APP下载

复杂造型玻璃幕墙系统的设计

2012-04-23蔡功全

城市建设理论研究 2012年35期

蔡功全

摘要:本文主要阐述了复杂造型幕墙设计原理和对于非规则板块的构造设计,满足建筑美学效果和现场安装的要求。

关键词:复杂造型,非规则板块,现场安装。

Abstract: This paper described the the complex shape curtain wall design principle and structural design for irregular plates, in order to meet the aesthetic effect of construction and on-site installation requirements.Keywords: complex shape, irregular plates, on-site installation.

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、玻璃幕墙的发展1910年,建筑设计大师格罗皮乌斯在包豪斯新校舍中首次采用玻璃幕墙,另一位设计大师米斯于1958年与约翰逊合作设计出全玻璃幕墙的纽约西格拉姆大厦,玻璃幕墙作为一种新的建筑语言的出现,在世界范围内得到迅速发展,1985年,我国北京长城饭店第一次采用玻璃幕墙。因玻璃幕墙造型简洁、豪华、现代感强,能反映周围的景色,具有很好的装饰效果,并且,将墙与窗合二为一,自重轻,相当于砖砌体的1/12,混凝土的1/10,所以,玻璃幕墙在全世界范围内发展迅猛,形成一种流行风格。

近年来,由于建筑外形的多样化,越来越多的艺术造型已经超出了传统玻璃幕墙的使用范围,板块的不规则性和结构的双曲性导致无法使用传统的铝合金横竖框来安装,而本系统在保证幕墙性能的同时,也使现场的安装效率得到了进一步的提升。

复杂的玻璃幕墙造型

对于以往的复杂建筑造型,通常的解决方法是采用点式幕墙系统,但是玻璃每片都要开孔,给玻璃的加工带来一定的难度,同时如果建筑造型没有规律,也会造成需要多种铸造类型的驳接爪,浪费很多磨具,而且无法控制安装时的误差。

二、复杂造型幕墙设计原理和对于非规则板块的构造设计以下提供一种新型的针对复杂造型结构的幕墙解决方案,最大限度的满足建筑美学要求,同时保证幕墙的性能,且方便安装。为了解决上述技术问题,本文给出的技术方案是:将底座通过螺栓固定在主体结构上,主体结构可以是任意截面的钢结构或其他结构,通过调节螺栓来调整底座的高度。将玻璃放置在底座上,调整玻璃间隙到合适位置,用金属压板通过螺栓连接底部托板,最后使用密封胶密封。所述金属压板和底部调整托板均为工厂预制的标准构件,减少磨具的使用,压板和托板之间用螺栓连接,压板和托板即可以是铝型材材质,也可以是不锈钢材质,具体可以根据强度的计算和建筑师的要求来确定,均可保证系统的整体性。每片玻璃的每一个边至少需要两个相同组件来固定,即对于四边形玻璃需要至少八个组件;对于三角形玻璃需要至少六个组件。对于荷载要求特别大的区域,可以适当增加组件的数量来保证系统的力学性能。本系统的有益效果是:采用此系统的玻璃幕墙可以适应各种复杂的结构造型,结构更为合理,节省成本,具有很好的调节效果和方便的连接。附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1 A-A剖面示意图

图2 B-B剖面示意图

图3 俯视示意图

图中序号说明:1 压紧螺钉、2 顶部金属压板、3 顶部胶条、4 玻璃、5 底部胶条、6 底部金属托板、7 底部调整螺栓、8 连接金属底座、9 底部固定螺栓、10 密封胶、11 泡沫棒。

三、具体实施方式下面结合图1、图2和图3做进一步详细的说明。此系统包括连接金属底座8、底部金属托板6、顶部金属压板2、底部调整螺栓7,其中玻璃4可采用单玻、中空玻璃或夹胶玻璃等,包括任意边部可采用压紧固定的材料。其中连接金属底座8、底部金属托板6、顶部金属压板2的材质可以是铝型材,合金钢材或不锈钢材等任意可用来做结构受力的构件。首次安装时将底部固定螺栓9与主体结构相连。主体结构可以是任意截面的钢结构,根据具体截面来决定底部固定螺栓9是焊接还是螺栓连接。将连接金属底座8通过底部固定螺栓9螺接到主体结构上。连接金属底座8为预先在工厂加工好且已开好长圆孔,便于现场安装,当连接金属底座8调整好位置后,采用底部固定螺栓9螺接固定。连接金属底座8固定好后,将带有底部调整螺栓7的底部金属托板6连接到连接金属底座8。底部调整螺栓7可以调整底部金属托板6的高度。底部金属托板6为工厂预制且已做好螺纹,用于与压紧螺钉1配合使用。高度调整好后将底部胶条5平铺于底部金属托板6上,底部胶条5的作用是避免玻璃4与底部金属托板6直接接触造成应力集中破坏。玻璃4安装于底部胶条5上,调整玻璃之间的缝隙到合适位置,如果玻璃4安装位置没有完全达到要求,可以调节底部调节螺栓7进行二次调节,直至玻璃4的外饰面满足建筑要求。将带有顶部胶条3的顶部金属压板2通过压紧螺钉1紧密的连接到底部金属托板6上。最后将泡沫棒11安装于玻璃缝隙之间,在玻璃的缝隙间打好密封胶11完成安装。以上介绍的是一种新型的幕墙系统,特别是对于有复杂造型的结构,它主要适用于建筑物的外表面,作用于复杂构件上,属于建筑外维护结构工程技术领域。本文虽然只针对玻璃的安装给出了设计方案,但同样对于其他面材同样适用,例如阳光板,铝板,不锈钢板等。此系统最大的优点就是安装灵活,结构简单。对于防水性能要求较高的幕墙,可以采用双道密封胶的形式,即在泡沫棒上打完密封胶后,再增加一道泡沫棒和密封胶,这样可以达到很好的防水性能;相反如果对于防水性能要求低的纯造型建筑,也可以取消泡沫棒和密封胶,仅用金属压板固定即可,可以最大限度的实现通透的效果,最大化的满足建筑师对美学的要求。