特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

好的植物园能为我们提供全面了解当地植物的窗口,在不同的季节它还是一处绝佳的赏景之处,成为代表城市的一张名片。

项目背景
Project background

南通植物园位于狼山风景区内,温室是植物园的核心景观名片和游览节点,承载着地域植物和特色植物的收集展示、游览互动、科普教育等功能。

▼区位分析

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

国外建设温室的历史悠久,现存最早的铸铁玻璃温室——巴黎植物园,始建于1626年。我国温室起步较晚,进入21世纪后,以中科院华南植物园温室为代表的一大批大型展览温室,随着各地植物园的建设应运而生。近年来,主题温室逐渐成为“微度假”空间,商业、办公空间的跨界新宠。

▼项目外观

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▼鸟瞰图

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

项目难点
Project difficulties

作为植物园中最瞩目的建筑,造型上需具有一定的昭示性。同时建筑要满足科普展示的需求以及植物生长对物理空间高度、温度、湿度的需求。如何在满足结构和空间合理性的基础上,同时满足人们对审美的追求,打造不一样的观赏体验,成为设计团队重点关注的问题,并希望通过设计反映出南通特有的城市气质,绘制出“江海联动,千帆竞发”的生态蓝图。

▼南通植物园温室是植物园的核心景观名片和游览节点

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

设计概念
Design concept

狼山风景区坐落于长江边,唐代高僧鉴真第三次东渡日本曾在狼山停留避风。简和建筑以“轻舟”为设计切入点,建筑造型中间低,两头高,在中间划出一道完美的弧线,恰似一叶扁舟;“渔网”般的表皮,将结构框架编织在一起,近看让人联想到渔翁的“斗笠”和张开的“渔网”,远观结构消隐了,只看到鱼鳞般的表皮在水面的倒影下闪闪发光。

▼恰似一叶扁舟

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场地与造型
Site and shape

温室面积只有3200平方米,规模较小。然而与常规单个温室只摆放一个气候区植物不同的是,本温室需要同时容纳热带雨林区、鲜花展示区、沙生、多肉植物展示区。如果进一步划分空间则每个馆面积过小,在同一个空间则难以同时满足不同植物对湿度的要求。

▼生成分析图

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

为回应以上问题,设计团队采用 “马鞍”型屋顶,两端高起的是气候差异较大的雨林区和沙生植物区,中间较矮的部分是作为过渡的四季花卉区。通过屋顶的变化,减少不同湿度空气的流动,起到隐性的“屏障”作用。

▼平面分区图

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▼气候分区图

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

建筑屋顶最低点高度为3米,屋脊中线高度16米,最高点20米,在这个高度区间内,既能满足大部分植物的生长空间,也不会因为屋面太高造成暖空气聚集,能源浪费。

▼屋顶沿着屋脊线发生“扭转”

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

屋脊线是一段正圆弧,沿四边形对角线的方向展开。在内部空间的设计上,建筑师采用 “螺旋线“主题创造 “螺旋变化”的空间体验——屋顶沿着屋脊线发生“扭转”,逐渐从屋面过渡到立面,空间的维度被这种扭转打破,正如生命从简到繁不断生长的过程。

▼螺旋线生物-建筑剖面的扭转线条

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▼屋面近景

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流线与空间
Streamline and space

室内流线借 “峰回路转”的造园手法,通过人造山体打造室内地形。地面的主园路和二层的次园路立体贯通,空间张弛有度,丰富了游览空间,延长了游览路径,打造丰富多维的观赏体验。

▼景观分析图

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建筑整体为门式框架结构。由南北跨度30米,东西向间距6米的17品框架扭转形成3200㎡的无柱空间,保证视线最大程度的开放性。在三维扭转面上,幕墙龙骨“嵌入”到结构框架龙骨中,形成“合力”共同承受自重及其他荷载。这种方式既有利于结构计算,又减少了主次龙骨之间的层次,使结构更轻盈,室内外视线更通透。

▼室内效果

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特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

工程化思维优化幕墙设计
Engineering thinking to optimize curtain wall design

植物园温室中采用透光率很高的双片超白夹胶玻璃,尽可能减少对阳光的过滤。首先通过对三维扭转面曲率的分析,考虑到玻璃自爆和替换的可能性,选择用三角面平板玻璃拟合的方式实现玻璃扭转效果。

