港故宮博物館方鼎造型外牆古樸 採用4022件獨特鋁板

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香港故宮文化博物館主體建築局部外牆。網上圖片
香港故宮文化博物館主體建築局部外牆。網上圖片

【星島日報報道】北京故宮博物院在內地以外的第一個故宮項目,香港故宮文化博物館主體工程已經完成,內部裝修工作正緊鑼密鼓地進行,將於今年11月竣工。內地《澎湃新聞》報道,承建商中建集團表示,這次施工是一次全新的挑戰。博物館整體外形借鑒中國傳統器物設計「上寬下聚,頂虛底實」的美學追求,呈現出方鼎造型,清水混凝土外牆與「素顏」狀態中,鎚敲出富有年代感的肌理紋路,呈現出像城牆古樸厚重的底蘊。

承建商人員解説,在施工興建過程中,中建國際抽調技術和管理骨幹組成班底;在全球範圍內採購優質的建築材料;運用巨型鋼混凝土斜柱和斜面大體積清水混凝土的高難度施工法;利用自主研發的智能工地平台系統賦能工程管理;應用BIM技術進行項目設計、施工及運維的全生命周期干預,確保工程質量和施工效率。同時,鑑於項目的特殊地理位置以及博物館結構要求,精心設計並高質量完成防風防震系統、機電及消防系統等,為故宮文物的保護創造重要的環境條件,在興建過程中,已經獲得包含工程、安全、環保等範圍的11項大獎。

故宮館主體建築局部外牆博物館整體外形借鑒中國傳統器物設計「上寬下聚,頂虛底實」的美學追求,呈現出方鼎造型。為了實現這一設計追求,項目大量採用高精度的懸臂倒掛結構,形成斜度高達1:3的清水混凝土外牆。故宮館外牆清水混凝土總面積達11000平方米,這是香港第一座高傾角、大面積的傾斜清水混凝土外牆建築結構。清水混凝土作為具有現代主義的建築表現手法,因不加修飾,呈現混凝土的「素顏」狀態,很有表現力。中建國際在並非單純展現建築原始狀態,而是在澆築之後,用人工鎚敲出富有年代感的肌理紋路,呈現出像城牆一般原汁原味、古樸厚重的底蘊。

為貼合紫禁城琉璃瓦、紅牆等視覺元素設計,在外牆中還採用了飾面鋁板、玻璃幕牆、天然漸變鐵飾面板這三種形式的預製構件,使得外牆流光溢彩。為追求這種美感,需要付出很多努力。比如,在外牆部分共採用了4022件飾面鋁板,它們設計各不相同,每一層鋁板的曲面均由不同的圓柱體橫切面組成。為了縮小誤差,呈現最佳效果,團隊對每一件鋁板的支架都進行了尺寸微調。在這過程中,BIM技術輔助生成每個構件的加工圖紙,大幅提高了出圖和生產的效率,節省時間、避免了誤差造成的返工。故宮館主體建築外牆飾面鋁板BIM技術參與全程為了提高效率, BIM技術應用到項目全過程,實現了施工過程中的科技賦能,從圖紙設計、工廠生產到現場施工,從方案模擬、進度計劃模擬、施工檢驗等,都實現了BIM模型出圖。

故宮館建築信息模型BIM即建築信息模型,是用3D圖形來展示項目的整體情況。建築的施工涉及到諸多專業領域和無數圖紙,而其中某一項的細微修改都有可能牽一發而動全身。中建國際在中全程使用BIM技術輔助之後,任何一項數據、工序的改動,施工人員都可以一目了然。承建商解説,在項目興建過程中,3D實景模型和3D點雲模型精準匹配檢測安裝質量,通過量化檢測檢查安裝誤差,測量結果均達到了團隊規定的「3mm誤差以內」這一現場施工精度標準,大幅提高了施工質量與效率。

建築團隊還運用了最新物聯網技術,隨時檢測項目安全環保情況,從而強化現場管理;應用光纖實時監測系統,監控重要結構安全情況;3D激光掃描系統則用來形成完整完工模型,檢查結構缺陷; AI人工智能監測系統也貫穿整個施工過程,及時關注現場的不規範行為,確保施工人員安全和項目的順利進行,同時還有智能化的火災預警,做到防患於未然。

博物館選址三面環海,其地理位置的特殊性,使得在設計之初便考慮了對於颱風的防範,在原基礎上放大2.8倍進行結構設計,經計算可抵抗高達273km/h風速,對應蒲福風級表中的17級,即現有最高的風速級別;在外牆及室內牆身中更是運用GRC材料(玻璃纖維增強混凝土),在減輕重量的同時,使得外牆抗拉、抗壓強度大幅提高。

由於館內部結構特殊,消防、展覽、保安方面要求有一套複雜的機電系統予以保障,包括樓梯增壓系統、動態排煙系統、振動監測保安系統、紅外入侵報警系統、中央電池照明系統等等。例如在消防系統的設計上,建築團隊在中採用了預動式花灑灑水系統、Novec 1230潔淨氣體滅火系統、遠射程花灑灑水系統三套不同的消防系統協同工作,一旦發生火災,可以在及時滅火的同時保證館內設施和文物不受破壞。同時,文物和展品的保存對環境的濕度、溫度要求極高,而在博物館這樣大而分散的空間中,想要實現精準控制十分困難。團隊對超過8000個閥門、1224個風嘴進行調校,最終實現館內冷氣溫度控制精度在+-2℃,濕度控制精度在+-5%相對濕度,保障未來在館內的文物與展品都能在最適宜的恆溫恆濕環境中保存。

建築團隊還充分考慮了訪客的觀展體驗。為降低密佈在展廳天花板上的機電管線及冷氣設備帶來的噪音,團隊梳理了每一條風管的排布,並在每一根吊頂絲杆上加裝了避震彈弓,而且管線穿過牆上的每條縫隙都用石膏板封閉。整個故宮館的展覽廳噪音要求都達到了NC30的標準,讓訪客可以靜下心來鑑賞展品。



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