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超高層建筑空間曲面幕墻工程設(shè)計(jì)分析——珠海中心幕墻設(shè)計(jì)案例

來源:2017-2018分析報(bào)告  作者:陳清輝 花定興  日期:2018-6-14
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  摘要:本文對(duì)珠海中心幕墻工程外表面進(jìn)行了形體設(shè)計(jì)分析,為超高層空間異形單元式幕墻設(shè)計(jì)方面提供新的設(shè)計(jì)思路。
  關(guān)鍵詞:?jiǎn)卧侥粔Τ邔涌臻g異形  分離式水槽

  1 引言

  建筑設(shè)計(jì)在全球各地掀起創(chuàng)新高潮,建筑外表皮不斷嘗試突破極限,空間異形的建筑外觀越來越普遍、流行。幕墻作為建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu),直接影響到建筑視覺效果的表達(dá)。為實(shí)現(xiàn)空間異形的建筑外觀,同時(shí)滿足幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全、各項(xiàng)性能可靠,對(duì)幕墻設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求。

  單元式幕墻超高層建筑(詞條“超高層建筑”由行業(yè)大百科提供)中應(yīng)用越來越廣泛,對(duì)于造型方正的建筑外觀,幕墻設(shè)計(jì)很容易實(shí)現(xiàn),對(duì)于有規(guī)律變化的曲面造型建筑外觀,幕墻采用以折代曲、異形板塊等處理方式來實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于空間異形、沒有任何規(guī)律變化的建筑外觀,僅采用以前傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,是難以實(shí)現(xiàn)的。

  本文通過珠海中心幕墻工程設(shè)計(jì)案例,對(duì)空間扭曲、相鄰樓層無任何規(guī)律的錯(cuò)層幕墻進(jìn)行設(shè)計(jì)探討分析。

  2 工程概述

  珠海中心項(xiàng)目座落于珠海市香洲區(qū)灣仔十字中央商務(wù)區(qū),與澳門及珠海橫琴自貿(mào)區(qū)隔海相望,建筑面積146836平方米,幕墻面積5.7萬平方米,地上65層,建筑高度328.8m,主體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu),為珠海第一高樓、珠海地標(biāo)性建筑。首層為入口大堂,2-34層為辦公區(qū),35-65層酒店客房區(qū)及酒店配套區(qū),并設(shè)有8、16、35、51層四層避難層。

  項(xiàng)目幕墻類型有單元式玻璃幕墻系統(tǒng)、拉索單元式幕墻系統(tǒng)、拉索點(diǎn)玻幕墻系統(tǒng)、石材陶土板幕墻系統(tǒng)、雨篷幕墻系統(tǒng)等,其主要系統(tǒng)為單元式玻璃幕墻系統(tǒng),約占90%的幕墻工程量,也是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。單元式玻璃幕墻系統(tǒng)為橫隱豎明幕墻類型,采用鋁合金立柱(詞條“立柱”由行業(yè)大百科提供)橫梁,玻璃采用8+1.52PVB+8+12A+12mm鋼化中空夾膠Low-E超白玻璃,其他材料均采用綠色環(huán)保材料,整個(gè)玻璃幕墻系統(tǒng)滿足國(guó)家節(jié)能環(huán)保相關(guān)規(guī)范要求。

  3 單元式幕墻設(shè)計(jì)分析

  3.1建筑體態(tài)特征

  該建筑外皮由兩個(gè)沒有任何規(guī)律的空間弧形體相交而成,A弧線旋轉(zhuǎn)而成A弧體,詳見圖一、圖二,B弧線旋轉(zhuǎn)而成B弧體,詳見圖三、圖四,兩弧體相交,詳見圖五,形成的建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供)外皮,詳見圖六。

  該建筑為沒有任何規(guī)律的自由空間扭曲體,每一個(gè)標(biāo)高位置平面的圓心不在同一鉛垂線上且圓半徑都不相同,外形極其復(fù)雜,無任何規(guī)律可循。

  3.2幕墻外形優(yōu)化分析

  對(duì)于空間扭曲幕墻設(shè)計(jì),首先對(duì)建筑外皮進(jìn)行模型優(yōu)化分析,既能滿足幕墻安裝的可行性,同時(shí)盡量接近原建筑外形,進(jìn)而再對(duì)幕墻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。

