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(一)工程概況
1.建筑概況
(1): 工程名稱: (2): 建筑設計單位: (3): 結構形式: (4): 建筑層數: (5): 建筑高度: (6): 建筑類別: 二類 (7): 地面粗糙度類型: B類 (8): 建筑抗震設防烈度: 7度 (9): 基本風壓: 0.50KN/㎡ (10): 年溫度差:80℃ (11):基本雪壓值:0.35KN/m (12):季節性凍土標準凍深1500mm 2.幕墻概況
2.1本幕墻工程設計方案的指導思想為:
幕墻系統設計堅持服務于業主,服務于社會的宗旨,以“科技”、“環保”、“節能”的設計理念,為用戶和社會創造一個舒適的、現代的、無污染的、高質量的生活環境。細部形式要服從整體,烘托整體,這是本
設計的核心理念。
鑒于設計師對本工程的獨特創意,為做好本項目之外立面設計,真正達到建筑師之設計意圖,我司派出精干的設計力量,結合我司多年的設計及施工、管理經驗,本著向業主提供安全、優良、美觀而又經濟合理的幕墻系統的目的,經過設計人員的努力和多個版本的取舍完成了該
工程的建筑幕墻設計工作。 2.2本幕墻工程的設計特點:
本工程建筑設計師已充分發揮了其卓越的想象力與創造性。,大面上配以隔熱窗與花崗巖石材立柱造型,整體達到了玻璃與石材的虛實結合和豎向直面與橫向造型的剛柔相濟,使得整座大廈外觀用不同的材質和不同的造型設計,變化非常的豐富,大廈層次分明,變化中又有統一,而且不同的位置有不同的凸凹處理手法及顏色選擇,統一之中又有變化,分格有序,體現了一種和諧、典雅的立面效果,更加展現了現代建筑的藝術魅力。
(二)立面分格設計說明
本次分格設計我們基本上尊重設計師原有的設計理念和風格。在詳細分格方面主要考慮了如下因素:
滿足建筑設計效果要求
開窗通風良好,充分保證室內空氣流通 考慮與原建筑窗洞口和幕墻的交接與對齊
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滿足結構強度和剛度要求 合理采光,滿足人的視覺要求 考慮幕墻的收邊處理 各個立面橫向膠縫對齊 滿足相鄰兩房間的封修 滿足層間防火封修構造要求
考慮各種不同材料交界、組合的處理方式
考慮面材利用率及加工安裝工藝性,盡量做到經濟合理 我們力求以最優分格形式保證該建筑裝飾完美。
(三)幕墻結構特點
1.結構設計指導思想:
A. 本工程干掛石材幕墻均采用鍍鋅鋼龍骨,表面鍍鋅處理,并作表面防腐處理。掛碼采用不銹鋼掛件,確保足夠的強度和安全。 B. 大面主龍骨采用焊接。
C.面材通過嚴格的結構計算,采用30mm厚的花崗石,確保足夠的安全。D.采用石材密封膠防水,確保防水性能及氣密性。 E.本系統設計較好的考慮了維修拆裝工藝,維修拆裝方便。
F.本工程采用的石材幕墻系統已通過多個同類型工程的實施和檢驗,證實為一個安全可靠、快速成熟的系統。
(四)設計依據
1.設計依據
基本風壓值:W0=0.55KN/m2 基本雪壓值:W20=0.35KN/m 地震設防:7度 地區粗糙度:B類
甲方要求、建筑施工圖及現場的實際情況 現行國家規范和省市有關規定和要求。 按甲方效果意圖和幕墻功能要求。 2主要材料強度控制參數
1、結構硅酮密封膠
短期強度允許值: f2 1=0.2 N/mm長期強度允許值: f2
2=0.01 N/mm2、Q235結構鋼
屈服強度 f2 ys≥235 N/mm局部承壓強度設計值 f2 sp=320 N/mm抗拉壓強度設計值 fsb=215 N/mm2 抗剪強度設計值 f2
ss=125 N/mm彈性模量 E3 s=206×10N/mm2 線膨脹系數 αg=1.2×10-5
重力體積分布 ρs=78.5×103 N/m3
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泊松比 ν=0.3
3、不銹鋼螺栓
抗拉強度設計值 fb2 t=215 N/mm抗剪強度設計值 fbs=125 N/mm2
4、角焊縫強度設計值f:
焊接方法和焊條型號 自動焊、E43XX型手工焊 構件鋼材 Q235鋼 抗拉強度設計值 ftb=160 N/mm2 抗剪強度設計值 fsb=160 N/mm2 抗壓強度設計值 fsb=160 N/mm2
(五)幕墻材料選用說明
對于本工程,在選材方面,我們推薦選用性能優異的優質產品用于此工程,以保證該工程外飾效果的美觀與經久耐用,使之竣工后能成為經久不衰的建筑精品,同時我們又力求以較低的價格來完美的實現這一精品,以體現我公司科學設計、科學施工與科學管理的強勁工程實力,讓人們充分感受到時代科技與建筑美學的完美結合與發展。
1、鋼材
(1)建筑幕墻構件的鋼材應符合中國國家標準《碳素結構鋼》GB50017-2003《低合金高強度結構鋼》GB1591-2004中的有關規定。
(2)連接鋼材表面應進行表面預處理加工,并進行防腐鍍鋅處理。(3)鋼材的尺寸及組合須符合幕墻的整體荷載要求。
2、硅酮結構膠和密封膠 2.1一般要求
(1)硅酮結構膠和密封膠應選用滿足相應國家標準的產品。 (2)幕墻使用的硅酮結構密封膠必須為常溫固化雙組份,耐候硅酮密封必須為中性固化膠,不得使用已過期的產品。
(3)在用密封膠時,一定要嚴格遵守材料制造商關于產品使用及接縫尺寸限制的書面說明。
(4)所有混合密封膠不得現場配制。
(5)硅酮密封膠必須經過指定的檢驗,證實符合設計要求才能使用。
(6)硅酮密封膠的顏色需事先征得發包人和設計單位同意方可采
用。
2.2性能要求
(1)硅酮結構密封膠應符合以下性能要求: 項目 技術指標 邵氏硬度 34-35度 極限黏結拉伸強度 ≥0.7N/㎜2 延伸率(啞鈴型) ≥100% 黏結破壞(H型試件) 不允許 內聚力(母材)破壞率 100%
剝離強度(與玻璃、鋁) 5.6~8.7N/㎜(單組份) 撕裂強度(B模) 4.7N/㎜ 抗臭氧及紫外線拉伸強度 不變
