玻璃連接——多向、變角度可調節器。支承牛腿將玻璃荷載直接傳到主結構上,構件之間設計了彈性伸縮,用以調整腹板與球頭之間的距離,且能適應屋面變形。優點是安裝靈活、施工方便,且定位準確。
十字連接件與力的傳遞,通過一對上下轉盤上的兩個支臂來調整三維夾角,解決了主鋼架牛腿與玻璃外表面間夾角不斷變化的問題。十字連接件通過球頭把力傳遞給牛腿,直接作用在主梁上。受力合理,安全可靠。
正確安裝好各支承梁,調整尺寸、角度。放上玻璃,壓塊壓住中空玻璃,中間用螺栓與鋁合金腹板緊密連接。可調墊塊可以滿足兩塊玻璃之間的水平夾角要求,從而達到大劇院整體玻璃曲面的外觀。玻璃框在各邊調好固定后,不會產生位移,比傳統的單一粘接方法牢固、安全可靠。玻璃的各邊可以平放在這個鋁合金承重平面上(微調塊),均勻受力。
等壓倉——在壓緊塊與清洗支座間做一小通道。利用清洗軌道向外開一單向小孔,達到等壓目的。每條玻璃邊布置壓簧、拉簧各一件,確保倉內與室外實時等壓。
“夢之節點”可完全適應來自雙方向漸變的角度。
桿件上的轉動壓塊使相鄰玻璃板塊可適應建筑曲面的任意夾角。
通過壓塊插入中空玻璃縫隙中形成類似半隱框的連接構造,大大增加了巨片玻璃板塊的安全度。
分離式體系連續、清晰的將各功能層完整覆蓋在復雜的殼體表面。
連接構造是基于結構計算簡圖假定、安裝需求、建筑功能等綜合條件提出的,最終的設計可以清晰看到最初的構思。
經過一輪一輪看似永無止盡的計算、分析、試驗、論證后,抽象的、模糊的方案被逐漸細化、量化。在加工樣件后試裝在等比例模型上不斷推敲,聽取各方的意見后,多次的否定以及再次否定,就漸漸變成了現在大家看到的樣子。
就這樣,6700多平方米的玻璃幕墻和屋頂,用1126塊的不規則四邊形超白中空夾層玻璃所擬合,配置為8mm+1.52PVB膠片+8 mm+15A+12 mm,全部使用半鋼化“純平無斑”玻璃,玻璃外表面上噴涂納米材料,易于清洗。玻璃幕墻分格從下到上,由大到小,傾角各異,玻璃與鋼結構的固定與連接節點也互呈夾角,且1300多個夾角又各不相同,這些節點既要在風、雪、自重、地震荷載作用下,必須牢固支承玻璃確保強度,又要按弧面曲率變化調節角度,更要隨著蛋殼的運動,玻璃也要“活動”起來。經過一輪又一輪的方案設計,我們用機械手段解決建筑構造設計,以不變應萬變的理念,研發出的多功能萬向玻璃幕墻支承結構的“夢幻節點”。用這1054個方向可調的“夢幻節點”,與鋼結構上挑出的1216條牛腿相連(有些邊緣節點不需調節),玻璃通過這種鉸接形式支承在鋁合金梁上,光滑擬合了橢球曲面,成功地解決了節點存在“固定”與“轉動”的矛盾,巧妙地克服了這一大難題。
我們認為,在滿足建筑立面外觀要求的同時,安全可靠尤為重要,安全操作也是項目成功的必備條件。
國家大劇院采用浮式壓塊玻璃幕墻技術,加上可靠的“夢幻節點”,既能滿足不同的角度,又能最大限度釋放玻璃安裝應力。而玻璃縫采用傳統的硅酮密封膠技術加內聯通管,消除了因溫度變化產生的壓力差,使密封效果更佳。
后來,安德魯讓我做了一個單元的 “夢幻節點”,作為2004年在京舉行的建筑雙年展專用展廳內唯一的實物展出。大劇院工程中與安德魯大師合作,他對工程的細心程度更令我吃驚,我們在大師的苛刻要求下才能想出更好的辦法,使工程更加完美。
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