▼幕墙体系图

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▼幕墙和屋面近景

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在玻璃划分的控制上,最初的想法是沿形体长边为法线,均分短边,用近似等边三角形划分玻璃。这种方式的好处是玻璃切割简单,块面较美观,缺点是玻璃面积会差异较大,且玻璃划分的逻辑不能遵循幕墙线条的走向,会出现一些被“截断”的小块。

▼玻璃划分控制

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设计团队调整了思路,改为沿立面竖向线条方向为法线分隔玻璃,采用45°近似等腰三角形的方式划分玻璃,尽可能地延续立面原有的幕墙线条,减少了小玻璃的产生,并且大部分玻璃都可以控制在2.5㎡以内,满足规范对顶面玻璃面积的要求,通过标准化的控制减小了施工难度。

▼幕墙细节

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不同场景下的开窗排烟设计
Window opening and smoke exhaust design under different scenes

温室立面开窗的设置,既要满足不同气候模式下通风换气的需求,又要满足消防对排烟面积和开启角度的要求。设计师发现温室最大的问题不是不够热,而是在夏季由于通风不利带来的“过热”。

▼幕墙窗扇示意图

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

在本项目中,设计师在立面不同位置设置了不同的开启方式来应对:低区立面上的开启扇为平行四边形,采用特殊铰链的上悬窗,主要满足平日进风的要求,空气进入后通过屋顶的开窗产生气压差,空气自然上升送走顶部的热气;山墙倾斜面上长方形窗顺应热空气流动的方向,采用双排下悬的开启方式,使排烟通风效果最大化。顶部的三角玻璃,外开形成韵律感的“鳞片”,在满足功能需求的同时兼具美感。

▼低区立面采用平行四边形开窗

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▼顶部的三角玻璃

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特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

消防与疏散大有文章
Fire fighting and evacuation

温室在设计规范中属于工业建筑范畴,但展览温室在消防上参照公共建筑中的展厅进行设计。为实现室内天幕的纯净效果,一方面不设喷淋和火灾报警系统,而采用消火栓和排烟窗的形式,另一方面,通过与当地消防部门的沟通以及《建筑设计防火规范》中关于展厅防火分区的相关规定,使整个温室属于同一防火分区。

▼消防与疏散

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▼户外平台

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隐藏之处的匠心设计
Ingenious design in the hidden place

温室的核心功能是冬季保温。温室后面附属机房楼里的锅炉在冬季提供循环的热水,通过沿立面一圈的散热器形成“保温衣”。这些散热片藏在幕墙内侧的管沟中,被植物遮挡,难以察觉。除了冬季保温,夏季也需要通过空调系统调节温度,本项目采用舒适度更高的地送风。

▼管沟位置图

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

▼管沟位置平面图

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

夏季温室除了要考虑通风,还要考虑遮阳。温室电动遮阳帘的位置正好避让开每跨中间一排开启扇,避免风雨可能带来的损耗。

电动遮阳帘

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细节设计实现整体美观度
Detail design to achieve overall aesthetics

温室立面采用竖明横隐玻璃幕墙系统,屋面的扭转面采用隐框式幕墙系统。由于规范不允许设置全隐框幕墙,幕墙设计时候在六块玻璃交汇的点上设置了直径仅100mm的银色扣盖,这样既满足了规范的要求,视觉上给人全隐框幕墙的感觉,又可以通过扣盖减少6块玻璃交接的时候带来的施工误差。

▼仿隐框式幕墙

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同样的思路也被应用在钢结构的交接上。三角玻璃面内侧的龙骨在交接的时候,6根工字钢焊接在一个点,难以实现施工现场的可控和视觉的美感。设计团队在交接的地方设计了一个小“转盘”,圆盘与其中两根钢梁焊接,并预留四个耳板,其余四根工字钢依次跟这个耳板铆接。这样既解决了施工误差的问题,给系统一定的“冗余度”,也让这个交点视觉上更美观。

▼圆盘

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结语
Conclusion

南通植物园温室虽然只是一个3000平米的小品,之前也很少有人关注过这个“冷门”的设计品类。简和建筑从零开始,通过大量的案例学习,不断的细节打磨推敲,使作品日臻完美。希望这座水边的温室,正如它守护的植物一样,用旺盛的生命力,给人留下瞬间美好的感动。

▼夜景

特殊铰链安装视频(特殊铰链直弯)

▼施工过程

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▼总平面图

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▼一层平面图

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▼立面图

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▼剖面图

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