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耐熱性 150℃ 熱失重 ≤10% 流淌性 ≤2.5㎜ 完全固化后的變位承受能力 12.5%≤σ≤50° (2)耐候硅酮密封膠必須符合以下性能要求: 項目 技術指標 密度 1.5±0.1g/cm3 擠出性 ≥80mL/min 適用時間 ≤3h 表干時間 ≤6h 完全固化時間 ≤1d 下垂度(N型) 0㎜ 低溫柔性 -30℃ 邵氏硬度 ≥45 極限拉伸強度 ≥1.4Mpa 撕裂強度 ≥3.8N/㎜ 定伸黏結性(定伸160°)黏結和內聚破壞面積≤5%
熱水循環后定伸黏結性(定伸160°)黏結和內聚破壞面積≤5%水、紫外光照射后定伸黏結性(定伸160°)黏結和內聚破壞面積≤5%。3、五金配件
五金配件包括多種不銹鋼錨栓、螺栓、螺母、不銹鋼掛件等應選用符合國家相應標準的產品。供應商應提供認可的產品標準、質量合格證等相關質量保證質料。專職質檢員應審核采購部門的訂單與供方來料
是否相符,并確定其是否符合技術要求,按規定檢驗且需填寫相關檢查表,報公司質管部門審定符合要求后方可入庫。
4、石材
石材選用符合相應的國家標準。 5、 材料技術要求
關鍵詞:大跨度;石材幕墻;結構設計
中圖分類號:TU318 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)09-0102-02
1 工程概況
銀川國際交流中心總建筑面積約為10.58萬平方米。包含公共接待綜合樓、1#、2#、3#、4#貴賓樓以及能源中心。其中公共接待綜合樓由有會議宴會樓、酒店客房樓和康體樓組成,三棟樓之間通過連廊相互聯系,具有會議、宴會、五星級酒店、健身娛樂等功能。
2 石材幕墻鋼桁架結構設計
2.1 幕Ω驟旒芙峁
該項目均為多層結構(二層、三層),最大層高為7.5米,根據主體建筑外效果要求,石材幕墻的標準分格為1200mmx450mm,采用普通單根立柱幕墻結構體系,最佳預選立柱的規格為180mmx100mmx5mm鋼矩管,此幕墻系統鋼材用量(含鋼橫梁和連接件等)超過27Kg/m2。
經過分析,幕墻系統立柱選型關鍵控制技術指標為慣性矩及抵抗矩等,將幕墻的立柱調整為由100mmx50mmx 4mm鋼矩管和50mmx50mmx5mm鋼方管形成的鋼桁架,經過計算,此幕墻系統的各項技術指標滿足結構需求及規范要求,幕墻的鋼材用量也降低至19.3Kg/m2,鋼材用量的減少,在降低成本的同時也利于現場工人施工安裝。
具體節點見圖1、圖2。
2.2 荷載設計
幕墻所承擔的荷載除了作用于幕墻上的風荷載,還有地震作用、幕墻自重等等。
對幕墻構件、連接件和預埋件承載力驗算時,必須考慮各種荷載和作用效應的分項系數,即采用其設計值;進行位移和撓度計算時采用其標準值。
3 結語
[關鍵詞]幕墻;高節能;施工技術
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A
1 工程概況
本紀念館外墻系統由石材玻璃幕墻系統、玻璃幕墻系統及窗系統組成,本紀念館高度為16.5m,石材面積共計9560,玻璃面積共計3620,石材為白砂巖,窗系統玻璃為9+6Ar+9+6Ar+9雙銀Low-E雙中空玻璃,玻璃幕墻系統玻璃為12+8Ar+12雙銀Low-E中空玻璃。且本工程的節能性要求很高U值為≤1.6,遠低于《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005中規定國內公共建筑類項目規范規定U值不大于2.3。本工程達到高節能型建筑。
2 高節能幕墻在國內外的發展形式
節能是當今社會的一個新主題。目前,我國建筑耗能已占我國能源消耗總量25%左右。而且我國每年新建筑面積近45億平方米,其中99%以上為高能耗建筑,而其中建筑幕墻等圍護結構由于熱傳導、熱輻射及對流造成的能耗在建筑總能耗中所占的比例約為72%。因此,高節能型幕墻系統是建筑幕墻發展的必然趨勢。
3 高節能幕墻施工技術難點分析
1)節能方面:根據《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005中規定國內公共建筑類項目規范規定U值不大于2.3,但本紀念館設計要求U值為≤1.6,采用一般材料和一般做法在國內很難實現。
2)施工方面:本紀念館整個幕墻系統造型復雜,內外環立面均為圓弧形;施工工序多,形式多樣,玻璃及石材加工及安裝難度大。
4 方案選擇
根據對施工圖紙節能要求、工程工期以及工程造價的綜合分析,最終確定石材幕墻系統保溫材料采用200mm厚達到A級防火要求的巖棉保溫板,窗系統玻璃采用6+9Ar+6+9Ar+6雙銀Low-E中空玻璃,窗框采用斷熱鋁合金型材,玻璃幕墻系統外側玻璃采用8+12Ar+8雙銀Low-E中空玻璃,內側玻璃采用12mm厚鋼化玻璃,并在所有的玻璃上除刷隔熱涂料。按照該方法施工的幕墻系統能夠滿足施工圖紙的節能要求,并且所有材料均為國產,能夠滿足整個工程的工期和節能的要求,同時采用國內產品和材料,也能滿足減少碳排放的綠色要求。
5 高節能幕墻安裝施工
5.1工藝流程
各項施工準備
工程測量定位、放線
主龍骨安裝
內側鍍鋅鋼板安裝
保溫巖棉板安裝
防水透氣膜施工
外側鍍鋅鋼板安裝
豎向次龍骨安裝
橫向次龍骨安裝
石材面板安裝
外幕墻工程施工質量檢驗
5.2石材幕墻施工
1)由于紀念館石材幕墻系統面積較大,且石材外形尺寸多樣,板材所需規格多;為了便于加工,施工需要,繪制板材排列翻樣圖,所有要掛的石材石板均進行排板翻樣圖繪制,每塊材均編號,注明尺寸大小,繪制平面圖,排列圖及詳圖。
2)將圖紙中標明的定位軸線與實際施工現場進行對照,并且找出定位軸線的準確位置, 根據在現場查找的準確定位軸線,確定定位點;定位點數量不得少于兩點,確定定位點時要反復測量一定要保證定位準確無誤。用水準儀對兩個定位點確定水平位置。水準低度要按規范使用,首先水準儀定位時要考慮安全,定點間距離大致相同,水準儀要擺正放穩,不能出現移動,錯動等現象,要注定正確使用和保管好水準儀。在找出定位點置抄平后,在定位點間拉水線,水平線可選用細鋼絲,同時用緊仔收緊,保證鐵線的水平度。
