復雜異形鋁板幕墻深化設計管理

靳鑫 李有建 王寧 師新

【摘要】本文以工程實例就復雜異形鋁板幕墻在深化設計管理環節標準流程化管控，保證深化設計工作推動切合原設計意圖、建設單位需求，最終達到成型實施效果各方滿意的成效，可為類似復雜異形曲面建筑效果深化設計管控服務提供借鑒參考。

【關鍵詞】復雜異形;鋁板;深化設計

1、引言

隨著設計輔助展示方式多元化發展，更多的將建筑師唯美思想展現出來，尤其是更多流線型、飄逸型裝飾構件更多的融入到建筑方案，給建筑設計、施工帶來了極大的挑戰。如何在深化設計過程中以建設單位（或設計單位）提供的條件圖（或原理圖）為藍本結合工況信息、材料特性、加工工藝等因素將設計意圖（或建設單位需求效果）更切合的轉化為可直接指導實施、滿足建設單位（或設計單位）技術需求，符合現行規范標準規定的施工圖紙是現場工程技術人員必須直視的難題。

2、工程概況

某建筑設計造型選用“∞”，寓意絲綢之路飄動的絲帶，也寓意智慧科技的建筑區域定位。該項目工程采用鋁板裝飾幕墻來構建展示建筑形態美，尤其是門洞和連廊區域選用復雜異形曲面鋁板達到“無門楣、盤坐鐘”的展示效果，結合項目形態情況鋁板幕墻共7500㎡。其中門洞和連廊區域復雜異形曲面約1350㎡，且條件所限板塊分割尺寸無同一尺寸規格，板塊曲度、板邊直度、板角共面度也不盡相同。

深化設計管理成果的成敗將直接影響成型后鋁板幕墻呈現觀感效果，本文緊緊圍繞復雜異形曲面鋁板幕墻深化設計“分析 - 校核 - 打樣 - 定型”的過程管控措施方法進行闡述。

3、管控措施方法闡述

3.1 管控步驟分解

結合實際工況，就深化設計管控步驟分解如下：設計文件——設計文件分析——模型分割——現場打樣——模型深化（表皮模型）——龍骨模型——控制點位提取——加工及現場定位控制。

3.2 搭建設計確認路徑

基于設計追求異形復雜效果，常規二維展示手法已無法滿足需求，設計環節需借助相關技術軟件三維空間展示。深化設計過程交流推進質量直接影響最終設計成果質量，過程環節調整記錄在還原設計模型成型、管理總結提升等方面也都提供著原始素材。深化設計介入前期，除做好常規書面技術文件往來外，還用做好下述幾方面：

①確認深化設計環節往來技術文件流轉流程及確認權限。

②確認參建各方技術文件接收專用郵箱號。

③確認參建各方技術文件管控職責分工及協調反饋機制。

④確認技術專題推動會議發起牽頭職責及會議決議成果整理確認渠道。

3.3 設計文件分析校核管控

該階段包含初始設計文件分析、模型分割、現場打樣三個環節。以三維模型軟件曲率分析工具為手段判別初始設計模型可能存在的缺陷;以設計選材為基準初步分割模型校核成型線條元素展現;以現場打樣為藍本校核確認實施預期效果。具體管控要點如下：

①取設計意圖交底文件，重點要求對設計文件深度、深（優）化內容進行描述。[1]

②就設計模型進行詳細分析，重點梳理檐口、洞口、底口等扭曲復雜區域設計模型展示效果，形成體型分析報告。

③結合認可的分析文件就模型分割原則、思路等意圖與相關單位確認。[2]

④模型分割階段主要材料加工廠家技術人員應全程介入，提供加工方面技術意見，分割后模型。[3]

⑤現場打樣應以結合設計材料選型、初步分割選曲率變化大、技術風險高的區域實施1：1實體樣板展示，并以現場打樣作為后期驗收的基準依據。

3.4 設計文件深化實施管控

該階段包含表皮模型深化、龍骨模型深化、控制點位提取三個環節。以現場打樣評定意見為基準實施表皮模型深化設計;以表皮模型為基準優化空間節點確認龍骨模型定位創建;以表皮模型、龍骨模型為藍本提取板材加工、龍骨安裝空間定位校核點坐標實施過程監控。具體管控要點如下：

①結合現場打樣、模型分割確認意見確認最終實施分格。

②分格完成后，做設計模型二次體型分析，判別校核操作過程是否有出現擾動原確認模型情況。

③龍骨模型以表皮模型為基準，返尺建立、模型建立過程綜合考慮板塊與龍骨間連接節點方式、構造特性等因素。

④分格后板塊面控制點，四角和中間點位必須采集、其他區域視分格后板塊異形程度選取，曲率變化較大等情況控制點間隔不宜不大于300mm。

⑤龍骨安裝空間定位控制點，上口、下口及轉折位置點位數據必須采集、其他區域視空間點支撐間距適當選取，控制點位數據采集間距不宜大于3000mm。

4、實施成型技術風險項

4.1 實施效果與預期差異技術風險

完美流線效果是共同追求的，在工程建設建造過程中往往出現因某些條件因素限制最終實施效果與預期差異的情況，這類問題在深化設計環節中更應該加以關注。常規來講，與預期效果出現差異主要因素有二：

一是，初始設計模型存在瑕疵，深化設計關節未做檢驗校核、或未及時修復模型，后續工序完全依照缺陷模型實施推動，成型效果出現偏離。該類因素影響在按照3項提出的流程化分解步驟穩步推動實施可避免發生。

一是，設計選材不合理、或設計選材與實施效果形態不能完好匹配，實施成型后材料特性方面將過程質量瑕疵放大，造成觀感效果缺陷集中暴露。該類因素需要深化設計師結合原設計選材特性及自身經驗積累及時提出，由相關單位人員予以抉擇。

4.2 材料制作運輸變形風險

鋁板具備金屬板延展性好、溫變伸縮等特性，制作運輸過程中應結合材料特性、實際工程使用部位工況選擇適宜的工藝、措施克服控制加工板面變形情況：

①板材加工嚴禁采用折邊工藝。

②成型板材采用背負龍骨或高溫回爐等工藝措施防止板面應力松弛、變形。

③成型板采用前預拼裝檢驗校核工藝。

④板塊運輸過程應采取打包支架等措施，避免運輸途中顛簸造成板面損傷或變形。

結語：

本文結合復雜異形鋁板幕墻深化設計管控實例，主要從管控步驟分解、設計文件分析校核、設計文件深化實施等幾個重要施工環節管控措施方法做了闡述，在保證設計意圖（或建設單位需求效果）實現的前提下。更切合的轉化為可直接指導實施、符合現行規范標準規定的施工圖紙。

參考文獻：

[1]錢惠、羅可軍賢.EPC項目下深化設計接口管理.基層建設，2017年第12期

[2]李鵬、武超、熊巧華.武漢中心工程鋼板混凝土組合剪力墻總承包深化設計管理，施工技術，2013年第18期

[3]盛林峰.超高層建筑復雜鋼結構的深化設計與管理，建筑施工，2016年04期

作者簡介：

靳鑫（1988-），工程師，中國建筑第八工程局有限公司西北分公司。