【技术探讨】折面单元幕墙设计案例剖析

柯利达装饰2020-10-17 12:49:04

〇图·文/殷顺杰

——新建上海宝钢综合大楼幕墙工程

摘 要:随着现代建筑体形越来越复杂,建筑表皮--幕墙设计迎来新的挑战。在目前建筑幕墙中,采用构件幕墙解决复杂建筑表皮是常见的。然而,单元式幕墙作为幕墙形式的高端产品,被定位高的业主通常采用。新建上海宝钢综合大楼幕墙工程为其中之一。


关键词:建筑幕墙单元式幕墙 平面夹角 倾角新建上海宝钢综合大楼幕墙工程位于上海市宝山区漠河路牡丹江路路口,整体造型:“乘风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,寄寓时代勇于开拓,锐意进取的拼搏精神,成为该建筑构思的起点和基石。造型强调整体形象,综合大楼通过体量的斜向切分与错动穿插,形成简洁有力的建筑轮廓线,宛若迎风扬起的巨大风帆矗立于港口之南;斜向穿插的深色金属墙面结合玻璃面产生强烈反差,表现出简约时尚的现代感,裙房部分采用穿插与错动的处理手法,形成水平体量与主楼相对比,避免形成巨大高耸的单调感。“乱石穿空,惊涛拍岸,卷起千堆雪”,不规则形体相互挤压、穿插扭转,仿佛簇拥前行的海浪,与主楼共同构成一幅灵动诗意的画面。

一、 建筑体形角度分析放样通过分析比较,本工程主楼南北面玻璃及铝板幕墙采用插接单元幕墙,其他部位采用构件幕墙。构件幕墙这里就不再详细叙述。

南北面玻璃幕墙成“镜像”关系。现以南立面分析,这个面的转折多,除垂直面外,另外还有5个斜面(如图一)。再通过三维放样,确定各个斜面的实际倾斜角度(如图二)。

通过三维放样发现,立面1、2、4、5为内倾斜角度,只有立面3为外倾斜角度。幕墙的最大倾角发生在立面1,她与垂直面的夹角为内倾斜5.1°。在实际单元幕墙系统确定,顶底横梁开幕都要考虑到这个角度,特别是单元幕墙顶横梁的排水坡度。

在确定单元立柱时,需要通过技术手段,确定相邻面之间的面与面之间的平面夹角(如图三)。从建筑平面测量的夹角不能反应这个真实角度。

二、单元系统模具的确定工程建设地点在上海宝山,根据沪建交〔2012〕100号《上海市城乡建设和交通委员会关于实施建筑玻璃幕墙结构安全性论证的通知》中第1条规定:本市行政区域内新建、改建、扩建工程和立面改造工程中采用玻璃幕墙的建设工程,均应按照《上海市建筑玻璃幕墙管理办法》的规定,实施建筑玻璃幕墙结构安全性论证。在专家论证会上,专家提出,所有单元立柱型材需采用闭口形式。

A、单元横梁开模确定

立面1处,与垂直面的夹角为5.1°,为内倾角度。为了考虑施工成本及型材模具的管理,立面1、立面5(4.6°)与立面2采用同一种横梁型材。顶底横梁在满足最大倾角的同时,还设计了排水坡度,使进入型材腔体的水能顺畅地排出水密线外。具体的倾角及排水角度件图四。         

由图四看出,幕墙底横梁由于角度的不同,立面分格控制线与底横梁尾部距离也不同,从而室内装饰标高与底横梁尾部距离也不同,最大差值达4mm。通过和业主积极沟通,这样的高度控制最终得到了业主的认可。

外倾面发生在立面3,倾斜角度为0.6°。而另一个内倾面立面4倾斜角度为1.1°。通过放样比较,采用标准垂直面的顶低横梁能够解决系统排水及与室内装饰标高控制线的衔接(如图五)。假如采用立面5的顶底横梁,系统排水问题虽然能解决,但是与室内装饰标高控制线的衔接,会出现较大的偏差,达到15mm左右,严重影响室内装饰效果(如图六)。

B、单元立柱开模确定

通过图三可以看图,幕墙面夹角中有两处为阴角。即角度1和角度3,分别为166.4°和169°。为了方便型材模具及节约开模成本,此位置均采用两根母立柱拼接,中间采用不同角度连接型材。如图七示。简化了单元加工及型材种类,提高了设计师工作效率,简化了工厂加工工艺。

立面中,角度2和角度4,分别为183.7°和183.4度阳角角度,角度相差很小。在整理模具时候,取183.5°进行开模,不影响单元板块的安装及幕墙的室内外效果。角度6就直接采用标准的母立柱对接。在母立柱之两个插槽之间,采用三元乙丙胶条进行插接,胶条间采用铝合金插芯,保证胶条插接方便及室内感观的统一,如图八所示。

三、工程难点的处理本工程难点在于,怎样使几个面完全交于一点。垂直面与立面3及立面4的交点,是本工程难点之最。由于本工程的上下单元不对缝(图九),无法使用跨层单元来解决阴影部分单元的问题。此部分单元出于层间见光位置,挂点位置不方便设置,特别是在靠近三个面交点位置的单元板块。为此,在设计单元板块分格时候,做了特殊处理,将交点的三角行板块并入下层单元板块,将复杂的单元板块尽量简单化。解决这一难题后,其他阴影部分(图九)的板块就简化成了梯形单元板块。由于本工程立面形式为玻璃单元与铝板单元间隔形式布置,梯形板块的挂点就隐藏在铝板单元后,解决了体形板块的挂接难题。详件单元板块分格图(图十)。

以上4块单元板块,加工组装复杂,对加工精度的要求很高。同时,要求现场施工放线要求必须精准,否则,4个板块将交汇不到一点,严重影响本工程的外观。从现场实际勘察及施工照片看,这种处理方法合理,满足建筑设计及业主的要求。

四、总结    

以上为在本工程实际实施阶段的详细思考思路及具体做法。由于工期原因,考虑不是十分全面,可能还有更好的解决办法及思路。本文也是抛砖引玉,不足地方,希望各同行提出宝贵意见,为以后类似工程积累更多的经验。 

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