【BCW】金立大厦，好设计的自我修炼

01 

FIRST MIND SET 初心

我在VS-A从事设计工作已经有6年了。到目前为止，我参与了VS-A大大小小很多项目，在我看来已经没有哪些任务和工作是我没有经历过的了。在众多的项目中，我想谈谈金立大厦项目，它可以算是造就了现在的我的一个基石。

02 

GIONEE TOWER   金立大厦

金立大厦是一个办公总部项目。这是我加入VS-A一年多以来第一个从初步设计阶段开始介入的项目。这栋大楼的所有者是金立(Gionee)，在当时是一家智能通讯设备公司。这个项目是金立的第一个自持办公大楼。

主建筑师刘少毅是一位年轻建筑师，他带领的团队在多次建筑竞赛中获奖，那时刚成为筑博的高级建筑师。金立项目对我们来说创造了许多第一次，因此我们工作得更努力，更有激情。

金立大厦是一座高约110米的独栋建筑，虽然与深圳的天际线比起来是相对较小的项目，但它比许多项目都复杂。在本文中，我将回顾幕墙设计中具有挑战性的方面，以及我们是如何开展设计的。

03

COMPLEX FACADE WITH GEOMETRIC RULES 

复杂几何立面

在金立大厦的标准平面中，幕墙外轮廓线为规律的锯齿形状。转角部位的幕墙外轮廓则为弧形，将两侧的锯齿状幕墙连接起来。与此同时，幕墙的竖框并非垂直的，而是在三维空间呈约85度倾斜，各楼层的幕墙外轮廓线随着楼层向上逆时针转动，因此各楼层平面的锯齿状轮廓并不相同。由于建筑复杂的几何规则，沿着曲面转角部位的竖框形成一个翘曲表面。

Geometric rules of standard facade ?VS-A.HK

Regular Part 常规幕墙

在常规幕墙部分，我们提出采用梯形横梁而非L型横梁构成的单元式幕墙系统。

Facade geometric rule and trapezoidal unit plan ?VS-A.HK

提出梯形横梁单元板块的第一个原因是，锯齿状造型的深度其实并不深，因此虽然增加了单元板块的横梁尺寸但是实际增加立面系统材料并不算多，是可以接受的。第二个原因是，使用梯形横梁单元板块可以简化各楼层楼板的施工，降低施工误差。此外，梯形横梁单元板块更易于现场安装，因为幕墙单元板块间的接口位置比L型横梁板块更简单。

Trapezoidal facade unit and simple slab outline ?Gionee

我们设计了一种特别的梯形横梁，使其能够安装在玻璃框架上，同时还能满足插接需求。此外，下横梁还采取了加固措施能够承受上人荷载。

Trapezoidal transom assembly ?VS-A.HK

Corner part 转角幕墙

根据原几何规则，转角部位形成双曲面。然而，采用双曲面玻璃，其成本大约是平板玻璃的4倍。因此，我们决定使用平板玻璃来降低建筑成本，并研究如何优化原有的几何形状。

Corner geometry options ?VS-A.HK

Prashanth Raghunath 在该项目的复杂几何优化中发挥了重要作用。利用Grasshopper，他将初始的几何体（Type1）和我们的5种平面玻璃转角几何体方案（Type 2~6）模拟出来。在与建筑师讨论后，我们最终选定了第6种方案，在这个方案中玻璃不会被分割成三角形。

Corner geometry options analysis ?VS-A.HK

将现有的双曲面转换为矩形平面单元时，又出现了一个问题：单元板块之间存在非平行的间隙。这是一个视觉上不太有利的结果（建筑师已经认识到并接受了视觉上的结果），但这一结果会提高单元式幕墙系统的插接对齐的容错性。

由于插接的容差大，我们用半单元式系统解决了转角幕墙的细节问题，其本质上是一个构件式系统，而不是一个完全的单元式系统。在幕墙承包商的投标阶段，很多承包商都针对这个部分提出了自己的解决方案。一些承包商补充完善了VS-A的半单元式系统，但也有很多提出单元式系统的解决方案以保证幕墙的一致性和施工效率。

