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工程實務

AEDAS設計 - NTC國家商貿中心

2018-11-15 Written by 黃俊文

NTC國家商貿中心設計起源

NTC整體設計團隊是由全球五大國際建築事務所中凱達環球(AEDAS)所設計,於全球8個國家共設置13個辦事處,以世界頂尖而具當地文化色彩的設計方案聞名於世,因地制宜適合當地環境之需求設計。本案是由AEDAS北京團隊負責人兼設計董事溫子先為設計總監,因本身為台灣出生,認為一棟大樓的原生就是要能代表當地的建築,而規劃著外觀造型相當特殊,以「筍」之概念發展設計,雨後春筍一詞簡稱為「萌」建築,也代表著外觀即為住址,不需門牌也能明確指示所在。完工後也成為目前台中市第6高的大樓。


 

NTC國家商貿中心工程管理

建築工程團隊則由華大成營造負責結構工程,齊裕營造則負責內外裝修及帷幕工程,採用聯合承攬的方式相互管理。建築規模為地下8樓地上35樓含屋頂裝飾物高度達165M,工法採用鋼骨構造及逆打工法,工期為34個月。使用用途主要為商業辦公大樓。

由於建築規畫屬漸變結構設計,在鋼構施工規劃及外牆帷幕構件檢討而投入許多人力前置作業才能使後續現場施工得以順利執行,故在圖面管理橫向彙整這一端是扮演非常重要的角色。就本案合作模式及工法提出部分重點做經驗分享。

【圖面管理】

本案屬三維漸變結構框架,華大成圖管組扮演整合角色,前期圖面整合及繪製投入近10位繪圖員,主要在於鋼骨構件定位複雜且充滿困難度及挑戰性。每節次柱位、樑位的三維座標搭配機電設備即帷幕構件圖都需要詳加確認。

建築、結構設計精神之釐清

原設計資訊尚不足者,需於發展為施工圖之前與設計單位確認設計原則的可調整性及必然需遵守原則,經過先行之溝通定義,對於後續發展施工圖才能減少原則系統性的錯誤。

繪製軀體施工圖

依設計圖原則以及先行溝通定義要點,開始繪製軀體施工圖,此軀體圖將建築及結構圖整合將平面位置及立面高程標註於軀體施工圖中,再以每節次一個循環轉予鋼構專業廠商。

繪製鋼構平面圖

由鋼構專業廠商依據軀體施工圖繪製鋼構平面圖,包含構件位置、尺寸、高程等資訊,再回饋予營造管理確認,營造管理於四日內回覆鋼構專業廠商以利後續。並且將鋼構平面圖轉發給設備及帷幕專業廠商,由設備及帷幕專業廠商提供穿樑開孔及帷幕一次件需求。

進行3D建模

因施工團隊中營造管理及鋼構專業廠商所採用的3D軟體不同,故須採用IFC轉換檔來溝通,將鋼構專業廠商的TAKLA導出IFC之後再由營造管理將IFC轉換為REVIT以達兩個作業平台的同步。

進行3D建模,將無法依照平面圖製造的問題向營造管理提問,營造管理將視問題內容分類回復或是轉發設計單位確認。因本案結構設計單位非常積極,且有採用3D圖示,故於QA確認的過程都能相當快速的獲得確認。

繪製構件圖

鋼構專業廠商再依QA的回覆及設備、帷幕需求對應於3D建模中,並開始發展穿樑開孔圖及帷幕一次構件圖,給予營造管理審核,並開始繪製構件圖。

最終QA確認

於構件圖製作過程中尚還會有QA的提出,或是設備、帷幕需求的變更,於此過程中營造管理需要追蹤跟催各單位的確認。在鋼構專業廠商發生產製造前所有的QA都必須要被收斂。以上來回確認的過程都必須要在62天內完成包含製圖及確認時間。

【工程管理】

因本工程規劃為逆打及二順打工程,為確實掌控各工區工程進度及施工界面,製做大型區塊進度管控表白板置於會議室,對現場各施工廠商以日為單位進行區塊進度管理,每日開會時依施工現況進行進度控管及施工重要節點宣告,如有問題立即協調或調整進度,並由區塊進度表中了解上下施工樓層及水平施工區域相互影響關係,進度確認後與會人員手機拍照更新施工進度,每日下午3:00召開會議確認3日內進度,每周確認半個月的進程,中、長期的進度則在主管例會中提出檢討控管。再利用結構進度模擬圖,以10天為單位檢討各工種施工進度相互影響性。


