異形幕墻設(shè)計(jì)及施工關(guān)鍵點(diǎn)探討

陳德興

福建省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，福建 福州 350001

1 異形幕墻概述

從幕墻的形狀來看，可以分成二維、三維及異形幕墻幾種。異形幕墻并非是一種獨(dú)立的幕墻系統(tǒng)，它是由多種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，如，在應(yīng)用曲面幕墻的過程中融入了錐面、圓弧等幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

異形幕墻同普通的幕墻結(jié)構(gòu)對比，需要借助光來體現(xiàn)自身設(shè)計(jì)的特征，所以，在設(shè)計(jì)時(shí)要選用反光性強(qiáng)的材料，如，金屬板。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，有關(guān)異形幕墻的實(shí)現(xiàn)技術(shù)也變得更加成熟，現(xiàn)在有很多的異形幕墻都體現(xiàn)了自身獨(dú)特的藝術(shù)設(shè)計(jì)手法，若是從多個(gè)角度去觀察，還能給人各種視覺效果，這是普通幕墻無法實(shí)現(xiàn)的［1］。

2 異形幕墻設(shè)計(jì)

雖然，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中異形幕墻的應(yīng)用可以增強(qiáng)建筑的美感，但是，異性幕墻的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)人員從多個(gè)角度加以考慮，以保證設(shè)計(jì)的合理性。

2.1 確定異形幕墻的地理位置

異形幕墻能實(shí)現(xiàn)出普通幕墻不能展示的視覺效果，要達(dá)到這一效果，就需要采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)手段，利用一些比較特別反光材料，并科學(xué)選擇建造位置，以達(dá)到最理想的視覺效果。所以，設(shè)計(jì)人員在對幕墻形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，需要確定合適的地理位置，將光照時(shí)間等方面的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出來，讓異形建筑的設(shè)計(jì)達(dá)到最佳的觀賞效果［2］。

2.2 從局部到整體的設(shè)計(jì)

從建筑幕墻的實(shí)際情況看，其最大的特點(diǎn)之一就是組成結(jié)構(gòu)比較多，這也是幕墻設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)所在。所以，在設(shè)計(jì)異形幕墻時(shí)，必須要從局部到整體開始設(shè)計(jì)，并按從上到下、從里到外的順序來設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)利用BIM 技術(shù)的三維數(shù)字模擬手段，能夠簡化復(fù)雜的幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，并讓設(shè)計(jì)內(nèi)容具有可視化特點(diǎn)，以保證在完成局部設(shè)計(jì)任務(wù)后，將相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容更有效地融入到整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員既要對異形幕墻的美觀性進(jìn)行考慮，還要對結(jié)構(gòu)的防雨、防凍性進(jìn)行考慮，特別是在需要用到金屬材料的位置，需要根據(jù)折線位置設(shè)計(jì)滴水線，以防止雨水侵蝕金屬材料［3］。同時(shí)，為了使幕墻整體設(shè)計(jì)具有美觀性，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需考慮將龍骨布置在分縫位置或隱藏在分縫內(nèi)。

2.3 科學(xué)選擇建筑材料

為了讓幕墻設(shè)計(jì)達(dá)到最理想的視覺效果，建筑材料的選擇是非常關(guān)鍵的。在完成了異形幕墻的整體設(shè)計(jì)任務(wù)后，需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖科學(xué)選擇建筑材料。因?yàn)楫愋文粔Y(jié)構(gòu)構(gòu)成很多，所以在選材料時(shí)，需要先將各結(jié)構(gòu)的采光情況確定下來，計(jì)算出準(zhǔn)確的采光數(shù)據(jù)，并以此為參考選擇反光性好的建筑材料，以使異形幕墻設(shè)計(jì)達(dá)到最理想的視覺效果［4］。如，異形鋁單板幕墻，為了達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求，必須要進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，這是保證管幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量安全的保證。同時(shí)，在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，還需要綜合考慮強(qiáng)度、造型藝術(shù)、尺寸等各方面因素，繪制模圖，再投入生產(chǎn)。

2.4 異形幕墻節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

在異形幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，需要對其的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造加以全面考慮，節(jié)點(diǎn)需要有一個(gè)可以調(diào)整的范圍以滿足自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的誤差。異形幕墻的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算實(shí)驗(yàn)，以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全、可靠性。針對結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的異形幕墻，需要增設(shè)密封線。針對豎向、雙向曲面的幕墻，在設(shè)計(jì)時(shí)需要對節(jié)點(diǎn)防水問題加以全面考慮，經(jīng)過型材設(shè)計(jì)讓水平膠縫處在水平位置，使其水密性得到改善。同時(shí)，在安裝板材時(shí)需要采用長條孔，兩對邊一邊固定一邊不固定，以防止板材受到溫度的影響而發(fā)生變形。

3 異形幕墻施工的關(guān)鍵點(diǎn)分析

在完成了異形幕墻的設(shè)計(jì)任務(wù)后，再結(jié)合設(shè)計(jì)圖投入到施工環(huán)節(jié)，而異形幕墻的質(zhì)量和藝術(shù)呈現(xiàn)效果的重要階段體現(xiàn)在施工環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)需要注意如下內(nèi)容：

