某展示交流中心項(xiàng)目幕墻設(shè)計(jì)的實(shí)踐與探索

楊軍 魏琨

摘 ? ?要：時(shí)下建筑師們往往只注重建筑表皮的美觀設(shè)計(jì)，對(duì)幕墻方案設(shè)計(jì)及其性能設(shè)計(jì)、材料選擇、深化設(shè)計(jì)、加工安裝及運(yùn)營(yíng)維護(hù)全生命周期設(shè)計(jì)的介入不夠充分。本文就楊凌某展示交流中心的幕墻設(shè)計(jì)與管理的實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)，從建筑師的角度分析幕墻設(shè)計(jì)原則，研究幕墻系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分格及材料運(yùn)用等方面的幕墻技術(shù)，從而提高建筑師幕墻設(shè)計(jì)和管理能力。當(dāng)代建筑師應(yīng)站在使用者與管理者角度去設(shè)計(jì)，從工程的全過(guò)程、全專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求自我，這樣設(shè)計(jì)師才能在建筑師負(fù)責(zé)的背景下，腳踏實(shí)地的走出國(guó)門(mén)，并堅(jiān)實(shí)的走向國(guó)際。

關(guān)鍵詞：全過(guò)程設(shè)計(jì);幕墻設(shè)計(jì)原則;幕墻系統(tǒng)選型

1 ?項(xiàng)目概況

項(xiàng)目地上1層，局部3層，局部地下室1層。建筑分展館及各種功能區(qū)，大空間展館進(jìn)行大型展覽活動(dòng)，在小型展覽及商務(wù)洽談時(shí)，使用功能區(qū)。展廳部分采用大跨度鋼結(jié)構(gòu)，玻璃幕墻最高點(diǎn)為22.640m，屋面為大跨度彎弧結(jié)構(gòu)。平面形狀呈矩形，立面挺拔而張揚(yáng)，富有現(xiàn)代感。東立面及西立面寬約172.6m，南立面及北立面寬約115.8m。

2 ?幕墻設(shè)計(jì)的原則

幕墻特別是公共建筑項(xiàng)目中，是現(xiàn)代的，生態(tài)的。幕墻作為建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)輕盈，色彩豐富，面板多樣等優(yōu)點(diǎn)，很好的展示出建筑師的創(chuàng)意。尤其是高層、超高層和公共建筑，建筑師會(huì)采用幕墻作為首要的選擇。有經(jīng)驗(yàn)的建筑師在設(shè)計(jì)建筑表皮時(shí)，往往遵循一定設(shè)計(jì)原則，如安全牢固、外在美觀藝術(shù)、結(jié)構(gòu)輕巧牢靠、環(huán)保節(jié)能、技術(shù)先進(jìn)創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)效益高等。

2.1 ?安全牢固

安全性作為本項(xiàng)目的首要考慮因素，在幕墻工程中也是尤為重要的。幕墻是建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，經(jīng)受著風(fēng)霜雨雪的侵蝕，甚至有的時(shí)候還可能會(huì)遭受到地震的考驗(yàn)。在進(jìn)行幕墻方案時(shí)，設(shè)計(jì)充分考慮了幕墻使用周期之內(nèi)是安全和可靠。本項(xiàng)目幕墻安全方面設(shè)計(jì)主要有如下：玻璃幕墻所采用的材料，如玻璃面板、鋼方管主龍骨、連接碼件、結(jié)構(gòu)性埋件等通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算并滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求的基礎(chǔ)上預(yù)留一定余量;采取防止玻璃自爆墜落而傷人防護(hù)等措施;在臨街位置以及人員流動(dòng)密集的位置設(shè)置景觀隔離區(qū)。

2.2 ?外在美觀藝術(shù)

