淺談異形幕墻技術在現代建筑的應用

李寧

摘 要：隨著社會經濟的發展，我國建筑業突飛猛進。幕墻工程在建筑外墻裝飾中的到了廣泛的應用。因設計新穎藝術效果好，可以根據建筑師的需求設計各種造型，可呈現不同顏色，與周圍環境協調，配合光照等使建筑物與自然融為一體。本文結合工程實例，在異型幕墻施工的過程中以精心策劃作為前提，利用BIM技術與犀牛及CAD軟件相結合的技術進行分級控制，注重細節處理、，取得良好的技術效果，為類似項目提供參考借鑒。

關鍵詞：幕墻工程;精心策劃;技術控制;細節處理

1 項目概況

1.1 項目介紹

青島國際院士港項目位于青島市 “李滄區政府重點項目”，建筑面積為128000㎡，總投資約28億元，本工程質量目標為創“魯班獎”“國優獎”“泰山杯”。本工程20#樓幕墻系統由玻璃、鋁板、石材和玻璃欄板等組成。玻璃幕墻要求在菱形幕墻的基礎上增加凹凸效果，在保證室內空間感同時，又要考慮到使用者的舒適度。

1.2 施工工藝

本工程菱形異性玻璃幕墻安裝方式為行業首創，具有新穎性、創新性、使用性、質量管理經驗有利于進行推廣。本項目主要幕墻形式為菱形玻璃幕墻、鋁板幕墻、石材幕墻、玻璃欄板、立面造型復雜、立面高度為41.10m，為呈現建筑立面效果，龍骨定位及安裝較為復雜，對于大面菱形幕墻施工采用施工設備屋面軌道吊裝機及電動葫蘆和操作平臺吊籃配合施工作業。

施工順序為：玻璃幕墻→鋁板幕墻→石材幕墻→玻璃欄板。

考慮現場實際施工情況，因菱形幕墻框架采用鋼龍骨為保證加工精度，鋼龍骨在加工廠組裝加工，防止鋼龍骨現場加工產生較大變形誤差，保證加工質量及工期進度計劃，滿足業主要求。

2 施工重點及難點分析

由于本工程工期較為緊張、任務較為繁重、立面造型復雜、為確保幕墻工程順利實施及確保工程質量，需處理圖紙深化設計、三維建模、材料加工及運輸、放線定位、框架安裝、偏差調位、包鋼鋁板安裝、玻璃安裝和季節影響等相關問題。

2.1 圖紙深化施工

本工程幕墻采以“菱形”為主題，在菱形框的基礎上增加波浪感，使整個幕墻更顯得美觀有層次感。菱形玻璃幕墻施工工藝復雜，施工安裝難度大，在國內沒有類似幕墻系統可借鑒，圖紙深化下單是工程的重點。

2.2框架加工變形

本工程使用菱形幕墻框架采用鋼框架，鋼框架加工焊接時容易產生應力變形，如何防止鋼框架焊接應力變形和加工精度成為重點難題。

2.3 測量放線、精準定位

針對建筑外立面為凹凸幕墻形式，加大了本工程測量放線及安裝施工難度。測量放線的精度直接影響到整個幕墻的安裝精度，關系到后期整個工程的施工安裝質量。

2.4框架安裝

本工程幕墻龍骨安裝采用鋁包鋼形式，鋼龍骨加工及安裝精度關系到后期包鋼鋁板安裝的內飾效果及玻璃面板的安裝外立面效果。

2.5 材料下單、加工、運輸問題

本工程幕墻主要為異形玻璃幕墻，其中每個分格包含2塊三角形玻璃板塊、2塊梯形玻璃板塊。鋁包鋼鋁板編號形狀多樣，如何對如此眾多材料進行管理，從設計、材料封樣、材料采購、制作加工、運輸安裝做到每一步的精準把控，都成為本項目管理過程中無法回避的問題。

2.6偏差調位

在現場實際的安裝過程中由于菱形板塊數量眾多，幕墻轉角處為圓弧折線形處理且主體結構存在一定偏差，為了滿足建筑設計效果，每一榀菱形板塊采取逐一調差作對比。

2.7季節影響因素

考慮本工程施工期間將處于冬季施工階段，結合青島市當地歷史冬季氣候條件，氣候因素也成為影響本工程進度難點問題。

3 .施工重難點技術處理方案及質量解決措施

3.1施工重難點處理方案

3.1.1 圖紙深化設計控制

根據建筑立面效果圖、現場結構排版、深化設計。考慮本工程幕墻特征圖紙深化設計及下單采用BIM技術與犀牛及CAD軟件相結合完成。

3.1.2 框架加工及安裝

菱形幕墻框架加工采用裝配式“X”形鋼龍骨制作：制作質量偏差小于1.5mm。裝配式“X”形鋼龍骨安裝采用屋面軌道吊裝機把“X”形鋼龍骨吊裝到位，再用手拉倒鏈調節精確就位，每個“X”形鋼龍骨焊口26道，固定點2處、伸縮縫2處，固定裝配式“X”形鋼龍骨，采用全站儀精確定位確保偏差小于2mm。

