天安門(mén)以東30公里，大運河畔的城市綠心森林公園金葉染枝。有森林書(shū)苑美譽(yù)的北京城市副中心圖書(shū)館項目外幕墻全部完成，轉入內部裝修后，距明年底完全展姿更近一步。
一件全球獨一無(wú)二的無(wú)龍骨全通透超高玻璃幕墻“外衣”，一支平均年齡28歲的幕墻施工技術(shù)團隊。近日，北京城市副中心圖書(shū)館項目露出真容。項目通過(guò)高大通透的玻璃幕墻設計，讓置身其中的讀者與室外城市綠心森林公園景觀(guān)融為一體，營(yíng)造“臨山間，于樹(shù)下，勤閱覽”的獨特體驗，實(shí)現“森林書(shū)苑”的獨特設計理念效果。
這個(gè)由276塊超高、超寬大玻璃造就的“透明”書(shū)苑，與城市副中心劇院、大運河博物館組成副中心三大地標建筑。中建深圳裝飾北方分公司在副中心圖書(shū)館建設中首創(chuàng )全玻璃幕墻設計和施工體系，歷時(shí)一年，為讀者打造了一個(gè)全景式閱讀體驗空間，完美詮釋了副中心速度和副中心質(zhì)量。
一次次試驗彰顯副中心質(zhì)量
自2019年末奠基以來(lái)，在北京市重點(diǎn)工程的高質(zhì)量建設要求下，副中心圖書(shū)館現已完全顯露出身形，玻璃幕墻全部搭建完成，幕墻底部也已鑲上飽含古樸韻味磚紅色的陶板，恰如一方森林中的文化“赤印”。
記者在現場(chǎng)看到，建筑四周環(huán)繞著(zhù)大玻璃，極好的透光性讓森林書(shū)苑的氛圍感撲面而來(lái)。營(yíng)造氛圍感的關(guān)鍵角色，正是由276塊超大玻璃組成的建筑幕墻。這種幕墻無(wú)論從外形還是受力體系都屬于國內首創(chuàng )，在國際上也并無(wú)先例。
“這個(gè)項目堪稱(chēng)全球幕墻領(lǐng)域的‘超級工程’，是世界上首個(gè)自承重互為肋的全玻璃幕墻項目，設計和施工都由中建深裝首創(chuàng )。” 中建深裝幕墻設計院北方分院院長(cháng)楊英介紹，“項目填補了國內外關(guān)于自承重式互為肋全玻璃幕墻體系的空白，對相關(guān)技術(shù)規范、部品加工等均具有重大意義。”他還透露，該體系已作為北京市科技計劃課題開(kāi)展長(cháng)期研究，將為未來(lái)同類(lèi)空間建設做好標準引導工作。
副中心圖書(shū)館的屋頂以銀杏葉片為靈感來(lái)源，樹(shù)狀建筑結構宛如森林傘蓋。中建深裝副中心圖書(shū)館項目經(jīng)理熊宗祠告訴記者，每組“樹(shù)冠”中間藏有一個(gè)秘密武器，那就是負載在玻璃上的光伏薄膜系統，它能讓建筑的可再生能源利用率提升到2.1%。這個(gè)綠色低碳的做法，詮釋了城市副中心看得見(jiàn)、可體驗、有內涵的深厚底色。
這里還是北京市綠色安全樣板工地，2000塊異型鋁板吊頂，運到現場(chǎng)后組裝成200個(gè)花瓣狀的鋁板單元再進(jìn)行裝配化吊裝，不僅提高了施工效率，還通過(guò)減少高空作業(yè)，降低了安全風(fēng)險。副中心質(zhì)量就這樣在一個(gè)個(gè)試驗、一磚一瓦當中得以彰顯。
深化設計下足“繡花功夫”
作為通州未來(lái)的文化地標建筑，副中心圖書(shū)館代表著(zhù)全新的文化體驗。楊英率領(lǐng)的項目深化設計團隊用繡花功夫，完美呈現了森林景觀(guān)與圖書(shū)閱覽區融為一體的通透空間感。
走近副中心圖書(shū)館，外立面全玻璃幕墻呈現“W”的折線(xiàn)造型，玻璃夾角從74°到133°共有14種角度，由于屋頂柔性的鋼結構結構無(wú)法承受超大玻璃荷載，玻璃需采用自承重的結構形式，坐落于懸挑5米的鋼結構之上。每塊巨大的玻璃之間幾乎沒(méi)有銜接痕跡。如何做到看起來(lái)渾然一體的同時(shí)還保持穩定堅固，歸功于“無(wú)任何支撐龍骨及玻璃肋”的自主首創(chuàng )設計。
“現行的幕墻規范在這里毫無(wú)用武之地。”楊英回憶當時(shí)面臨的窘?jīng)r：玻璃穩定性設計及抗震性設計，沒(méi)有規范可參考;如此大角度的互為支撐玻璃幕墻，沒(méi)有項目先例;目前已知世界最重、單塊11噸的玻璃幕墻要如何安裝?去哪里定制吊裝設備……
