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【BCW】电厂的华丽变身——北京首钢园香格里拉酒店幕墙工程解析

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发表于 2021-10-11 17:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

△ 首钢工业园老发电厂风光


北京首钢园香格里拉酒店项目概要

  北京首钢园香格里拉酒店正坐落于首钢园核心区域,坐拥石景山与群明湖景观,并毗邻冬奥会滑雪大跳台和国家队冬季训练中心的四大场馆——被称为“四块冰”的冰壶馆、花样滑冰馆、短道速滑馆和冰球馆。也正因如此,酒店将作为“北京2022年冬奥会官方接待饭店”之一,为首钢园区的赛事接待工作提供国际化的品质服务保障。

△ 2022北京冬奥会吉祥物“冰墩墩和雪容融”

  项目由意大利设计公司LissoniCasal Ribeiro S.p.A与筑境设计合作设计,在原首钢电力厂建筑基础上进行全方位改造。项目改造方案尊重基地原本工业文化遗存的历史价值,在保留特征鲜明的工业文化风貌与历史传承的同时,以现代化的风格并秉持绿色可持续理念,将原有基地的工业感和尺度感完整地展现,是建筑美学与现代工业的巧妙融合。

  业主方:北京首钢建设投资有限公司

  总包方:北京首钢建设集团有限公司

  监理方:北京中建协工程咨询有限公司

  幕墙施工:中国建筑装饰集团有限公司


北京首钢园香格里拉酒店幕墙工程解析

△ 首钢香格里拉酒店平面规划一览

  酒店主要结构类型为框架体系,幕墙面积29800平米,是首钢滑雪大跳台的配套项目之一。分为A楼、B楼、C楼、G楼四个单体,其中A楼、B楼、C楼位于原首钢电力厂位置,根据老电厂厂房改造而成,故也称为“电厂酒店”,G楼为原首钢内冷却塔区域改造而成,故也称为“冷却塔酒店”。

  A楼为酒店主入口和接待大堂,将设有绿植、景观水池和酒吧等休闲区域;B楼为酒店的多功能空间,包括儿童乐园、游泳池、宴会厅、会议中心等各类设施;C楼是高8层的客房,共设有282间客房,能容纳500多人同时入住,同时也供冬奥会运动员入住;G楼后面为香格里拉酒店高端客房区,目前将会作为奥组委的办公区,由一条连廊与A楼相连,让入住在不同房间的人们能分别看见石景山、永定河、群明湖等不一样的景观。

△ A楼(东南视角)

  A楼为酒店大堂。幕墙形式为玻璃幕墙、铝板幕墙,由旧结构加强改造而成,南北长127米,东西宽:26米,高26.89米。

  A楼的幕墙工程有两个特点:一是东立面和北立面的大钢龙骨体系施工;二是玻璃幕墙板块大(4米×1.75米,4米×2米,600kg);A楼属于老结构,所有生根U型埋件经过方案改进和计算,正面钢板植入9颗化学锚栓,侧面钢板对穿老结构柱,最多处一块埋件共有15个固定锚栓,钢骨架焊接工作量大。玻璃板块大,所有玻璃采用汽车吊+电动吸盘安装。大板块玻璃处为防止横梁荷载过大扭转侧翻,已全部采取了横梁抗侧翻加强措施。

  主要幕墙形式为竖明横隐玻璃幕墙系统。面板采用6双银Low-E+12Ar+6单银Low-E+12Ar+6钢化中空超白玻璃;龙骨:外立面玻璃幕墙,采用80mm宽铝合金立柱,80mm宽铝合金横梁。最大板块1750mm×4024mm,自重528Kg

