上海鐵路局太平橋貨場幕墻設計

趙明峰

0 引言

隨著建筑行業的蓬勃發展，建筑設計形式越來越豐富多樣，人們對現代建筑除了質量方面的要求以外，也逐漸開始注重其美觀性。其中建筑幕墻在建筑設計中起到了很好的美化效果，近年來得到了廣泛應用。但是為了確保建筑設施的保溫性、防水性等多種功能，實際設計過程中，往往會綜合使用多種幕墻材料，結合工程實際靈活調整設計，實現建筑幕墻的多樣化設計效果。

1 項目概況

1.1 工程概況

本文所涉及工程項目為上海鐵路局太平橋貨場建筑，地理位置位于上海市普陀區真如鎮，周邊交通線路發達，臨近各類批發市場、超市以及購物廣場等，平時人群比較密集，商業發展前景良好。該貨場用途為商住并用型，靠近街道的建筑外圍部分主要為商鋪，一共分為三層，商鋪內側部分則為主高層住宅區域，一共包含八層，整體建筑屬于裙樓結構，系統造型相對復雜。

1.2 幕墻系統介紹

基于不同建筑結構部分的幕墻需求，本項目中建筑幕墻采用了石材、玻璃與鋁材綜合搭配是設計形式。其中沿街商鋪部分建筑外墻裝飾主要以黃金麻石材料為主，該類石材外觀兼具時尚與穩重，可以為貨場增加大氣感；主至于住宅建筑部分，為了與商鋪部分交相呼應，其三層以上部分采用了大面真石漆材料，三層以下及四層局部則采用了英國棕石材飾面，墻面增加了線條和藝術造型柱設計，與上層結構的真石漆和玻璃幕墻搭配，效果和諧統一。

2 石材幕墻系統

2.1 造型特點及難點

本項目建筑主體部分幕墻結構大部分采用的都是石材材料，但是石材是一種脆性比較大的材料，在幕墻結構比較統一、規律的建筑中具有很強的實用性，而本次貨場建筑工程為了實現外立面的獨特設計效果，增強幕墻結構的立體感與美觀性，整個石材幕墻面設計的起伏變化比較明顯，再加上幕墻窗間結構和頂部結構石材線條形狀設計比較復雜，就使得石材幕墻施工的難度大大增加。特別是如何在保證幕墻復雜結構石材施工效果，突出建筑設計構思的同時，實現與建筑內部龍骨主體之間的有效銜接，確保建筑基礎施工質量，是本次設計項目的重難點問題之一[1]。

2.2 石材幕墻系統說明

考慮到本項目需求中的重難點問題，本次設計針對石材幕墻系統部分采用了SE 掛件形式作干掛幕墻，該類干掛件即小單元式組件，主要由三部分構成，分別是一個主件、一個S 型副件和一個E 型副件。其中S 型副件的嵌板槽開口向上，E 型副件的嵌板槽開口向下。主件和副件以滑槽為連接進行配合使用，槽內設計有橡膠條，可以防止主件和副件硬性碰撞。主件的平板結構部位帶有安裝孔，可用螺栓與建筑次龍骨角鋼固定到一起。當主件滑槽只設計一個時，可以任意選擇將其安裝在最上層或最下層；其平板與右壁的連接部位可以在右壁的中部，或在下部，使其底面同滑槽底面形成一個平面，也可以根據制造和使用上的便利選擇其他任意部位。但是當滑槽設計為兩個時，則應采取上下排列方式，分別安裝在中間各層，S型副件和E 型副件分別于上下滑槽配合；其平板與右壁的連接部位可以在右壁的中部，或與上、下滑槽的底面位于同-平面，或根據制造和使用上的便利選擇其他任意部位[2]。

