豎向交錯波浪形單元式幕墻設(shè)計探討

【摘要】目前，建筑師對建筑立面的豐富性要求越來越高，越來越多樣化，傳統(tǒng)的玻璃幕墻主要由平面框架和面板構(gòu)成，其外立面整體通常為平面的構(gòu)造形式，室內(nèi)和室外的幕墻效果和造型比較單一，很多時候無法滿足建筑效果的個性化要求。本文就一種新穎的豎向交錯波浪形單元式幕墻的構(gòu)造設(shè)計進(jìn)行分析，著重闡述設(shè)計要點(diǎn)，為后續(xù)的幕墻設(shè)計提供充分的參考。

【關(guān)鍵詞】豎向交錯波浪形；單元式幕墻；構(gòu)造設(shè)計

傳統(tǒng)的構(gòu)件式幕墻通常造型比較單一，效果不突出，為了彌補(bǔ)這些不足，豐富幕墻的立面效果設(shè)計，實(shí)現(xiàn)幕墻立面不同的光影效果，我們設(shè)計了一種豎向交錯波浪形單元式幕墻。每個單元板塊由左右主組合立柱、左右轉(zhuǎn)折小立柱、橫梁、套芯、玻璃面板等構(gòu)件順序組合裝配而成，該幕墻相鄰板塊分別可以做成上凸折線形板塊和下凸折線形板塊，相鄰單元板塊插接安裝后在立面上表現(xiàn)為一個上凸折線形板塊接一個下凸折線形板塊的豎向交錯波浪形效果，整幅幕墻安裝后實(shí)現(xiàn)豎向交錯波浪形的整體立面效果。

1、構(gòu)造設(shè)計技術(shù)方案

這種豎向交錯波浪形單元式幕墻的板塊有兩種形式，分別是上凸板塊和下凸板塊，兩種形式均由單元左右主組合立柱、左右轉(zhuǎn)折小立柱、橫梁、套芯、玻璃面板等構(gòu)件順序組合裝配而成，其特征是：

1）左右主組合立柱均為三段式組合，通過立柱組合套芯及螺釘拼接成折線形，跨中轉(zhuǎn)折處角度最大，形成單元板塊的主折線形，上凸折線形板塊和下凸折線形板塊的左右主組合立柱的折線角度完全一致，確保相鄰單元板塊可插接。

在圖2中，單元板塊的左右主組合立柱1通過主立柱組合套芯和不銹鋼螺釘拼接成折線形，左右轉(zhuǎn)折小立柱3通過小立柱組合套芯和不銹鋼螺釘拼接成折線形。

2）左右轉(zhuǎn)折小立柱為兩段式，通過立柱組合套芯及螺釘拼接成折線形，以左右主組合立柱跨中轉(zhuǎn)折處為分界分別在左右主組合立柱的上半部分和下半部分安裝左右轉(zhuǎn)折小立柱，左右轉(zhuǎn)折小立柱通過立柱連接套芯及螺釘連接在左右主組合立柱上，左右轉(zhuǎn)折小立柱安裝在左右主組合立柱的上半部分時即可最終形成上凸折線形板塊，左右轉(zhuǎn)折小立柱安裝在左右主組合立柱的下半部分時即可最終形成下凸折線形板塊。

以圖3中上凸板塊為例，左右轉(zhuǎn)折小立柱通過立柱連接套芯4和不銹鋼螺釘拼接成折線形，然后上下端通過小立柱連接套芯5和不銹鋼螺釘連接到左右主組合立柱1上。

3）所有立柱拼裝完成后，在左右主組合立柱跨中最大角度處安裝對中橫梁，立柱上端安裝單元上橫梁，立柱下端安裝單元下橫梁，左右轉(zhuǎn)折小立柱轉(zhuǎn)折拼接處安裝小橫梁，所有橫梁均通過螺釘與立柱連接。

在圖3中，對中橫梁6通過不銹鋼螺釘連接至單元板塊左右主組合立柱1的跨中位置，上橫梁7通過不銹鋼螺釘連接至單元板塊左右主組合立柱1上端，下橫梁8通過不銹鋼螺釘連接至左右主組合立柱1下端，小橫梁9通過不銹鋼螺釘連接至左右轉(zhuǎn)折小立柱3上。

4）所有立柱橫梁拼裝完成后，安裝單元板塊正面矩形玻璃面板，以及單元板塊側(cè)面轉(zhuǎn)折小立柱與左右主組合立柱之間形成的三角形玻璃面板，玻璃面板安裝后打結(jié)構(gòu)膠、耐候膠，并安裝室外側(cè)豎向明框裝飾鋁扣條。

