由開工到竣工歷時982天，香港故宮文化博物館在維港海濱拔地而起。建筑師匠心獨運，構思出呼應中國傳統文化的現代博物館藍圖。建設者全力以赴，利用先進科技，精準建造這座造型獨特、工藝精致的建筑物。
央企擔當 科技領航
作為成功完成香港國際機場客運大樓、港珠澳大橋香港引橋等重大項目的中國建筑國際集團有限公司承建了香港故宮文化博物館，據該公司董事長顏建國介紹，香港故宮文化博物館建設過程中，從圖紙設計、工廠生產、現場施工方案模擬、進度計劃模擬、施工檢驗等方面都深入運用了BIM技術，即建筑信息模型技術建立虛擬的建筑工程三維模型，從而減少了項目圖紙的錯誤。同時通過智慧工地系統從施工進度、安全、環保等方面進一步優化流程，極大地提升了施工效率與準確率以先進的科技手段守護文物的安全，力求打造美好的參觀體驗。
香港故宮文化博物館主體建筑
香港故宮文化博物館的外觀借鑒了中國傳統器物設計中“上寬下聚，頂虛底實”的美學特點，并輔以現代化建筑手法和新興建筑材料來體現建筑特色。顏建國表示為實現獨特的外部建筑造型，香港故宮文化博物館外墻使用傾斜度高達1:3的清水混凝土結構和大懸臂的四層懸挑結構，外墻清水混凝土面積達到11000平方米，表面安裝了3999件弧度不一的帶孔曲面鋁板，最大懸臂長14.6米，由100毫米厚的型鋼構件組成，單個構件重達12噸。
工程團隊還設計了一系列復雜精密的系統來精確控制場館內的溫度、濕度，保障文物展出所需的環境條件。面對疫情帶來的影響，項目團隊采取積極措施，創新應用智慧建造體系，開發先進的建造技術，克服混凝土、鋼結構等材料供應緊張的影響確保了建設的質量和進度。
據了解，在該項目的施工建設過程中，中國建筑國際抽調技術和管理骨干組成一流的項目班底；在全球范圍內采購優質的建筑材料；運用巨型鋼混凝土斜柱和斜面大體積清水混凝土的高難度施工法；利用自主研發的智慧工地平臺系統賦能工程管理；應用BIM技術進行項目設計、施工及運維的全生命周期干預，確保工程質量和施工效率。同時，鑒于項目的特殊地理位置以及博物館結構要求，精心設計并高質量完成防風防震系統、機電及消防系統等，為故宮文物的保護創造重要的環境條件，在建設過程中，已經獲得包含工程、安全 、環保等范圍的11項大獎。
香港故宮文化博物館內部設計圖
香港首座高傾角、大面積清水混凝土建筑
用現代手法表現故宮歷史感
中國建筑國際是中國建筑旗下駐港央企，從1979年起就開始了在香港建筑市場的耕耘，此次設計建筑中，盡可能運用全新的建筑科技成果。項目不僅將作為一系列故宮珍貴藝術藏品的重要承載，其建筑本身也是一座大型“藝術品”。
博物館整體外形借鑒中國傳統器物設計“上寬下聚，頂虛底實”的美學追求，呈現出方鼎造型。為了實現這一設計追求，項目大量采用高精度的懸臂倒掛結構，形成斜度高達1:3的清水混凝土外墻。香港故宮文化博物館外墻清水混凝土總面積達11000平方米，這是香港第一座高傾角、大面積的傾斜清水混凝土外墻建筑結構。
清水混凝土作為具有現代主義的建筑表現手法，因不加修飾，呈現混凝土的“素顏”狀態，很有表現力。中國建筑國際在此次項目中，并非單純展現建筑原始狀態，而是在澆筑之后，用人工錘敲出富有年代感的肌理紋路，呈現出像城墻一般原汁原味、古樸厚重的底蘊。
香港故宮文化博物館主體建筑外墻紋理
與此同時，為貼合紫禁城琉璃瓦、紅墻等視覺元素設計，在外墻中還采用了飾面鋁板、玻璃幕墻、天然漸變鐵飾面板這三種形式的預制構件，使得外墻流光溢彩。
