呂元祥建筑師事務所 (RLP) 董事潘嘉祥先生獲邀在五月中出席一個以建筑幕墻設計及工程為主題的國際性論壇 Zak World of Façades 第 29 屆會議并發表演講，分享他在復雜建筑幕墻設計中的經驗和理念。他以天津周大福金融中心以及華潤大廈翻新工程為例，介紹 RLP 獨特「定制 x 標準化」的設計手法及案例。在此與大家分享精彩演講內容！
BIM 研究：優化的外立面表皮幾何3D 參數模型（圖片版權：Gehry Technology）
優化的表皮幾何令安裝過程更加簡單快速，提升了施工效率
Zak World of Façades 論壇第一次在大中華區域舉行。這個專業論壇邀請各地專家共聚一堂，討論建造業領域里有關建筑幕墻的最前沿創新和艱難挑戰，并展示最新的技術和解決方案。提起建筑物的幕墻，它可是一門不簡單的學問。不僅要考慮建筑外觀上整體及細部的美感，還要考慮許多技術上的細節如熱膨脹、防水等，所以其自身堅固耐用的同時，也使建筑內外環境得以優化，甚至還要深入考慮到對施工的可行性、效率、未來維護等方面的影響。而越是復雜和個性化的建筑外形設計，對外墻設計及實施方案的要求就越高。一個好的建筑幕墻設計，一定是考慮了方方面面，能夠為業主、用戶、施工方、環境和社區同時帶來諸多益處的。
「定制 x 標準化」設計
還記得 McLaren 邁凱輪 P1 超級跑車嗎？這款造型前衛的限量版超級跑車，產量嚴格限制在 375 臺，大多數的預定者都選擇了由邁凱倫特別定制部門進行一定程度的改裝，使價格最高達到了 100 萬英鎊以上。
邁凱輪 P1 跑車雖是按照消費者的特別需求預制，但其所有零配件都經過細心地研發設計及制作，以致所有部件都是標準化大批生產的單元，可以在無需現場調整修改的條件下直接組裝。可以說，這款世界上獨一無二的個性化、高質量的超級跑車，既是特別設計的「定制」產品，又是大數量生產的「標準化」產品。為了打造如此高要求的「定制 x 標準化」超級跑車，生產商建立了特別的生產線及設施，由優秀的生產隊伍以人手組裝，制造過程可謂精心安排，保證效率和質量。
其實，類似的「定制 x 標準化」設計手法，也被 RLP 應用于天津周大福金融中心及華潤大廈翻新項目的建筑幕墻設計中。
天津周大福金融中心
中國天津
（圖片來源：中國建筑第八工程局有限公司）
天津周大福金融中心是一個地標性商業發展，集商業、辦公、酒店和酒店式公寓為一體，建筑高度達 530 米，建成后將成為天津濱海新區第一高樓。
如果說限量 375 臺的邁凱輪 P1 跑車是定制產品，那么擁有復雜多變的幕墻曲面、全世界僅有一例的天津周大福金融中心，無疑就更加是定制「產品」了。天津周大福金融中心外形復雜，其幕墻表皮呈幾何造形 (skin geometry)，如果按照最一般單元式幕墻系統模式來設計，將會需要至少 2,000 塊以上不同款式的鋁合金玻璃幕墻單元，才能完美呈現其美麗的形態。那么，如此復雜而浩大的「定制」工程，怎樣達致實現標準化生產及施工的最大經濟效益和技術上的可行性？答案就是將復雜的「定制」要求用創意的科學手法轉化成為工程標準化的規格。
無論多么獨特或個性化的建筑立面及幕墻系統，RLP 最終都必須仔細考慮實施過程中會遇到的限制條件，例如變化多端的工地狀況、生產工藝的局限、運輸和吊裝處理中的特殊情況等等。RLP 及幕墻技術顧問通過對整體幕墻表皮幾何造形優化的精準調整，各幕墻系統相互穿插安裝界面的細部處理、加上針對生產流程、安裝等階段的全面精心的考慮，為天津周大福金融中心幕墻系統制定出了獨特的「定制 x 標準化」解決方案，在提高工程效率的同時，又保持了建筑的外形設計，并且達到最高的質量水平。
變化多端的工地狀況
吊裝處理中可能出現特殊情況
在天津周大福金融中心的原始設計方案中，建筑塔樓的立體造型具有非常復雜的「表皮幾何」特性，具有許多不規則、不對稱的變形。具體說來，大樓的幕墻系統不少于 8 種類型，而不同幕墻系統在組裝時有不同的技術及接點要求；特別以塔樓的單元式幕墻系統為例，每塊幕墻單元框架屬于非共面形狀，同時又要求安裝在非共面框架上的玻璃是不被彎曲的平整共面框；上下層幕墻單位之間的錯位布置，導致在幕墻系統細部插裝節點處對滿足水密性及氣密性要求的設計更為復雜。因此，整個塔樓的幕墻單位系統需要非常高水平的制作生產工藝。
由幕墻單元框架右上角向外突出的實際情況可見本項目幕墻的幾何造形設計的高度復雜性
RLP 建筑師考慮到從定制到生產、安裝，乃至以后長遠使用的功能要求，按客戶要求，聯同專業的幕墻顧問及三維 BIM 顧問進行整個塔樓外立面的體形及幕墻表皮優化設計工作，完成重新定義的幕墻「表皮幾何」及提出了全套新的優化設計細節。“優化后的「表皮幾何」” 用簡單的弧線重新塑造幕墻表皮及單元形狀，這樣一來就使得原本需要 2,000 塊以上不同形狀款式的幕墻單元，減少為只需不到 400 款，大大將幕墻單元的形制「標準化」，節省幕墻造價之余，也使從制造到安裝過程更加簡單快速，提升了施工效率。這個優化方案的關鍵在于，在重新定義表皮幾何的同時，能夠完全保持建筑原有的外觀效果，以及最優的建筑質量。
BIM 研究：優化的外立面表皮幾何3D 參數模型（圖片版權：Gehry Technology）
塔樓外立面幕墻視覺模型
優化的表皮幾何令安裝過程更加簡單快速，提升了施工效率
