港故宫博物馆方鼎造型外墙古朴 采用4022件独特铝板
2021-05-04 15:40
北京故宫博物院在内地以外的第一个故宫项目,香港故宫文化博物馆主体工程已经完成,内部装修工作正紧锣密鼓地进行,将于今年11月竣工。内地《澎湃新闻》报道,承建商中建集团表示,这次施工是一次全新的挑战。博物馆整体外形借鉴中国传统器物设计「上宽下聚,顶虚底实」的美学追求,呈现出方鼎造型,清水混凝土外墙与「素颜」状态中,锤敲出富有年代感的肌理纹路,呈现出像城墙古朴厚重的底蕴。
承建商人员解説,在施工兴建过程中,中建国际抽调技术和管理骨干组成班底;在全球范围内采购优质的建筑材料;运用巨型钢混凝土斜柱和斜面大体积清水混凝土的高难度施工法;利用自主研发的智能工地平台系统赋能工程管理;应用BIM技术进行项目设计、施工及运维的全生命周期干预,确保工程质量和施工效率。同时,鉴于项目的特殊地理位置以及博物馆结构要求,精心设计并高质量完成防风防震系统、机电及消防系统等,为故宫文物的保护创造重要的环境条件,在兴建过程中,已经获得包含工程、安全、环保等范围的11项大奖。
故宫馆主体建筑局部外墙博物馆整体外形借鉴中国传统器物设计「上宽下聚,顶虚底实」的美学追求,呈现出方鼎造型。为了实现这一设计追求,项目大量采用高精度的悬臂倒挂结构,形成斜度高达1:3的清水混凝土外墙。故宫馆外墙清水混凝土总面积达11000平方米,这是香港第一座高倾角、大面积的倾斜清水混凝土外墙建筑结构。清水混凝土作为具有现代主义的建筑表现手法,因不加修饰,呈现混凝土的「素颜」状态,很有表现力。中建国际在并非单纯展现建筑原始状态,而是在浇筑之后,用人工锤敲出富有年代感的肌理纹路,呈现出像城墙一般原汁原味、古朴厚重的底蕴。
为贴合紫禁城琉璃瓦、红墙等视觉元素设计,在外墙中还采用了饰面铝板、玻璃幕墙、天然渐变铁饰面板这三种形式的预制构件,使得外墙流光溢彩。为追求这种美感,需要付出很多努力。比如,在外墙部分共采用了4022件饰面铝板,它们设计各不相同,每一层铝板的曲面均由不同的圆柱体横切面组成。为了缩小误差,呈现最佳效果,团队对每一件铝板的支架都进行了尺寸微调。在这过程中,BIM技术辅助生成每个构件的加工图纸,大幅提高了出图和生产的效率,节省时间、避免了误差造成的返工。
故宫馆主体建筑外墙饰面铝板BIM技术参与全程为了提高效率, BIM技术应用到项目全过程,实现了施工过程中的科技赋能,从图纸设计、工厂生产到现场施工,从方案模拟、进度计划模拟、施工检验等,都实现了BIM模型出图。
故宫馆建筑信息模型BIM即建筑信息模型,是用3D图形来展示项目的整体情况。建筑的施工涉及到诸多专业领域和无数图纸,而其中某一项的细微修改都有可能牵一发而动全身。中建国际在中全程使用BIM技术辅助之后,任何一项数据、工序的改动,施工人员都可以一目了然。承建商解説,在项目兴建过程中,3D实景模型和3D点云模型精准匹配检测安装质量,通过量化检测检查安装误差,测量结果均达到了团队规定的「3mm误差以内」这一现场施工精度标准,大幅提高了施工质量与效率。
建筑团队还运用了最新物联网技术,随时检测项目安全环保情况,从而强化现场管理;应用光纤实时监测系统,监控重要结构安全情况;3D激光扫描系统则用来形成完整完工模型,检查结构缺陷; AI人工智能监测系统也贯穿整个施工过程,及时关注现场的不规范行为,确保施工人员安全和项目的顺利进行,同时还有智能化的火灾预警,做到防患于未然。
博物馆选址三面环海,其地理位置的特殊性,使得在设计之初便考虑了对于台风的防范,在原基础上放大2.8倍进行结构设计,经计算可抵抗高达273km/h风速,对应蒲福风级表中的17级,即现有最高的风速级别;在外墙及室内墙身中更是运用GRC材料(玻璃纤维增强混凝土),在减轻重量的同时,使得外墙抗拉、抗压强度大幅提高。
由于馆内部结构特殊,消防、展览、保安方面要求有一套复杂的机电系统予以保障,包括楼梯增压系统、动态排烟系统、振动监测保安系统、红外入侵报警系统、中央电池照明系统等等。例如在消防系统的设计上,建筑团队在中采用了预动式花洒洒水系统、Novec 1230洁净气体灭火系统、远射程花洒洒水系统三套不同的消防系统协同工作,一旦发生火灾,可以在及时灭火的同时保证馆内设施和文物不受破坏。同时,文物和展品的保存对环境的湿度、温度要求极高,而在博物馆这样大而分散的空间中,想要实现精准控制十分困难。团队对超过8000个阀门、1224个风嘴进行调校,最终实现馆内冷气温度控制精度在+-2℃,湿度控制精度在+-5%相对湿度,保障未来在馆内的文物与展品都能在最适宜的恒温恒湿环境中保存。
建筑团队还充分考虑了访客的观展体验。为降低密布在展厅天花板上的机电管线及冷气设备带来的噪音,团队梳理了每一条风管的排布,并在每一根吊顶丝杆上加装了避震弹弓,而且管线穿过墙上的每条缝隙都用石膏板封闭。整个故宫馆的展览厅噪音要求都达到了NC30的标准,让访客可以静下心来鉴赏展品。
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