扎哈·哈迪德的“水珍珠”
广州大剧院位于广州珠江新城中心区南部，紧邻珠江。该项目由扎哈·哈迪德设计，构思以“圆润双卵石”为主题，隐喻珠江沿岸两块被水冲刷的美丽石头。纵观整个建筑，仿佛一对被河水冲刷形成的“砾石”，起伏的线条、迷人的轮廓在珠江水的映衬下，充满生机。
项目外壳结构为不规则钢结构，外层由石材、玻璃两种材质构成，复杂多变，充满想象力。造型的创作从一块大石头开始，大石头经过巧妙的切割打磨，棱角分明，大石头有100多个不规则面，只能将其分成三角形才能构成，小石头也有几十个不规则面，共计100多个面，各个面的流畅衔接是这个项目最大的挑战和难度。
在屋面设计中，排水是首先要解决的问题。对于每一个屋面工程，都要根据实际情况计算面积和水流量，确定水流方向。此外，屋面的坡度和面板的角度也至关重要。虹吸管的位置、沟渠配置、深度和宽度都是需要综合考虑的因素。
借鉴屋面挂石的成功经验广州歌剧院钢结构，建筑师提出的错缝、不分大小、顺畅排放的宏观思考，给工程的实施带来了诸多便利。
石材选择
石材的选择要根据不同的场景和使用功能，本项目以屋面边缘为界，边缘以上区域为屋面，选用30mm厚花岗岩，边缘以下采用蜂窝石，石材与蜂窝复合总厚度为30mm，剧场石（大石）颜色为冰花蓝，多功能厅石（小石）颜色为波浪白。
石材技术要求
在石材的选择上，要求抗弯强度不小于8.0MPa广州歌剧院钢结构，吸水率小于0.8%。另外，在花岗岩的防水防护上，是用溶剂将高分子树脂注入石材毛细孔内，经过4小时左右的渗透固化，达到防水的目的。经过一段时间，树脂成分会残留下来，填满毛细孔，防止湿气的渗透和污染。
本工程屋面、吊顶花岗岩采用背槽防坠措施技术，花岗岩背板复合层（由0.6~1.2mm高强纤维布与阻燃聚酯树脂复合而成）设有高强纤维安全加强层，增加花岗岩幕墙的强度与安全性。花岗岩采用不锈钢（A4）背板螺栓，采用膨胀圈固定，背板螺栓须满足花岗岩材料抗拉、抗拔、抗剪等相关设计指标要求。
三向对角整体窗帘系统
在整个屋面系统的设计中，在保证实现原有建筑效果的前提下，应解决好以下问题：保证安装方便、经济合理；保证建筑外围护系统的技术可行性；保证防水、隔音、保温等性能要求；解决方案永久性、经济性、美观性和环保性。
广州歌剧院三角钢结构整体混乱，檩条已预制，安装难度大，需要到现场测量、立即制作、立即安装。
项目建筑设计极具解构主义风格，外部围护结构不规则的折线塑造出独特的建筑造型，内部的大跨度、大悬挑、斜剪力墙、柱子构成复杂的不规则建筑空间，将复杂而不常规的建筑结构从图纸变成现实，其难度超乎想象。
这块大石头有64个平面。
广州歌剧院外围护结构采用与建筑外观完全一致的空间折板三向斜交单层网架结构，共计104个折面、59个转角、158个边。小石块颜色为白色，同样40个面全部为不规则面，需分割成三角形才能顺利施工。大石块共计64个不规则面，需每块为一块区域施工，每块的材料尺寸都不一样。
浮块三角玻璃系统
每块石头都有若干个采光区，采光区均为三角形或异形、大小不一的节能中空玻璃幕，整块玻璃幕采用高透光玻璃，多折圆角、多曲面。
可调支撑系统及其连接
该系统的设计理念来源于异形窗帘所有材料均为标准件，只需简单裁剪不同长度即可，提高工作效率，同时省去必要工序及工匠的麻烦。
硬件
不锈钢螺栓采用奥氏体不锈钢A2-70，不锈钢材料采用奥氏体不锈钢OCrl7Nil2M02（316不锈钢，用于室外）和奥氏体不锈钢OCrl8Ni9（316不锈钢，用于室内）。开窗扇配件采用国内优质产品。除不锈钢外，中悬窗配件、电动开窗系统、门锁、闭门器等五金件均应进行防腐处理。与铝合金型材不允许接触腐蚀，必须符合现行国家标准的规定。