3)在連接件三維空間定位確定準備后進行連接的臨時固定即點焊。點焊時每個焊接面點2~3點,保證連接件不脫落。點焊時要兩人同時進行,一個固定位置;另一個點焊,這樣協調施工同時兩人都要做好各種防護。
4)對連接件進行固定,即正式燒焊。燒焊操作時要按照料焊接的規格及操作規定進行焊接。
5)鋼龍骨安裝前,依據加工圖紙對加工圖紙進行清點、檢查,準確無誤后再進行焊接的安裝。鋼龍骨的安裝包括主龍骨、次龍骨、鋁板的安裝及U形槽的安裝,再依據放線、放樣圖等有關標準進行施工。
6)用專用刀具對巖棉進行剪裁,以保證巖棉尺寸及厚度符合圖紙要求,巖棉安裝完成后,將防水透氣膜對巖棉進行掩蓋封閉,以免巖棉受潮。
8)轉接件與豎向主龍骨之間應用30mm厚PVC墊塊填塞,防止電化學腐蝕和熱橋的產生。
9)石材由上而下依次安裝,石材板塊裝配在安裝完成一定的組裝單元后,即可填縫注膠工序,此時應先將填縫部位用規定溶劑凈化處理,然后塞入泡沫棒,再將膠縫兩側石材貼上皺紋紙,然后用耐候膠填縫,注膠時注意將膠縫壓緊、抹平。填膠完畢,撕去皺紋紙,將石材表面擦干凈。
石材幕墻節點圖
5.3玻璃幕墻施工
由于本工程節能性要求高,為了能夠在不影響玻璃采光的前提下,夏季達到節能降溫效果,冬季達到節能保溫效果,在所有的玻璃表面除刷隔熱涂料。
玻璃的安裝玻璃安裝之前,在橫龍骨上墊上氯丁橡膠塊,防止玻璃直接接觸,一般橡膠塊墊在玻璃板兩端的1/4處。然后進行豎龍骨與橫龍骨內壓板的安裝。玻璃安裝時注意玻璃大小尺寸,根據玻璃的編號圖進行安裝,安裝時注意左右兩邊玻璃的空隙相等。待玻璃安裝完畢后,檢查玻璃左右、上下間隙。在內壓蓋調整成直線后進行裝飾條的安裝,最后進行打膠。
玻璃幕墻節點圖
5.4窗系統的施工
由于斷橋隔熱鋁合金窗框熱量傳導較大,為了達到節能要求本工程所選擇的窗框為粉末噴涂斷橋隔熱鋁合金框,它可以有效地阻止了門窗室內外的熱量傳導,并減少門窗能耗的50%。
窗安裝將粉末噴涂斷橋鋁合金窗框用螺栓與龍骨緊密連接,然后玻璃用真空吸盤洗起來后,將玻璃抬到比橫料高一些,左面進豎向槽,然后向右移,是玻璃左右二面的空隙相等,擱在鋁合金窗框上。安裝時,注意玻璃的正反面。玻璃安裝就位后,安裝上下扣線,塞隔離橡膠條,外表面清潔進行大腳工藝。打膠注膠應連續飽滿。打完膠后用刀片刮密室。打膠的深度不應小于1/2的膠縫寬度。
窗系統節點圖
6 節能成效分析
高節能型幕墻其性能指標,主要是保溫隔熱性能和氣密性。本工程的實施提出了節能型幕墻的實施方案,并代替了在國內使用進口材料來達到高節能性的幕墻的方案。本工程可以降低能耗在護結構傳熱所消耗25%,與傳統的建筑幕墻相比可節能50%左右,并且降低建筑業在我國能源能量消耗的12.5%。
7 結語
由于本工程的節能性要求高,在施工幕墻是面臨了諸多難題。但項目充分考慮了工程的實際情況,在保證節能性要求不變的情況下,選擇了最佳方案。確保設計目標得以實現。
參考文獻:
【1】JGJ102―2003《玻璃幕墻工程技術規范》.中國建筑科學研究院.北京:中國建筑工業出版社,2003
【2】GB50189-2005《公共建筑節能設計標準》. 北京:中國建筑工業出版社,2005
【關鍵詞】玻璃幕墻;節能設計;節能技術
隨著建筑業的不斷發展,人們對建筑的外觀及外立面材料的要求也日新月異,玻璃幕墻作為一種自重較輕、安裝簡便、造型多樣的新型外墻材料得到了廣泛地運用,并帶來了完美的建筑外立面效果,能夠較好地體現建筑的藝術特征。然而,玻璃幕墻具有傳熱系數大及反光性強等特點,使得建筑在夏天和冬天需要消耗更多的能源進行供冷和供暖,間接造成了建筑能耗的增加。因此,在玻璃幕墻的運用中如何兼顧美觀與節能是當前十分重要的問題。
一.節能型玻璃幕墻的設計原則
建筑玻璃幕墻的設計需要充分考慮周邊環境的建設,如溫度,氣壓,風向,建筑環境等。此外,我們需要考慮建立他們自己的情況,如朝向,內部空間布局,使用特定設備的能源,建筑外墻外保溫措施等。總之,節能型玻璃幕墻的設計應當考慮建筑與環境的多方面關系和多方面因素的綜合影響,如隔熱和得熱,采光和遮陽,通風和熱交換, 氣密性和水密性,隔聲和降噪等等。由此可見,節能型玻璃幕墻的設計應當遵循以下原則:
1. 科學性
玻璃幕墻的傳熱系數由建筑物的造型、所處地區的氣候條件、型材的傳熱系數以及玻璃的傳熱系數等多因素綜合決定。在科學性原則指導下進行玻璃幕墻設計,就是統籌考慮諸因素,在滿足建筑設計基本功能的基礎上,權衡各類因素對建筑能耗的影響,合理選擇幕墻的具體類型與尺寸。
2. 適用性
建筑采用玻璃幕墻除了達到美化外立面的目的之外,還必須注重幕墻的適用性。玻璃具有反光性的特點,對于玻璃幕墻來說這一特點尤其突出。因而在建筑設計中應緊密結合建筑具體的功能、朝向、內部結構以及外部環境等各類要素,以保證建筑內部的舒適度。
3. 集約化
建筑的玻璃幕墻在設計時需綜合考慮到節能及經濟性兩方面問題:一方面,玻璃幕墻的設計在很大程度上將影響到建筑內部的能耗;另一方面,如若采取相應的節能手段又可能帶來成本的增加。因此應綜合考慮節能與經濟,進行集約化的設計,力求經濟效益的最大化,滿足可持續的當代設計要求。
二.建筑工程設計中的玻璃幕墻節能技術
1. 幕墻節能設計的常見問題
在進行玻璃幕墻的設計時,應綜合考量建筑的能耗以及室內環境的舒適度。對于建筑能耗而言,玻璃幕墻主要通過溫差傳熱以及室內得熱對建筑內部的能耗產生影響。因此,在進行幕墻設計時,選擇合理的建筑玻璃幕墻比例及材料,更好地發揮建筑幕墻的美觀效果及護作用。
除了建筑能耗方面的問題之外,玻璃幕墻的設計還必須重視建筑的基本通風需求。為了更好地調節室內空氣與溫度,玻璃幕墻應具有部分開啟和換氣的功能。在室內需要換氣時,可以將幕墻的局部開啟,并通過換氣裝置的輔助,對室內較快的進行通風和換氣,營造舒適的室內環境。
2. 玻璃幕墻遮陽體系設計
玻璃幕墻的透光性好,使得大部分夏季太陽輻射強面對建筑玻璃幕墻。如果太陽光通過玻璃幕墻直接進入室內,會導致在室內熱狀況急劇增加。而室內的溫度降低主要依賴空調制冷來實現,過強的太陽輻射會降低空調的制冷效果,加大空調運轉負荷,導致建筑能耗的增加。因此,為了避免這一情況的出現,在玻璃幕墻上安裝恰當的遮陽系統是十分有必要的。當夏天陽光輻射量較大的時候,適時采用遮陽系統,有效防止室內溫度過高現象的發生。而在冬季較冷的情況下,又可將遮陽裝置去除,使室內充分獲得太陽輻射的熱能,降低空調供熱的工作量。在進行遮陽設備的選擇時,應從具體的建筑形式和風格出發,可以在百葉、格柵和遮陽板等之間進行挑選, 同時也可以根據不同的使用習慣來選擇合適的控制方式。