2.3 系統設計過程

以干掛石材幕墻系統設計為例，具體施工工藝流程制定如下圖1 所示。

圖1 干掛石材幕墻系統工藝流程圖

設計過程中秉持著環保、節能的設計理念，采取了“干濕分區”的設計思路，把復雜的幕墻外形部分設計為開放形式，作為“濕區”，允許積水可以透過石材縫隙進入內部。而對于建筑造型比較簡單的內墻部分，則使用防水保溫系統，將其設計成“干區”，防止水分進入內墻結構造成建筑腐蝕。與此同時，建筑幕墻石材部分還使用優質的油性防護材料進行了噴護，為石材面增加了一層阻水保護層，在提高石材幕墻防水性能的同時，還能增強其抗凍融、抗老化、抗污以及抗酸堿能力，從而有效延長建筑幕墻使用壽命，保障幕墻的長期裝飾效果。至于幕墻與建筑龍骨銜接部分，主要采用焊接方式完成，最后再進行熱鍍鋅處理，保障了建筑金屬結構的防腐性能。另外，本次設計還采用了將防水系統設置在外墻面的方法，對幕墻龍骨和防水層進行了有效分離，大大降低了施工難度，同時減少了幕墻滲漏給建筑造成的連帶隱患[3]。

3 石材與鋁板交替幕墻系統

3.1 造型特點及難點

除了以上石材幕墻設計部分以外，本次幕墻設計項目中還包含有部分鋁板結構以及鋁制窗體，如何實現幕墻石材與鋁板、石材與窗體之間的銜接，使得石材結構和鋁板結構之間獲得良好的交替效果，既保證幕墻外觀設計的統一性，又保證幕墻的功能性，是本項目中的另一個重難點問題。尤其是對于幕墻轉角部分的設計而言，其交替設計方案是否可靠，將對后期幕墻使用壽命起到決定性作用。其中保障幕墻保證系統的塵密性、水密性以及氣密性是設計的關鍵[4]。

3.2 系統說明及解決方案

基于本項目工程中幕墻設計的特殊性，本次對于石材和鋁板交替部分的幕墻系統除了在石材部分采用了干濕分區設計方法以外，鋁板部分還采取了插接設計方式，將繁雜的施工程序轉化為簡單的交替處理方案，這樣可以讓石材與鋁板交接之間的力學性能得到合理分配，有助于提高幕墻結構的安全性，同時施工工藝也得以簡化，有助于降低施工成本。另外，本次設計中還采取了斷橋隔熱設計方法，在室外幕墻鋁板材料和室內主體結構之間增加了PVC 墊塊，使二者可以形成分體設計效果，既滿足了幕墻的美觀性設計要求，又起到了良好的石材鋁板交接過渡作用。

3.3 幕墻型材斷面合理設計

3.3.1 塵密線設計

幕墻結構斷面設計中主要的問題會產生結構對接縫，本次項目中設置了塵密線來對其加以優化，塵密縫功能主要是利用膠條得以實現，通過對幕墻結構縫隙進行粘黏，來減少縫隙大小，從而形成一道膠條防水線，這樣就可以對幕墻面層上的積水進行可靠阻截，即便有少部分的水分透過縫隙進入幕墻內部，也可以經由第二道水密線進一步做出防范。

3.3.2 水密線設計

水密線設計是幕墻防水系統中的核心防線，主要防范的是幕墻的表層滲水問題，本項目中可能造成建筑幕墻表層漏水的部位主要集中在石材斷面部分，基于此，在設計水密線的過程中，主要依照石材縫道形狀，采取了十字交叉形式的膠條水密線設計方法，有效提高了石材和膠條的契合度，使得縫道內水分進入結構內部之后，可以順著膠條結構自動進排入濕區，減少水分在幕墻系統中的停留[5]。

3.3.3 氣密線設計

除了塵密線以及水密線設計以外，建筑幕墻設計中的氣密線設計也是需要重點關注的內容之一。雖然塵密線和水密線可以有效阻礙和排除幕墻表層的水分，但是卻不難阻止空氣的滲透，而自然條件下的大氣環境中會含有各種復雜成分，遇到雨季氣候，還會攜帶大量的水蒸氣，長期進入建筑幕墻系統，也會對幕墻結構造成一定侵蝕，所以本次項目中還增加了氣密線設計，進一步提高了幕墻的抗侵蝕性能質量。

4 結語

本次針對上海鐵路局太平橋貨場的幕墻設計最終取得了圓滿成功，獲得了業主一致好評，并且積累了豐富的項目設計經驗，經過本次設計改進，對現代建筑幕墻設計有了更深層次的理解，同時也對各類幕墻工藝的結合有了更為廣泛的探索，為日后給其他貨場建筑項目進行幕墻設計提供了實用性的參考案例，具有很強的現實意義。