上海顶尖科学家论坛永久会址：超大空间墙顶一体扭曲饰面装配式建造创新实践

随着科技和经济发展，大型公共建筑的功能定位日益走向国际化，设计师对于建筑的室内装饰设计也逐渐趋于复杂和多元化，使用的饰面材料越来越高级，饰面板块规格越来越大，饰面造型也逐渐向各类双曲异形饰面发展。另一方面，在国家“双碳”目标的新时代背景下，以工业化建造、绿色化建造以及数字化建造为主的建造理念逐渐成为主流和未来发展方向。这一理念与大型公共建筑室内装饰复杂饰面建造技术的发展方向不谋而合。

顶尖科学家论坛永久会址是世界顶尖科学家社区开发区，作为“世界级的新时代重大前沿科学策源地”，对上海加快建设成为具有全球影响力的科技创新中心意义重大。本文以顶尖科学家论坛永久会址项目为背景，针对项目空间跨度大、实施周期短、大量复杂异形饰面落地难度大等工程难题，考虑项目大空间区域均采用超大规格复合板，以最具代表性的圆桌会议厅超大型扭曲铝板饰面建造为例，对超大空间墙顶一体无缝饰面装配式建造技术进行研究。

工程难点分析

顶尖科学家论坛永久会址圆桌会议厅着重于大空间整体视觉冲击感的塑造，采用的是墙顶一体化无缝式的超大型扭曲铝板饰面。会场面积约1300㎡，其空间墙顶一体化的超大型扭曲铝板造型，设计灵感来源于涡轮机。整个空间墙顶饰面造型繁杂多变，通过光与色的结合，配套了可自由搭配、灵光跳动、强调空间层次感的灯光效果。

圆桌会议厅超大型扭曲饰面

超大型扭曲铝板实施存在以下几个难点：

一是超大板块材料加工难度大。材料圆桌会议厅墙顶饰面单元板块宽度达2m，墙顶面一体的整体饰面板块超20m，最长板面达到23m，对材料选型、放线测量、工厂加工、现场安装及质量控制提出了新的要求，带来了新的挑战。

二是复杂空间测量周期长、扭曲板块安装复杂。针对项目现场高大异型空间的测量工作，传统的人工测量存在着精度低、时间长、记录困难等问题，其中又以大空间和复杂空间的尤为困难。

三是传统工艺质量难以控制。传统的金属饰面板安装多采用钉固或胶粘的方式固定于基层上，其工序较为烦琐、可自由调节性差、安装精度不够、施工质量控制困难，且后期维护和保养不便。

超大扭曲饰面铝蜂窝复合材料工艺研发

针对铝单板在大板块饰面中易于变形的问题，根据饰面组合体系的装配式策略，研发采用了具有质量轻、强度高、平整度好、抗温度变形性能优异等优点的复合铝板。从力学性能上出发，铝蜂窝芯正六边形的几何形状是自然界中最合理的结构，具备各方向上受力均衡和结构稳定的特性，而铝瓦楞芯板的刚度具有方向性，其在垂直方向上并无优越的刚度，为此针对顶科项目，因其整体造型渐变、异形双曲面复杂造型，选择蜂窝复合铝板。为达到墙地一体化饰面对于材料强度要求和材料曲面加工要求，对材料的复合工艺进行深度研究。针对常用蜂窝复合铝板多采用胶粘工艺，其强度、耐久性在很大程度上受胶黏剂的性能所影响，且现场高温焊接极易变形，无法实现无缝效果的问题，创新性采用钎焊蜂窝复合板技术，采用钎焊蜂窝板作为主材进行复合加工且与扭曲铝单板组合拼装，以提升板材强度和拼接效果，满足超大扭曲板块无缝式的饰面要求。

钎焊蜂窝复合板加工方法

装配式构造体系数字化设计与工业化加工技术研发

为能精准获取现场数据，使用三维激光扫描技术获取现场实际三维点云数据。对获取的数据进行整理和分析，进行现场实际结构洞口尺寸复核及土建结构误差分析，最后整合装饰BIM深化设计模型与三维扫描模型，进行模型的对比、转化和协调，从而达到辅助工程质量检查、减少返工等目的。经建模后分析，将圆桌会议厅墙顶一体扭曲饰面造型拆解为72块超大型墙顶一体板及45件扭曲双曲面异形板。墙面到吊顶转角处通过扭曲异形板连接。考虑到扭曲金属单元板块需要有效衔接，现场测量确认尺寸后进行精确建模，依据模型尺寸制作扭曲模具，对扭曲位置的铝单板进行蒙皮拉伸。

圆桌会议厅点云扫描模型圆桌会议厅BIM模型

墙顶一体饰面装配式安装无缝工艺研发

为保证超大型扭曲板块饰面的整体性、可靠性及便于安装，除了饰面金属板，扭曲金属面板下设支撑龙骨结构，整个支撑龙骨结构不仅保证扭曲金属板的稳固性，并通过夹角的调整打造渐变效果，还能为后面安装所用挂件提供固定点。吊顶系统采用定制标准化构配件组合工艺，超大型扭曲铝板饰面以扭曲板+背衬钢架组合而成，其饰面支撑系统与饰面体系均在工厂加工完成后组装形成，通过可调节式定制吊顶连接体系逐片吊装，最终形成涡轮型形状。通过吊挂件的方式将墙顶饰面超大型扭曲金属板进行装配式安装，可在保证施工精度的同时大幅度缩短工期。

另外，为保证两块扭曲板材拼接缝处于合理位置，现场分析对比了不同位置上拼接缝所呈现出来的饰面效果。工程实践发现，若将拼接缝放在吊顶水平方向位置，弧形段受重力影响使水平接缝承受剪力，而焊缝无法承受较高荷载，随着时间累积会导致墙顶板在拼缝处脱离；若将拼接缝设置在立面上，此时接缝处承受压力，受力更为合理，故选定将拼接缝设置在墙面上。超大异形金属板块拼缝处采用激光焊接，接头表面光洁，气密性好，形状和尺寸稳定，焊件的组织和性能变化不大，可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。现场为增加板块连接强度，在板块拼接处背后进行板块加固连接增强板块强度。最后在拼缝处采用激光焊接打磨，整体喷涂处理，实现墙顶一体化无缝效果。

技术优势解析

圆桌会议厅墙顶一体饰面安装构造模拟方案

该项目技术方案在提升施工效率、保障工程质量及满足绿色建造要求方面具有显著优势。首先，在材料工艺方面，针对传统铝单板易变形、胶粘工艺强度不足的问题，创新性地采用钎焊蜂窝复合铝板技术，该技术不仅解决了超大板块饰面的强度与平整度问题，还通过钎焊工艺提升了板材的耐久性和拼接效果，满足了无缝饰面的设计要求。其次，在数字化设计与工业化加工方面，通过三维激光扫描数据与BIM整合完成了装饰模型的深化设计与误差分析，显著提高了测量精度，缩短了施工周期，同时减少了返工率。再者，在装配式安装工艺方面，研发了可调节式定制吊顶连接体系，通过工厂预加工与现场模块化吊装的结合，实现了扭曲饰面的高效安装，通过拼缝位置优化与激光焊接技术的应用，进一步提升了饰面的整体性与美观性。

该项目实践为类似大型公共建筑的复杂饰面工程提供了可借鉴的实践经验。未来，可进一步探索该技术在更多异形饰面项目中的应用潜力，并结合智能化技术推动建造工艺的持续优化。