  對(duì)建筑外皮模型進(jìn)行優(yōu)化分析,先逐層對(duì)外皮進(jìn)行修正分析,從經(jīng)濟(jì)適用、加工和安裝的可行性方面考慮,應(yīng)采用以折代曲的方式處理。由于該立面形成過程中,平面圓心不在同一鉛垂線上,隨著層高的變化,半徑也在變化,因此,幕墻單元板塊(平板)為適應(yīng)立面造型,會(huì)出現(xiàn)四點(diǎn)不共面情況,如圖七所示。

  本工程單元板塊總數(shù)量為7658塊,板塊翹曲(詞條“翹曲”由行業(yè)大百科提供)值從0變化到25mm,且沒有任何規(guī)律地變化,板塊翹曲值分布比例圖詳見圖八。為解決板塊翹曲的問題,既能滿足幕墻安裝的可行性,同時(shí)盡量接近原建筑外形,每個(gè)樓層優(yōu)化處理為折線形狀,相鄰上下樓層進(jìn)行錯(cuò)層分離的方法來處理,詳見圖九。

  由于立面造型的特殊性,相鄰樓層是沒有任何規(guī)律的錯(cuò)層,如圖十所示。

  3.3幕墻設(shè)計(jì)分析

  對(duì)于相鄰樓層無任何規(guī)律的錯(cuò)層幕墻設(shè)計(jì),我們?cè)O(shè)計(jì)了一種分離式水槽方法,即將單元板塊的頂橫梁拆分為頂橫料和水槽料,通過螺栓連接,頂橫料適應(yīng)本層幕墻邊線,水槽料適應(yīng)上層幕墻邊線,頂橫梁和水槽料之間的位置關(guān)系可以不斷的調(diào)整,從而可以解決錯(cuò)層無規(guī)律的幕墻設(shè)計(jì)問題,如圖十一。

  這種設(shè)計(jì)方法很好地解決了空間自由扭曲幕墻的問題。

  本工程項(xiàng)目典型大樣圖,詳見圖十二。幕墻主要橫向分格約1.6米,層高有4.6米、5.0米,幕墻板塊之間的水平夾角、豎向夾角均為變值,且沒有規(guī)律。

  節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)詳見圖十三、圖十四,三維示意圖詳見圖十五。

  現(xiàn)場(chǎng)施工圖片,如圖十六、十七。

  四 結(jié)束語

  建筑外觀的不斷創(chuàng)新,空間異形建筑的流行,對(duì)于幕墻設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)是越來越大。為實(shí)現(xiàn)建筑外觀,同時(shí)滿足幕墻的各項(xiàng)性能及加工、安裝的要求,是一個(gè)需要不斷探討的課題。

  三鑫科技發(fā)展有限公司以綠色、低碳、環(huán)保做為設(shè)計(jì)理念,采用科學(xué)合理、創(chuàng)新的幕墻方案將十字門商務(wù)區(qū)珠海中心建設(shè)成為節(jié)能環(huán)保幕墻工程,使其成為珠海橫琴十字門商務(wù)區(qū)一顆璀璨的明珠。

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專家介紹

 花定興

鋁門窗幕墻委員會(huì)專家組

工作單位:深圳市三鑫幕墻工程有限公司

技術(shù)職稱:教授級(jí)高級(jí)工程師

專業(yè):建筑幕墻、建筑結(jié)構(gòu)

專長(zhǎng):  大型空間建筑幕墻復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)、復(fù)雜的幕墻結(jié)構(gòu)與主體建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)關(guān)系原理分析。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2018-6-14/44761-1.htm
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    • 20年來,貢獻(xiàn)最大的企業(yè):幕墻:遠(yuǎn)大、江河;建筑型材:堅(jiān)美、亞鋁;建筑玻璃:金剛(特種,光伏領(lǐng)域)、南玻;門窗設(shè)備:天辰、金工;結(jié)構(gòu)膠:中原、白云。。。。。時(shí)光如梭,這些企業(yè)在今天不一定是最賺錢的,但說到對(duì)行來技術(shù)、市場(chǎng)的進(jìn)步,絕對(duì)貢獻(xiàn)度最大。
    • 品質(zhì)量還是廣州的白云,浙江的之江,上海的港玖,這些都是實(shí)力企業(yè),當(dāng)然有過硬的好產(chǎn)品了
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