3. 玻璃幕墻節點設計
玻璃幕墻在與墻體進行接合時會使用很多外掛構件,這時墻體周邊構件、實體墻面洞口邊緣、樓板或隔墻外沿間的縫隙處需要設置保溫材料,以保證墻體的保溫性能以及室內的舒適度。同時在玻璃幕墻與墻體外掛接口處應進行有效地封堵設計,防止熱量的傳導與流通。此外,由于開啟窗的部位留孔往往較大,又時常開啟,是玻璃幕墻中的薄弱環節。因此,在設計時對開窗形式與數量的選擇均應考慮到玻璃幕墻通風與保溫的特點,在滿足建筑防火、通風要求的前提下,盡量減少開窗的數量與面積,并保證開啟扇與開啟框之間設置多道密封隔離帶,減少冷熱空氣的對流,以達到開啟和關閉時均擁有良好的密閉效果。
三.建筑工程中玻璃幕墻節能設計實例分析
1. 工程概況
以某綜合辦公樓為例,該建筑共20層,地下2層地上18層,整體采用玻璃幕墻結構。據實際調查,此建筑在夏季主要存在以下幾個問題:(1)建筑中庭熱環境不理想且能耗大。(2)此建筑頂層也全部采用玻璃幕墻結構,夏季陽光將直接射入建筑內部,導致室內溫度過高。針對以上問題,建設單位采用夾層設計,即在玻璃幕墻下設置一個封閉的夾層,但運用該手法后室內溫度過高的問題并沒有得到有效地解決。主要因為夾層為封閉式,吸收的熱輻射并不能有效地向外發散而是全部向建筑內進行輻射。在建筑使用過程中,夏季空調系統耗電量巨大。
2. 設計措施
結合工程對其進行節能設計,主要可以選擇以下幾種措施來進行:(1)此建筑為綜合性大樓,樓層比較高并且受周圍植物及建筑物的影響較小,相互之間沒有遮擋。這樣可進行外遮陽體系的設計,以此將大量的熱輻射阻擋于外界,降低室內溫度。(2)在頂層夾層處設計通風口,結合地理條件選擇機械通風或者是自然通風。(3)在建筑中庭位置增設通風裝置,通過自然通風的方式來增強中庭空氣流動,降低中庭溫度。
四.結束語
在玻璃幕墻的設計與施工過程中,均應從玻璃幕墻的基本特點與功能出發,遵循科學性、適用性、集約化的原則,通過對玻璃、鋁合金型材等材料的選擇、遮陽系統的構造方式以及玻璃幕墻的節點設計等方面提高幕墻的節能保溫與通風性能,使建筑玻璃幕墻在滿足功能與美觀的同時能夠有效地降低建筑能耗,并保障建筑內部環境的適宜性。
參考文獻
[1]謝士濤,董格林.節能型建筑幕墻的構造設計[J].中國建筑裝飾,2006(01).
[2]趙西安.雙層通風幕墻及其工程應用[J].中國建筑裝飾b修,2004(1):36-41.
【關鍵詞】飾面軋花;鋼板幕墻;施工技術;質量控制
某建筑工程是一座鋼筋混凝土框架結構的建筑物,其在進行外墻施工時采取了鋼板幕墻作為墻體的飾面結構方式。這種鋼板幕墻在國內的應用相對較少,施工技術與施工質量控制措施都存在一定的欠缺。為此,在本工程的幕墻工程施工中,設計人員對鋼板幕墻的施工技術方案進行了多次優化,并加強了施工現場與施工技術的控制管理,最終實現了較好的幕墻施工效果,并為其他同類工程施工提供了完整的施工工藝技術方法,以供參考。
1、工程概況
某建筑工程是一個4層高的框架結構建筑,為了能夠滿足其功能作用,在設計中將首層設計為5.4m的層高,其他三層則設計為3.3m的層高。其中建筑的南側為外立面,出于建筑外觀美感以及工程造價等多方面因素的考慮,設計人員決定對建筑的首層外墻以及南側外立面的墻體工程進行飾面軋花鋼板幕墻施工,而對其他外墻則進行白色涂料的粉刷處理。以下我們就來探討飾面軋花鋼板幕墻工程的施工技術與工程難點。
2、施工方案設計
在本工程中,飾面軋花鋼板幕墻工程施工中對鋼板的直接縫隙施工要求較為嚴格,所有的縫隙均不在一條直線上,再加上飾面鋼板的大小都不一樣,更是給施工設計的精度提高了更大的難題。為此,設計人員在進行施工方案設計時,對以下幾方面的設計進行了優化:
2.1 飾面軋花鋼板設計
鋼板幕墻采用冷軋基板,涂層為亞光黑色氟碳漆噴涂,鋼板表面軋花。鋼板背面合理設置加強肋,以增加板面的強度和剛度。加強肋距離及強度和剛度均應滿足要求,以保證幕墻的使用功能及安全性。由于鋼板側邊只保留了正面板材的厚度。強度降低,所以側邊須有可靠的補強措施。
2.2 連接件及掛釘設計
本工程幕墻結構形式為構件式軋花鋼板幕墻。所謂構件式幕墻是指所有構件均在工廠加工、制作及噴涂,在現場依次安裝埋件、龍骨和面板。對幕墻系統的每個重要部位須進行力學計算,考慮風壓、自重、地震、溫度等作用對幕墻系統的影響,對埋件、連接系統、龍骨系統、面板及緊固件均應認真校核。固定方式對板塊的安裝平整度起著決定性作用。板塊各固定點的受力不一致會造成面材變形,影響飾面效果,所以須采用定距壓緊的固定方式,保證幕墻表面的平整度。
2.3 孔位設計
板塊采用浮動連接。浮動式連接可保證幕墻變形后的恢復能力,保證幕墻的整體性,不會使幕墻因受外力而造成變形。并可避免幕墻表面鼓凸或凹陷情況的發生。安裝孔位應預留合理的間隙,安裝面板時可通過調整緊固件的位置,進而調整面板的位置、表面平整度和縫隙等項,以滿足安裝精度要求。
3、施工工藝流程
墻體預埋固定件安裝―結構實測、定位放線一鍍鋅鋼龍骨加工制作一鍍鋅鋼龍骨安裝一連接件的焊接、掛釘安裝―飾面軋花鋼板加工制作―飾面軋花鋼板安裝― 其他附屬配件安裝―復核調整、噴氟碳漆一清理保護。
4、加工、制作及安裝難點
4.1 軋花鋼板的加工制作難點
由于本工程對鋼板的精度加強較高,并且要求各個鋼板的尺寸不相同,構件的種類也各有不一,造型較為多樣且復雜,很少能找到規律批量生產,因此在進行加工制作時具有很大的難度。同時,為了均勻的對鋼板進行氟碳漆的噴涂,還必須要保證其加工制作環境條件符合氟碳漆的噴涂要求,即溫度、濕度和空氣質量都要得到有效控制。這也是加工制作鋼板的難點。
4.2 鋼板幕墻安裝中的難點
