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上海大都市圈重要城市、杭州都市圈副中心城市，這里是南湖紅船，江南水鄉(xiāng)——嘉興，在中國(guó)擁有獨(dú)特的歷史地位，被喻為“長(zhǎng)三角”的未來之星……
如何用數(shù)智制造技術(shù)提升這座城市幕墻品質(zhì)，打造出真正引領(lǐng)未來、全面提升市民獲得感和幸福感的公共建筑，成為了房地產(chǎn)、建筑業(yè)，以及門窗幕墻行業(yè)新時(shí)代的課題!
今天，中國(guó)幕墻網(wǎng)ALwindoor.com帶來的：嘉興南湖未來廣場(chǎng)作為當(dāng)?shù)氐摹鞍倌臧夙?xiàng)”重大項(xiàng)目，更是城市的“十大標(biāo)志工程”之一。
這也是繼嘉興“森林中的火車站”之后，MAD建筑事務(wù)所為“禾城”抄刀設(shè)計(jì)的又一地標(biāo)幕墻工程，項(xiàng)目由嘉興市高等級(jí)公路投資有限公司投資興建，并交由上海建工裝飾集團(tuán)負(fù)責(zé)幕墻的深化設(shè)計(jì)與施工落地工作。
創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念與這座城市的歷史文脈傳承共振，按照嘉興市全面提升城市品質(zhì)與能級(jí)，塑造“紅船魂、國(guó)際范、運(yùn)河情、江南韻”的城市新風(fēng)貌的總目標(biāo)。
建設(shè)中嘉興南湖未來廣場(chǎng)，將打造成為一個(gè)文化休閑與親子活動(dòng)中心，亦是一個(gè)文化傳承與創(chuàng)新的基地，為這座城市注入文化的力量和青春活力。
嘉興南湖未來廣場(chǎng)項(xiàng)目位于嘉興城市中軸線，緊鄰風(fēng)景優(yōu)美的南湖，并以中央圓形草坪為中心，人和建筑在此互動(dòng)、共享，這里成為更開放、更親和、更具活力的新型城市空間。
建筑采用大跨度異型空間鋼結(jié)構(gòu)拱桁架系統(tǒng)，配以弧形白色陶瓦曲面幕墻屋面，結(jié)合各層退臺(tái)空間綠化，形成錯(cuò)落有致的建筑群落，從而塑造出嘉興文化地標(biāo)的大氣風(fēng)范。
整個(gè)項(xiàng)目的占地面積達(dá)到13萬平方米，包含科學(xué)技術(shù)館，婦女兒童活動(dòng)中心和青少年活動(dòng)中心三個(gè)場(chǎng)館，總建筑面積18萬平方米，其中地上面積7.2萬平方米。
作為一座公園中的景觀建筑，建筑師通過優(yōu)美的曲線運(yùn)用，將“三個(gè)場(chǎng)館”通過50多萬片疊拼、圍合而成的白色陶瓦雙曲面屋面，以“手拉手”地形式連接在一起。
嘉興南湖未來廣場(chǎng)(左)、馬蒂斯作品《跳舞》(右)
抱合成圓的中央圓形草坪，讓建筑的大體量消融其間!毗鄰南湖，坐擁中央公園的水邊建筑表皮——覆蓋著當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的白色陶板，呼應(yīng)了江南水鄉(xiāng)傳統(tǒng)筒瓦屋頂?shù)耐瑫r(shí)，也更為經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
江南傳統(tǒng)筒瓦屋頂(左)、項(xiàng)目的白色陶板屋頂(右)
流動(dòng)的屋面形成連續(xù)的天際線，好像被風(fēng)吹起的篷布，帶來柔軟的包裹感，不管人身處中央草坪或是外圍公園，還是二層環(huán)廊之上，步移景異，此起彼伏。
然而!如何將50萬片陶瓦疊拼出順滑的曲面效果，并滿足屋面工藝、結(jié)構(gòu)沉降及溫度變形要求?如何使得屋面系統(tǒng)、雙曲金屬檐口、曲面水泥板吊頂、彎弧玻璃幕墻等系統(tǒng)完美融合?成為了“上海建工裝飾”幕墻設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)要化解的第一道難題!
同時(shí)，項(xiàng)目中的幕墻均為復(fù)雜異形曲面，各幕墻系統(tǒng)之間有近千種交接形式，在設(shè)計(jì)和施工過程中——如何協(xié)調(diào)好建筑造型、構(gòu)造設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)偏差、材料工藝，以及所有交接系統(tǒng)的安裝精度!
又成為了考驗(yàn)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)數(shù)字化能力、施工智能化水平的第二道關(guān)卡!
