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摘 要:西樵纺织科技大厦建成于2017年，为一座近100米的综合高层办公楼。本文侧重介绍其基于地域气候特点、围绕“纺织”的主题与秉持生态环保的设计理念，运用干挂陶板幕墙、铝合金机翼外遮阳系统与植物绿墙的工程经验，以及简单介绍基于基地特点而采用地下连续墙、半逆作法内支撑基坑支护做法。
关键词:陶板幕墙;铝合金机翼外遮阳;植物绿墙;基坑支护
序言
西樵纺织科技大厦为一座近100米集办公、展览、公寓式酒店等功能于一体的综合高层办公楼。大厦于2017年通过竣工验收。
1.项目背景
西樵纺织科技大厦由佛山市南海区樵纺有限公司自筹集资建设，总投资额为2亿元人民币。项目用地位于佛山市南海区西樵镇西樵轻纺城东区，用地面积为4613.7平方米。
项目所在地广东省佛山市南海区西樵镇，为“中国面料名镇”， 是我国第二大纺织面料生产及销售基地，建设单位期望西樵纺织科技大厦能与周边建筑形成一个具有纺织产业效应的城市空间，并作为这一区域的地标，成为“纺织产业企业总部基地、技术研发基地以及创意设计基地，具备商务办公、产品展示、洽谈接单、电子商务于一体的现代都市型产业载体功能”。
2011年8月，设计团队受邀参加了西樵纺织科技大厦的建筑设计方案公开招标征集，设计方案中标。2012年6月，设计文件通过审查。2012年年底，该项目正式动工。2017年2月，大厦通过竣工验收。本人有幸参与了项目的建筑方案深化、施工图设计及工地配合的全过程。
2.项目概况
项目用地东侧紧邻西樵轻纺城南方技术创新中心，南侧为20米宽城市道路，西侧为宽10米的轻纺大道以及西樵镇中心涌，中心涌往西是广东西樵轻纺城片区，北面临宽15米的城市道路，与永利花园住宅小区隔路相望。
西樵纺织科技大厦集综合展览、商务办公、公寓酒店等功能于一体，是一座一类高层综合楼。项目建设用地面积4613.7平方米，总建筑面积33863.32平方米，其中，地下室建筑面积为6434.6平方米，建筑层数为地上25层，地下2层，总建筑高度（规划）99.85米。
西樵纺织科技大厦裙房与塔楼均为规则、实用的方形平面，功能布局具体如下：地下室用作停车库及设备用房，其中，地下2层设人防区域；地上1~3层布设办公及展览厅，设有会议室、报告厅与管理办公；4到8层为公寓式办公室，属都市型产业办公配套用房；9到22层为开敞的办公室；23层为屋顶花园架空层，设有屋顶游泳池，可远眺西樵山南海观音菩萨像，为人们提供开放的休憩场所；25层为办公室。主体结构为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，25层局部采用钢结构，钢桁架最大跨度21.8米。
建筑抗震设防烈度7度，建筑耐久年限50年。建筑主体结构选型为框筒结构，基础为钻孔灌注桩基础。
西樵纺织科技大厦的建筑外观为下部深红、上部黄色，色彩从下往上渐变过渡，外面包裹银灰色的铝合金竖向遮阳板，远看大厦，如同身穿黄衫红裙、外罩银纱、轻撩裙摆的少女，静立西樵中心涌一隅，遥望端坐于西樵山大仙峰的南海观音菩萨像。
3.空间与景观绿化设计理念
樵纺大厦周围人群活动主要围绕纺织产业展开：销售、购物、展览、办公、交流。人群活动意向在不同功能的建筑之间的公共广场空间进行转移。设计团队有意识在空间设计中把景观编织入内。
