馬震聰

廣州市設(shè)計院副院長蒹總建筑師，國家一級注冊建筑師，教授級高級工程師；曾獲中國建筑學(xué)會授予“當(dāng)代中國百名建筑師”稱號。主持設(shè)計多項大型工程，其中有：廣州新圖書館、珠江城、太古匯、湖南省人民會堂、佛山保利洲際酒店、珠海長隆海洋王國、國際馬戲館等。

廣州圖書館規(guī)劃用地位于廣州市新文化中心區(qū)域，除需要與周圍環(huán)境保持協(xié)調(diào)外，還要體現(xiàn)出圖書館的個性特征?！爸弊煮w的優(yōu)雅造型、傾斜的結(jié)構(gòu)設(shè)計極富動感，其外觀如大量的書籍層疊堆積，展現(xiàn)了“知識”的累積，表達了知識承繼隨時代社會變遷而不斷變換進化的理念，采用了嶺南文脈的騎樓式獨立柱設(shè)計。

東西走向的南北塔樓之間形成40多米高的氣魄宏大的通高中庭，內(nèi)部空間采用較大的開放式設(shè)計；在內(nèi)外空間關(guān)系處理上采用同一平面關(guān)系，東西立面大玻璃幕墻保證內(nèi)外空間的自然過渡和無障礙延伸，內(nèi)部空間地面材質(zhì)刻意與外廣場材質(zhì)保持統(tǒng)一，使人們會不由自主地從城市公園被吸引到圖書館建筑。中庭不僅貫穿建筑東西方向，還貫通建筑一至九層，站在中庭即可飽覽建筑全貌。中庭是一個寬闊且擁有舒適室內(nèi)環(huán)境的多功能空間，是獲取圖書館各類信息的服務(wù)中心，亦是舉辦各類活動的廣場，更是人們相遇交流的空間。正是這樣一個完全開放的公共空間，才充分展現(xiàn)出圖書館作為“第三空間”應(yīng)有的全新理念。

廣州圖書館作為一棟重要的公共建筑，安全至為重要，特別是結(jié)構(gòu)安全。常規(guī)建筑的結(jié)構(gòu)技術(shù)已經(jīng)很成熟，但對于廣州圖書館這樣獨特造型的非常規(guī)建筑，則需要更先進的結(jié)構(gòu)技術(shù)和建造方法。

結(jié)構(gòu)設(shè)計難點一：結(jié)構(gòu)體系傾斜復(fù)雜

廣州圖書館地上10層，建筑高度約為50m，建筑外形均呈平面圓弧，東西長度達140m。建筑設(shè)中庭分成南樓和北樓，南樓整體向北傾斜6.8°～14.8°；北樓南側(cè)向南傾斜8.3°～12.67°，北側(cè)向北傾斜2°～14°，東山墻中柱分叉傾斜最大達19.573°。

結(jié)構(gòu)體系整體采用框架，根據(jù)結(jié)構(gòu)受力，北樓采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；南樓西段4跨采用單跨鋼結(jié)構(gòu)，其余采用雙跨型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)。作為純框架連體結(jié)構(gòu)體系，其結(jié)構(gòu)傾斜情況為國內(nèi)最大。第八層為南北樓連接層，沿南北向框架布置9根連桿（箱型鋼梁）及局部樓板，將南北樓連接成整體，形成連體結(jié)構(gòu)，以保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。

整個結(jié)構(gòu)體系存在傾斜、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、豎向剛度不規(guī)則、單跨框架和獨立樹形結(jié)構(gòu)等超限情況，屬于特別復(fù)雜的A級高度超限高層建筑，給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來很大的難題。結(jié)構(gòu)設(shè)計難點二：結(jié)構(gòu)件萬向絞接單元

作為連體結(jié)構(gòu)，連接構(gòu)件除寬度僅為不到總寬度15%的一層樓面外，其余采用軸力連桿。本項目研制了以承受推拉軸力為主、卸除彎矩的新型建筑推力關(guān)節(jié)軸承萬向絞接單元“結(jié)構(gòu)件萬向絞接單元”，用于連桿與兩端框架之間的連接。

結(jié)構(gòu)設(shè)計難點三：南樓獨立柱設(shè)計

在建筑西南角設(shè)計了一根象征嶺南文脈的騎樓式的獨立柱，在結(jié)構(gòu)上與樓面結(jié)構(gòu)形成樹狀結(jié)構(gòu)，并存在大跨度懸挑的極不利情況，為此對獨立柱及樹狀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定分析和不利組合分析提出性能化設(shè)計目標(biāo)，滿足罕遇地震作用下構(gòu)件處于彈性。