在具體的施工中所面臨的安裝難點主要有:對龍骨的安裝質量要求較高,但在施工中極易出現誤差累積,使鋼板在安裝時出現較大偏差,難以保證精度的要求,自然無法達到預期的設計施工效果;幕墻面板在安裝時很難達到設計要求的精度,必須要在嚴格的施工管理下采取一定的預防措施,才能消除安裝誤差,或對誤差進行及時的調整,并進行必要的測量與監控,只有這樣,才能確保幕墻安裝的整體造型與質量符合預期設計要求。另外,本工程中的節點施工較多且較為復雜,不同的節點形式需要滿足不同的設計要求,多種節點形式的綜合使用給幕墻工程施工帶來了很大的難度。同時,對鋼板的保護工作也是本工程中的一個難點,這是因為在鋼板表面的氟碳漆只能在工廠中進行,而在施工現場是不能再次進行噴涂的,這就需要對制作完成后的鋼板進行有效的成品保護工作,不可使其表面的氟碳漆受到蹭刮或劃痕等問題。
5、施工技術要點
5.1 鍍鋅鋼龍骨和連接件安裝
鍍鋅龍骨型號較多,要求熟悉設計圖紙,測量復核現場與設計尺寸是否符合,若有偏差應及時調整。將連接件焊接在鍍鋅龍骨上并涂刷防銹漆,連接件與鍍鋅龍骨間加設墊片。鍍鋅龍骨與預埋鐵件焊接前,用靠尺檢查有無變形,發現不符合要求者應立即修正。定位每面墻(幕墻)四角的鍍鋅龍骨是最關鍵的一步。
5.2 飾面軋花鋼板的安裝及控制
飾面軋花鋼板安裝采取先上后下的順序,逐層安裝調整。由于飾面軋花鋼板規格、體量較大,施工時用專用提升工具垂直提升到安裝平臺上進行定位及安裝。提升單元板塊時,應保證吊點不少于2個,保持單元板塊平穩:升降和平移時應使單元板塊不擺動,不撞擊其他物體,并采取措施保證面層不受擠壓和磨損。飾面軋花鋼板提升到鍍鋅龍骨連接件懸掛點(螺栓)處,使單元板塊兩個側面的鳳尾孔準確就位,卡入懸掛點(螺栓),其左右、上下的偏差不應大于1 mm(整個過程中控制尺寸累計誤差為±3 mm)。通過調整螺栓對飾面軋花鋼板進行上下方向的調節,當誤差超過3 mm時,通過鐵件上8 mmxl3 mm的長圓孔和連接件上沿長邊方向設置的8 mmxl3 mm長圓孔組成的十字形孔來調整、找平飾面軋花鋼板。
5.3 其他附屬配件的安裝
門套、配電箱及消防箱等部位,應先確保相鄰的其他飾面板均已安裝到位。通過放線定位,再將上述部位的門、配電箱、消防箱安裝就位。重點在上、下槽口的準確定位,安裝完畢后通過整體放線復查,保證飾面平齊。
6、結語
本文主要以某工程為例,探討了飾面軋花鋼板幕墻工程的施工技術。在該工程中進行的嚴格施工質量控制措施保證了幕墻的安裝質量,達到了較好的幕墻施工效果。且每個鋼板都是獨立的,可以單獨拆卸或更換。并設計為浮動式連接方式來提高幕墻的變形恢復能力和整體性。最終的軋花鋼板幕墻工程施工效果與其他墻體的白色涂料飾面效果相互映襯,呈現出一種高貴、大氣、華麗的飾面效果,達到了預期設計施工目的,值得同類工程參考借鑒。
參考文獻
概況
體育場占地約80000m2.建筑面積158000m2.南北軸長407m.東西軸長284m.外周圍長達1000m,設有標準足球場,9條環形跑道,10條直線跑道的400m標準田徑場地,建筑高度53m。
看臺設計固定座席60398席,活動座席5000席,其中包括殘疾人座席120席,來賓座席500席,記者座席200席,另設有64個包廂。
屋頂結構采用V字形平行弦鋼管桁架屋面,面積76719m2,屋面形體即為體育場的外觀形體,以不規則的空間曲面形成一個水滴造型。最大垂直面曲率半徑約為350m,最小垂直面曲率半徑約為50m,最大水平面曲率半徑約為210m,最小水平面曲率半徑約為35m,屋蓋的曲率不斷變化,是一個極為復雜的空間曲面。
屋面系統工程必須解決好幾個問題
為實現平滑過渡的空間曲面,我們重點解決了采用平板組合成空間曲面的問題,并確保平滑、和諧的藝術效果和經濟實用性;采用先進而可靠的結構體系解決好安裝工藝、伸縮變形、密封排水等問題,確保工程各項性能優良;采用國內外先進的屋面材料,確保工程質量和耐久性;應用專業軟件模擬風荷載,應用有限元分析軟件校核體系及構件,確保屋面適應結構變形的要求。另外,我們充分考慮結構安裝施工的可行性、便捷性。經濟性,確保工程順利完成。
屋面系統的組成
屋面系統由三部分組成:
1.陽光板屋面體系
陽光板屋面體系位于屋面最上部采用實心Pc板。
2.金屬板屋面體系
位于屋面中間部位,采用敞開式三層金屬屋面作法,屋面面層采用鋁合金蜂窩板作裝飾面層。為了利用平板組合成曲面,采用縱橫拉縫的辦法以達到理想的曲率要求。裝飾板下部為防水屋面,防水板采用直立鎖邊金屬板,屋面底板采用穿孔率為20%的金屬板以滿足聲學設計的要求。
3.點支式玻璃幕墻屋面體系
位于屋面下層部位,根據使用部位的不同,分為三種作法:
①點支式玻璃幕墻,位于臨近金屬屋面部位。
②點支式玻璃百葉幕墻,位于中間部位。
③點支式玻璃間隔,位于屋面的最下部位。
幕墻玻璃采用雙層夾膠半鋼化彩釉玻璃以達到安全使用要求。
天津奧林匹克中心體育場將充分體現“綠色奧運”、“科技奧運”、“人文奧運”的理念,使其成為北京2008年奧運會的主要建筑,樹立天津城市建設的新形象。
作者:孫 銀 天津市建筑設計院 總建筑師王士淳 天津市建筑設計院 副總建筑師
關鍵詞:獨立單元、斷熱、幕墻'
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
一、工程概況
項目名稱:渤海銀行業務綜合樓幕墻工程。
建設單位:渤海銀行股份有限公司
工程地點:天津市河東區六緯路六經路交口。
工程地上總建筑面積18.7萬平方米,其中地上建筑面積13.7萬平方米,地下3層,地上51層。建筑高度240米,由屋頂延伸特色飄架最高點為270米。布置了包括銀行營業大廳、玻璃入口大堂、商業、辦公樓和屋頂花園等。
二、設計理念
本工程是天津市唯一的一家全國性股份制商業銀行總部綜合樓,建筑位于天津市市中心,地理位置優越,具有極高的社會影響力。工程外裝飾幕墻作為建筑的外衣,除了實現建筑的護功能以外,其獨特的外觀更是建筑個性給人最直接的沖擊和表現載體,是設計師建筑風格、設計理念、藝術特色最直觀的詮釋,是建筑向世人展示的第一印象,因而其重要性不言而喻。
本方案幕墻設計的指導思想是:充分體現建筑風格、結構合理、功能完善、安全可靠、經濟實用。
1.幕墻立面裝飾效果設計原則
