幕墙设计由“重”到“轻”
曲江文化创意中心项目
DDB 设计
▲曲江文创中心城市透视效果
起源
项目背景
“你的建筑有多重?”
以轻与重的视角看待建筑,为当代建筑师带来了新的思考维度。从历史到现在,当建筑材料从砖木演变到钢筋混凝土、玻璃幕墙,现代建筑的建造体系也体现了“向轻而生”的历史进程。
西安作为十三朝古都,历史悠久深厚;而放眼未来,以数字媒体、文化创意产业为代表的轻型经济与西安自古以来孕育的文化创意活力有着无限的发展可能。在历史与未来之间,在历史厚重的曲江与未来无限可能的文创产业之间,曲江文创中心项目设计试图通过现代建筑的轻质幕墙设计,将庞大厚重的建筑体量消解、抽象,将曲江新区与文创产业凝练成轻盈现代的城市形象。
01
设计背景
曲江文创中心项目位于西安曲江新区二期,项目总用地面积约4.5万平方米,总建筑面积达48万平方米,是集238米超高层双塔、超五星级奢华酒店、五栋百米高甲级写字楼、文创孵化办公、商业等复合业态为一体的大型综合体项目。
作为曲江二期门户形象项目,在面向城市快速路立交节点的复杂城市环境中,概念方案通过简洁、清晰的建筑设计构筑新的城市界面和天际线,打造新时代曲江东门地标形象。
▲整体效果
▲超高层塔楼幕墙效果
02
《水晶城》和《云谷》的音乐
我们希望通过塔楼与裙楼相似的设计理念来描述整体轻盈、明亮的设计意图。
▲ 塔楼-水晶城
塔楼以“水晶之城”为概念,营造温馨轻盈的城市形象。“水晶”所体现的玻璃体晶莹剔透、细腻通透的意图,将通过高层塔楼的三大类别玻璃幕墙系统进行阐释:以竖向可视、横向可视幕墙为基准类型,根据超高层双塔、加速器办公室、孵化器办公室的不同属性,深化立面设计与幕墙系统。竖向单元幕墙构件不仅能在光影变幻中提供丰富的立面细节,隐藏其庞大的建筑尺度感与厚重感,更能增强耸立的视觉效果。
▲ 和而不同立面设计体系 ©DDB冰人设计
裙楼为商业与共享办公楼宇错落有致,共同构建以文化创意产业为主导的产业集群。以“云谷”为设计概念,畅想以传统文化为基础,融入现代城市生活的当代创意的无限可能。建筑立面通过横竖折叠幕墙系统的交错,结合商业裙楼超白高透玻璃设计、共享办公的彩色釉面花纹,抽象演绎城市中云雾缭绕的山谷意向。
▲ 裙房-云谷
03
精益幕墙设计
从宏大的城市意向到实际的建筑实施,从概念创意到项目落成,从城市尺度到人文尺度再到材料尺度,如何完成高标准的幕墙设计把控,如何让不同的材料构建出一系列有序的立面,如何在建成之后达到项目在创作之初所期待的愿景与品质,是团队在本项目设计过程中思考的一系列问题。虽然整体项目以一个宏大的城市综合体呈现在人们面前,但在幕墙设计方面,团队依然以大海不弃的姿态处理好每一个需要设计的幕墙节点,体现出DDB对巨尺度上幕墙设计的精准把控。
在此前DDB设计笔记中,曾讲解过幕墙设计体系流程——精益幕墙设计钢结构玻璃幕墙施工图,即在项目进入方案设计、方案深化阶段时,幕墙、泛光照明顾问介入1:10节点设计,通过三方共同讨论,先确定幕墙形式基本选型,再进行1:10节点联合设计,通过反向验证验证1:30典型系统细部的可行性,最终保证1:100、1:50阶段图纸立面外观控制的准确性。
▲ 精细化幕墙设计流程
不论何种系统类型,幕墙作为外部维护系统的基本任务和各专业的融合与包容都必不可少。这就要求在幕墙设计前期,根据幕墙的基本需求和各专业的综合考虑钢结构玻璃幕墙施工图,应将以下内容纳入设计考虑范围:
1.不同类型的幕墙系统;
