肖傳飛
摘? ? 要:本文將以某城市老港區的郵輪母港客運中心設計案例為研究對象,探討結合交通出行、城市傳播媒觸為一體的建筑工程項目現代化、智能化設計路徑,探索融合娛樂休閑場所、植入復合功能、室內外結構設計、建筑語言設計、密集人流設計的郵輪客運中心設計藍圖。希望以此篇論文為同行業者提供建議和參考。
關鍵詞:郵輪母港客運中心;建筑語言設計;室內外結構;建筑工程項目;交通出行
1? 前言
某郵輪客運中心工程項目中設置了臨時展覽區域、固定展覽區域、配套景觀漁區、商業購物區域、休閑娛樂區域(包括公園、游艇等娛樂項目和場所),其外觀由十八組三角風帆造型元素構成,自東向西順序排列,搭建出無支柱、大跨度室內空間。以門式鋼架作為單元結構設計方法,展現出收分變化的空間感、張力美學和工業藝術審美。
該郵輪客運中心工程項目的南北跨度存在差異,外立面的形狀和角度設計也呈現出自然差異性特征,為整體工程設計方案增添了趣味??瓦\中心室內吊頂顯露、突出主結構,鋼結構的外立面讓來往旅客欣賞到建筑設計的力學美。
2? 立面格柵和室外平臺設計分析
某郵輪客運中心工程項目所在城市位于西北季風帶中,工程項目南側毗鄰自然景觀優美的海港灣。為了展示港灣景色,客運中心南面采用了大跨度鋼結構的逐層室外平臺設計方式,北面在第三層建筑室外設置了海景觀賞平臺,保證了南面和北面室外結構空間的協調與融匯貫通。在觀海平臺上,搭建了半室外的屋頂,為旅客提供活動場地和休閑活動空間。陽光穿過鏤空的屋面,形成有趣的光影圖像,為工程項目營造了視覺美感。
十八組三角風帆造型,將海洋、公園、平臺的空間結構和視覺感受聯系在一起,排布錯位、粗細不同的垂直格欄和超長度的水平格欄相互映襯、疊加,為旅客營造移步易景的視覺美感??瓦\中心在南北方向上的高低平臺設計、寬度變化設計獨具特色,將大跨度平臺分隔細化為不同功能的空間場所,其中包括臨時和固定的展覽空間設計、發布會功能設計,成為客運中心室外平臺的設計亮點。
3? 采光頂和折型屋面設計分析
某郵輪客運中心工程項目中,采用了折型屋面設計方案,使用金屬、鎖邊直立屋面,從下而上依次使用了吊頂層面、隔氣層面、保溫層面、隔音層面、防水層面、金屬板層面,呈現實與虛差異化的界面造型。北側屋面使用了間隔放置的條形實體,以減弱陽光熱輻射;南側屋面搭建了鏤空的大跨度屋面架,營造明亮、寬敞的室外場所。
客運中心的采光頂也使用了上述實與虛差異化的界面造型設計方法,搭建玻璃頂面和間隔的條形實體,營造出流動變化、逐層遞進的光影視覺藝術效果。采光頂使用金屬鋁板作為條形實體材料,承重載荷和面板重力由主體鋼結構、耳板支座、龍骨支撐結構分擔。
由于外界溫度變化所產生溫度應力將影響屋頂結構承重性能,設計師需要綜合考慮到龍骨支撐結構的規格尺寸、安裝位置,盡可能減小數值偏差,并使用三維調節的構造節點,連接鋼結構主體和龍骨、龍骨和面板,以達到增強結構穩定性的作用效果。
在梯形鋼龍骨支撐結構最上端耳板開圓孔,下端耳板開水平長圓孔,自重和部分平面外的作用通過上端螺栓、節點板傳至主體鋼結構,下部的連接螺栓和節點板只傳遞平面外作用力,保證了梯形鋼龍骨支撐結構的長度可以自由伸縮。針對客運中心屋面的匯水面積大、傾斜角度大的問題,設計師優化了屋面的排水設計,以達到增強水密性能的效果,具體設計策略如下:一是,在客運中心屋面上添加了擋水板,采用了分段式排水方案,以避免屋面降雨積水沖垮屋面,保障屋面采光頂的結構穩定性。二是,采用了匯水池的設計方式,收集屋面雨水并經過排水溝輸送到底部的匯水池。三是,設計接水槽排水系統,以收集冷凝水和雨水,收集后的積水經過引導,流入天溝中。
4? 結構設計分析
在綜合、全面分析客運中心承重受力結構體系,考慮客運中心區域功能的基礎上,在聯檢大廳和登船廊道中間設置防震縫,聯檢大廳的混凝土結構框架與其上部鋼結構屋頂相分離——聯檢大廳設計為混凝土剪力墻框架結構,屋頂為鋼結構,廊道為框架結構。
聯檢大廳上部鋼屋蓋的跨中設置搖擺柱將軸力傳遞到下部混凝土結構中,其余支座均直接支撐于基礎。聯檢大廳下部混凝土結構長度約324m,寬度約81m。為滿足功能要求,混凝土結構部分不設置伸縮縫,而是根據收縮徐變和溫度應力的計算結果采取相應措施,以減小混凝土收縮及溫度應力的不利影響。聯檢大廳鋼屋蓋采用三維單層折面網格結構,水平投影近似矩形,屋蓋結構最高點達25m。整個屋蓋由18榀尺寸相同、中間V形下凹的結構單元構成(類似于門式剛架)。結合建筑功能的室內外分區,鋼屋蓋包含南北兩跨,北跨(室內為主)跨度55.8m,南跨(室外)跨度34.9m,中間通過鋼柱連接。屋蓋的豎向荷載傳遞通過傾斜的折面桁架傳遞給跨中的鋼柱和外側人字撐。北跨屋面跨度較大,面內次桿包含直腹桿和斜腹桿,桿端與主桿均采用鉸接;南跨屋面跨度相對較小,且建筑屋面全部鏤空,荷載較小,因此面內次桿僅包含直腹桿,桿端與主桿采用剛接。此外,折面的異形桿件為主要受力桿件,折面內箱形截面的次桿桿件則是主受力桿件的側向支撐,保證了主桿件的平面外穩定性并傳遞了屋面荷載。
使用中柱,將客運中心頂部鋼結構屋面與下部混凝土剪力墻框架相連接,中柱連接節點和構件截面的設計方案如下:一是,中柱設計為隱蔽式,置于幕墻結構中,因此需要桿件纖細、材質輕盈。二是,使用通高、通長的玻璃幕墻分割室外空間和室內空間。受到豎向承重力的影響,加之室外空間與室內空間跨度數值較大,中柱設計應注意不平衡彎矩問題。三是,在豎向承重力和拱效應的雙重影響下,應防范中柱水平側移的問題。設計方案中,采用了下部混凝土剪力墻接結構與頂部鋼結構相分離的結構設計策略,以實現鋼結構屋頂的直接傳力。最后,采用了搖擺式中柱的結構設計方法,達到縮短屋面跨度,直接傳遞豎向承重力的效果。
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