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工程名稱:Al Bahr Tower(阿布扎比投資委員會新總部大樓)
工程地址:阿布扎比
建筑高度:145.1m(30層)
幕墻面積:67,500 m2
幕墻類型:單元幕墻、框架幕墻
建筑設(shè)計院:Aedas
建筑設(shè)計師:FAO. Abdulmajid Karanouh
幕墻顧問公司:Ove Arup
幕墻設(shè)計公司:沈陽遠大鋁業(yè)工程有限公司
工程材料:玻璃單元;遮陽系統(tǒng)
獲 獎:該項目被評為2012CTBUH最佳超高層建筑
Al Bahr塔作為阿布扎比投資委員會ADIC的新總部大樓,位于阿聯(lián)酋首都阿布扎比 25 區(qū) Al Salam 街和 Al Saada 街西部交接處。
建筑總高度145m,由兩棟25層辦公大樓和裙房(詞條“裙房”由行業(yè)大百科提供)組成,成了這個地區(qū)的獨特的關(guān)口和地標(biāo)性建筑。
整個工程的總面積為67500平方米。其中塔樓單元面積34000平米,裙樓9520平米,遮陽傘23980平方米。兩個主樓包含單元及燈帶、遮陽傘。共包含6264樘單元,1000個LED燈及2098個遮陽傘。裙樓包含單元、百葉、石材、亨特板等。
基本概況
塔樓結(jié)構(gòu)層構(gòu)成
該工程的Mashrabiya智能遮陽系統(tǒng),顛覆了傳統(tǒng)的遮陽形式。將機電與幕墻有機地結(jié)合在一起,使幕墻有了一個新的設(shè)計思維。當(dāng)建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供)遭受陽光直射時,Mashrabiya呈張開狀態(tài),從而為建筑提供遮陽。隨著太陽沿樓體的移動,Mashrabiya可隨時間逐漸呈現(xiàn)張開或關(guān)閉狀態(tài),從而實現(xiàn)根據(jù)外部環(huán)境的變化對大樓的內(nèi)部溫度、光線進行智能調(diào)節(jié)。
遮陽體系和其結(jié)構(gòu)構(gòu)成(左邊是打開狀態(tài),右邊是關(guān)閉狀態(tài))
遮陽板的幾何變化
Mashrabiya是由上百個零件組裝而成,所有零件之間的配合尺寸及公差,及不同材質(zhì)的材料特性(強度(詞條“強度”由行業(yè)大百科提供)、硬度、色牢度、化學(xué)成份等)都是需要考慮的因素。
該工程被業(yè)界譽為是全球十大高風(fēng)險項目,是遠大公司繼鳥巢、水立方之后又一足以讓世界對中國加工制造技術(shù)刮目相看的工程。其最難點便是其世界絕無僅有的獨特的遮陽系統(tǒng)加工制造,加工難度堪比核潛艇、航天飛機制造。整個工程以其獨特蠶蛹造型,集智能化、環(huán)保、節(jié)能、前衛(wèi)的造型設(shè)計于一身,成為當(dāng)?shù)貥?biāo)志建筑。
概念設(shè)計
(1)單元。由于樓體呈蠶蛹形,其橫截面(詞條“截面”由行業(yè)大百科提供)由多段不同直徑及圓心的弧線組成,縱截面也如此,故每一樘單元的尺寸都有差異,設(shè)計的工作量相當(dāng)大。針對此情況,遠大將整個工程的玻璃幕墻外輪廓進行三維建模。并將所有單元的三維數(shù) 據(jù)進行統(tǒng)計、整理、歸類。
不規(guī)則圓形的樓梯橫截面
(2)電動立面?zhèn)闶街悄苷陉栂到y(tǒng)。遮陽系統(tǒng)是本工程最大的建筑特點。本工程的智能遮陽系統(tǒng)是由遮陽板(鋁框+遮陽膜等)、電機及智能控制系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)軟件是智能遮陽控制系統(tǒng)的一個組成部分,與控制系統(tǒng)硬件配套使用,根據(jù)周圍自然環(huán)境的變化,通過系統(tǒng)線路,自動調(diào)整遮陽板或改變遮陽面積或變化角度,既阻斷熱輻射、減少陽光直射、避免產(chǎn)生眩光,又充分利用自然光,節(jié)約能源。
本工程的建筑特點決定了每個遮陽傘的尺寸都不一樣。而且由傘的結(jié)構(gòu)形式造成鋁框的加工尺寸、角度及支承桿的尺寸要由三維建模才可以確定。如按傳統(tǒng)設(shè)計思路進行設(shè)計,其工作量是非常巨大的。基本上是不可能完成的任務(wù)。針對此問題,遠大多方調(diào)研,最終聘請歐洲專業(yè)設(shè)計師進行程序化設(shè)計。通過INVENTER的第三方設(shè)計軟件對本工程的遮陽傘進行三維程序設(shè)計。大大提高了設(shè)計速度。同時,通過INVENTER這個三維設(shè)計軟件,可以方便地檢驗任何位置的遮陽傘的狀態(tài)。可以動態(tài)地觀察所有機構(gòu)的運行狀態(tài)。從而保證了設(shè)計的準確度。INVENTER對本工程資料存儲達300GB以上,可見這項工作量有多么巨大!
