渝锦诚分享:幕墙设计方案如何完美落地?看了才知道

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  随着现代建筑的蓬勃发展,建筑的外观也越来越富有表现力,相比较传统建筑的外立面,现代建筑立面越来越活跃和自由,同时积极采用新材料和新结构,这也要求幕墙技术跟上时代发展,更好地实现建筑的功能和效果。

  两个项目的建筑概况

  上海虹桥万科中心和上海JW万豪侯爵酒店同样都有折线形立面,但基于设计理念的不同,二者立面表达的建筑效果和幕墙采用的方案完全不同,并且都有别于普通幕墙的做法,两个项目的幕墙设计方案经过了一系列的发展演化,才最终成形、落地。

  虹桥万科中心位于上海虹桥枢纽西侧,是一座集商业和办公于一体的大型商业中心,项目共包含7栋单体,每栋单体象征一种独特的宝石晶体,具有独一无二的非切割表面。立面幕墙主要采用玻璃,结构体系采用构件式幕墙体系。

  

  ▲虹桥万科中心建筑效果图

  

  ▲虹桥万科中心建筑设计理念

  上海JW万豪侯爵酒店位于黄浦江畔,北邻陆家嘴,南接世博园,整体建筑采用波纹状幕墙,立面独特、纹理优雅,与波光粼粼的黄浦江相得益彰。建筑高度157.5m,地下4层,地上39层,塔楼标准层高3.7m。本项目主楼采用单元式幕墙,裙楼采用构件式幕墙,除玻璃以外还大量使用了阳极氧化铝板以达到独特的建筑外立面效果。

  

  ▲JW万豪侯爵酒店建筑效果图

  

  ▲JW万豪侯爵酒店建筑局部效果图

  上海虹桥万科中心幕墙设计

  上海虹桥万科中心整座建筑共7个单体,地下3层,地上8层,标准层高4.4m。建筑最高点41.65m,采用竖向明框、横向隐框的构件式幕墙做法。由于每个单体具有不同倾角的斜面,整个建筑群的斜面有31种不同的倾角,倾角范围77°~108°。为达到良好的室内视觉效果,所有这些斜面的横梁表面要保持与地面平行,而不能垂直于幕墙表面,也就是横梁与幕墙夹角不是90°,而是具有多种不同的角度。以传统的幕墙设计思路,可以用不同角度的玻璃附框来解决。但仔细分析一下会发现:由于幕墙透光部位采用中空夹胶玻璃,而层间位置采用夹胶玻璃,二者玻璃厚度不一样,会造成一种倾角的立面上需要四种玻璃附框,玻璃的护边型材也不一样。这样分析下来,整个项目仅仅是玻璃附框和玻璃护边就需要上百种不同的型材。这些型材形状相近,只是角度略有不同,仅型材的识别就是一件困难的事情,这对幕墙的加工和现场安装势必造成巨大的压力,进而影响到整体项目的质量和进度。而且这种方案在横梁和玻璃间形成大小不一的缺口,观感上也难以接受,显然这样的幕墙设计方案是难以落地的,寻求一种更为合理的方案势在必行。

  针对本项目幕墙表面具有多种倾斜角度而横梁保持水平的特点,需要设计一种多角度通用的幕墙系统。横梁与玻璃附框间有一弧形安装面,弧形的中心点位于幕墙分格点处,这样幕墙就能以分格点为圆心向外倾和向内倒,幕墙角度设计的变化区间是72°~108°,满足项目的需要。本系统中的多角度通用横梁采用不对称设计,可以上下面翻转过来使用,加大了角度可调节范围。多角度通用横梁可以满足72°~108°间的任意角度安装,而不局限于本项目特定的一些角度,具有多项目通用的特点。本项目系统已经获得了国家发明专利。

  

  ▲虹桥万科中心多角度幕墙横梁

  本系统设计成功后通过四性试验以及项目的加工和安装的实际检验,大大方便了加工和安装,提高了项目的质量和品质,幕墙方案做到了真正落地。现在幕墙已经完工三年多了,立面效果非常好。

  

