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Eckersley O'Callaghan 副总监
“了解材料属性；确保获取准确且详尽的设计规格要求；考虑到幕墙的替换策略和耐用性；专注于节点和界面设计；足够的质量控制与基准测试。”
项目地点：新加坡滨海湾
建筑设计：Foster+Partner建筑事务所
建筑面积：建筑直径30米
新加坡滨海湾金沙苹果店是一个直径30米的球体坐落于水面的项目。建筑师和业主提出要求，希望项目效果是从水里缓缓升起的一个泡泡。
为了实现此效果，要求外表皮玻璃使用隐框设计，且不能有任何夹具。同时最大化玻璃的透明度，精简龙骨尺寸，把盖板及遮板结合。所以在设计的时候，我们遵循的原则就是“物尽其用”。
我们设想把玻璃作为结构单元引入到整个系统中，类似钢构件的隔板或者交叉支撑的方式，提供平面内侧向的支撑。这种系统最大的挑战，是如何精准控制玻璃板与背后支撑龙骨的相互作用。
从受力角度考虑，需要解决垂直方向横荷载的问题。我们希望把玻璃的横荷载直接传递到龙骨上。第一，因为玻璃本身在承受横荷载的时候，设计强度会降低。第二，龙骨竖向的立柱，本身就是最直接有效的传力路径。
▲ 垂直荷载传递示意
© Eckersley O'Callaghan
在水平方向，我们在工厂提前粘接了托架，玻璃运到项目工地时，与龙骨和横梁可以实现机械链接，在水平方向与龙骨起到协同作用。
▲ 水平荷载传递示意
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▲ 项目施工现场
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玻璃板最大的板幅是3x9m，用冷弯夹胶技术制作。在现场用平板玻璃通过夹胶，在高压氟里把形状固定。这种做法的优点：第一，节约生产成本；第二，不影响镀膜；第三，尺寸灵活。
我们使用的所有玻璃是圆锥形，通过不同的纬度变化圆锥形半径，最后呈现拟合成一个类似的球体。
▲ 玻璃运输过程
© Eckersley O'Callaghan
最后，我们实现了尺寸非常小的龙骨，十根长达22米的立柱组成了这个球体。横截面尺寸是80x120mm，玻璃通过托架直接机械固定在横料上，玻璃跟塑料之间用结构胶连接，玻璃和玻璃之间只用了耐候胶。
▲ 细节图
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▲ 施工的过程中，把玻璃固定到下框孔上
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▲在屋顶上，做了一排可以打开的天窗
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▲ 项目最终效果
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▲ 室内效果
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我们负责项目的所有幕墙，包括整个建筑的单元式幕墙，以及超大板幅的大堂玻璃幕墙。用四个字总结大堂玻璃幕墙的设计创新点就是“以少胜多”。
我们在一开始方案设计的时候，玻璃幕墙最高点尺寸大概是17米，而业主希望做成无肋的大玻璃。
▲大堂幕墙无肋支撑17m
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考虑到香港的台风天气因素，大堂玻璃位置的风压大概是3.5kPa~4kPa，如果用常规做法，玻璃相当于上下两端支撑，玻璃厚度会非常离谱，基本上是生产不了的难度。同时，因为香港的法规要求，无法完全考虑100%的SGP夹胶，和玻璃之间的复合偶合作用，会导致玻璃配置非常的厚。无论从生产难度、成本角度还是视觉效果都是很不尽如人意。
我们通过创新设计，最终的配置变到了4x12m，而且不管高低所有的玻璃尺寸都是统一。
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我们引入了预张拉的不锈钢拉杆，解决了这种超高尺寸玻璃之间的拼缝问题。把整个玻璃幕墙展开后，可以看到有一部分幕墙只有3米多高，不需要使用到拉杆。在比较高的地方则需要通过使用玻璃缝之间的拉杆来实现。
最有挑战性的是在转角的位置，从模型中看到，因为玻璃通过拉杆在竖边进行支撑的时候，拉杆本身的挠度很大，所以平板玻璃的挠度与转角弯曲玻璃的挠度之间的变形差非常大。
平板玻璃的挠度最大可以达到200mm，弯曲玻璃的每一片玻璃弯曲都是沿着法向方向弯曲。
我们通过初期一系列的分析，找到一种设计既可以把拉杆放到玻璃缝中，同时保证能够适应位移变化。最后是做一个伸缩缝在底下然后拉杆在两侧来实现。
由于幕墙的挠度非常大，门框位置需要与幕墙一起改动，所以我们在门框底下做了一个削接。
拉杆的每一个拉张力最大可以达到1,500kN，需要刚度非常大的上下钢梁作为支撑。我们需要把钢梁与主体结构做成固结，这样的话钢梁就会变得很长，它再热膨胀内应力就会很大。
所以，我们又研发了一个可以滑动的节点，来释放钢梁本身热应力。
▲ 在一些创新的节点中，做了非常详细的有线元计算，保证在局部玻璃应力不会出现问题
© Eckersley O'Callaghan
▲ 杆件底部做了局部模型，保证不锈钢拉杆受力能够满足要求
© Eckersley O'Callaghan
该系统是自主研发的完全创新系统，我们做了大量的测试，包括全套的PMU风雨实验、风压试验、平面内位移实验，保证系统的可行性。
▲ 现场施工
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