幕墙PRO
幕墙PRO,寓意RPOFESSION(专业)、PROGRESS(进步),WINDOOR门窗幕墙新产品博览会每年甄选先锋、节能、创新的建筑表皮项目进行分享与展示,推动新设计、新技术与新材料的应用,助力青年幕墙设计师成长。
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本期分享嘉宾
王重力
深圳市大地幕墙科技有限公司
“每一块曲面金属板的背后,都是自然灵感与工程理性的对话。”
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深圳科技馆(新馆)
深圳科技馆的设计由扎哈・哈迪德建筑事务所担纲,以 “自然性” 为核心,从极光、黑色羽毛、流水等自然元素中汲取灵感,追求 “深邃中的光泽与流动感”。
建筑主体采用钢结构,坐落于混凝土基座之上,整体长200米、宽112米、高57米,幕墙总面积约5.4万平方米,涵盖金属板、玻璃、UHPC 挂板等多种表皮系统。其中,深色金属板表皮占据主导,配合屋顶镂空通风格栅与西侧内退的大面积玻璃幕墙,塑造出 “航行之船” 的动感形态。
▲项目结构系统分布
© Zaha Hadid Architects
技术突破:
从光污染到曲面成型的挑战
光污染控制与材料优选
项目初期,团队面临金属面板可能带来的光污染问题。由于国内缺乏明确规范,团队引入Eco Tech软件进行眩光分析,通过模拟不同材质(不锈钢板、铝板、钛板等)的反射率,优化建筑曲面角度,避免对周边环境造成干扰。
▲Eco Tech软件眩光分析
在材料选择上,基于耐久性、加工可行性及甲方要求,最终优选预辊涂铝板与氧化着色不锈钢板,前者因稳定性高成为主选,后者则通过氧化工艺形成5-10微米的致密氧化层,实现随光线变化的独特视觉效果。
曲面幕墙的构造创新
针对复杂的异形曲面,团队采用自主研发的“万向调节龙骨系统”,该系统曾应用于深圳机场、欢乐海岸等项目,具备灵活的三维调节能力。
不锈钢面板通过抱箍固定在50mm铝圆管上,利用柔性结构适应面板变形(如100mm构造高度下,2mm伸缩仅需1.14度旋转),并通过长圆孔设计消化加工误差。竖向8mm、横向20mm的构造缝隙,结合热胀冷缩公式(ΔL=α×ΔT×L)计算,确保面板在0-80℃温差下的伸缩需求。
▲防水层以上采用了全机械连接,通过抱箍及长圆孔的调节设计,实现了曲面面板的找形安装及加工误差消化。
防水与保温系统的多层防护
考虑到钢结构镂空多、面板重量大的特点,团队设计了三层复合防水体系:表层为1.5mm TPO防水卷材(热熔焊接),中层为防火抗裂砂浆与硬质发泡聚氨酯,内层为镀锌钢板与保温岩棉(屋面厚度达 200mm)。
屋面镂空区域通过金属板与通风格栅的随机组合,兼顾设备散热与美观,同时通过机械固定与现场喷涂聚脲涂层强化防水性能。
材料实践:
从试验到落地的迭代
曲面成型技术的突破
金属面板的生产面临曲率渐变与不规则曲面的挑战。团队对比了滚压成型、手工模具、无模成型等工艺,最终采用“多点无模成型技术”,通过数控设备逐点拉伸金属板,实现高精度曲面贴合(误差控制在千分之二以内)。
该技术无需固定模具,适用于复杂造型,且表面质量高,避免了传统模具成型的压痕与喷涂遮蔽问题。
颜色与质感的反复验证
为实现扎哈追求的 “原始金属质感”,团队对阳极氧化铝板、不锈钢板、彩钛板等进行多轮样板测试。
发现阳极氧化铝板彩色涂层耐久性不足(户外仅3-5年),最终选择氧化着色不锈钢板,通过德国纳米涂层技术解决绿色着色难题,并通过10m×10m的MOCKUP试验,验证了材料在深圳海洋性气候下的耐候性,调整颜色方案为更稳定的蓝色系,避免大面积色差问题。
▲颜色方案调整
细节把控:
从结构到维护的全周期设计
拉索幕墙与玻璃系统的协同
在西侧大面玻璃幕墙区域,采用单层索网结构(横向φ35高钒索,预拉力350kN;竖向φ55高钒索,预拉力800kN),配合 2250mm×8000mm 超大规格夹胶中空玻璃,实现通透效果。
无立柱设计依赖顶部吊轨与底部弹簧支座,解决长索张拉的位移补偿问题。入口 UHPC 挂板与全玻璃罩灰空间,则通过自承重玻璃结构,营造无遮挡的开放感。
维护策略的前瞻性设计
金属板幕墙清洗方案
针对50米高的立面金属板,采用蜘蛛车(最大作业高度52米)停放于二层平台进行清洗;屋面玻璃更换利用起重机(最大起重25T)与小推车配合,天窗轻量玻璃则由蜘蛛车运送。
防坠落系统
拉索幕墙内外侧设置双吊轨系统,分别承载吊篮与玻璃吊装,确保高空作业安全。屋面防坠落系统通过8mm不锈钢钢索与生命线连接,保障维护人员安全。
启示:
打造全球标杆项目
深圳科技馆幕墙工程以“全球最大彩色不锈钢异形建筑”为目标,攻克了曲面成型、光污染控制、复杂防水等技术难点,实现了建筑美学与工程技术的深度融合。
项目不仅验证了无模成型、万向调节龙骨等创新技术的可行性,更通过材料优选与细节把控,为同类项目提供了可复制的经验。
WINDOOR 2026
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