題。

有效通風面積論證

一般開啟窗的有效通風面積是開啟窗的實際開口面積,如平開窗可開到70度以上時,對應的板塊面積可認定為有效通風面積,上懸窗則根據開啟時下開口的投影面積作為有效通風面積。相關規範約定平推窗的有效通風面積計算是:板塊周長X外推開口距離;這是比較直觀和簡便的計算方式。由於外平推窗的平推距離有限,如果依照該計算公式計算通風量,還是無法滿足住宅建築7%佔地面積的通風量要求。

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▲上懸窗通風量計算分析

國外廠商針對該窗型做過相關的模擬實驗研究,實驗證明外平推窗如外推200mm時,其通風面積可等同板塊面積。實驗模型是由四間房間組成的一個兩層的建築,每個房間的外牆上安裝了不同型別的開啟窗,其中有一個房間安裝的就是外平推窗。在試驗過程中,室內溫度加熱到25度,在晚上11點鐘關閉加熱器,並且自動開啟在外牆上的開啟窗,讓冷空氣進入室內,在第二天的下午6點鐘關閉所有外窗,並重新將室溫加熱到25度,這一過程需持續很多天,夜間,透過控制器和控制閥門在被檢測的房間內釋放二氧化碳,但二氧化碳的施放並不是連續的,大約是每10分鐘放100秒,平均量為0。015NM3/HR,速度為0。3M/S。

在平衡狀態下,二氧化碳的施放量等於二氧化碳的排出量,也就是通風量取得基礎參考資料。具體表述為:每小時的空氣交換量。具體數值可以從二氧化碳的施放量和二氧化碳室內外濃度差中計算得出,從而可以瞭解到在一週內安裝平推窗的檢測點的二氧化碳濃度的變化情況,同時對其他房間進行了同樣的測試,並且將所實測的資料與模擬計算的數值進行比較。

實驗得出結論是,平推窗的開啟尺寸如達到200MM以上的情況下,扣除窗套簷口、裝飾線條等對通風的影響,其通風效率可等同其開啟板塊面積的平推窗。

最後,透過組織重慶當地相關專家的多輪論證,各專家一致認可了我們提出的開啟窗方案。

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邵峰

關於幕牆室內側的玻璃欄板話題,之前我們有寫過一篇專題文章:

玻璃幕牆或落地窗室內側欄杆應簡化或消失

,可以參考。

RCCQ的設計過程中,也無法繞過這個話題。當地設計院比較堅持,要求依照最為保守的室內完整護欄做法執行,費錢且影響室內外美觀和舒適度。經過多方的反覆討論和論證,最後採取了一個相對摺中的方案,就是在離地900mm高的位置增設一道橫樑,且面板玻璃採用夾膠中空玻璃。

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▲橫樑+夾膠玻璃

(上海規範規定如欄杆高度處設定了橫樑的話,可視為有效防護!無需再考慮夾膠玻璃了)

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▲室內效果

室內玻璃欄板論證

室內玻璃欄板論證

玻璃冷彎技術的應用主要在T4N塔樓的北立面玻璃幕牆上,單元板塊尺寸為4300mmX1500mm,而最大玻璃分格尺寸為2200mm X 1500mm。所謂的玻璃冷彎技術其實就是針對雙曲面玻璃在不彎弧的條件下采用平板玻璃,這樣平板玻璃四點不共面時用外力對翹起的那個點施壓,人為使其成為曲面玻璃。最後我們確定冷彎量控制在短邊長的1/60以內,即25mm。同時複核冷彎狀態下玻璃預應力作用下的結構膠、與風荷載疊加的共同荷載作用的玻璃強度、自爆率的影響及相對應的安全措施等。

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▲應力分析

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▲施壓翹曲的第四點

整個專案的幕牆設計過程中,經歷過多少次碰撞和論證已經想不起來了,但是心中始終抹不去的是那段精耕細作的日子,沒有停歇過的思考沒有間斷的最佳化和總感覺沒完的一個個設計點。

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我們是建築外表皮技術探索者和問題的發現者與解決者,我們將技術和經驗化作“裁縫”的雙手,為建築師的創意設計選料挑線、剪裁縫紉。我們心懷一顆執著的匠心,不斷努力,只為有一天可以成為你最值得信賴的真正顧問,讓每一個建築作品呈現更好品質。

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因為熱愛所以熱血,因為勇敢所以奔跑不斷

開發商:凱德置地集團

建築師:薩夫迪建築事務所

(Safdie Architects)

合作建築師:P&T Group International Lt

d

設計院:重慶設計院

結構設計顧問:Arup 奧雅納

工程諮詢機電設計顧問:WSP

幕牆顧問設計:Joe Khoury、Antoni C、Nancy Somera & Alt Manila Team

照明顧問:BPI (Brandston Partnership Inc。)

室內設計:Safdie Architects、CL3 Architects Ltd、The Buchan Group

LEED

認證諮詢:Arup 奧雅納

幕牆施工:旭博、方大、江河、金螳螂、中建三局

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CAC 楷宴建築諮詢(上海)有限公司專注建築表皮設計與顧問服務,堅持為客戶創造更多價值,提出 “更好即是創新” 的設計理念,秉承匠心與責任心。

我們認為表皮設計的價值在於輔助建築方案實現完美的落地品質,堅持更好的設計理念,不斷挑戰自我創造更好,竭力為每一個建築作品呈現更好的品質。