獨立柱采用鋼管混凝土柱，為了保證鋼管與混凝土的傳力協(xié)調(diào)、共同作用，在矩形銅管中加了垂直肋板，把鋼管的力傳到混凝土上，同時加強了鋼梁、鋼支撐與鋼柱的傳力構(gòu)造。通過分析，節(jié)點在大震下不出現(xiàn)屈服，做到“強節(jié)點、弱構(gòu)件”，達到抗震性能目標(biāo)。

要實現(xiàn)“書”所特有的造型——外觀層層疊疊的石材隨機堆砌，對于建筑幕墻設(shè)計和施工是一個很大的挑戰(zhàn)。

石材幕墻設(shè)計

為了表現(xiàn)重疊書本所構(gòu)成的自然凹凸的立面效果，石材幕墻的凹凸最好讓人感覺是隨機的，但隨機的凹凸在工程上很難實現(xiàn)，成本也會很高，所以必須在隨機和標(biāo)準(zhǔn)化中找到一個平衡點。在正南北向取橫向兩跨（19.2m）和縱向兩層（9.6m）為一單元，在單元內(nèi)以橫向1.6m、縱向0.49m為模數(shù)，設(shè)計隨機的凹凸石材立面，并按計算出的采光面積和消防自然排煙要求，來設(shè)置采光窗和排煙窗。

由于幕墻都是斜面，為保證室內(nèi)外效果，在設(shè)計中玻璃面需與墻體傾斜一致，且與石材面保持垂直。根據(jù)建筑四向日照的光影效果，其四向凹凸深度有所不同，其中：東南西立面，以玻璃表面為基準(zhǔn)（0），石材相對玻璃表面外凸，近似尺寸分別為：+150、+300、+450mm；北立面，以玻璃表面為基準(zhǔn)（0），石材相對玻璃表面外凸，近似尺寸分別為：+300、+500、+700mm。

幕墻采用框架式鋼龍骨體系，石材板塊采用背栓連接，石材采用30mm厚火燒面花崗石。幕墻防水采用“防、排”相結(jié)合的設(shè)計理念，具體構(gòu)造為：外部濕式密封防水+內(nèi)部2mm厚EPDM防水卷材+2mm厚鋁單板防水層的三層防水設(shè)計。窗包括全隱框Low-E鋼化中空玻璃采光窗及排煙窗、全明框Low-E鋼化中空玻璃防火窗。

點支式玻璃幕墻設(shè)計

為使內(nèi)部空間與外廣場無縫連接，東西側(cè)采用點支式玻璃幕墻。幕墻位于南北樓之間，高達40m，呈梯形，采用斜掛鋼纜的方式將其吊掛。由于主體結(jié)構(gòu)是由南樓和北樓組成，在南、北樓交接部位東西向點支式玻璃幕墻部位會存在較大的變形和錯位運動，該部位東西向點支式玻璃幕墻與北樓主體結(jié)構(gòu)連接采用固定球形鉸支座，與南樓主體結(jié)構(gòu)連接采用單向滑動鉸支座；南北向位移主要依靠單向滑動鉸支座實現(xiàn)。

玻璃板塊分格方案：橫向分格寬度為1550mm和1720mm，縱向分格高度為2198mm（每兩層四塊玻璃），玻璃面板為15+1.52PVB+15半鋼化夾層玻璃，遮陽系數(shù)不大于0.50，透光率不小于0.40；面板玻璃采用夾板式不銹鋼件連接。

結(jié)語

好的建筑應(yīng)該能夠?qū)⑺囆g(shù)與技術(shù)完美地結(jié)合，既有美麗的外表，也有深厚的內(nèi)涵，既有舒適的空間和環(huán)境，亦應(yīng)做到安全、高效、實用。廣州圖書館新館許多技術(shù)得到認(rèn)可，其中“整體傾斜相互連接結(jié)構(gòu)體系關(guān)鍵技術(shù)”被確認(rèn)為廣州市科學(xué)技術(shù)成果，并獲得2012年度廣州市科技進步二等獎；相關(guān)技術(shù)已申報國家專利，包括：“整體傾斜相互連接結(jié)構(gòu)體系”實用新型專利，“結(jié)構(gòu)件萬向鉸接單元”、“整體傾斜相互連接結(jié)構(gòu)體系及其施工方法”發(fā)明專利等，實現(xiàn)了技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。