依據建筑師的設計方案及設計理念,參照招標方提供的建筑圖紙及幕墻圖紙,對不同的幕墻系統分區進行合理組合、布局,科學選材,并結合建筑整體效果進行幕墻板塊分格的劃分,構建并完善建筑立面元素,力求完美展現建筑幕墻的立面裝飾效果,滿足幕墻作為建筑外維護結構所必須的立面裝飾功能要求。
本項目塔樓每三層作為一個獨立的裝飾效果單元,各單元間設有大型橫向裝飾帶分隔,大面采用玻璃和石材相間的裝飾,通透而不是厚重;東南角及西北角采用內傾全玻璃幕墻,玻璃板塊分格富于變化,凸顯建筑的靈動性。我們將通過合理的設計和認真的施工把握并實現此裝飾效果。
2.幕墻的結構安全性能設計
幕墻作為建筑的維護結構,必須滿足相應的結構安全性能要求。幕墻設計時遵循相應的結構安全設計規范及標準,并依據本工程所在地點(天津)的氣候及地理資料以及風洞試驗報告的結果,進行合理、可靠、安全的幕墻結構體系設計,滿足各種荷載(風荷載、地震荷載、雪荷載、自重荷載等)組合條件下的幕墻結構安全性能要求。
本項目塔樓主要采用獨立單元結構,裙房采用框架式幕墻結構。依據天津地區的氣候、地理資料以及風洞試驗報告合理選用幕墻框架的材料和規格,確保整個幕墻結構安全性能可靠。
3.幕墻的使用性能設計
幕墻作為室內使用空間與室外公用空間的一層隔斷,必須滿足使用人在使用過程中的各項使用舒適性能的要求:
保證幕墻換氣通風要求及室內充分采光的需求,即通風性能和采光性能;
阻擋氣流及雨水的需求,即氣密性能和水密性能;
滿足室內使用舒適度的隔熱保溫性能,即節能性能,降低建筑運行能耗;
滿足室內使用環境安靜的需求,即隔聲性能;
充分考慮室外幕墻與內裝接口細部位置的設計,做到人性化設計,提高幕墻使用的舒適度。
4.幕墻的經濟合理性能
幕墻設計在滿足幕墻的結構安全性能、使用性能及立面裝飾性能等要求的前提下,選用合理、經濟的材料配置,及科學、先進的系統構造,并根據不同幕墻系統的功能分類,合理分配重點投入、控制投入和節約投入,合理降低成本,以提高幕墻的性價比,滿足其經濟合理性能的要求。
5.幕墻的細部節點裝飾效果
在建筑立面設計確定的大原則下,對幕墻細部進行深化,并綜合相關成功建筑的細部外觀構造,提供適合本工程的幕墻細部設計和實現技術,將建筑師的設計理念融合于建筑幕墻的細部中去,從細微中見精彩。
6.幕墻的綠色環保性能
幕墻材料選用綠色材料,以減小對環境污染。
現代幕墻已不再僅僅是一種裝飾、一種簡單的外維護結構,而是越來越深入地成為整個建筑的一個有機組成部分,越來越多地參與了整個建筑的功能建設。其對于整個建筑的環保節能性能的影響,已經到了至關重要的地步。幕墻的環保節能程度也已成為人們衡量幕墻品質的一個重要指標。
本項目玻璃采用節能性能優異的雙銀LOW-E玻璃,塔樓幕墻采用雙條斷熱獨立單元結構。滿足整體建筑節能要求。幕墻所采用的鋁型材、鋼材、玻璃、鋁板等材料均可回收再利用。充分貼近國家推行的節能降耗、綠色環保的理念。
7.幕墻系統節點連接工藝的合理性
幕墻系統的構造節點設計采用先進、成熟、安全可靠、合理的系統,可以有效滿足幕墻各項性能的要求,并且利于工廠加工生產快捷及現場施工安裝方便的要求,降低幕墻構件加工及安裝的難度,提高施工速率,縮短工期。
本工程幕墻系統在滿足結構強度要求的前提下,采用最合理的斷面設計,是結構穩定與輕巧明快完美結合的典范。
結構輕巧而穩定原則
結構穩定可以保證結構的安全,同時也會產生一種結構穩定所特有的美感,失穩的結構會給人帶來危機感,造成人的緊張,使人很不愉快。但過于保守、粗放的設計則又顯得笨拙、累贅,缺乏靈氣,也會使人不愉快。
可拆卸更換、維修方便原則
當幕墻的某個局部受損、更新時,幕墻板塊能否靈活方便地進行拆卸更換,直接關系到幕墻的功能能否得到保持、結構能否受到影響等因素。
三、本項目重點、難點的設計
本項目幕墻工程主要有點式幕墻,玻璃幕墻,石材幕墻等12個系統,這里重點針對當今國際幕墻界非常先進的獨立單元幕墻系統(塔樓幕墻)做詳細說明,該單元幕墻結構的特點是板塊交接部位不是采用公框和母框相插接的方式,而是現場在交接部位的型材空腔內安裝對接插芯進行安裝,安裝便捷,調整方便,變位能力更強。安裝時在型材前后腔同時安裝三元乙丙膠條,即可起到定位安裝的作用,又可成為幕墻防水的關鍵。該結構具有以下特點:
1.獨立單元幕墻結構是目前世界幕墻界較為先進的幕墻結構,特別適合板塊形狀不規則的單元幕墻,尤其適合本工程使用。
2.幕墻采用雙條斷熱結構,玻璃板塊與單元橫豎框架之間安裝斷熱條。幕墻熱工性能良好。本次設計所采用的獨立單元式結構單元框較原方案的單元框的隔熱性能提高了15%,更好的滿足系統U值2.2w/m2*k的要求。
3.單元構件采用電腦控制加工中心在工廠內完成加工,加工精度高,質量好。普通單元框需要4種不同的鋁框組成,加工設計量大。獨立單元僅需一種邊框,同條件下設計加工構件種類少,質量宜控制,供貨周期短。
4. 幕墻表面平整度高,裝飾效果好,變位能力好。
5. 結構氣密性、水密性可靠。本系統幕墻防水堵、疏結合。四角采用斜切對角密封,對接嚴密嚴整度高,密封徹底。防水膠條連續,環形封密,從設計上避免了普通單元,十字交叉部位需特殊處理的弱點。對于少量進入幕墻內部的雨水,通過豎框前腔流至單元上橫框的披水膠條上排到室外。本系統結構已在國內外一些工程中得以實際應用,反映良好。
6. 幕墻板塊采用可更換設計
7. 安裝速度快,施工周期短,特別適用于高層建筑。并可與土建結構同步施工。
先進合理的結構設計,完美的設計理念,可以使建筑與藝術完美的結合在一起,不斷地創造出一個又一個建筑奇跡,讓我們一起期待下一個奇跡的出現。
參考文獻:
《建筑幕墻》GB/T 21086-2007
【關鍵詞】酒店項目;建筑設計;節能設計
1 項目概況與設計理念
1.1 項目概況
本工程基地位于南通市世紀大道與工農路交口地塊,北側為世紀大道,西側為工農路,毗鄰新城區中央景觀綠軸,靠近市政府,是中央行政區范圍內的重要建筑。工程是集高標準酒店,高級辦公樓和現代化國際會議中心于一體的大型綜合項目。
圖1 整體素模圖
1.2 設計理念