这个项目的创新做法是压缩结构方案，就是把结构改成可以任意角度调整的刚性机械固定结构，同时仍然使用浮动压缩块玻璃幕墙。尺寸都不一样，可能有点难度。
玻璃幕墙系统
采用新型钢壳结构，以T型钢作为承重构件，美观实用。屋顶采用低透光率LOW-E中空钢化夹层玻璃（低透光率），墙面采用高透光率LOW-E中空钢化玻璃。夹层玻璃达到良好的节能效果。
创新型万向可调浮动压合玻璃幕
软硬防水，内外兼备
防水层设计一般有三种方法：柔性防水、刚性防水、刚性防水+柔性防水。
方案一：柔性防水
主钢结构、次檩条、波形钢板底板、防潮层、隔音层及硬质保温层、PVC防水层龙骨+石材装饰层
优点是对建筑形状适应性强，防水层造价低。缺点是石材装饰层、防雷系统、维护系统等需要大量的支撑才能穿透防水层，这对防水层的性能和施工是一个巨大的考验。卷材的使用寿命为二十年，可能达不到建筑寿命的要求。
从材料本身而言，PVC卷材防水性能可靠，对建筑造型适应性强，且经济实惠，若能妥善解决石材支撑穿透防水层的技术难题，且不考虑材料的使用寿命，不失为一种不错的设计方案。
方案二：刚性防水
主钢结构、次檩条、波形钢板底板、防潮层、隔音层及硬质保温层、竖向锁边铝镁锰板防水层、龙骨+石材装饰层
防水板的布置根据水流方向和沟渠位置确定，尽量少用异形板、扇形板、弧形板。优点是不渗透防水，防水性能好，使用寿命长，维护费用低。缺点是对建筑形状的适应性有一定的限制，局部需采取特殊措施，设计施工难度大，防水层造价高。
解决方案三：刚性防水+柔性防水
主钢结构、次檩条、波形钢板底板、防潮层、隔音层及硬质保温层、竖向锁边铝镁锰板防水层+天沟及边缘泛水位满胶PVC防水卷材、龙骨+石材装饰层。
采用此方案，直立锁边板面本身防水性能可靠，而边沿泛水、天沟位置属于薄弱环节，受节点设计、施工安装影响，易发生渗漏隐患，柔性防水卷材作为有益补充，可保证屋面系统的防水性能。
石材及防水板节点处理
玻璃、防水板与排水沟对接
挂石装饰圆角
防水膜
柔性防水系统的圆滑作用
该系统主要由石材装饰层+龙骨+EPDM防水层+聚氨酯泡沫防水层+保温层+隔音钢基屋面+檩条+主体钢结构组成。
对建筑物体形适应性强，在尖角、不规则小面、小半径圆弧等防水层设计施工方面具有优势，妥善解决了石材支撑穿透防水层的技术难题，并设置了天沟过渡段，天沟外表面铺设EPDM防水卷材，采用虹吸排水方式，使整个工程在理论上实现了防渗漏。
石材内外弧面圆润光滑的节点
非常美观的问题和缺陷
此类非常规的外观设计在设计和施工上都存在一定难度，也导致后期实施过程中会出现很多问题。
1、面、脊、沟接缝处理缺陷。
2. 曲面多个交点的位置：太过刚性，过于灵活，但不够圆滑。
3、脊线柔性防水及上部装饰石材可开口连接。
4、屋面防水板的布置方向应与天沟、下水管的布置相协调。
5、屋面防水层的伸缩问题。
6、排水沟的布置及节点。排水沟和下水管道位于何处？
7、防雷系统的布置和连接。
8. 清洁和维护系统实践。
9、预留灯具及照明设备的管线，解决与屋面系统的连接问题。
重型材料由于蠕变、变形等原因，每隔几年就需要进行调整，漂亮的白色喷涂材料也会因为灰尘、污垢等原因而损坏，而且没人清理，各种问题的存在让整个建筑不完美，而这些问题也值得你在后续的工程中引起重视。
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