贯通东西的水平“绿轴”：项目建设单位同时持有东侧的南方技术创新中心物业，负责其管理、招租及日常维护。为实现日后使用与创新中心一体化的可能性，设计团队在大厦的裙房内布设景观通道——一条贯通裙房东西方向的“绿轴”：往东连接位于创新中心二层的中庭花园，往西直达西樵中心涌河岸；樵纺大厦首层中部设有架空公共开放空间，局部三层中空，活动人群搭乘自动扶梯到达大厦2层中庭，穿过天桥即可到达创新中心的中庭花园。
竖向立体“绿轴”：垂直方向上，设计团队为布设了一条由下到上的竖向立体“绿轴”，依次为：1-3层裙房设有架空公共开放空间及南、西向外墙种植植物墙，4层为公寓式酒店服务的户外屋面花园，塔楼10-22层间东南西北四向、每5层各设一个两层通高的绿化阳台，23层设有一带有游泳池的天面花园，在此远眺观音。立体“绿轴”的设置是考虑到高层建筑使用人群到达地面较为困难，为满足人们日常休憩、停顿的精神诉求而配置公共空间。
4.复合外墙系统
西樵纺织科技大厦的外观并未选用在高层建筑中常见的整体落地大面积玻璃幕墙系统。基于节能环保、突出纺织业业态主题的思路，设计团队在方案投标阶段，选用了复合外墙系统：外层遮阳，内层维护，开大面积的洞窗采光，内层色彩艳丽的实体材料覆盖如轻盈、闪烁的“鳞片”，外观别具匠心。
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其复合外墙系统主要选用了三种系统：（1）建筑塔楼及裙房主体维护结构为干挂陶板幕墙，裙房及二层通高阳台局部采用点式玻璃幕墙；（2）建筑四向陶板幕墙外装铝合金机翼遮阳系统，入口局部铝板造型；（3）裙房西南两立面局部设置植物绿墙。其中，幕墙系统的物理性能分级如下：风压变形性能4级，水密性能4级，空气渗透性能4级，平面变形性能为2级。
4.1干挂陶板幕墙
陶板幕墙起源于1980年代的德国。陶板采用天然陶土为主要原料，经过高压挤出成型、低温干燥及1100℃高温烧制而成。陶板的板芯为条形中空空腔结构，既减轻板材自身毛重，同时提高陶板的透气、保温和降噪的性能，绿色、环保。相对于石材幕墙，陶板成品质轻、难燃、保温、降噪的优点，板材成品尺寸精确、色泽温和，并保持陶土的自然质感。西樵纺织科技大厦选用红褐色、天然红、浅红色、土黄、杏黄、浅黄6个色号的陶板，由深入浅、从下到上渐变，以绚烂多彩的材质呼应“纺织”主题。
陶板幕墙采用无横龙骨的钢龙骨干挂陶板结构系统，基本结构由连接件、竖向龙骨、接缝件、扣件、密封条和陶板组成。板材厚度28毫米，表面质地带沟槽。板材的主要规格为高度400毫米，长度按立面尺寸划分，板长在900毫米~1500毫米之前。板材间接缝宽度：垂直竖缝8毫米, 横缝10毫米。
4.2 部分固定式的铝合金机翼遮阳系统
由于工程费用所限，本项目的外遮阳百叶系统采用了部分固定式的垂直式铝合金机翼（梭型）遮阳百叶。日晒集中的西、南两侧立面，铝合金百叶为可调式机翼，根据一年四季太阳仰角的差异，预设好机翼转动角度的自动控制模式，通过电机带动与调节机翼角度。东、北两侧立面为完全固定式的垂直铝合金遮阳。系统主要构件包括叶片、端盖、支撑构件（边框）、百叶连杆、建筑物连接件、电机（驱动系统）及控制系统。遮阳百叶叶片的截面宽度为400毫米、高92毫米。叶片竖向的最大高度为3400毫米，分布在裙房。塔楼叶片高度按层高分层长、短两片。短叶片高度1500毫米，完全固定式遮阳板。长叶片高度有2400毫米与2100毫米等多种规格，具体高度由叶片所在楼层的层高决定，西、南侧为可调式遮阳板，东、北两侧为固定式。
4.3 植物绿墙