2、幕墙系统与室内的平面划分及轴线网格相结合;
3、设备区域及百叶窗的合理布局;
4.考虑层高、结构、设备、天花板、防火等因素的分区;
5.幕墙护理结合保温、遮阳、排水、通风等技术建议;
6、结合室内外效果,审核标准段细部及节点;
7、不同体系幕墙相交处的结构处理;
8、泛光灯集成及泛光灯维护;
9、主入口等重点空间形象设计;
10.不同类型的遮阳篷设计;
…
04
塔楼幕墙系统
各幕墙系统的发展都是遵循部分服从整体的原则。
作为本项目重点的1、2号楼超高层双塔也采用了上述设计方法。首先,在方案深化设计阶段,我们与暖通、机电顾问进行沟通探讨,将设备专业相关的百叶窗位置集中整合,力求避免立面上百叶窗分布混乱;其次,明确幕墙为单元式幕墙施工方式,在平面上预留了充足的幕墙设计施工工作范围。在此基础上对幕墙系统进行分类,将塔楼裙房共分为四大幕墙系统。
▲ 幕墙系统分类图
幕墙系统确定后,对各幕墙系统的不同标准段进行1:30比例的深入研究,这些幕墙系统在整体或细部的深入设计过程中,逐步准确地将建筑形象呈现在图纸上的效果图上。
▲ 各幕墙样板段及对应大样板
T型幕墙体系的整体与部分关系是占1、2号楼超高层双塔80%立面面积的幕墙体系,对双塔整体效果起着决定性的作用。本次1:30比例的幕墙标准段深化设计,需要延续项目整体塔楼的设计理念,标准段竖向构件在消解塔楼水平体积的同时,以简洁的方式让各个节点服从整体关系。在深化设计过程中,我们综合考虑了以下设计关系:
1)幕墙分割尺寸根据轴线网格尺寸及酒店客房室内分区确定,通过最小水平分割模数来控制单元幕墙的开模数量,从而控制整体幕墙造价。
▲ 立面划分与开间尺寸的对应关系 ©DDB冰人设计
▲ 幕墙划分客房室内效果
2)在1:30的设计过程中,尽量通过不同形状、大小的构件考虑立面关系、遮阳效果、竖向构件对室内视觉的干扰等;在考虑1:5的节点时,在满足泛光灯安装要求的前提下,将设计置于远景、中景、近景立面进行效果对比,明确不同比例下效果的连续性,确定墙面的设计方向。
▲T01立式部件选型研究
▲T01立式部件选型研究
3)经过与泛光照明公司沟通,在构件节点解决照明问题,协调与立面的整体关系,确保立面简洁大方的同时满足夜间的泛光照明设计效果,从而提高整体照明设计。
▲ 玻璃百叶窗设计结构及效果(长按详细图片可查看放大图)
4)在处理垂直构件的边界和交叉口时,首先要考虑构件端部效应是否能延续塔段的形态效果:端部倾斜后能与幕墙倾斜段有较好的呼应。
▲ 斜面效果 ©DDB冰仁设计
▲ 垂直构件节点研究©DDB冰韧设计
5)幕墙转角及交叉处的处理:为减少雨水排水对局部幕墙顶边的影响,在节点处增加交叉处及滴水处理。
▲ 节点滴水处理(长按详细图可查看放大图)©DDB冰人设计
6)百叶设计:双塔避难层及设备空间立面均需设置大量百叶,传统横向玻璃百叶虽然在质感上能达到与玻璃幕墙类似的反光效果,但对百叶平整度的保证需要较高的施工工艺,一旦施工平整度出现误差,不平整之处就会通过反射幕墙的竖向构件暴露出来。因此我们在百叶设计上尝试了不同的方式,利用竖向百叶与立面竖向构件形成统一的秩序,以及利用更大的玻璃百叶与洞口进行集中整合,提高百叶位置立面的整体效果(两种百叶均需室内设置排水措施)。
▲ 百叶窗使用方法及效果对比
▲ 垂直玻璃百叶效果图(设计过程版)©DDB冰韧设计
05
人性化的精致感
人性化的裙楼幕墙系统与入口空间的精致设计,延续了云谷的设计理念,通过丰富的幕墙形式变化、彩釉玻璃的朦胧效果,将云朵的飘逸意象转化为建筑立面的设计。