一項項技術(shù)難題考驗著(zhù)這個(gè)青年設計團隊，“2021年底實(shí)現外立面亮相”的施工目標催促著(zhù)每一個(gè)現場(chǎng)人員。
在連日對結構設計、構造設計、抗震設計、玻璃穩定性、超寬超深結構膠受力、玻璃安裝設備等各方面進(jìn)行創(chuàng )新性設計，并經(jīng)多次論證后，自承重式互為支撐全玻璃幕墻的結構得以敲定。而在每塊玻璃間加注寬35毫米、厚150毫米的高強結構膠進(jìn)行傳力，實(shí)現互為支撐，就是一次針對穩定性的創(chuàng )新性設計。不要小看注膠這個(gè)細節動(dòng)作，項目團隊為此花了整整6個(gè)月時(shí)間，要知道完成所有玻璃幕墻吊裝僅用了3個(gè)月。
兩倍時(shí)間用在哪里? “太大、太厚了!”不僅注膠的厚度和寬度都是熊宗祠未曾見(jiàn)過(guò)的，無(wú)塵環(huán)境也難以實(shí)現。“在超出規定溫度、濕度的環(huán)境中，注膠會(huì )產(chǎn)生白點(diǎn)且無(wú)法凝固，環(huán)境要求極苛刻。”等待他們的是多次前期論證和上百次試驗。“每天上午下午各做一次試驗，試塊質(zhì)量合格后再開(kāi)始正式施工。”熊宗祠的施工日記里，這部分施工記錄精確到了每6個(gè)小時(shí)，并為后期評估膠水性能留下了追溯樣本，也不失為維護工程品質(zhì)的一次嘗試。
材料有缺陷就返廠(chǎng)、施工不合格就返工……高質(zhì)量大樹(shù)在每一處細節中發(fā)芽。
“幕墻神器”見(jiàn)證副中心速度
2019年10月28日正式動(dòng)工，2021年底三大建筑外立面實(shí)現亮相，2023年底前具備開(kāi)放條件，副中心速度可謂“分秒必爭”。
壓力籠罩在施工現場(chǎng)，吊裝第一塊玻璃用了5小時(shí)，熊宗祠手心捏了把汗;吊裝南北主入口處最大玻璃時(shí)，所有人的心都提到了嗓子眼。這個(gè)高16米、寬2.5米、總厚度132.6毫米、重達11噸，全球已知的單塊最重幕墻玻璃，如何將其吊裝在5米高的鋼結構上是個(gè)技術(shù)難題。
項目為此定制了24爪獨立回路的真空電動(dòng)吸盤(pán)，吸盤(pán)整體可實(shí)現360°無(wú)極旋轉，±90°翻轉功能，吸盤(pán)的額定載重可達12噸。每組真空吸盤(pán)由PLC中央控制，由獨立的真空泵、真空回路、機械安全系統、電器控制系統系統組成。24組吸盤(pán)還可以根據需求進(jìn)行自由組合，實(shí)現12噸以下任意重量玻璃的安裝，堪稱(chēng)“幕墻神器”。
有了“幕墻神器”的助力，2021年10月下旬，玻璃吊裝開(kāi)始提速，從一天裝四五塊，到一天七八塊。然而新困難又接踵而至，單塊價(jià)值達百萬(wàn)的玻璃如何保護?
“現場(chǎng)施工環(huán)境復雜，交叉作業(yè)普遍，為了防止破壞，我們在玻璃表面涂刷了防火漆和防撞木板。在運輸階段，定制超厚耐高壓、匹配同角度的硬質(zhì)膠塊保護玻璃斜邊，并按尺寸改良了平板車(chē)進(jìn)行運輸;進(jìn)場(chǎng)之后再次包邊防護，吊裝中還用攬風(fēng)繩做固定。”一套組合拳下來(lái)，超大玻璃完好吊裝，實(shí)現了圖書(shū)館外立面如期亮相。
整整276塊超大玻璃，從設計到加工到安裝，凝聚了無(wú)數人的心血。熊宗祠牽頭項目部制定科學(xué)的總進(jìn)度計劃，分解每個(gè)施工段、每個(gè)責任人，同時(shí)將每個(gè)區域的關(guān)鍵性節點(diǎn)再次細化，以網(wǎng)格化管理模式下放給各個(gè)施工段的管理人員，實(shí)現管理下沉、一管到底、直面一線(xiàn)、解決問(wèn)題。
打造經(jīng)得起歷史檢驗的時(shí)代精品力作!“中國建造”這張蜚聲海內外的國家名片，在熟悉的“中國速度”標簽之上，新時(shí)代青年建設者再次為其添寫(xiě)上“中國創(chuàng )新”的注腳。（本報記者 王海霞）