【區塊進度管控表白板】


【結構進度模擬圖】

【施工介面整合】

帷幕預埋件與DECK擋泥板共構:
本案外牆為單元帷幕為配合帷幕預埋件的設置,設計將樓版外圍DECK擋泥板與帷幕預埋件作一整合共構,請帷幕廠商生產“開孔型擋泥板”,此方式可解決帷幕預埋件與擋泥板界面及高程固定問題,另外亦可同時讓帷幕預埋件安裝更加穩定快速。


帷幕預埋件與開孔擋板結合圖

 

三、 鋼構ACEUP工法介紹

【日本ACEUP鋼骨吊裝無鋼索調整校正工法】:

NTC外形為漸變內縮結構,鋼柱多為斜柱形式,尤其是在RF構造是為圓管圓柱交錯鋼構組立,吊裝作業上困難度增加,為使組裝作業順利進行及確保施工人員的安全性,本案採用在日本鋼結構業者廣泛採用的日本ACEUP無鋼索吊裝校正工法,取代傳統鋼索固定調校方式。其優點為如下:

  1. 可對每支鋼柱,進行單獨住位偏差調整,容易確保高精度,加速鋼柱吊裝時程。
  2. 無須傳統工法的偏差修正之鋼索及相關作業,能降低吊裝作業人員數。
  3. 因於每柱鋼柱吊裝時立即隨測校正及夾具固定,能讓鋼樑安裝能更精確可大幅縮短作業時間。
  4. 降低高空作業危險性,較原傳統鋼索偏差修正之危險性變為無危險作業。



【傳統工法及ACE UP工法順序比較】

【ACE UP工法成效】

【ACE UP施工順序及工具】
※以上圖表資料及相關內容由日商特科能股份有限公司提供。




 

四、 NTC帷幕工程

由於外觀造型的特殊屬漸變式的大樓設計,於施工管理上相對地亦增加困難度,每個樓層尺寸皆不相同,沒有所謂標準層,每個樓層即為一個獨立的帷幕,不論是不規則弧的樑帶遮陽雨遮單元,或是陰陽角皆採45度嵌合的玻璃帷幕單元,且每片帷幕單元加工尺寸都不一樣的,故在前端圖面規劃討論花費近8個月的時間討論。

【帷幕工程發展流程圖】




帷幕俯仰立面模擬圖

【風雨試驗設定標準】

經由風洞試驗訂定本建築的正負風壓區塊,並依此為帷幕設計風壓之準則外牆風壓量測,是將風壓模型及周邊地形模型置於風洞試驗段,並將量測到的結果換算成風壓係數。並透過分佈之統計理論獲得正負風壓極值。


帷幕牆之性能可分為材料性能及物理性能(系統性能)

材料性能包括金屬(鋁、鋼、不銹鋼)、玻璃、填縫材(耐候防水矽膠、結構用矽膠、金屬膠等)及其他附屬構材(隔熱棉、防火層間塞)。

物理性能(系統性能)包括耐風壓性能、層間變位吸收性能、水密性能、氣密性能等。

帷幕牆風雨試驗:主要是針對帷幕牆組合起來後之系統性能做之測試、其中目的及意義有確立系統設計並經由試驗加以修正、確保建築物外殼之基本性能(耐風壓.水蜜.氣密)提供1:1實體視覺模型、建立正確施工步驟,施工廠商之教育訓練、重點品質查核項目及稽查點之建立。



視覺模型確認

風雨試驗測試

【帷幕牆施工法】:

本案建築物外觀奇特且為超高樓層建築、鷹架搭設不易且危險性高、故於前期帷幕規劃時、帷幕採無鷹架施工、並且設計吊運平台裝置於建築物內側、大幅度提高物料運送速度、減少假設工事、相對提高帷幕施工效率及外觀整體性.


生產管理計畫流程

帷幕單元施作及吊裝順序

帷幕單元施作及吊裝設備

夜間燈光實景照片

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