  ▲虹桥万科中心实景图

  上海JW万豪侯爵酒店幕墙设计

  上海JW万豪侯爵酒店主楼全部为折线形单元式幕墙,层高3700mm。层间位为3mm阳极氧化铝板,高度1070mm,楼层间为8+1.52PVB+8(Low-E)+12A+8+1.52PVB+8双夹胶Low-E中空超白半钢化玻璃。单元立柱高度上分为1070mm和2630mm两段,初步方案使用开模铝合金插芯连接上下两段立柱,但分析和试验表明立柱无法满足使用要求,使用加长的不锈钢插芯仍然无法消除安全性的顾虑。经过反复的探讨研究,一种新颖的窗墙单元幕墙方案被提出。

  新方案将一个楼层一个单元板块分为上下两个单元板块,上面为墙单元,安装固定在楼层结构边梁部位;下面为窗单元,窗单元下部坐立在下一楼层的墙单元上横梁上,上部通过滑动连接钩与上一楼层的下横梁相连接。墙单元采用常用的室外侧吊装方式,窗单元采用室内侧安装方式。安装时窗单元下部滑入墙单元上横梁安装槽,板块上部往外翻转,上横梁抵靠到墙单元,下横梁就位完成。移动滑动连接钩,实现上部安全可靠的连接。新方案结构合理、传力明确、安全可靠、安装简单、角度精确、质量可控,现已基本完成现场安装。

  

  ▲JW万豪侯爵酒店实景图

  

  ▲JW万豪侯爵酒店窗墙单元折线型幕墙

  本项目裙楼外立面同样呈波纹状,层高从3.2m到5.5m不等,幕墙采用构件式幕墙系统,立柱为折线形铝包钢形式。考虑到立柱为焊接的多道折线形钢立柱,焊接及镀锌加工变形较大,钢立柱与铝立柱用螺栓进行连接,钢铝结合采用大容差设计,以吸收钢立柱的焊接加工变形。

  

  ▲JW万豪侯爵酒店折线形复合立柱节点图

  

  ▲JW万豪侯爵酒店折线形复合立柱

  尽管采用了大容差设计来吸收钢立柱焊接及镀锌产生的变形,试装中仍然发现外露可视的铝龙骨拼缝较大,无法达到使用的外观要求。经过和建筑师一起综合分析考量,最终确定把单折线形的立柱改为外折线内直线的桁架式结构,每一个折线立柱与直线立柱间形成稳定的三角形结构,误差大大减小,最终的安装达到了建筑师和业主所期望的效果。

  

  

  ▲JW万豪侯爵酒店折线形幕墙外视和内视效果图

  本项目另一重要面材是阳极氧化铝板。阳极氧化铝板表面不带电荷、不吸尘、抗污染能力强,具有真实的金属质感,抗腐蚀性和耐久性好,光泽度以及表面鲜艳程度相比不锈钢不易发生变化。阳极氧化铝板的生产工艺分为连续氧化和片材氧化,连续氧化相比于片材氧化来说,其氧化膜均匀稳定,整个卷材色泽一致,效率以及产能高。但连续氧化的铝板不宜折边,因折边易导致氧化层断裂。在使用中选择了连续氧化铝板,但在设计方案中要避免大角度折边。本项目波纹状立面上有部分阳极氧化铝板向上倾斜,形成迎雨面,由于雨水打落在阳极氧化铝板上会产生噪音,所以在迎雨面的阳极氧化铝板背后增加了吸音棉,有效降低了雨滴的噪音,改善了用户的体验。

  现在整个项目基本安装完成,过程非常顺利,安装质量也得到有效的保证,呈现出来的整体效果令人非常满意。这也是对设计方案的反复探究、不断寻求最为合理的落地方案的结果。

  

  ▲JW万豪侯爵酒店细部

  通过对上面两个项目幕墙设计方案形成过程的分析可以看到,幕墙的设计方案需要综合考虑材料、结构、美学、用户体验,以及加工、安装等综合因素才能很好地落地,实现建筑应有的功能和效果。

  上海作为中国最发达、最具开放和进取精神的城市之一,现代建筑不断涌现,建筑幕墙领域的成果也不断呈现。特别是在全国率先建立了幕墙安评制度,对于推动上海幕墙行业的发展起到了积极的作用,我们也有幸得到一批经验丰富、学术造诣深厚的幕墙专家对幕墙方案的指导,这也是幕墙方案能够很好落地的重要原因。

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  广州渝锦诚建筑工程有限公司(www.gzyujincheng.com)是一家专业建筑幕墙工程、幕墙设计、幕墙施工、钢结构工程设计与施工、铝合金门窗工程设计与施工、等等相关建筑装饰工程专业总承包企业。

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安利种草君

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