专题丨材料的极致运用，赋予设计新生！

来源时间为：2021-12-07

专题丨材料的极致运用，赋予设计新生！

2021-12-0703:03:54来源:

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导读

玻璃在建筑物外墙可以高度提升建筑物的外观美感，耐久性优于其它的建筑材料；混凝土（水泥、砂、石和水）则原材料丰富、具备良好的可塑性，工程应用中加入硅灰、纤维和聚合物等可提升混凝土的综合性能。随着混凝土、玻璃材料的技术成熟、创新应用，我们可以明显看到材料带给建筑的“新生”。

张家界世茂云城：“U型玻璃”作为一种新型材料，造价上更容易控制，施工上更容易把握，可大大缩短工程时间。

长沙.旭辉.雨花郡：UHPC混凝土超高的耐久性和超高的力学性能使得本设计的抽象的双曲面造型得以实现。

马鞍山信达·公园郡：建筑采用玻璃幕墙系统深化立面，主体为三层体量的空间转换，扩大景观前场，整体展现轻盈、通透、漂浮的体态。

无锡金茂霞客岛生态城：项目所用材料-玻璃纤维增强混凝土GRC，具有其极高的易模性，将下部结构完美的包裹并呈现山形的曲面造型，配合LED灯光打造情景效果。

湛江卓越维港销售展示中心：景观建筑材料的极致运用，建筑立面景观化，设计首层局部架空，打造城市公共活动空间。

01

张家界世茂云城

“U玻”参数化立面设计研创

??项目档案

项目地点：湖南省张家界市永定区

开发商：世茂集团

建筑设计：上海霍普建筑设计事务所股份有限公司

景观设计：请联系我们

室内设计：请联系我们

工程主要用料：U型玻璃

总占地面积：163500㎡

总建筑面积：600000㎡

画境般的优越区位

项目为大型综合开发规划设计，意在打造澧水滨江花园社区，创造生态、健康、亲子的居住新高地。打破常规的束缚，在繁城之中回归自然本真，在建筑中融入山水气韵和现代美学。

△设计师手稿

“U玻”的参数化设计

研究“U玻”的材料属性发现只有通过对其进行竖向倾斜和平面旋转的方式才能实现参数化设计。

“U玻”的竖向倾斜设计，为了保证“U玻”的结构稳定性和材料安全性，倾斜角度需控制在30度以内。经过多次尝试，反复推敲，发现当控制倾斜角度在2度到10度的时候可以保证较好的立面效果，通过对比立面基础参数变化效果，最终把3度做为“U玻”的倾斜角度。

△U玻”倾斜角度展示

“U玻”的平面旋转设计

对旋转角度进行参数调控，将“U玻”由中间向两边等距排列并依次水平旋转固定角度。

通过电脑参数模拟发现，当仅对单层次的“U玻”进行旋转时，其形成的参数效果不够理想，于是设计将“U玻”镜像交错，并将其作为组合，形成了两个层次的参数变化，形成较为理想的参数化编织视觉效果。

△GH电池图

△单排“U玻”效果

△双排“U玻”效果

输入建筑的面宽长度，通过参数调整观察不同间距形成的立面效果，发现当间距控制在700mm到950mm的距离时，立面上形成更为明显的实虚变化，最终确定以800mm为最优间距。

△不同间距下的立面效果图

通过模拟每组的旋转角度发现，当递增参数角度大于等于每4度时，边缘处的“U玻”会发生碰撞。同时当旋转角度小于每1度时，则会导致立面上的渐变效果不够明显。为了保证最好的实虚变化和施工难度把控，最终选择2度为每组“U玻”的旋转角度。

△U玻”立面造型效果图

优雅流淌的立体美学

在建筑顶部的弧形塑造上，设计并非采用简单的平面弧形，而是采用了三维立体弧形的设计。

△正面整体成模

为了平衡铝板材料的成本与造型，首先通过控制每块铝板宽度在卷材的最大裁切宽度1200mm的范围内，避免了非标准的铝板板块，控制成本，而后通过铝板整体折边的成品技术保证了三维曲面的弧形檐边无缝无胶的精致效果。弧形造型两端的两块收口铝板，为了保证高精效果，特别定制了转角整体成模的铝板材料。

△侧面整体成模

由于参数“U玻”与铝板的交接收口每个都不相同，为了保证交接，每块铝板均提前开孔，开孔的角度均不同，以符合参数“U玻”的角度。通过以上几点最终形成了精致且富于变化的弧形屋顶效果。

材料与工艺

“U玻”作为一种新型材料，因其对环境的友好性，使其具有天然的绿色建筑和节能属性。而在种类和生产上，已经形成了很成熟的产业链。使其在造价上更容易控制，施工上更容易把握，可大大缩短工程时间。

△现场施工定位及安装

以本项目为例，共使用了348块磨砂面超白“U玻”，单元“U玻”高度5600mm，宽度400mm，法兰100mm，厚度7mm。

△单块“U玻”尺寸及工艺

出于经济成本的考虑，“U玻”在造价和施工时间上都发挥着其自身的优势，造价低，安装仅在5天内完成。最大化的节省了施工周期和人工成本，并可为项目预留足够的调控时间，极大降低了项目的风险。