本項(xiàng)目中大空間立面玻璃采用充氬氣高反射Low-E玻璃，節(jié)能及采光性能好，功能區(qū)同樣采用充氬氣高反射Low-E玻璃，提供隱私空間。3mm納米自清潔鋁板使用位置為檐口，屋面吊頂，玻璃幕墻下收口等部位;12mm納米自清潔蜂窩鋁板使用位置為南、北、西立面的門(mén)頭位置。在室外幕墻上增加綠植掛點(diǎn)，遮擋陽(yáng)光，增加美觀。幕墻方案在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定牢靠的前提下，將建筑的形態(tài)美充分實(shí)現(xiàn)，同時(shí)盡可能多地使用創(chuàng)意性的理念，把建筑的美充分展現(xiàn)出來(lái)。

2.3 ?結(jié)構(gòu)輕巧牢靠

本項(xiàng)目建筑結(jié)構(gòu)為大跨度鋼結(jié)構(gòu)形式;樓板采用壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土板;填充墻體均采用預(yù)制構(gòu)件;屋面結(jié)構(gòu)采用鋼桁架結(jié)構(gòu)形式。主體結(jié)構(gòu)自身既輕巧又穩(wěn)定，已將結(jié)構(gòu)材料的重量進(jìn)行有效的減輕，并且能夠降低工程的造價(jià)。幕墻結(jié)構(gòu)穩(wěn)定在設(shè)計(jì)安全中是非常重要的，同時(shí)結(jié)構(gòu)輕巧所帶來(lái)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定能產(chǎn)生出一種與建筑現(xiàn)代美相呼應(yīng)。

2.4 ?環(huán)保節(jié)能原則

當(dāng)下提倡節(jié)能、環(huán)保、綠色及可持續(xù)發(fā)展，建筑物的環(huán)保節(jié)能性能是否優(yōu)秀，很大程度上受到外圍護(hù)幕墻的影響。輻射傳熱是普通中空玻璃傳熱最多的方式，因而減少輻射傳熱對(duì)提高中空玻璃的隔熱性能是最有效的。本工程大空間采用了6鋼化+1.14PVB+6鋼化Low-E+12AR+8mm鋼化夾膠中空Low-E高反射玻璃和8鋼化Low-E +12AR+8mm高反射鋼化中空玻璃。選擇高反射玻璃在夏填很好的阻擋太陽(yáng)光中產(chǎn)生熱能的紅外線和室外環(huán)境的熱量進(jìn)入室內(nèi)，另外冬天可將由采暖、照明和室內(nèi)活動(dòng)的人們所產(chǎn)生的長(zhǎng)波能量反射回室內(nèi)，大大地提高了建筑的節(jié)能效果。設(shè)計(jì)了中空充氬氣玻璃，減小玻璃的傳熱系數(shù)，氬氣具有較低的導(dǎo)熱性能，及穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可減少玻璃結(jié)露。

2.5 ?技術(shù)先進(jìn)，創(chuàng)新原則

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多的新材料、新技術(shù)都不斷的被發(fā)明創(chuàng)造出來(lái)。優(yōu)秀的建筑師和幕墻設(shè)計(jì)師在進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新方面的總體動(dòng)向，將自己的知識(shí)體系不斷的進(jìn)行更新。同時(shí)敢于使用一些新技術(shù)。另外采用一些新的材料，亦能夠提高設(shè)計(jì)師甚至整體設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)水平和能力。設(shè)計(jì)企業(yè)實(shí)力的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一就是其設(shè)計(jì)師能否在他最新成果中展現(xiàn)出最先進(jìn)的理念和新技術(shù)。本項(xiàng)目對(duì)于幕墻的密封性能上進(jìn)行了加強(qiáng)設(shè)計(jì)，幕墻密封主要體現(xiàn)在氣密性和水密性這兩個(gè)方面。水密性是對(duì)水進(jìn)入室內(nèi)的抗壓能力的體現(xiàn)，氣密性則是對(duì)于密封性的體現(xiàn)。充分研究當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)節(jié)及材料的性能，在幕墻方案設(shè)計(jì)時(shí)采用熒幕的設(shè)計(jì)原理來(lái)消除壓差。另外對(duì)于幕墻的防火設(shè)計(jì)進(jìn)行了強(qiáng)化，在滿足國(guó)家相關(guān)的防火規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)外，本項(xiàng)目使用防火、密封性較好的材料來(lái)進(jìn)行幕墻填充。