為追求這種美感，需要付出很多努力。比如，在外墻部分共采用了4022件飾面鋁板，它們設計各不相同，每一層鋁板的曲面均由不同的圓柱體橫切面組成。為了縮小誤差，呈現最佳效果，工程團隊對每一件鋁板的支架都進行了尺寸微調。在這過程中，BIM技術輔助生成每個構件的加工圖紙，大幅提高了出圖和生產的效率，節省時間、避免了誤差造成的返工。
為了提高效率， BIM技術應用到項目全過程，實現了施工過程中的科技賦能，從圖紙設計、工廠生產到現場施工，從方案模擬、進度計劃模擬、施工檢驗等，都實現了BIM模型出圖。
香港故宮文化博物館建筑信息模型
BIM即建筑信息模型，是用三維圖形來展示項目的整體情況。建筑的施工涉及到諸多專業領域和無數圖紙，而其中某一項的細微修改都有可能牽一發而動全身。中國建筑國際在該項目中全程使用BIM技術輔助之后，任何一項數據、工序的改動，施工人員都可以一目了然。
承建方介紹，在項目建設過程中，三維實景模型和三維點云模型精準匹配檢測安裝質量，通過量化檢測檢查安裝誤差，測量結果均達到了團隊規定的“3mm誤差以內”這一現場施工精度標準，大幅提高了施工質量與效率。
香港故宮文化博物館現場施工人員
建設團隊在此次項目中還運用了最新物聯網技術，隨時檢測項目安全環保情況，從而強化現場管理；應用光纖實時監測系統，監控重要結構安全情況；3D激光掃描系統則用來形成完整完工模型，檢查結構缺陷；AI人工智能監測系統也貫穿整個施工過程，及時關注現場的不規范行為，確保施工人員安全和項目的順利進行，同時還有智能化的火災預警，做到防患于未然。
香港故宮文化博物館選址
博物館選址在西九文化區西部海濱，三面環海，其地理位置的特殊性，使得該項目在設計之初便考慮了對于臺風的防范：在原基礎上放大2.8倍進行結構設計，經計算可抵抗高達273km/h風速，對應蒲福風級表中的17級，即現有最高的風速級別；在外墻及室內墻身中更是運用GRC材料（玻璃纖維增強混凝土），在減輕重量的同時，使得外墻抗拉、抗壓強度大幅提高。
由于博物館內部結構特殊，消防、展覽、安保方面要求有一套復雜的機電系統予以保障，包括樓梯增壓系統、動態排煙系統、振動監測保安系統、紅外入侵報警系統、中央電池照明系統等等。例如在消防系統的設計上，建設團隊在該項目中采用了預動式花灑灑水系統、Novec 1230潔凈氣體滅火系統、遠射程花灑灑水系統三套不同的消防系統協同工作，一旦發生火災，可以在及時滅火的同時保證博物館內設施和文物不受破壞。
同時，文物和展品的保存對環境的濕度、溫度要求極高，而在博物館這樣大而分散的空間中，想要實現精準控制十分困難。為此，團隊對超過8000個閥門、1224個風嘴進行調校，最終實現館內空調溫度控制精度在+-2℃，濕度控制精度在+-5%相對濕度，保障未來在館內的文物與展品都能在最適宜的恒溫恒濕環境中保存。
此外，建設團隊還充分考慮了來訪觀眾的觀展體驗。為降低密布在展廳天花板上的機電管線及空調設備帶來的噪音，團隊梳理了每一條風管的排布，并在每一根吊頂絲桿上加裝了避震彈弓，而且管線穿過墻上的每條縫隙都用石膏板封閉。最終，整個香港故宮文化博物館的展覽廳噪音要求都達到了NC30的標準，讓觀眾可以靜下心來鑒賞展品。
香港故宮文化博物館天頂
據了解，香港故宮文化博物館內部裝修工程也即將全部完工，預計今年11月即可全面竣工交付。這一新興地標將承載著對中國歷史文化的傳承與守望，屹立在維港海岸。
