青島大劇院幕墻設計（下）

　　本文作者：劉金星 李偉東 趙西安　
　　3．石材與玻璃交替幕墻系統

<圖12  石材與玻璃交替幕墻系統效果圖

　　3.1造型特點及難點
　　3.1.1分格高度為450mm的石材和450mm的玻璃交替變更，即保證了外觀的統一，同時實現了建筑的功能，按建筑設計要求，幕墻的豎龍骨必須對應隔墻位置，建筑主體本身呈豎直方向呈7°傾斜，水平方向有15°轉角，轉角處又必須保證相同半徑的圓弧，若采用傳統的豎龍骨與水平梁垂直的做法，則不能保證上述建筑要求（見圖12）。

　　3.2系統說明及難點解決
　　3.2.1玻璃選用8+12A+8高透型Low-E玻璃，使得建筑物在保證節能的基礎上做到最大通透性，突出自然采光。幕墻主龍骨為6063-T6材質，雙跨梁力學模型設計；石材部分同樣采用fischer的FZP后擴底錨栓干掛系統；依舊延續“干濕區”分部的設計思路，同時保證干區施工完畢后，進行濕區部分的安裝。

　　3.2.2 難點解決方案
　　在玻璃的后部用不同截面的副框實現水平方向15°的斜向走勢，同時立柱與梁成15°夾角且平行于隔墻的做法來保證立柱與隔墻的對應關系（見圖13，14）。

圖13 石材與玻璃交替幕墻龍骨安裝圖

　

圖14  上下兩層幕墻平面圖對比

　　4．大跨度明框玻璃幕墻

　

圖15  大跨度明框玻璃幕墻效果圖

　　4.1造型特點及難點
　　4.1.1幕墻跨度非常大，跨度13m左右，橫向最大分格4800mm左右，高度分格900mm，
　　單片玻璃180kg左右，其中多功能廳玻璃幕墻有45個不同半徑的圓弧進行轉角處的過渡，并且部分弧長超過2440mm，最大弧長接近4000mm（見圖15）。

　　4.2系統說明及造型難點解決方案
　　4.2.1幕墻采用鋼鋁結合系統，立柱采用45a工字鋼，外包3mm鋁板，鋁板采用插接方式，保證了簡潔的建筑風格，橫梁截面寬度300mm，厚度3.5mm的鋁合金材料，通過有限元軟件ANSYS的模擬計算，玻璃自重產生的撓度僅為4.1mm。

　　4.2.2彎鋼Low-E玻璃一直是玻璃生產行業的難點，玻璃生產廠家根據大劇院工程的特點，成立專家組對設備進行改造，經過多次試驗最終將彎弧Low-E玻璃的最大弧長做到4000mm左右，產品不但成型精度高，外觀質量優異，而與普通平板玻璃無色差；同時國內頂尖拉彎加工廠家也對設備進行了改造，研發出適合300mm斷面拉彎的夾具和模具，對型材進行彎弧加工。

　　5．大劇場后臺帶遮陽板幕墻

圖16  大劇場后臺帶遮陽板幕墻效果圖

　　5.1造型特點及難點
　　5.1.1超大鋁合金百葉（截面寬度560mm）橫向貫通，同時采用獨立體系與主體連接，豎直方向7°傾斜同時水平方向166°夾角，15個不同半徑的圓弧處的圓滑過渡，同時保證階梯幕墻系統節能效果（見圖16）。

　　5.2系統說明及難點解決
　　5.2.1整個幕墻全部采用鋁合金結構，立柱采用6063-T6材質，橫梁為6063-T5材質，玻璃選用8+12A+8高透型Low-E玻璃，雙垮梁模型。

　　5.2.2百葉分成寬度300mm和260mm的兩兩種截面形式，采用插接的方法連接型材，既保證了外觀效果，又保證了合理的力學性能，鋁材生產廠家采用125MN擠壓機，保證了型材的精確、表面光潔。

　　5.2.3既要保證階梯造型的效果又要保證建筑的節能效果，斷橋隔熱是本系統設計的又一難點。本系統的橫梁采用室內室外分體設計，主要受力部位位于室內，室外部分鋁型材中間通過PVC墊塊與室內部分橫梁連接，既保證了外觀又起到了斷橋隔熱的作用（見圖17）。

圖17  系統三節點圖

　　6.底部入口處幕墻

　

圖18  底部入口處幕墻效果圖

圖19  底部入口處幕墻效果圖

　　6.1造型特點及難點
　　6.1.1本系統位于每個區的0-4.5米處，是各個不同區域幕墻的結合部位，大量的建筑通風口，各種功能的入口等等。系統繁瑣，同時還設置了寬度逐層變化的遮陽百葉，每塊百葉與石材30mm橫向縫隙相貫通（見圖18，19）。

　　6.2系統說明及難點解決
　　6.2.1本系統采用鋼鋁結合方案，立柱為80x120x4mm鋼方管，表面做氟碳噴涂于鋁型材相同顏色，玻璃選用8+12A+8高透型Low-E玻璃。

　　6.2.2本系統將通風口設置在幕墻頂部的3個分格中，通風口位置安裝防雨通風百葉，同時外部設置鋁合金格柵，確保有通風口位置和無通風口位置的立面效果的一致性，遮陽百葉外部設置相同斷面型材，變化部位采用鋁板插接，解決了變化截面遮陽板的問題，節約了材料成本。

　　7.小結
　　總結青島大劇院幕墻工程的復雜造型幕墻系統的設計思路，有以下幾點值得注意：

　　1）深刻體會建筑設計的意圖與思路，將復雜的造型轉化為有“模數“可依的數學模型，化繁為簡；

　　2）新工藝的大膽運用，例如石材幕墻的防水保溫系統、干掛系統等；

　　3）對于加工難度高的產品，要積極推動和聯合生產廠家進行技術攻關，解決方案實施中遇到的難題，例如4000mm弧長玻璃的加工和300斷面型材的拉彎。

　　參考文獻
　　［1］、《玻璃幕墻工程技術規范》 JGJ102-2003
　　［2］、《金屬與石材幕墻工程技術規范》 JGJ133-2001
　　［3］、趙西安 《建筑幕墻工程手冊》，2002年
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