△剖面构造图

技术图纸

△正面“U玻”定位

△侧面“U玻”定位

02

长沙.旭辉.雨花郡

超高性能混凝土UHPC在新建筑中的碰撞

??项目档案

项目地点：湖南省长沙市雨花区

开发商：旭辉集团,旭辉长沙事业部

建筑设计：请联系我们

景观设计：请联系我们

室内设计：深圳市尚石设计有限公司

工程主要用料：超高性能混凝土UHPC

总占地面积：127000㎡

总建筑面积：607000㎡

长沙旭辉·雨花郡项目秉持CIFI的精神内核，以简练的设计手法赋予空间以灵魂，契合当代高端住宅回归自然本质和人文精神的诉求，为业主搭建和自然生活沟通的精神桥梁，守护最初的梦想、激发社区的活力、释放心中的自由，营造未来人居生活场景，传递“生活之上，不负美好”的生活理念。

抽象艺术的表达

设计师将现实世界的造型予以简化，用更具有美感的形体和线条变化、重复组合等抽象的表达方式来表达一种全新的建筑形象。

△悬挂的柔性曲线翻转成拱

△比例推敲

△镜面反转，平行空间

拱的运用

在中西方建筑历史中，拱结构都扮演者重要的角色，作为一种解放内部空间跨度和高度的久远建筑结构体系，自古以来就承载着建筑与结构的双重角色，随着新技术、新材料的发展，在现代建筑中拱结构也被广泛的应用和发挥。

新材料的运用

建筑的造型依赖于一种新型材料的运用-超高性能混凝土简称UHPC，它超高的耐久性和超高的力学性能使得本设计的抽象的双曲面造型得以实现。

建筑的双曲面造型呈现使用一种新型的材料UHPC:超高性能混凝土，也称作活性粉末混凝土，是过去三十年中具有创新性的水泥基工程材料，实现工程材料性能的大跨越。

??相较于传统的GRC材料，UHPC拥有更好的耐久性和质感呈现；

??相较于铝板钛锌板等金属质感材料所传达的纯现代气质，UHPC更加的契合项目用现代材料演绎经典建筑语言所传达的优雅调性。

浑然一体的入口设计

入口的设计充分运用建筑主体立面设计的元素，同样采用弧线和拱形元素，流线型的造型让入口与建筑主体浑然一体，白色超高性能混凝土材料与高透玻璃，相互映衬，打造一个造型简洁，识别性强的销售建筑。

△主入口效果图

建筑不仅是空间的营造，也是艺术，历史的延续。传统的造型与艺术在历史的长河中一直在创造着它在这个时代的价值。销售中心与这一传统结构形式的结合与重塑，让这一传统结构焕发出新的活力。

技术图纸

△一层平面图

△二层设计图

△北立面图

△东立面图

△南立面图

△西立面图

△剖面图

室内设计

03

马鞍山信达·公园郡

玻璃幕墙系统深化立面

??项目档案

项目地点：安徽省马鞍山市雨山区

开发商：信达地产,马鞍山信安企业管理有限责任公司

建筑设计：UDG联创设计

景观设计：请联系我们

室内设计：请联系我们

工程主要用料：玻璃幕墙 铝板

总占地面积：270000㎡

总建筑面积：560000㎡

信达·公园郡鼎立首席热土城南新区之上，瞭望一城所向的地脉价值，在都会生活圈里，尽享一城的丰盈与繁华，致力于为马鞍山带来一座崭新的人居封面之作。

设计上体现了现代风格简洁极致的细节美感，银灰色铝板搭配玻璃幕墙营造出独有的格调和艺术情怀。建筑整体显现出一个干净纯粹，利落现代却又不失细节的立面形象。色彩以银灰色及超白为主调，精致细节的现代艺术感悠然而生。

设计建筑为三层体量，顶部悬挑，底部两侧互相错动，建筑外廓采用铝单板大檐挑出，用玻璃体搭配造型，带来强烈的浮动视觉冲击力。从入口到建筑主体，开阔的镜面水幕夹着硬质铺装道路，形成宁静肃穆的空间氛围。

形态生成

项目根据周边地块情况，建筑采用三层体量的空间转换，扩大景观前场。采用玻璃幕墙系统深化立面，整体展现轻盈、通透、漂浮的体态。

功能分析

场地内部引入道路设置商业街，满足后期商铺使用，建筑主体为三层体量，平面布置为空间分隔的可变性预留了条件，未来商铺业主可根据实际需求灵活变动

建筑材料

设计在立面上，采用标准化预制构件实线悬挑，曲线，动感、圆弧的流线，整体立面犹如微边框数字全屏，顺应科技美学的当代趋势。外边缘采用超薄的银灰色铝板挑檐，暗藏有LED灯，夜晚透光，大面积超白玻璃幕墙与水环境叠加，强化超流体建筑的反重力感。

04

无锡金茂霞客岛生态城

曲面造型营造半室外空间

??项目档案

项目地点：江苏省无锡市江阴市

开发商：金茂集团

建筑设计：水石设计

景观设计：请联系我们

室内设计：请联系我们

工程主要用料：玻璃纤维增强混凝土GRC

总占地面积：362533.33㎡

总建筑面积：369700㎡

回归滨水文化空间

基地位于中国江阴市徐霞客镇，毗邻徐霞客故里及徐霞客博览园，拥有深厚的历史文化底蕴与丰富的生态湿地资源，是全球探险者的精神原乡。

醉在山水之间也

映山入水，建筑仿若水面倒影里的山水画卷，同时更加丰富了建筑底部的活动空间形式，妙趣横生。

△意向生成

△山水交融一体

抬升——打开视野、归还场地

底部的活动空间与展厅通过架空的形式，形成“博物馆——架空展览、水景空间——霞客府”之间的视线通廊，

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