(3)本工程在單元幕墻與遮陽傘之間,還有一層燈帶。在傍晚,當(dāng)遮陽傘合上后,網(wǎng)狀燈帶上的LED燈點亮,為整個建筑增添了嫵媚的色彩,但由于燈帶的照明范圍為 4-4.5米,從低碳環(huán)保的角度,一定要選用節(jié)能的LED燈,但一般的產(chǎn)品其亮度達不到建筑師要求的效果,為此,遠大專門聘請專業(yè)的燈光設(shè)計師幫助進行燈光效果設(shè)計,并在世界范圍內(nèi)搜索符合要求的燈具廠家,經(jīng)過艱苦工作,最終選定意大利依古咨尼品牌產(chǎn)品。此外,本工程的燈光效果要求燈光平行于反光板(詞條“光板”由行業(yè)大百科提供)照射。這要求反光板表面不能進行普通的噴涂(詞條“噴涂”由行業(yè)大百科提供),而要求其表面有凹凸感才能將平行光反射出來。經(jīng)過無數(shù)次的試驗,無數(shù)次地與設(shè)計師溝通,最終選定了一種能讓建筑師滿意的可以反射平行光的噴涂漆。
加工制造,難度堪比核潛艇、航空產(chǎn)品制造
整個ADIC工程加工制造難度集中體現(xiàn)在2棟主樓的2098個遮陽傘的加工制造上。每個遮陽傘合攏時,外形酷似奔馳汽車標(biāo)志,由三角形鋁框、Y型支撐大臂、PTFE膜(詞條“PTFE膜”由行業(yè)大百科提供)、鑄件、電機五大部分組成。在工程安裝中,造型復(fù)雜的底座牢固地扎根于墻體,三個大型臂狀錐管鑄件安裝在底座上,3支支撐大臂連接在錐管頂端,組成Y型,6個覆蓋PTFE膜的三角形鋁框兩兩固定在Y型支撐大臂上,中間由柱形電機連接,在電控系統(tǒng)的控制下,實現(xiàn)自動開閉。
整個遮陽傘加工制造難度,集中體現(xiàn)在3個方面:
阿布扎比投資委員會新總部大樓位于阿聯(lián)酋首都阿布扎比 25 區(qū) Al Salam 街和 Al Saada 街西部交接處。建筑總高度145m,由兩棟25層辦公大樓和裙房組成,成了這個地區(qū)的獨特的關(guān)口和地標(biāo)
第一鑄件的加工。遮陽傘中所使用的不銹鋼共有2種材質(zhì),一種是316不銹鋼機加件,主要用于輔助連接的小零件,用量較少。另一種是1.4470雙相不銹鋼鑄件,遮陽傘上主要的受力支撐件都采用這種材質(zhì),該材質(zhì)以其高強度及卓越的防腐性,受到了建筑師的青睞,但其價格昂貴、在鑄造中成份及各項性能指標(biāo)難以控制,也使其在幕墻領(lǐng)域的使用大受限制。經(jīng)過近兩年的努力,遮陽傘上的所有鑄件均成功實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
第二,三角形鋁框、Y型支撐大臂的焊接。由于工件長度超過2米,綜合考慮受力等因素,要求三角形鋁框及Y型支撐大臂采用焊接。型材焊接要求符合EN1090-3 EXC3標(biāo)準,該標(biāo)準遠遠高于普通幕墻用鋁框焊接標(biāo)準,用在鋁制品焊接上,簡直是破天荒的,連飛機油箱、動車車廂焊縫都難望其項背。
第三、材料多為非常規(guī)的幕墻材料,首次嘗試在幕墻工程中使用。PTFE膜是一種新型的材料,在其它幕墻工程中極少使用。該產(chǎn)品由日本獨資企業(yè)在上海的加工廠生產(chǎn),原料成份為PTFE,其上色工藝十分復(fù)雜。電機是遮陽傘核心部件。由于遮陽傘是通過電氣系統(tǒng)自動控制開閉,因此,電機的行程及噪音是關(guān)鍵的性能。