3.1.3 包鋼鋁板的安裝

菱形幕墻鋁板安裝：本工程采用鋁包鋼系統內置保溫巖棉，增加菱形幕墻保溫隔熱性能。單片鋁板厚度外2.5mm、內3mm，菱形鋁板的種類有32個，開模型材12種，由于鋁板及型材種類較多，讓菱形幕墻更加具有使用性、節能性。也體現了菱形幕墻創新性及新穎性。

3.1.4 菱形幕墻玻璃的安裝

菱形幕墻玻璃面板安裝：面板采用TP8（Low-E）+12A+TP8超白中空Low-E鋼化節能型玻璃，菱形玻璃型號48種，窗扇298個采用一窗一編號，確保玻璃與框架安裝匹配性，已達到幕墻的外飾效果及內部使用功能。

3.1.5測量放線

為了對本工程外幕墻系統作整體控制和局部測設，在系統測量中布設施工測量控制網：按圖紙及幕墻施工要求，擬采用三級控制點：外圍主控點、樓層控制點以及幕墻系統控制點。嚴格按照圖紙，安排專業技術人員現場指導工人進行放線，確保放線誤差≤1mm，測量工序：基準點位置確定→水準位置測量→建立平面網格→實測骨架控制點線→結構誤差調控→相關單位驗線→整理和存檔測量資料。

4.1 深化設計控制

設置項目專職設計班子，加強設計團隊管理，項目總工程師、設計總負責人為領導的設計班子，全過程設計質量控制，嚴格落實三級審查制度，設計與施工交流經常化，每個系統在施工前進行技術交底，設計人員常駐工地，及時解決現場施工技術問題。

考慮到本項目幕墻大面為折邊菱形結構，故使用Rhino創建幕墻三維模型，可以有效的處理X鋼架定位及邊緣異形鋁板拼接。在建立模型前已與其他各專業分包單位協商好，使用同一的項目坐標原點，使不同專業、不同軟件的模型相互間可以快速準確地鏈接在軟件固定的位置。接收其他專業的BIM模型后，通過附加不同專業的BIM數據，可以很簡便的檢測出幕墻與其他專業的碰撞問題，找出設計缺陷，修改并確定最終的幕墻方案。

4.2 物資采購控制

該項目的材料采購工作負責，要嚴格按照質量手冊中《物質采購控制》程序規定去采購材料，以確保原材料的質量與供貨周期。質檢部對采購回來的材料要按照質量手冊中《進貨檢驗控制》的程序規定去進行檢驗，不合格材料堅決不準進廠，此過程的判定的依據為質檢部材料檢驗單。

在幕墻訂購的下料階段，通過提取模型上的折線數據參數，可直接獲取單個面板的輪廓尺寸，再通過公式計算即可快速得出玻璃、鋁型材的訂購和下料尺寸，從而節省了下單時間。同時，施工現場工作面移交給幕墻單位后，項目部立即組織專業測量小組對主體鋼架結構進行全面測量，并對比BIM模型上的理論坐標點數據，從而得出X型鋼架實際偏差，并根據實際偏差對幕墻鋼支座進行糾偏，為后期準備的安裝面板打下良好的前提基礎。

4.3 加工質量保證措施

工廠根據技術部所下發的下料單、圖紙，按照圖紙的工藝要求，先進行工藝消化，在工藝消化時發現問題，及時同相關設計師溝通、反饋解決問題，如無誤后將下料單優化、并分解轉換成“工藝流程卡”同圖紙下發至相關班組，各班組工藝流程卡發放的標準和份數，將按圖紙加工工藝要求制定。

4.4 冬季施工保證措施

冬季施工時要做好安全措施，雨雪天氣過后要防止吊籃打滑，高空作業人員要衣著靈便，佩戴好安全帽系好安全帶，風雪天不得從事危險作業或高空作業，因冬季耽誤的工期，將采取增加人員回補工期。

5 結論與建議

通過圖紙深化技術控制和過程細節控制使異性幕墻的施工做到精細化管理，進而達到建筑設計效果，通過采用BIM技術與犀牛及CAD軟件相結合對異性幕墻施工提供技術支持，從而達到異性幕墻項目管理的全過程把控。

參考文獻：

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