創(chuàng)新——復(fù)雜異形陶瓦屋面成套智能建筑技術(shù)!上海建工裝飾幕墻團(tuán)隊(duì)?wèi){借集團(tuán)的數(shù)字化應(yīng)用平臺(tái)，對(duì)復(fù)雜異形屋面建造技術(shù)研究，形成國(guó)內(nèi)首個(gè)復(fù)雜異形陶瓦屋面成套智能建造技術(shù)。
同時(shí)，憑借上海建工裝飾強(qiáng)大的實(shí)力，自主研發(fā)出一套適應(yīng)曲面變化、構(gòu)造合理、安裝簡(jiǎn)便的屋面陶瓦系統(tǒng)，并采用數(shù)字化BIM分析出各部件之間擬合關(guān)系，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)返尺做精準(zhǔn)定位，精確控制面板之間的空隙與分縫，簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)施工工序，極大提高了安裝效率。
另外，針對(duì)屋面的50余萬塊瓦片，根據(jù)不規(guī)則法線疊拼而成的自由雙曲面造型，包含有2萬多個(gè)陶瓦支撐支座、縱橫天溝、異形天窗（詞條“天窗”由行業(yè)大百科提供）、雙曲魚眼造型、消防救援窗等系統(tǒng)組成。
根據(jù)其結(jié)構(gòu)安全及防水要求高、施工難度大的現(xiàn)狀，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)分別在前、中、后不同階段引入了：復(fù)雜異形屋面智能精準(zhǔn)測(cè)量、三維掃描數(shù)字仿真及正向糾偏、超大異形曲面安裝建造等創(chuàng)新型技術(shù)的引入，成功在大體量雙曲陶瓦屋面系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)建筑對(duì)順滑曲線要求的同時(shí)，幕墻系統(tǒng)構(gòu)造還能吸收主體沉降、應(yīng)對(duì)溫度變形。
上海建工裝飾團(tuán)隊(duì)與MAD在工程現(xiàn)場(chǎng)
本項(xiàng)目屋面為復(fù)雜異形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)變形的精確監(jiān)控及測(cè)量是項(xiàng)目成敗關(guān)鍵，具體操作辦法：在施工過程中，根據(jù)實(shí)際施工情況建立屋面監(jiān)控分區(qū)布置網(wǎng)，以鋼結(jié)構(gòu)原盤中心點(diǎn)復(fù)核主體結(jié)構(gòu)確定構(gòu)造控制界面，通過放樣機(jī)器人的應(yīng)用，將數(shù)據(jù)整體錄入，直接提取數(shù)據(jù)打點(diǎn)放樣，智能化識(shí)讀、分析判斷，整個(gè)放樣過程中，不依賴于現(xiàn)場(chǎng)的軸網(wǎng)和標(biāo)高線，自動(dòng)打出激光點(diǎn)用以標(biāo)識(shí)，較傳統(tǒng)放樣方法效率提升6倍。
另外，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)安裝完成后，利用三維掃描技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)獲取主體鋼構(gòu)的精確三維數(shù)據(jù)，通過生成的三維數(shù)字模型，運(yùn)用數(shù)字仿真技術(shù)對(duì)整體幕墻模型進(jìn)行空間分析及碰撞檢測(cè)等測(cè)試，及時(shí)修改碰撞位置，保證建筑效果的同時(shí)也有效的控制了工程造價(jià)，通過三維數(shù)據(jù)模型，也為后期屋面的正向設(shè)計(jì)模型的建立及優(yōu)化提供模型基礎(chǔ)。
上海建工裝飾團(tuán)隊(duì)與MAD在工程現(xiàn)場(chǎng)
接下來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用正向設(shè)計(jì)生成支座定位圖、檁條布置圖，以及對(duì)幕墻節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提前解決設(shè)計(jì)問題和施工中的潛在偏差，最終達(dá)到縮短施工周期、節(jié)省成本、提高建筑工程質(zhì)量的目的。
在進(jìn)場(chǎng)施工階段中，使用三維掃描技術(shù)對(duì)屋面進(jìn)行精確測(cè)量，確定鋁合金起始位數(shù)據(jù)和陶瓦位置，確保加工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性;進(jìn)而提供出精準(zhǔn)、高效的加工數(shù)據(jù)，幫助工廠利用加工中心對(duì)鋁合金，及陶瓦材料進(jìn)行精確加工。
在施工前，根據(jù)預(yù)先排序和標(biāo)記技術(shù)，按照規(guī)模、尺寸和形狀對(duì)所有鋁合金龍骨，及陶瓦進(jìn)行數(shù)字化預(yù)先排序和二維碼標(biāo)記，并在每根龍骨及陶瓦上標(biāo)記出其具體安裝位置，確保順利施工。同時(shí)，靈活應(yīng)用斜坡支架技術(shù)應(yīng)用是對(duì)于傾斜度大的屋面，可以使用斜坡支架來提供有效而安全的工作平臺(tái)。
整個(gè)實(shí)施過程，通過建立合作與溝通機(jī)制，確保施工團(tuán)隊(duì)之間有良好的合作和溝通機(jī)制，保持過程的一致性和高效性。
剛解決了項(xiàng)目超大雙曲屋面的問題，接縫的問題“接”踵而至!由于項(xiàng)目露臺(tái)檐口及屋面檐口，均為異形曲面金屬鋁板系統(tǒng)，面積達(dá)到了1.1萬平米，傳統(tǒng)作法無法保證效果。上海建工裝飾的幕墻團(tuán)隊(duì)通過——基于裝配式的模塊化智能建造技術(shù)研究，形成一套“異型檐口智能建造系統(tǒng)”，成功解決復(fù)雜異形金屬檐口的智能建造技術(shù)。