3.1 科學(xué)組織施工方案

因?yàn)楫愋文粔Φ脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)非常多，所以，在施工之前需要科學(xué)組織施工方案，這是非常重要的內(nèi)容。為了控制好施工進(jìn)度，在實(shí)際施工之前需要結(jié)合施工圖將各結(jié)構(gòu)科學(xué)劃分出來，并分配給相應(yīng)的施工小組，同時(shí)，還要結(jié)合設(shè)計(jì)圖編制施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并且，在施工的過程中，還要安排幕墻專家做好質(zhì)量檢查，以保證異形幕墻施工的科學(xué)性［5］。

3.2 測量放線

在進(jìn)行該項(xiàng)工作時(shí)，必須要結(jié)合施工圖制定有關(guān)主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降、變形等問題，對異性幕墻安裝造成的影響的應(yīng)對方案。在對幕墻整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查時(shí)，需要結(jié)合施工的實(shí)際內(nèi)容編制放線方案。在測量放線時(shí)，異形幕墻安裝任務(wù)需要同時(shí)進(jìn)行。在實(shí)際施工時(shí)，需要對各結(jié)構(gòu)的安裝情況加以全面的檢查和檢測，逐一進(jìn)行復(fù)核，減少施工誤差。具體可以從如下方面進(jìn)行：第一，立體三維法測量放線。為了提高整個(gè)異形幕墻放線的精準(zhǔn)度，現(xiàn)場施工人員需要先復(fù)核工程軸線的精準(zhǔn)性，在確保無誤之后，再將輔助基準(zhǔn)軸線確定下來。出于對基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線位置偏差會對實(shí)際計(jì)量參數(shù)帶來影響的考慮，現(xiàn)場操作時(shí)，工作人員要使用全站儀裝置來復(fù)核測量。第二，弦高法尺寸測量放線。該種測量放線方法一般用于對異形幕墻圓弧形部位尺寸的測量。工作人員要使用全站儀將立面幕墻各端控制線確定好，再使用經(jīng)緯儀設(shè)備，完成幕墻的定位測量、放線工作。

3.3 曲面劃分、下料

因?yàn)榇蟛糠智媸嵌疾荒苷归_的曲面，這樣，就無法讓異形建筑幕墻曲面材料有效進(jìn)行劃分。如果面材劃分太大，可能無法得到曲面曲率的標(biāo)準(zhǔn)要求；若是面材劃分太小，就需要增設(shè)型材桿件。所以，面材的劃分需要在工藝和成本之間取得平衡。在正式下料之前必須要將幕墻面材數(shù)量、尺寸都確定好，并將面材按順序編號，在施工時(shí)，嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖來安裝［6］。要保證整個(gè)異形幕墻結(jié)構(gòu)安裝的質(zhì)量，就需要控制好結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精度，為此，在進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，需要依據(jù)主體結(jié)構(gòu)的具體情況，將尺寸大小等確定好，并構(gòu)建數(shù)字檔案。當(dāng)所要加工的面材模具很多時(shí)，必須要做好尺寸的核查等各項(xiàng)工作。此外，異形幕墻在施工時(shí)所要的構(gòu)件類型很多，量大，要結(jié)合幕墻構(gòu)件的具體情況提供相應(yīng)的存儲場地，在儲運(yùn)時(shí)要對施工構(gòu)件加以科學(xué)管控，按安裝順序依次排列［7］。

3.4 安裝腳手架

因?yàn)楫愋文粔Y(jié)構(gòu)非常的復(fù)雜，所以，在施工過程中最大的難題就是腳手架，的安裝，工作人員需要對這一安裝任務(wù)引起足夠的重視，在安裝腳手架時(shí)，需要結(jié)合施工圖的內(nèi)容，科學(xué)選擇搭設(shè)點(diǎn)，并對所選點(diǎn)加以仔細(xì)核算，選擇最理想的腳手架，如，立面可以使用外挑多排腳手架，采光頂可以使用滿堂腳手架，在安裝好腳手架之后，再利用全站儀測量腳手架安裝位置，并將測量結(jié)果記錄下來，于預(yù)先設(shè)置的安裝位置核對，確保暗轉(zhuǎn)的科學(xué)性、有效性［8］。

4 結(jié)語

總而言之，異形幕墻作為一種新的建筑結(jié)構(gòu)形式，其呈現(xiàn)出了很多普通幕墻不能呈現(xiàn)的視覺效果，但異形幕墻結(jié)構(gòu)涉及到的內(nèi)容很多，也比較復(fù)雜，不管是設(shè)計(jì)還是施工環(huán)節(jié)都會出現(xiàn)很多的問題，這就要求設(shè)計(jì)、施工人員對異形幕墻的特點(diǎn)等各方面內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)考慮，并采用最新的技術(shù)手段開展相關(guān)工作，確保異形幕墻設(shè)計(jì)的美觀性，安全性。