△ 改造前的电厂A楼老结构保留下来的梁柱

  A楼整体建筑的柱、梁板基本全部保留老结构利用,局部破损严重的经结构鉴定后进行加固和修补,满足建筑及结构使用要求。施工单位对电厂酒店A楼现场结构复核结果显示,A#楼原有结构楼板、结构梁,结构加固剪刀撑锚固点,原结构遗留钢板;和幕墙钢横龙骨生根埋件位置冲突,导致钢横梁(300mm×200mm)无法按原图位置安装。为保证整体幕墙受力结构安全、稳定性,后经幕墙深化优化,主要采用U型抱柱埋件生根在老结构柱上,较原方案增加200mm×200mm×10mm钢方通立柱,和横向300mm×200mm×10mm钢方通龙骨形成立面钢网架支撑体系。U型大埋件及钢骨架体系为A楼整体的工业风格增添了浓厚的粗狂机械色彩,赢得意大利方案设计师的好评。

△ U型抱柱埋件(正面9颗M16化学锚栓,侧面3颗M20,8.8级高强螺杆) 

△ A楼立面钢结构骨架(截取)   

△ A楼内景,到处可见保留下的原建筑结构及断面

  就A楼作为酒店大堂整体效果而言,就是要利用老结构的梁柱(不作处理)凸显其粗狂、庄重、机械的工业风格,尽量保留工业痕迹,蔚为壮观。让游客既流连忘返于现代建筑里,又沉浸在时光隧道里,感叹这座现代建筑对工业文明融合包容之美。

△ A楼设计效果图 

△ A楼完成图 

△ A楼电动开启扇打开

  在一张大的玻璃平板上,用宽窄不一的玻璃分格,让第一眼的视觉感观便不再单调。而竖向突出的大格栅,使之又呈现出了立体的效果,尤其是当139个电动排烟窗同时开启时,一种从天上俯冲而下的动感扑面而来。

  A楼作为酒店大堂,业主对出入口的幕墙门效果要求较高。经过多次方案调整最终确定为隐框玻璃门。优化后的幕墙门关闭后仅可见玻璃、拉手和工艺安装缝。传统铝合金玻璃门门框、扇框、合页无法隐藏,视觉效果差。该幕墙门可以保证门玻璃和幕墙玻璃共面,视觉效果整体合一,大气庄严。

△ A楼东侧主入口隐形双开门扇

△  视频首钢园香格里拉酒店A座东侧大堂主入口隐形双开门扇(时长:53″)

△ 优化后的隐形双开门扇安装节点 

△ 门框、扇合页处细部节点 

△ 双开门扇细部节点

△ A楼东面主入口雨棚


△ B楼效果图

  B楼为酒店功能区。幕墙形式为陶棍、铝格栅、玻璃+铝板幕墙。整体来看,大面都是陶棍,转角、洞口、其他形式幕墙嵌套其中,整体排版考虑因素较多,这是最显著一个技术难点,也导致大量收边收口。

△ C楼效果图(左)、实景(右)

  C楼为酒店客房。窗洞口幕墙节点复杂,工序多,型材种类多(共计23种型材,开模18种)。施工难点有三个“一致”:即每层底口横梁完成面和室内地面一致;每层开启扇下口横梁与立柱平齐一致;每层室内石膏板侧钢骨架安装预留石膏板拐角尺寸一致。整体施工特点是摸索出一个窗洞口的安装要领,剩余273个窗洞口“可粘贴复制式施工”。

  为提高施工效率和施工质量,计划将每个窗洞口钢+铝骨架按单元板块方式,在楼下加工区组装完成后,整体吊装至窗洞口安装。材料到产后立即组织试装一个板块。

  C楼幕墙陶棍幕墙体量大,约8000多平米,约17万块砖。实际设计和施工过程中,施工单位深化排版,难点在于窗洞口之间的陶棍板块尺寸不一,但整个面上下口陶棍幕墙又连接在一起。同时,陶棍不可切割,不可出现半砖。

△ C楼客房窗洞爆炸图

  客房幕墙分为两层,内层为大板块的玻璃幕墙,外层不锈钢夹丝玻璃,中间由铝板窗套连接,窗与窗间隔由陶棍幕墙衔接。

△ C楼东侧 

△ C楼窗户节点图 

△ G楼效果图

  G楼,也称冷却塔酒店,整体造型简洁大气,像一艘帆船,停靠在群明湖边上,待风气云涌时,扬帆起航。幕墙面积约为11000平米,施工特点在于东立面挑檐板造型,尺寸在不断地变化和转换,层次感极强。最大挑檐伸出3m,铝板、混凝土板、玻璃,不同材质的幕墙,不同的安装方式,不同的收口交织在一起,增大了施工难度,施工顺序从顶层至底层,逐层完成。