本項目試圖以最佳的資源的合理整合,發揮其最大的服務功效;并與新城區CBD、狼山風景區協調共同發展,共同打造新世紀南通市最精彩的城市文化展覽中心。塑造生態、舒適和都市休閑環境。滿足全方位的城市功能需求。提供全方位生產綜合效益的產品組合,對酒店、會議中心的配套服務空間及產品展示空間進行合理的整合,迎來各方賓客充分利用并享用各種功能設施。不僅帶來業績的增長,也激活了中心區域地塊的消費指數,成為極具有競爭力的綜合服務實體。
項目充分發揮會議中心觀演、電影放映、娛樂功能,為傳播精神文化提供高質量的傳媒場所,塑造南通都市文化的新空間。
2 總平面設計
該項目是包含了辦公、酒店及其配套,會議中心、產品展示中心等功能的建筑綜合體。建筑總面積為298006m2,其中地上建筑面積210735m2,地下三層建筑面積86751m2。
基地大致呈長方形,東西向長約257m,南北向長約176m,北側為世紀大道城市綠化帶,南側有河道東西向穿過。基地占用了城市45091m2的整個城市街區。基地南臨世紀大道,西接工農大道。
圖2 總平面圖
3 項目進展概況
本項目從方案設計到施工圖審查通過,歷時兩年:2009年10月~2011年08月。
目前施工現場底板已全部施工完成,會議中心附近東段地下室做到+0.00,會議中心已施工到第二層。
4 酒店建筑設計
筆者主要負責酒店塔樓的方案深化到施工圖設計,下面就酒店塔樓的平面、立面及空間設計等各部分進行詳細闡述。
4.1 酒店塔樓平面設計
酒店塔樓平面設計中,七層為男女桑拿房,八、九層為中、小會議室,十層、二十五層、四十層為設備及避難層,十一至十六層、二十六至三十九層為酒店客房層,十七至二十四層為VIP套房層,四十一層為酒店總裁套房,四十二層為總統套房層,四十三層為行政酒廊層,四十四、四十五層為高檔餐廳層;四十五層屋頂設有屋頂游泳池;四十六層局部為設備層。
4.2 酒店立面設計
基地中兩個塔樓被塑造成獨特的雕塑式的建筑外形,并允許建筑塔樓立面語言傳遞至地面。塔樓的幕墻由玻璃和鋁質框架組成。建筑立面的垂直元素增加了塔樓的豎向的戲劇性效果。特殊處理的隔熱玻璃在將建筑的室內透光度最大化的同時起到很好的隔熱效果。雙塔頂部由一個有斜度的平面切割,賦予建筑戲劇性的視覺化效果。
圖3 立面設計圖
4.3 酒店剖面豎向設計
酒店塔樓高度為202.813m(相對標高),室內外高差0.15m~0.3m。塔樓一至六層層高5.000m;四十五、四十六層之間設一夾層為技術轉換層,層高2.100m,避難層兼設備層設于十、二十五、四十層,層高均為5.500m;除避難層外,十七至四十二層,層高均為3.750m,其中十七至二十四層為VIP套房酒店層;二十六至三十九層為酒店客房層;四十一層為總裁客房層;四十二層為總統套房層;四十三至四十五層,層高均為4.800m,其中四十三層為行政酒廊,四十四、四十五層為頂部餐廳;四十五層頂部設屋頂泳池;四十六局部為設備層,層高3.000m;四十七層為屋頂設備層。
4.4 酒店空間設計
豐富變化的內部空間往往是使酒店獲得良好聲譽的要點之一,為表達現代酒店的獨特個性和精彩多樣的動線,從一層至三層均為挑空的大堂中庭是酒店公共部分的核心和亮點,功能空間均圍繞其展開。酒店團隊入口作為酒店部分另一個重要的接待區域,同樣得到了應有的重視。門廳處設置了二層高的中庭,通過一個貫長、寬敞的通道與酒店主入口大堂連成了一體,形成了一個豐富而有趣味的流動空間序列。
5 建筑節能設計
5.1 暖通空調設計
酒店采用自然通風和機械送風相結合的措施,室內空調具有送新風及調溫功能,使室內空氣常保新鮮。通過對氣象條件的分析,采用相應的具有保溫、隔熱、遮陽等功能的外墻系統,盡可能在辦公及酒店公共部分、產品展示廳、會議中心、辦公空間、酒店客房及VIP套房空間利用自然采光和自然通風,以創造舒適的室內生活環境,并達到節能目的。
5.2 幕墻系統
采用斷熱節能幕墻系統,斷熱鋁合金型材在室內外有溫差的情況下,熱量在鋁合金型材的傳遞中不形成通路,有效減少通過鋁型材的熱量傳導。在幕墻的結構設計上采用合理的密封膠設計原理和選用性能良好的密封材料,提高幕墻的密封性能,使之具有優良的保溫隔熱性能,節能效果顯著。同時也能起到較佳的隔聲隔噪效果,一般節能的幕墻的隔聲量可達30-40dB。
辦公、酒店塔樓及裙房與產品展示廳作為一個整體計算,各向窗墻面積比均大于0.70(包括透明幕墻部分),經過權衡計算滿足節能要求。會議中心各向窗墻面積比均小于0.70(包括透明幕墻部分),屋頂透明部分的面積小于屋頂總面積的20%。
無錫新區金融服務區工程位于太湖河畔的無錫新區中央商務區,風景秀麗,地理位置與自然條件十分優越,該項目由8幢9~18層的商業辦公樓建筑群構成(圖1),總建筑面積約25.5萬m2。室外幕墻工程:其中4棟玻璃幕墻和4棟鋁單板狹縫幕墻,本項目為創建“江蘇省揚子杯獎”工程。由無錫新區發展集團總公司投資,同濟大學科瑞管理公司實行項目管理。幕墻設計方案由德國瓦倫丁設計所負責,施工圖設計由上海肯佩斯幕墻工程顧問有限公司
承擔。
2 幕墻策劃思路
建筑幕墻是一個復雜的多學科系統,幕墻技術是一種具有精密性、集成性、應用性的技術。隨著建筑幕墻不斷向多元化、個性化發展,幕墻的研發設計與建筑策劃越來越不可分割,是體現策劃和建筑設計創意的關鍵點。幕墻策劃應當充分考慮周邊環境、視覺效果、使用功能、耐久性等因素。
實踐證明:鋁單板具有良好的使用性能,分量輕、強度高、防水及使用壽命長等優點,另外,鋁單板可以加工各種異形體裝飾品,表面可噴涂各種美麗的圖案,與玻璃幕墻組合成不同的外觀形體,使建筑立面更具有多變的風格(圖2、圖3)。
基于以上要求和特點,本工程考慮大量采用鋁單板作為外立面裝飾面材。
3 如何選擇合適的鋁單板制品
鋁單板及其制品種類很多,不同的形狀、顏色、處理都會產生不同的效果。
3.1 穿孔鋁單板
穿孔鋁單板由普通單板沖孔而成,孔的形狀可以任意調整以形成不同圖案(圖4、圖5)。穿孔后面板強度根據穿孔率有所降低,因此需要加厚面板并增設加強肋。
3.2 仿其他材料鋁單板
石材面板用在外墻裝飾中,外觀大氣莊重,與自然環境有很高的融合度。但石材的缺點很明顯:自重大、有放射性、強度不可控制、天然資源開采受限、色彩紋理不可控制。目前在鋁板上做氟碳仿石材噴涂可體現出近似石材的效果,而且完全沒有天然石材的各種缺陷,可用于各類公共建筑外墻(圖6)。