2.6 ?經(jīng)濟(jì)性原則

在滿足美觀性、環(huán)保性以及安全可靠性原則之后，對(duì)于提高工程的經(jīng)濟(jì)效益有著積極的促進(jìn)作用。將各種材料進(jìn)行充分有效的使用，發(fā)揮出材料的優(yōu)勢(shì)，才能使得經(jīng)濟(jì)效益最大化。本項(xiàng)目在重點(diǎn)位置的材料選擇和采用上充分考慮其高標(biāo)準(zhǔn)和富足性，在不需要強(qiáng)化的部位運(yùn)用多方案經(jīng)濟(jì)性對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的方案。

3 ?幕墻系統(tǒng)選型

3.1 ?立面分格設(shè)計(jì)

分格設(shè)計(jì)原則上遵循建筑師的設(shè)計(jì)理念及建筑風(fēng)格，但是幕墻設(shè)計(jì)師在進(jìn)行分格深化時(shí)還會(huì)考慮很多的其他因素。例如分格尺寸設(shè)計(jì)上保持統(tǒng)一和構(gòu)件模數(shù)化，這將極大的縮短生產(chǎn)加工及安裝時(shí)的工期，并且將構(gòu)件及板材的可替換性得到有效提升。在分格設(shè)計(jì)時(shí)充分的考慮人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)要求，如橫龍骨不阻擋視線、開(kāi)啟扇設(shè)置時(shí)考慮一個(gè)比較合適的高度。另外分格尺寸大小要考慮一定的模數(shù)及材料的出材率，一定程度上避免材料浪費(fèi)及成本增加。在進(jìn)行幕墻的收邊設(shè)計(jì)時(shí)，將幕墻的連接點(diǎn)做好密封，避免出現(xiàn)外露的情況分格設(shè)計(jì)時(shí)，需要將不同的材料的交接節(jié)點(diǎn)做法考慮得深入、合理，避免在安裝時(shí)對(duì)外觀效果造成不良影響。

3.2 ?幕墻結(jié)構(gòu)支撐體系

在進(jìn)行幕墻結(jié)構(gòu)支撐體系的設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)建筑形式上的要求，將幕墻的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行科學(xué)合理的確定。再結(jié)合幕墻結(jié)構(gòu)的參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。框架系統(tǒng)的在本項(xiàng)目上的優(yōu)勢(shì)：（1）主體結(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)，安裝順序不受主體結(jié)構(gòu)的影響。（2）采用密封膠封閉，水密性、氣密性好;（3）具有較好的保溫、隔聲降噪能力，適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)層間位移能力。（4）同樣條件下，框架式幕墻比裝配式幕墻造價(jià)低約30%。（5）幕墻安裝一般使用腳手架或者吊籃，安裝簡(jiǎn)單，工期短。結(jié)合項(xiàng)目類(lèi)型及其特點(diǎn)和工期需要，我們采用了框架式幕墻系統(tǒng)，主要幕墻系統(tǒng)為橫明豎隱玻璃幕墻系統(tǒng)，東西面為豎直幕墻，南北面為斜幕墻，均為橫明豎隱構(gòu)造，南北面均向室外傾斜，角度為17.35[°];分格寬度尺寸為3000mm，高度分格為1200mm。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

建筑外立面設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是幕墻的設(shè)計(jì)及深化。優(yōu)秀的幕墻設(shè)計(jì)能夠同時(shí)滿足功能、性能和美觀及藝術(shù)的需求。只有深入掌握設(shè)計(jì)遵循的原則，才能設(shè)計(jì)出和把控好幕墻的方案，最終讓幕墻呈現(xiàn)出建筑師及各方滿意的效果。所以在進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵守幕墻設(shè)計(jì)的基本原則，將幕墻設(shè)計(jì)的各注意事項(xiàng)進(jìn)行充分的重視，才能將建筑更加完美地建造和呈現(xiàn)出來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

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