杉杉國際商務大廈建筑幕墻設計

楊旦

（浙江中南建設集團有限公司，浙江 杭州 310052）

1 概況

杉杉國際商務大廈地處寧波鄞州區南部商務區2 號地塊，是鄞州區市政規劃的重要組成。建設規模：總建筑面積43392 平方米（地上37130 平方米；地下6262 平方米）；建筑層數：地上26 層 ，地下2 層；建筑高度：消防高度100m，最大高度 108.95m，幕墻高度108.180m；主要結構形式：地下部分為混凝土結構，地上部分為現澆混凝土框架核心筒結構；合理使用年限50年。

2 建筑幕墻設計

本工程的幕墻設計內容為S 型玻璃幕墻、垂直型玻璃幕墻、100mm 寬的鋁單板裝飾遮陽造型、鋁合金格柵、離縫式干掛石材幕墻、肋駁接矩形夾玻璃幕墻等。主體以6 層為單元，6 層組合一完整的S 型，6 層一單元的垂直型幕墻，東、西立面與南、北立面交錯布置。整體方正卻不失靈動幽雅，造就了本工程在南部商務區獨樹一幟的地位。

2.1 組合鋼立柱

主體幕墻選用組合鋼結構作為立柱主要是因為滿足S 型幕墻的造型需要，其次也是為了實現出結構面700～1400mm 的100mm 寬鋁單板造型的需要。在實際施工中，采用常規的鋁合金立柱難于實現上述建筑設計要求的幕墻。用鋼立柱的優點主要有：①、矩形截面鋼管較鋁型材易彎弧加工；②、易與豎向鋁板造型所需骨架組成平面桁架，平面外穩定性優；③、矩形截面和幕墻連接件連接構造上比較簡便。出屋面幕墻單跨高度達7700mm，組合鋼立柱也作了相應地加大處理，在鋼結構布置上也作了加強。

2.2 玻璃幕墻系統

因建筑師對構件的造型要求高，所以對橫梁斷面作了不同常規的選用，朝室內側留了一個裝飾腔體，增加一條肋型構造，使得線條挺刮明快，于細處豐富室內的裝飾面。在滿足強度要求的前提下，盡量減小橫梁的主受力部分規格。若采用常規的角碼連接，在腔體構造上，要求有一定的空間，且需要橫梁為開口腔體，方便橫梁與鋼立柱的連接。這樣的結果是加大橫梁的截面，特別是在S 型立面，橫梁間距僅為380mm，會給人以密實的感覺。為此，本設計橫梁與立柱的連接采用插銷式的連接方式。此連接方式的優點在于施工方便，結構性能好，安全可靠。此連接方式的施工步驟簡單為：立柱上預先根據放樣鉆孔，彈簧插銷固定于橫梁的預留槽上，安裝時，彈簧收縮，遇立柱上的孔隙后彈簧插銷端部彈出，緊密地固定于立柱上。基于本工程橫梁獨特的斷面造型，主要受力部分在構造上宜做成閉口腔體，若采用常規的角碼轉接，不利于施工。閉口橫梁與插銷連接的結合，也是非常好的解決了垂直型幕墻部位的大玻璃板塊的安裝，導致橫梁扭轉的現象。

2.3 鋁單板裝飾

100mm 寬鋁單板裝飾，因端部造型需要，用同一鋁單板加工較難實現，本設計采用擠壓鋁型材。優點在于易加工出細小的構造，外觀垂直挺拔。不足之處是氟碳噴涂鋁單板的顏色與鋁型材的表面著色因為是不同廠家供貨可能會不一樣（為解決這一色差問題，鋁型材的噴涂由鋁板廠完成）；連接處鋁板折邊會產生R 角，所以在這里要求鋁板折邊加工時采取刨邊、鋁角碼加固措施，力求避免R 角，加工成直角。鋁單板板塊之間接縫借鑒蜂窩鋁板設計手法，采用鋁裝飾條扣縫，在立面上避免出現膠縫，時間長了也不會造成因膠吸灰所造成的污染或者掛胡子現象。