联合大厅入口:消解体量,化重为轻
联合大堂与上方宴会厅北立面共同构成双子塔裙楼主立面。在设计联合大堂主入口,即双子塔1、2号主办公入口空间时,我们希望主入口空间的体量尽可能通透,让室内空间的效果更加人性化地呈现,从而消除庞大建筑结构带来的压抑感。
▲双子塔大厅入口
▲联合大厅前后立面幕墙材料
联合大堂幕墙主体在预留结构反力的前提下采用单索面幕墙,并尽量减少幕墙结构构件尺寸,消除构件对立面通透性的影响;门厅上方采用横明竖隐框幕墙,通过划分较小的玻璃面积,优化竖龙骨截面尺寸;同时在1:30大样板及节点考虑下,将明框型材部分隐藏于雨篷与门厅之间的装饰面板内,并控制雨篷底边与室内吊顶平齐,确保高度与室内净高8.9m保持一致,达到将室内大堂空间延伸至室外雨篷檐口的效果,也能使雨篷的空间感延伸后,室内大堂显得更宽阔。
▲联合大堂节点设计©DDB冰刃设计
此外,入口雨棚的设计还需考虑与裙楼立面的整体关系:经与结构设计师沟通,雨棚可悬挑6m,无需增加多余的雨棚索;雨棚以整体的水平语言延续裙楼的体积感,雨棚末端的斜向变截面型材也使厚重的雨棚显得轻盈;雨棚上表面为超白高透玻璃,下方的细格栅在保证体积感的同时让光线落下,确保6m面宽的雨棚不会因体积过大而产生压抑感。
▲联合大堂雨棚节点设计©DDB冰韧设计
以水平元素为主的二层宴会厅立面延续了裙楼立面的设计语言,我们将水平元素分散到不同尺度的层级,形成一组有明确主次顺序的构件来解决结构设计:第一层水平元素包括水平雨篷、水平折叠幕墙,再往下一层则是水平雨篷格栅、隐藏在灯具组合中的水平幕墙型材、水平玻璃与彩釉的划分等设计语言。
五星级酒店入口——不同材质带来不同体验
作为酒店的形象,前厅落客区的设计经过了多轮尝试,对比了不同的形式和材料。最终我们选择通过斜坡的形式来回应塔楼的晶莹设计元素,同时兼顾结构与形式的统一。不同的材料选择会给入口带来不同的氛围——玻璃的通透、拉丝不锈钢的科技感、波纹不锈钢的灵动、雾化不锈钢的朦胧。结合不同材质的效果图模拟和材料样板,我们最终决定采用雾化不锈钢作为施工样板的样品方向。
▲五星级酒店雨棚设计平面图
▲ 五星级酒店天棚及入口设计
确定设计方向与材料后,我们与结构师共同完成结构定位,并对不规则形状及面板进行定位,将面板进行尺寸、模数划分,进行立体拼接,并在立面展开图上与幕墙施工方讨论折角。同时将泛光灯融入雨篷的设计中,与结构预留足够空间后增加隐藏式天沟、水滴结构,最终完成雨篷一体化设计。
▲ 五星级酒店雨棚收口及天沟接缝处理 ©DDB冰仁设计
裙楼竖向折叠幕墙——轻盈通透、灵活多变
裙房商业立面通过超白高透玻璃展现其室内的丰富性,而位于裙房上部的共享办公立面则通过不同的幕墙处理体现建筑的丰富性。横竖折叠幕墙通过玻璃不同方向的反射角度产生丰富的光影变化,彩釉玻璃使反射的光影变得朦胧,从而营造出云雾缭绕的云谷意境。
▲图片来自网络(经ddb处理)
▲竖折幕墙
▲竖折幕墙材质及拼接方式
(长按详细图可放大)©DDB冰人设计
竖向折叠幕墙系统位于裙楼三、四层,设计时需要考虑幕墙的整体性以及每面幕墙需要满足的构造要求。其由斜边玻璃与短边铝板组成。为了延续玻璃的连续性而不被铝板明显分割,玻璃在与铝板的交接处没有按常规方式处理,而是将玻璃做成“飞”字形——即在中空玻璃外侧的基材上贴合,形成飞翼状,消除了铝板与玻璃的交接,使幕墙更加轻量化,并兼顾了直接泛光照明对主干道行人视线的影响;此外,为了削弱玻璃框架构件对幕墙整体效果的影响,通过节点优化减小夹件尺寸,将玻璃端部隐藏在侧边的铝板内,使幕墙玻璃整体整体性更强。