20世纪80年代，法国知名植物学家帕德里克•白兰斯（Patrick Blanc）提出了把景观设计与垂直结合的环保观念，并于1986年制作了第一面室内立体绿墙景观墙（Green Wall）。2001~2003年，帕德里克•白兰斯和瑞典的赫佐伦与德莫隆建筑事务所（Herzog & de Meuron）合作，为西班牙马德里凯撒广场文化中心（CaixaForum Madrid, Madrid, Spain）做主立面设计，打造了一堵面积600平方米、高24米，种植有1500株、250种不同种类的植物绿墙。2010年，上海世博会众多场馆的设计不约而同采用绿墙的做法，此后，绿墙作为立体绿化的主要形式，因其倡导生态与低碳环保的理念，在我国得到了广泛推广。
西樵纺织科技大厦的南、西两侧裙房的立面设计配设植物绿墙，分别设有两组约200平方米的植物墙。考虑西、南两侧立面无遮挡、日晒充足的场地条件，设计师综合考虑气候、日照、温度、湿度条件，多方比对植物的色彩、习性、形态、存活率、根系特点等特性后，分别选配6种喜阳耐候、四季长绿、色彩丰富的植物种类，包括小蚌兰、鸢尾、肾蕨、黄金叶、栀子花、银边草。
植物绿墙能为大厦裙房阻隔来自西、南两侧大量太阳辐射，夏季隔热，冬季则利于建筑室内保持恒温。此外，植物和基质对声音匀具有较强的吸收功能，并且能消耗温室气体二氧化碳，吸收如甲醛、苯、二甲苯，二氧化硫等空气污染物。
充裕的水分与养分供给是绿墙维护的充分必要条件，植物的选型、植株的定期维护也很重要。构造节点的设计，建筑设计需关注以下几方面：外墙砌体选型（吸水率）、建筑外墙（外侧）的防水措施（二道防水）与排水构造（收集与排放）、给排水设备与浇灌方式的选型。绿墙作为一种有生长周期的特殊外墙形式，离不开定期维护供水循环系统、选择适应当地气候的物种、酸碱度合适的营养基质、成熟的种植技术。
5.地下连续墙+半逆作法内支撑基坑支护设计
建筑正式动工之时，西樵纺织科技大厦项目便面临工程场地地质条件差，周边环境复杂，施工场地受限的种种问题：1、濒临河涌，用地边界距离中心涌不足20米，地质淤泥质粉质粘土厚、且基坑底面局部位于粉砂层；2、拟建地下室侧壁外边线东侧距离4层广东南方技术创新中心墙边仅6.4米，施工过程须保证无危及既有建筑的正常生产与使用；3、当基坑支护采用锚索、锚杆、土钉时，当地政府规定其均不得超出用地红线项目基地。
岩土工程师反复进行分析、计算以及不同方案的比选，最终采用“地下连续墙+半逆作法内支撑”的基坑支护方案，利用地下室负一层周边 1～2 跨的梁板楼盖作为内支撑结构，对地下连续墙提供支撑反力，负一层以上采用明挖正作法施工、负一层以下采用掏挖半逆作法施工，既方便施工，又减少后续拆除临时内支撑结构的工程量。该工程基坑支护设计荣获 2017 年度全国优秀工程勘察设计行业评选的三等奖。
参考文献:
[1]《街区旧建筑的时尚复兴——西班牙马德里凯撒广场文化中心》，支文军、文斌，同济大学建筑与城市规划学院，《时代建筑》，2008.06；
[2]基坑支护章节参考《西樵纺织科技大厦地下连续墙+半逆作法内支撑基坑支护设计》一文，由华南理工大学建筑设计研究院龚模松等撰写提供，此论文正在发表前期审查过程，在此特别感谢龚模松先生.
论文作者:阮思勤1,,郑加文2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签：西樵论文; 建筑论文; 基坑论文; 科技大厦论文; 机翼论文; 遮阳论文; 幕墙论文; 《工程管理前沿》2019年第10期论文;