【門窗幕墻網】金秋時節城市綠心森林公園內層林盡染，疊翠流金的枝葉宛如色彩斑斕的油畫，映照在城市副中心圖書館晶瑩剔透的外幕墻上。記者昨天獲悉，城市副中心圖書館項目一標段外幕墻工程已正式完工。其自主創新更突破世界級建設難題，使得玻璃幕墻在地震時可適應水平120毫米位移變形，以及向下65毫米和向上25毫米的豎向位移變形。

超大玻璃幕墻系統開創世界先例

城市副中心圖書館作為一處由276塊超高、超寬大玻璃組成外立面的“透明書苑”，如今已與城市副中心劇院、大運河博物館組成了副中心三大地標性建筑。中建裝飾在副中心圖書館建設中首創全玻璃幕墻施工體系，歷時一年為讀者打造出嶄新的全景式閱讀體驗，向市民詮釋了副中心速度和副中心質量。

作為城市副中心起步區三大項目之一，城市副中心圖書館四周被綠心森林公園所環繞，建筑內部的樹狀結構宛如鋼鐵森林，屋頂檐口吊頂采用銀杏葉狀鋁板錯落有致分布，猶如森林的傘蓋。

如何將圖書館內外的“森林”融為一體，正取決于超大玻璃幕墻深化設計施工的最終效果。為實現“透明書苑”的視覺觀感，城市副中心圖書館外立面采用了全玻璃幕墻，并呈現為W折線造型。與此同時，由于屋頂柔性的鋼結構無法承受玻璃荷載，這些玻璃幕墻采用了自承重的結構形式，坐落于懸挑5米的鋼結構之上。

“這些玻璃的夾角從74度到133度共有14種角度，標準角度為120度，玻璃之間無任何支撐龍骨及玻璃肋，完全采用由一片片超大玻璃自身互為支撐的自承重系統。”中建裝飾的副中心圖書館項目幕墻深化設計負責人楊英自豪地表示，這一幕墻系統也開創了世界先例。圖書館玻璃幕墻極好的透光性，讓“透明書苑”的氛圍感撲面而來。讀者無論憑窗小讀片刻，抑或在階梯起伏的館內低頭翱翔書海，都能獲得極佳的閱讀體驗。

不僅如此，城市副中心圖書館的屋頂還以銀杏樹葉片為靈感來源，每組“樹冠”中間都藏有負載在玻璃上的光伏薄膜系統，讓建筑的可再生能源利用率提升到2.1%。作為北京市綠色安全樣板工地，該項目還將2000塊異型鋁板吊頂運到現場后組裝成200個花瓣狀的鋁板單元，再進行裝配化吊裝，不僅提高了施工效率，還通過減少高空作業，降低了安全風險。

可抗向下65毫米向上25毫米變形

該項目全玻璃幕墻在高度及支撐形式上均突破現行幕墻規范，玻璃的穩定性設計及抗震性設計也無規范可供參考，如此大角度的互為支撐更沒有先例。施工中這一系列設計施工難題接踵而至，倒逼項目團隊從結構設計、構造設計、抗震設計、玻璃穩定性、超寬超深結構膠受力、玻璃安裝設備等各方面進行創新性設計，最終確定采用自承重式互為支撐的全玻璃幕墻結構形式，并成功解決了上述難題。

值得一提的是，玻璃之間通過寬35毫米，厚150毫米的高強結構膠進行傳力并實現互為支撐。中建裝飾還通過鋼槽與結構進行構造連接，通過上述構造有效吸收玻璃在地震作用下的變形，確保幕墻抗震性能的實現。該項目經理熊宗祠進一步解釋，這些鋼槽在玻璃廠內進行安裝，鋼槽與玻璃之間灌注高強結構膠，既避免了與玻璃的硬性接觸，又滿足了自承重體系的構造需要。

為了適應地震位移變形，項目團隊還在玻璃底部鋼橫梁中間位置研發了一種可以適應水平120毫米位移變形的弧形滑移塊。熊宗祠解釋，玻璃頂部采用π型件與玻璃鋼槽豎向長條孔進行連接，此構造只承擔水平荷載不承擔玻璃自重，通過玻璃頂底的構造可適應屋頂結構在地震發生時，向下65毫米和向上25毫米的豎向位移變形。

“幕墻神器”實現12噸級玻璃安裝

“城市副中心圖書館最大的玻璃位于南北主入口位置，高15.3米，寬2.5米，采用了7片15毫米厚的超白玻璃，玻璃總厚度達132.6毫米，單塊重量達10.8噸，是全球已知的單塊最重幕墻玻璃。”熊宗祠說。

對于重達10.8噸的玻璃吊裝來說，同樣是個超級技術難題。中建裝飾為此定制了24爪獨立回路的真空電動吸盤，吸盤整體可實現360度無極旋轉，±90度翻轉功能，吸盤的額定載重可達12噸。

“每組真空吸盤都由PLC中央控制，由獨立的真空泵、真空回路、機械安全系統、電器控制系統系統組成。24組吸盤還可以根據需求進行自由組合，實現12噸以下任意重量玻璃的安裝，堪稱‘幕墻神器’。”熊宗祠對建設過程中的這些難點全都記憶猶新。

楊英介紹，從整體來看城市副中心圖書館幕墻設計、施工實現了一系列技術創新，包括一個首創，首創了國內超大自承重式互為支撐的全玻璃幕墻系統；兩個攻克，攻克了自承重式互為支撐全玻璃幕墻的抗震設計難題，攻克了自承重式互為支撐全玻璃幕墻的玻璃穩定性分析難題；三個突破，突破了幕墻單塊玻璃的重量極限，突破了超寬超厚結構膠的應用極限，突破了幕墻玻璃安裝設備的承重極限。

眼下，城市副中心圖書館項目的順利施工，不僅填補了國際、國內關于自承重式互為支撐全玻璃幕墻體系的空白，對于國內相關的規范、技術、加工、生產、安裝等同樣具有重大意義。