呂元祥建筑師事務所 (RLP) 董事潘嘉祥先生獲邀在五月中出席一個以建筑幕墻設計及工程為主題的國際性論壇 Zak World of Façades 第 29 屆會議并發(fā)表演講，分享他在復雜建筑幕墻設計中的經(jīng)驗和理念。他以天津周大福金融中心以及華潤大廈翻新工程為例，介紹 RLP 獨特「定制 x 標準化」的設計手法及案例。在此與大家分享精彩演講內(nèi)容！
BIM 研究：優(yōu)化的外立面表皮幾何3D 參數(shù)模型（圖片版權：Gehry Technology）
優(yōu)化的表皮幾何令安裝過程更加簡單快速，提升了施工效率
Zak World of Façades 論壇第一次在大中華區(qū)域舉行。這個專業(yè)論壇邀請各地專家共聚一堂，討論建造業(yè)領域里有關建筑幕墻的最前沿創(chuàng)新和艱難挑戰(zhàn)，并展示最新的技術和解決方案。提起建筑物的幕墻，它可是一門不簡單的學問。不僅要考慮建筑外觀上整體及細部的美感，還要考慮許多技術上的細節(jié)如熱膨脹、防水等，所以其自身堅固耐用的同時，也使建筑內(nèi)外環(huán)境得以優(yōu)化，甚至還要深入考慮到對施工的可行性、效率、未來維護等方面的影響。而越是復雜和個性化的建筑外形設計，對外墻設計及實施方案的要求就越高。一個好的建筑幕墻設計，一定是考慮了方方面面，能夠為業(yè)主、用戶、施工方、環(huán)境和社區(qū)同時帶來諸多益處的。
「定制 x 標準化」設計
還記得 McLaren 邁凱輪 P1 超級跑車嗎？這款造型前衛(wèi)的限量版超級跑車，產(chǎn)量嚴格限制在 375 臺，大多數(shù)的預定者都選擇了由邁凱倫特別定制部門進行一定程度的改裝，使價格最高達到了 100 萬英鎊以上。
邁凱輪 P1 跑車雖是按照消費者的特別需求預制，但其所有零配件都經(jīng)過細心地研發(fā)設計及制作，以致所有部件都是標準化大批生產(chǎn)的單元，可以在無需現(xiàn)場調(diào)整修改的條件下直接組裝。可以說，這款世界上獨一無二的個性化、高質(zhì)量的超級跑車，既是特別設計的「定制」產(chǎn)品，又是大數(shù)量生產(chǎn)的「標準化」產(chǎn)品。為了打造如此高要求的「定制 x 標準化」超級跑車，生產(chǎn)商建立了特別的生產(chǎn)線及設施，由優(yōu)秀的生產(chǎn)隊伍以人手組裝，制造過程可謂精心安排，保證效率和質(zhì)量。
其實，類似的「定制 x 標準化」設計手法，也被 RLP 應用于天津周大福金融中心及華潤大廈翻新項目的建筑幕墻設計中。
天津周大福金融中心
中國天津
（圖片來源：中國建筑第八工程局有限公司）
天津周大福金融中心是一個地標性商業(yè)發(fā)展，集商業(yè)、辦公、酒店和酒店式公寓為一體，建筑高度達 530 米，建成后將成為天津濱海新區(qū)第一高樓。
如果說限量 375 臺的邁凱輪 P1 跑車是定制產(chǎn)品，那么擁有復雜多變的幕墻曲面、全世界僅有一例的天津周大福金融中心，無疑就更加是定制「產(chǎn)品」了。天津周大福金融中心外形復雜，其幕墻表皮呈幾何造形 (skin geometry)，如果按照最一般單元式幕墻系統(tǒng)模式來設計，將會需要至少 2,000 塊以上不同款式的鋁合金玻璃幕墻單元，才能完美呈現(xiàn)其美麗的形態(tài)。那么，如此復雜而浩大的「定制」工程，怎樣達致實現(xiàn)標準化生產(chǎn)及施工的最大經(jīng)濟效益和技術上的可行性？答案就是將復雜的「定制」要求用創(chuàng)意的科學手法轉(zhuǎn)化成為工程標準化的規(guī)格。
無論多么獨特或個性化的建筑立面及幕墻系統(tǒng)，RLP 最終都必須仔細考慮實施過程中會遇到的限制條件，例如變化多端的工地狀況、生產(chǎn)工藝的局限、運輸和吊裝處理中的特殊情況等等。RLP 及幕墻技術顧問通過對整體幕墻表皮幾何造形優(yōu)化的精準調(diào)整，各幕墻系統(tǒng)相互穿插安裝界面的細部處理、加上針對生產(chǎn)流程、安裝等階段的全面精心的考慮，為天津周大福金融中心幕墻系統(tǒng)制定出了獨特的「定制 x 標準化」解決方案，在提高工程效率的同時，又保持了建筑的外形設計，并且達到最高的質(zhì)量水平。
變化多端的工地狀況
吊裝處理中可能出現(xiàn)特殊情況
在天津周大福金融中心的原始設計方案中，建筑塔樓的立體造型具有非常復雜的「表皮幾何」特性，具有許多不規(guī)則、不對稱的變形。具體說來，大樓的幕墻系統(tǒng)不少于 8 種類型，而不同幕墻系統(tǒng)在組裝時有不同的技術及接點要求；特別以塔樓的單元式幕墻系統(tǒng)為例，每塊幕墻單元框架屬于非共面形狀，同時又要求安裝在非共面框架上的玻璃是不被彎曲的平整共面框；上下層幕墻單位之間的錯位布置，導致在幕墻系統(tǒng)細部插裝節(jié)點處對滿足水密性及氣密性要求的設計更為復雜。因此，整個塔樓的幕墻單位系統(tǒng)需要非常高水平的制作生產(chǎn)工藝。
由幕墻單元框架右上角向外突出的實際情況可見本項目幕墻的幾何造形設計的高度復雜性
RLP 建筑師考慮到從定制到生產(chǎn)、安裝，乃至以后長遠使用的功能要求，按客戶要求，聯(lián)同專業(yè)的幕墻顧問及三維 BIM 顧問進行整個塔樓外立面的體形及幕墻表皮優(yōu)化設計工作，完成重新定義的幕墻「表皮幾何」及提出了全套新的優(yōu)化設計細節(jié)。“優(yōu)化后的「表皮幾何」” 用簡單的弧線重新塑造幕墻表皮及單元形狀，這樣一來就使得原本需要 2,000 塊以上不同形狀款式的幕墻單元，減少為只需不到 400 款，大大將幕墻單元的形制「標準化」，節(jié)省幕墻造價之余，也使從制造到安裝過程更加簡單快速，提升了施工效率。這個優(yōu)化方案的關鍵在于，在重新定義表皮幾何的同時，能夠完全保持建筑原有的外觀效果，以及最優(yōu)的建筑質(zhì)量。
BIM 研究：優(yōu)化的外立面表皮幾何3D 參數(shù)模型（圖片版權：Gehry Technology）
塔樓外立面幕墻視覺模型
優(yōu)化的表皮幾何令安裝過程更加簡單快速，提升了施工效率