木材在外墻上使用率很低,原因在于木材對自然條件要求較高,需要防腐、防火、防濕脹、防干裂等,另外木材強度不穩定,固定方式單一,也決定了外墻幾乎無法使用木材。但木材的天然紋理對建筑師來說是個不小的誘惑。目前鋁單板做仿木紋處理也十分成功,可像普通鋁板一樣用于外墻裝飾(圖7)。
3.3 異形鋁單板
由于鋁板的可加工性比較強,可以折彎、焊接、鉚接、植栓等等,其制成品的造型非常豐富。這為建筑立面設計無疑增加了強力的支持。圖8、圖9為各種造型鋁單板實樣。
4 本工程穿孔鋁單板設計
上海科瑞管理公司對上海、南京、杭州等城市的穿孔鋁板工程應用情況進行了認真的調查研究,考慮工程處于開發區,周邊環境比較安靜寬闊,外墻以體現現代工業感、彰顯活力為主,綜合考慮造價影響,由德國瓦倫丁事務所設計,本工程最終選用穿孔鋁單板作為大面積外墻裝飾(圖10)。
4.1 案例調研
4.1.1 同濟大學城規學院D樓(會議室、檔案資料室)。位于上海市四平路同濟本部校區,鋼筋混凝土框架結構,普通砌體墻體,鋁合金門窗,局部有普通玻璃幕墻,二層及其以上部位全部采用穿孔鋁板遮蔽,穿孔的形狀為長條形,外墻有鋁合金門窗部位的穿孔鋁板板塊可以手動折疊開啟(圖11)。據同濟大學城規學院黃一如副院長介紹,穿孔鋁板為國產鋁板,造價大概為1200元/m2,如果采用進口品牌(如荷蘭亨特樂思龍)價格則會翻倍,如果采用電動開啟則價格更貴。
4.1.2 上海西站附近臨街商住樓。位于上海市曹揚路與三元路交叉口(圖12),普通框架結構舊房更新改造,外加一層普通穿鋁板,正在施工過程中,國產穿孔鋁板約400元/m2,連內側鋼結構龍骨,單價可達600~700元/m2。
4.1.3 上海大華虎城嘉年華(商業辦公樓)。位于上海市寶山區大華一路與真華路之間、近新村路。鋼筋混凝土框架五層建筑,玻璃幕墻,外層披藝術穿孔鋁板的“紗衣”(圖13、圖14),通過圓孔的疏密和大小、氟碳噴涂顏色的深淺形成固定的花紋。鋁板廠家為上海雅泰,展開面積5000多m2,外側藝術穿孔鋁板幕墻約800元/m2,內側玻璃幕墻約1200元/m2,合計約2000元/m2。
4.2 設計方案策劃
4.2.1 綜觀穿孔鋁板的工程應用情況,穿孔鋁板能夠實現較好的建筑效果,其表現手法多樣,設計師的發揮空間很大,技術上可行;同時經調研,采用國產穿孔鋁板,單層穿孔鋁板幕墻可控制在1000元/m2以內,雙層玻璃幕墻部位可控制在2000元/m2以內,4幢多層建筑(幕墻面積3.5萬m2)綜合單價可控制在1700元/m2左右,經濟上可行。
4.2.2 建議進行藝術穿孔設計,使板面形成適合金融服務區域的花紋,同時考慮建筑泛光LED燈具的安裝與效果,與臨近雙子樓建筑泛光“水墨江南”的主題互映。
4.2.3 為了防止熱脹冷縮變形,應對節點構造進行精心設計,同時應考慮采用4mm厚的鋁板,因為目前工程中應用的3mm厚板存在日久變形現象。由于厚度增加而引起的單價增加約為50元/m2。
4.2.4 考慮使用過程中的清潔維護,選擇顏色、構造間距等方面做出精心設計。
4.2.5 基于建筑效果和造價的考慮,應區別對待4幢多層建筑物的西立面和東立面采用穿孔鋁板的比例。西立面正對中央水廣場,有遠景效果,宜多采用雙層幕墻;東立面對著內街,遠景效果不夠明顯,可考慮適當少用穿孔
鋁板。
4.2.6 底層和開窗部位可不設穿孔鋁板,虛實結合,不致給人壓抑的“籠子”感覺。
以上初步建議基于3個經典工程的調研而提出,從而提高幕墻工程的性價比。
5 本工程穿孔板設計特色
5.1 傳統穿孔鋁單板幕墻的不足
傳統的穿孔鋁單板在幕墻裝飾工程中都是四邊折邊,相臨兩塊鋁單板中間留12~18mm的空縫,再打防水膠,這樣一來既浪費人工、材料費,又增加了工程造價,造成工程進度遲緩,同時從美觀的角度來看,效果并不理想(圖15)。
5.2 本工程穿孔板構造
肯佩斯幕墻工程顧問(上海)有限公司幕墻設計師根據國瓦倫丁設計所的設計方案要求,對金融服務區“穿孔鋁單板幕墻”設計進行多種規格試樣比較,其中有:直徑25mm穿孔鋁單板、50×50mm方孔鋁單板和75×75mm方孔鋁單板(圖16、圖17)。幕墻設計師對穿孔鋁單板幕墻工程調研報告認真研究,總結經驗,取各家之長,結合金融服務區及周邊的建筑裝飾風格,創自己的穿孔鋁單板幕墻特色,最后設計師與業主、管理公司、監理等各方幕墻專家在“穿孔鋁單板幕墻”試樣中選取40×40mm方孔鋁單板作為4棟形式各異的多層“穿孔鋁單板幕墻”設計實樣(圖12)。
為保證穿孔鋁單板的平面剛度,在穿孔鋁單板里側設置焊接螺栓,不穿透表面層,沿長度方向設置間距600以內的槽型加強肋。
穿孔鋁單板橫向板塊拼縫未采用傳統的四邊折邊“相臨兩塊鋁單板中間留12~18mm的空縫”的做法,而是“4mm的收縮縫隙”,這樣不需要打膠,節省材料、人工,降低工程造價,加快工程進度。
穿孔鋁單板里側設置一層防水彩色鋁單板,色彩可透過方孔透出,既保留了立面工業質感,又增添了活潑的元素。同時,密拼的線條被交界處的方孔弱化,視覺上好似精巧編排的整塊四方格網,表面光滑、色澤一致、無縫隙,給人感覺整體性較強。
6 結語
幕墻是現代科學技術發展的產物,是現代主義高層建筑時代的顯著特征,也是現代科技與建筑結合的體現,它的獨特的色彩與光影、多變的造型,吸引業主和建造師,在幕墻工程應用設計中不斷地開發與創新。
肯佩斯幕墻工程顧問(上海)有限公司對金融服務區幕墻工程施工圖設計本著科學、合理、精細的原則,招投標前進行幾輪圖紙會審,不斷細化和深化,最大限度地減少圖紙上存在的質量隱患,保證招投標中商務標質量,同時為以后施工打下良好基礎。
施工前進行圖紙交底,講明施工圖紙的設計功能、意圖和目的,使廣大施工人員做到心中有數。因此施工過程中從未發生一起幕墻工程變更簽證,加快了工程進度,有效地控制了幕墻工程造價,幕墻施工圖設計深受業主
贊賞。
金融服務區穿孔鋁單板幕墻工程由于項目管理策劃到位、施工圖設計創新、施工精細化,降低了工程造價,加快工程進度,幕墻裝飾效果創造出無錫新區獨有的風格和特色,使建筑物更具有高貴典雅的風格。