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【副会长单位】江河幕墙 | 北京城市副中心图书馆:超大通透玻璃幕墙 打造多项行业之最

来源:江河集团公号    


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在北京城市副中心绿心森林公园的起步区,一座通透别致的建筑即将全新亮相。建筑设计理念源于中国传统文化符号“赤印”,方正、赤色的外形恰似一枚端庄的印章,印落于城市绿心的画卷上。这就是被誉为“森林书苑”的城市副中心图书馆。

副中心图书馆整体建筑犹如一片银杏树林,根根柱子宛如参天的银杏树干,屋顶是形态各异的银杏叶片交织错落,体现了图书馆传承知识、传播文化的功能定位。

而更吸引人眼球的,是建筑外立面超大通透的玻璃幕墙。不仅能接纳充足的阳光,引自然入室,保证室内外开阔的视觉效果,更赋予了图书馆轻盈灵动之感,营造广阔的知识空间,为置身于此的人们带来更舒畅、更轻松的全新阅读体验。

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这就是江河幕墙打造的超大通透玻璃幕墙系统。由超大玻璃以折线形互为肋玻璃支撑形式组成,相邻大板块玻璃间夹角大多不同,板块角度在74°至133°之间,其造型酷似风琴结构。

副中心图书馆立面所用的超大通透的玻璃幕墙系统,开创了“最重玻璃板块、全新互为肋玻璃支撑体系结构、超大结构胶缝设计、超大玻璃吊装吸盘”等多项幕墙之最。这也是世界范围内首次大规模集中使用超大、超重、超高玻璃建造的图书馆。

今天,我们就一起来了解一下,江河幕墙在图书馆幕墙系统施工中所运用的多项行业新技术,并如何通过这些创新技术完美打造这一超级幕墙工程。


创新一

世界首创

互为玻璃肋支撑体系

大跨度玻璃幕墙系统


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图书馆立面一块块通透的超大玻璃,江河幕墙采用了双银LOW-E钢化夹胶中空全超白玻璃,由7片15mm厚玻璃和5片1.52SGP胶片组合而成,总厚度达132.6mm。其中最大一块玻璃高15.4m、宽2.6m、重达11.5吨。

幕墙设计为互为玻璃肋支撑受力体系,无传统的竖向龙骨,玻璃面板之间带角度,既承受自身面外荷载,又承受相邻板块传递的面内荷载,依靠结构胶将面板粘结为一体,结构体系先进合理、新颖可靠。这一系统,无论从外形构造还是受力体系都属于世界首创。

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玻璃折线模型效果图

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玻璃折线实景图

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玻璃截面


创新二

填补行业空白

超大结构胶缝设计

创新现场自动化注胶技术


为保证玻璃面板相互支撑有效受力,根据面板有限元模型分析,玻璃之间受力依靠结构胶传递,整体设计胶缝尺寸室内为35×34mm,室外为35×88mm,总尺寸为宽35mm×厚150mm,通过泡沫条分割为内外两部分胶缝,其中在结构胶外表面预留3~5mm耐候密封胶厚度,抵抗紫外线防止结构胶老化。

根据超大结构胶缝构造特点,江河幕墙研发了自动化双组份注胶机,设计专用胶管和胶嘴,创新采用“工地现场自动化施打结构胶技术”。这种特殊工艺施工方案经专家论证通过后实施,再一次突破了幕墙规范对结构胶胶缝使用的尺寸限值,填补了行业空白。

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超大结构胶缝模型图

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玻璃受力分析图

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室外注胶示意图


创新三

全国首例

原位安装试件及箱体

现场进行幕墙性能试验

由于项目玻璃超重超大,为真实有效地模拟实际工况,江河幕墙将在实验室完成的性能试验搬到了工地现场。在现场施工位置安装玻璃试件及箱体,试件选取四块大玻璃,可视投影幕墙面积达到150㎡,并严格按照实际工况施工,进行幕墙性能试验检测。

2021年7月31日,图书馆项目超大玻璃幕墙四性试验顺利测试完成,检测结果满足设计要求和国家规范,充分验证了设计的可靠性、构件连接的稳定性和施工的可行性。

这也是行业内超大全玻首次在工地现场实体进行幕墙性能试验检测,开创了超大全玻幕墙性能检测之最,为全国首例。

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原位安装试件箱体

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原位安装试件


创新四

解决误差消化

顶钢套筒底平衡块设计
更好适应结构变形


为适应主体钢结构水平位移和竖向层间变形,将幕墙顶部连接设计成钢套筒体系,用以消化吸收主体钢结构变形量,减少主体钢结构变形对幕墙体系的影响。

将底部设计弧面自适应平衡块,以吸收设计工况下产生的位移。底部的可调节支座可通过调整支座位置来适应现场安装偏差,还可实现左右安装偏差的调整,完美解决了复杂空间结构中超大钢件的误差消化问题。

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玻璃顶部套筒节点模型图

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玻璃底部平衡块模型图

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玻璃底部平衡块


创新五

超级吊装装备

研发多功能一体机

解决大玻璃吊装难题

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玻璃吊装

项目中使用的单块玻璃最大40.8㎡,重达11.5吨,这种“庞然大物”的平稳起吊与安装是重中之重。为此,江河幕墙现场采用整体装配式吊装施工方案,在玻璃顶底采用“穿靴、戴帽”保护法。

团队研发了用于玻璃吊运、旋转、摆角及安装的多功能一体机,这个超级装备自重超过3吨,包括随机吊、转接头、特制吸盘三部分,具有无极万向调节、遥控控制等多项功能,28组大吸力吸盘可同时工作。

多功能一体机安全可靠、质量稳定、效率高,有效地解决了超大超重玻璃的吊装问题,不仅让施工现场实现了智能化安装,也让安装效率和质量得到全面提升。

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玻璃吊装

超大玻璃幕墙系统的背后,是超级装备的支撑,是硬核技术的体现,更是江河人对工程精益求精的追求。勤于探索,勇于创新,不断突破。一次次刷新着行业纪录,完成“不可能”的任务,江河幕墙永不止步。

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