2.4 離縫背栓式石材干掛及與玻璃幕墻臨界的防水措施

本工程的石材幕墻處在1～3 層的裙房部分，采用板與板之間空縫的立面形式。相比于傳統的板縫注膠式石材干掛，離縫處理是一種新型的技術，除了在立面上達到不同的效果外，還可以避免石材專用硅酮密封膠給石材立面帶來的污染。空氣通過板縫達結構腔內，對于連接鋼骨架的防腐和墻體的防水、保溫提出了很高的要求。在防腐上，背栓組件分別為不銹鋼錐形螺栓和鋁合金連接件；主龍骨為熱浸鍍鋅的鋼型材；連接角碼也為熱浸鍍鋅；緊固連接件均為奧氏體不銹鋼材質。在保溫和防水方面，在龍骨面上鋪設1.0mm 鍍鋅鋼板，外鋪1.2mmPVC 防水卷簾，鍍鋅鋼板上粘接50mm 厚保溫巖棉。石材幕墻與玻璃幕墻間隔有規律地布置，加之石材幕墻的離縫處理，在臨界面的防水措施顯得尤為重要。本設計中采用鍍鋅鋼板及密封膠作了嚴密的隔離。

3 杉杉國際商務大廈的節能設計

杉杉國際商務大廈地處浙江省寧波市鄞州區，屬于夏熱冬冷地區。夏天、冬天均需要使用空調，提高空調的能源利用效率尤為重要。在保證室內熱環境的前提下，將采暖和空調能耗控制在規定范圍內。大廈的幕墻形式以玻璃幕墻為主，結合裙房的石材幕墻。

3.1 方案

設計方案：大樓南北朝向，整體建筑外圍護結構為玻璃幕墻，建筑外立面力求通透的裝飾效果。樓面設置僅為樓板梁，玻璃幕墻中玻璃與鋁框面積相比，玻璃所占比例遠大于鋁框。但主要造型在實現立面效果同時，也很大程度地提高了節能性能。間隔1450mm 的100mm 寬鋁單板裝飾造型，在室內側裝飾鋁板襯保溫巖棉，以達隔熱功效。突出玻璃面400～1400mm 的距離，起到外遮陽的效果；布置在垂直幕墻上間隔1450mm 的鋁合金遮陽格柵，在不減弱幕墻通透性的前提下更是達到了理想的節能功效。層間幕墻玻璃后加設3mm 塑鋁板（背襯50mm 保溫巖棉），在起一定節能作用的同時，顧及外立面裝飾效果。

3.2 節能措施

本建筑屬甲類建筑，各朝向窗墻面積比0.65≤0.7；屋頂無透明部分。根據《公共建筑節能設計標準》，本工程在建筑幕墻（透明幕墻）方面采取的節能措施為：

南向、東（西）向、北向：窗墻面積比分別為0.62、0.64、0.69，要求傳熱系數≤2.5，遮陽系數東、南、西向≤0.4，北向≤0.5。

S 型幕墻：隱框板塊，LOW-E 鍍膜中空玻璃6+12A+6mm；100mm 寬鋁單板造型橫、豎遮陽，傳熱系數為2.45<2.5，遮陽系數為0.4≤0.4。

垂直型幕墻：隱框板塊，LOW-E 鍍膜中空玻璃6+12A+6mm；FRP 遮陽格柵，100mm 寬鋁單板造型橫、豎遮陽，傳熱系數為2.45<2.5，遮陽系數為0.4≤0.4。

4 綜述

一個好的建筑作品很大程度上取決于業主、建筑設計師和幕墻設計師及承建、監督單位的共同努力。追求精細的建筑設計師要求很苛刻，給我們幕墻設計的專業化實現帶來了很大的挑戰。杉杉國際商務大廈造型新穎，簡潔的結構中卻無處不透露出高難度的工藝。本工程的業主非常注重大樓實際的效果，不惜成本多次制作1：1 樣板，請來行業的專家和外國友人提出不同的見地，使得每一部分的幕墻設計不斷地得到更合理地優化設計。

[1]公共建筑節能設計標準（GB50189-2005）.中國建筑工業出版社，2005

[2]居住建筑節能設計標準（浙江省標準）DB33/1015-2003.中國建筑工業出版社，2003

[3]玻璃幕墻與建筑節能，張芹

[4]建筑幕墻（GB/T21086-2007）.中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局/中國國家標準化管理委員會，2007

[5]玻璃幕墻工程技術規范（JGJ102-2003）.中國建筑工業出版社，2003

[6]金屬與石材幕墻工程技術規范（JGJ133-2001）.中國建筑工業出版社，2001

[7]鋼結構設計規范（GB50017-2006）.中國建筑工業出版社，2006