具體步驟如下：
(1)采用自主研發(fā)空間異形幕墻金屬面板，基于圖形批量攤平的數(shù)字化加工技術(shù)，對(duì)異形裝飾面板進(jìn)行批量排字，通過建立坐標(biāo)系方式將空間面板攤平，定位到平面目標(biāo)應(yīng)置，自動(dòng)轉(zhuǎn)正裝飾面板的擺放角度，及統(tǒng)一裝飾面板的加工及安裝方向。隨后，加工部門依據(jù)統(tǒng)一的分格面板加工圖，及分格面板的加工數(shù)據(jù)生產(chǎn)加工相應(yīng)的分格面板。
(2)精確測(cè)量和放線：在施工前采用三維掃描技術(shù)進(jìn)行精確測(cè)量，對(duì)檐口鋁板和龍骨位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位和放線;確保每個(gè)構(gòu)件的尺寸、角度和位置滿足設(shè)計(jì)要求。
(3)加工精度（詞條“加工精度”由行業(yè)大百科提供）控制：明確加工工藝，采用先進(jìn)的三維數(shù)控模具加工設(shè)備和技術(shù)，以確保檐口鋁板的弧度與模型一致。
(4)提前預(yù)制：鋁板系統(tǒng)在工廠采用預(yù)拼裝制度，確保構(gòu)件的精度和裝配性。預(yù)制好的構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)直接安裝，保障品質(zhì)及減少現(xiàn)場(chǎng)施工難度。
(5)通過裝配式優(yōu)化設(shè)計(jì)，在工廠內(nèi)預(yù)制檐口鋁板龍骨，利用先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備確保加工精度。運(yùn)輸鋼桁架至現(xiàn)場(chǎng)后，使用汽車吊按榀對(duì)鋼桁架進(jìn)行整體吊裝，并輔助使用30m直臂高空車。簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)施工過程，降低糾正和調(diào)整的難度，提高施工效率和質(zhì)量。
有了好的設(shè)計(jì)方案，離不開智能建筑技術(shù)的強(qiáng)大支撐!項(xiàng)目的空間異形吊頂采用了無機(jī)水泥板系統(tǒng)，面積超過1.5萬平米。因此，只有通過裝配式、模塊化的智能建造技術(shù)思路，才能實(shí)現(xiàn)大空間異形吊頂?shù)耐昝莱尸F(xiàn)。
具體辦法如下：
(1)大空間異面吊頂數(shù)字化測(cè)量及逆向建模技術(shù)
吊頂水泥板采用蒙皮技術(shù)實(shí)現(xiàn)順滑曲面，利用主龍骨定位弧度曲線，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。利用三維掃描技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)獲取主體鋼構(gòu)的精確三維數(shù)據(jù)，通過生成的三維數(shù)字模型，運(yùn)用數(shù)字仿真技術(shù)對(duì)整體幕墻模型進(jìn)行空間分析及碰撞檢測(cè)等測(cè)試，及時(shí)修改碰撞位置。利用正向設(shè)計(jì)生成龍骨吊點(diǎn)圖，然后進(jìn)行橫向龍骨布置圖，提供精確數(shù)據(jù)以便于后續(xù)加工及安裝。
(2)大空間異面吊頂裝配式安裝技術(shù)
吊頂龍骨設(shè)計(jì)采用裝配式單元構(gòu)造，同步現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)模型數(shù)據(jù)，確定主龍骨左右分格的中心位置。現(xiàn)場(chǎng)利用平臺(tái)升降裝置及升降車，進(jìn)行單元鋼架安裝。裝配式單元構(gòu)造極大減少了現(xiàn)場(chǎng)操作的工作量，提高了安裝效率。
在整個(gè)項(xiàng)目的幕墻深化設(shè)計(jì)和施工過程中，上海建工裝飾幕墻團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立了：高標(biāo)準(zhǔn)異形幕墻智能建造關(guān)鍵技術(shù)體系，自主研發(fā)7項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，創(chuàng)造了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)，申請(qǐng)專利5項(xiàng)，最終以綠色化、工業(yè)化、數(shù)字化賦能城市發(fā)展、建筑呈現(xiàn)、幕墻效果，打造出一座具有年度代表性的高端文化場(chǎng)館。期待202“飾”！中國(guó)幕墻網(wǎng)ALwindoor.com的讀者朋友們，讓我們共同期待——2024年6月項(xiàng)目的竣工！
未來，上海建工裝飾集團(tuán)將以黨的二十大精神為引領(lǐng)，向行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新征途邁進(jìn)，堅(jiān)持專業(yè)引領(lǐng)，踐行現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展道路，打造“精心設(shè)計(jì)、匠心制作、稱心服務(wù)”的最值托付的專家品牌企業(yè)，為推動(dòng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和國(guó)家的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化不斷努力奮斗!