一些承包商提出可以调整横梁的位置以允许单元板块之间有较大的容差，还有一些承包商建议对齐横梁之间和立柱之间的每个接缝连接点，这样每个单元板块内的横梁和立柱始终是不对齐的。最终，选定了亚厦提出的单元式系统方案。

在招标过程中听取承包商对同一设计问题的看法和解决方案也是一种宝贵的学习经验。

Regular part and corner part of Gionee tower ? BY建筑摄影

04 

MORE COMPLEX FA?ADE WITH FREE FORM   更复杂的自由曲面

项目的复杂性还不止于此。虽然主要的塔楼立面遵循着清晰的规则，建筑师还想在此基础上增加两种自由形态曲面。

一个是延伸标准立面的底部，使其看起来像是姑娘随风飘舞 的裙 摆 ，自然地创造出大堂入口的雨蓬和入口空间。另一个是在位于塔楼中部的空中观景平台与标准幕墙之间形成一道顺滑的过渡曲面。

这两种自由形态曲面都是用Rhino软件形成的双曲面形态，每个锯齿形曲面模块之间没有通用的几何规则。由于建筑师想在两个部分都使用玻璃，通过几何优化来降低玻璃面板的价格是必不可少的。（双曲面玻璃太贵了!）

然而，选用最经济的平板玻璃来作为替代并不能解决问题，因为这两种自由曲面都包含相对较大的曲率，而建筑师想使用最大尺寸的玻璃面板以最小化可见接缝。

Skirt Part 裙摆幕墙

Robert-Jan 认为每一个与裙摆褶边对应的曲面都可以被优化为由平面与圆锥面相切形成的单曲面。而且，建筑师提出：希望裙摆的底部边缘是简单而纤细的线条，而非锯齿状或厚重的。 基于这些复杂的设计条件，Prashanth 提出 了一种可 以普 遍应用于每个褶边的几何规则，在这个规则下，常规幕墙的锯齿形间隙将随着立面向裙摆边缘延伸而逐渐减小。

Geometric optimization rules for skirt part – cylindrical geometry ?VS-A.HK

此外，为了达到纤细裙摆的视觉效果，支撑幕墙的次结构被设计得最小，次结构的位置距离裙子的边缘越高越好。同时，我们为裙摆立面设计了朝着裙摆边缘逐渐变细的竖框。最终，金立大厦的雨蓬虽然与北京的中信大厦类似，但它更轻盈更平滑，仿佛在风中飘扬的裙子。

空中花园大堂的底部多曲面比裙摆幕墙的曲率更高。此外，随着幕墙接近空中花园大堂边缘，曲率半径逐渐减少到零。基于这些原因，很难像裙摆幕墙一样提出一个单曲面形式来解决这个问题。Robert-Jan 和 Prashanth 希望能够将其优化成圆锥曲面，他们花了很长时间朝着这个方向进行研究。

Geometric optimization rules for the bottom of sky lobby – conical geometry ?VS-A.HK

圆锥曲面在几何角度上来说是一个单曲面。然而，当涉及到玻璃生产制造时，圆锥曲面被视为等同于多曲面。因此，虽然我们提出了几何优化方案却没有降低成本。但是，与原始的自由曲面相比，圆锥曲面提供了更有序的视觉效果。因此，建筑师还是接受了我们的几何优化建议。

然而，关于用玻璃制作这个圆锥形幕墙的想法，从投标阶段开始幕墙承包商就有很多顾虑。最后，承包商成功说服业主使用铝板作为替代，他们给出的原因是玻璃面板制造难度大，成本高，安全性不可控。这部分的最终呈现效果与建筑师的初始意图略有不同，但并没有严重影响整体的建筑形象。

05  EPILOGUE 终章  

通过金立大厦项目，我学习到了很多，我相信这些经验让我成为了一个更好的幕墙设计师。我从项目中遇到的富有挑战性的问题中学到了很多，从 Robert-Jan 那里，他总是激发我新的想法，从出色的同事 Prashanth 那里也收获了很多。

最后，我想通过分享 Robert-Jan 在讨论金立项目时的一句话来结束这篇文章。 每当我做设计的时候，这句话总会浮现在我的脑海里：

There must be at least five reasons for this to be a good design.

View of Gionee tower ?BY建筑摄影