  在现有脚手架施工措施的情况下,必须先把每层的挑檐板主龙骨安装完成,该主龙骨是大部分玻璃幕墙铝型材的上下生根点。脚手架搭设过程中尽量错开外伸近乎2米的主骨。主钢骨架完成后,立即展开玻璃幕墙铝型材安装工作,施工顺序从顶层至底层。然后从上至下安装玻璃。玻璃幕墙安装完成后,开始安装每个退层的顶部挑檐板,完成后,落架至下层挑檐板,逐层施工。最后进场高空车局部收口、维修等。

△ 斜造型节点图 

△ 三维建模图  

△ 龙骨焊接  

△ G楼施工完成图


最大面积陶棍幕墙的“精工细作”


  整个香格里拉酒店大面积运用陶棍幕墙,共达12000多平方米,使用陶棍根数将近30万根,很可能是全球“最大陶棍幕墙单体建筑”。

  每一根陶棍都是精挑细选,严格把控陶棍的直线度,弯曲小于3mm;三种颜色,随机混合,在锈色的红中泛着一丝白,就如同裸露的混凝土结构柱,在新生的建筑中拥有历史的厚重。经过雨水清洗,擦去了岁月的浮尘,抹净辛勤的汗水,玻璃上映照蓝天白云,三色陶棍随机排布,与铝管格栅交辉相映,乱而有序。陶棍的线、面结合,表现出韵律和动感,与玻璃幕墙有机的结合,完美表现了虚实结合,对整个建筑立面效果有质的飞跃。

  在设计之初,为了符合建筑师的视觉效果,重新设计了全新与之配套的模具和加工工艺,并需要进行多次烧制试验,最终选择了半圆弧加肋的陶棍。为保证陶棍幕墙的效果和安装精度,在陶土构件内增加定位弹簧片、定位螺丝、铝合金波纹挂件、防脱垫片等辅助构件,导致安装工艺较为复杂。为了达到保温效果和环保节能要求,在结构墙外满铺岩棉,层间布置防火岩棉带,同时为了达到防水的功能,在岩棉与陶棍之间满铺镀锌铁皮防水。

△  视频:首钢园香格里拉酒店B座陶棍幕墙 排版安装工艺(时长:37″)

△ B楼陶棍幕墙实景

△ B楼夜景

△ B楼内侧幕墙实景

△ 陶棍幕墙竖剖节点

△ 陶棍幕墙横剖节点

△ 密而不乱的陶棍幕墙


自主创新优化细节,保安装、保效果


  B楼、C楼外侧及顶部的铝合金大格栅横纵无规则布置,长度不一,每个钢结构框内格栅的间距有4种,130、150、300、400mm。宽度为400mm的铝格栅,直接开模,壁厚太厚,经重新设计优化后,变为A、B两个部分组装而成,但是B、C楼顶层和首层使用铝合金格栅的重量仍达100吨。最终形成效果如同家里小院里的葡萄架,遮阳、通风,舒适且不压抑;连续布置,有种将屋檐做成长廊的感觉。

△ 铝合金大格栅安装节点 

△ C楼顶层大格栅效果图

△ B楼首层大格栅

(责任编辑 / 唐 琦)

-END-


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委员会以《建筑幕墙》杂志和“建筑幕墙”微信公众号(bcwjournal)作为载体,每年组织多场高水平学术活动,2018年成功组织中国建筑学会建筑设计奖·建筑幕墙专业奖的申报和初评工作。因工作业绩突出,委员会获评中国建筑学会2018年度优秀二级组织。2019年成功申请获批了CECS《建筑幕墙设计标准》,目前该标准编制工作正在进行中。2020年成功组织中国建筑学会建筑设计奖·幕墙技术奖的申报与初评工作。


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