主框架拼接完成，安裝單元板塊正面矩形玻璃面板10，側(cè)面三角形玻璃面板11安裝至單元板塊左右主組合立柱1與左右轉(zhuǎn)折小立柱3在板塊側(cè)面形成的兩個三角形區(qū)域內(nèi)。明框裝飾鋁扣條12（見圖2）扣接在左右轉(zhuǎn)折小立柱3和外露部分的左右主組合立柱1的前端，并壓住玻璃面板。

5）相鄰兩個單元板塊為一個上凸折線形板塊緊臨一個下凸折線形板塊，并依次安裝，即可實(shí)現(xiàn)立面上的豎向交錯波浪形單元式幕墻。

2、技術(shù)特點(diǎn)說明

1）豎向交錯波浪形單元幕墻的設(shè)計，大大豐富了幕墻外立面裝飾效果，使建筑立面更有空間感、層次感和韻律感，更加富于動感，且立面光影效果富于變化。

2）上凸折線形板塊與下凸折線形板塊可任意組合，同一個樓層內(nèi)左右方向可一個上凸折線形板塊接一個下凸折線形板塊，也可以幾個上凸折線形板塊接幾個下凸折線形板塊，也可以全部采用上凸折線形板塊或下凸折線形板塊，形成千變?nèi)f化的立面效果。

3）板塊外側(cè)豎向安裝通長明框裝飾鋁扣條，橫向轉(zhuǎn)折處隱框設(shè)計，不采用全隱框幕墻，消除了玻璃墜落隱患，保證了安全性，且整體單元板塊外視效果更簡潔。

4）板塊側(cè)面轉(zhuǎn)折小立柱與公/母立柱之間形成的三角形區(qū)域安裝三角形玻璃面板，板塊整體效果更通透。有很多轉(zhuǎn)折式幕墻采用鋁單板實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折效果，不如全玻璃效果干凈整潔。

5）玻璃面板和裝飾構(gòu)件均考慮了后期可拆卸維護(hù)的可更換設(shè)計。

6）板塊高度按一個層高考慮，可根據(jù)不同層高調(diào)整立柱拼接角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)板塊的折線形造型做法。轉(zhuǎn)折小立柱的拼接角度同樣可以任意調(diào)整，實(shí)現(xiàn)不同的建筑效果要求。

7）幕墻的玻璃都采用夾膠中空玻璃，外片夾膠，即使玻璃破裂也不會墜落，確保了安全性。

3、單元式幕墻加工質(zhì)量控制重點(diǎn)

交錯波浪式單元式幕墻因與普通平板幕墻差異大，同時防水設(shè)計也要求更高，故生產(chǎn)加工過程中需要重點(diǎn)把控的關(guān)鍵點(diǎn)也更多，主要有以下內(nèi)容：

1）型材加工精度需重點(diǎn)把控。該形式單元板塊絕大多數(shù)鋁型材均需帶角度加工，鋁材斷料及拼裝時均需做角度靠模，嚴(yán)格控制加工精度；

2）在安裝橫梁或橫向型材時，在橫梁兩端部四周要抹上均勻、連續(xù)的銀灰色耐候膠后才能與立柱或豎向型材連接，連接后必須清除角部多余的膠；

3）所有與鋁型材連接的螺栓、螺釘要帶膠上釘且在安裝完成后都需要在其頭部涂滿銀灰色耐候密封膠；

4）所有外露工藝孔需采用工藝孔蓋封堵；

5）玻璃面板四周結(jié)構(gòu)膠及耐候膠均需交圈，橫豎膠縫交叉部位不可留空洞；

6）板塊外部可視面膠縫打黑色耐候密封膠。打膠應(yīng)飽滿、均勻，不允許有氣泡，外觀應(yīng)平整、美觀；

7）首先加工試驗(yàn)板塊，并進(jìn)行單元板塊性能檢測試驗(yàn)，確保試驗(yàn)檢測通過后再批量生產(chǎn)。

結(jié)論：

綜上所述，豎向交錯波浪形單元式幕墻作為一種外形新穎的單元式幕墻形式，實(shí)現(xiàn)了立面上的造型多變性，在空間上具有強(qiáng)烈的層次感和方向性，給人以強(qiáng)烈的感官印象，通透的全玻璃建筑外表面盡最大可能拉近了人與自然環(huán)境的距離；同時通過對建筑立面玻璃幕墻的折面式節(jié)點(diǎn)處理，實(shí)現(xiàn)了對太陽光的漫反射，避免了對周邊住宅的光環(huán)境污染，希望為今后類似幕墻設(shè)計提供參考。