▲竖折幕墙釉面设计©DDB冰韧设计
▲竖折幕墙琉璃室内效果(人眼视觉高度层间位置)
裙房横折幕墙-光影变幻
▲横向折叠幕墙效果
▲ 横折幕墙材料及节点方式
(长按详细图可放大)©DDB冰人设计
设计横向折叠幕墙,反射天空,叠加釉面效果,形成另一种独特的立面意向。在深化设计上,为避免竖向分割对室内视线高度的干扰,需在整体竖向控制分割模数;节点设计中也考虑了投光灯的隐装,在幕墙梁开孔时预留了必要的灯具尺寸。在釉面设计时,也降低了视线高度的密度,在保证釉面密度的完整性和整体效果的同时,尽可能的将釉面对视线高度的干扰降到最低。
▲ 横向折叠幕墙釉面考虑
▲横折幕墙上釉面玻璃室内效果(保证人眼水平的视觉透明度)
幕墙包裹的裙楼立面采用相同的材料搭配不同的设计处理,从而创造出可随着时间和光线而变化的立面效果。水平和垂直幕墙系统贯穿整个裙楼界面,作为项目的连续基底,围合出大小不一的功能空间,形成丰富、和谐、完整的立面形象。
06
物料控制和积累
在深化幕墙方案的同时,我们也对立面材料进行了细分统计——在幕墙体系模型深化过程中,我们通过Rhino图层来控制模型效果,通过图层对不同材料进行分类细分,最终导入项目材料库,为施工配合时指导材料设计提供取样参数,并开展后续的样品确定、样板段制作工作。
▲模型工作界面
▲材质对比
▲材料选择
07
结论
曲江文创中心目前还处于现场施工配合阶段,同时也在筹备超高层双塔1:1样板墙的制作。回顾项目设计过程,将幕墙立面作为设计专项,可以更好地延续设计之初超高层城市综合体项目的设计理念。当然,在烈度八度的西安,超高层建筑的结构设计是放在第一位的,而建筑的轻盈正是在这个前提下的“反重力”表达,更多的是整体效果轻盈灵动的心理表达。从这样的矛盾出发,通过空间、尺度、立面逻辑、幕墙节点等建筑师可控层面的设计,经历了从概念到图纸再到不同材料组合的落地。我们希望在更长的时间维度上,最终将这个不可估量的城市梦想塑造成未来曲江新区人们心目中的城市地标形象。
▲施工现场照片
项目概况
项目名称:西安曲江文化创意中心
项目业主:西安曲江枫鑫置业有限公司
项目地点:陕西省西安市曲江新区
项目功能:超甲级写字楼、超五星奢华酒店、甲级写字楼、孵化办公、共享办公、商业
设计时间:2017-2023
土地面积:44954.22㎡
建筑面积:479104.59㎡
建筑设计:上海秉仁建筑设计有限公司(普通合伙)
总建筑师:马清懿
设计团队:
策划阶段-滕绿英、马莲、张文、莫王欢、吴彦霖、邵帅、孟凡宇、林彩轩、黄丽苗、黄子轩、刘道峰、乔凯峰、徐荣耀、潘力克、李晓阳、高嘉宇
深化阶段——颜瑛、马连文、孟凡宇、张默、邵帅、王欢、吴彦林、林彩轩、许家琳、熊天宇、胡先红、刘华清、黄绍南
合作伙伴的优惠
施工图纸:中国建筑西北设计院有限公司、上海逸景建筑设计有限公司
幕墙施工图:深圳市广天方特科技建设集团有限公司
景观设计:上海魏玛景观设计规划有限公司
泛光灯光设计:西安明源视听艺术应用工程有限公司
室内设计:深圳市杰恩创意设计有限公司、深圳市建设集团有限公司
施工方信息
土建施工总承包:中铁城建集团有限公司(1、2号楼总承包)、中建二局第三建设工程有限公司(3-7号楼总承包)
幕墙施工公司:深圳市方大建筑科技集团有限公司(1、2、6、7号楼)、北京江河幕墙系统工程有限公司(3、4、5号楼)