青岛大剧院幕墙设计（下）

　　本文作者：刘金星 李伟东 赵西安　
　　3．石材与玻璃交替幕墙系统

<图12  石材与玻璃交替幕墙系统效果图

　　3.1造型特点及难点
　　3.1.1分格高度为450mm的石材和450mm的玻璃交替变更，即保证了外观的统一，同时实现了建筑的功能，按建筑设计要求，幕墙的竖龙骨必须对应隔墙位置，建筑主体本身呈竖直方向呈7°倾斜，水平方向有15°转角，转角处又必须保证相同半径的圆弧，若采用传统的竖龙骨与水平梁垂直的做法，则不能保证上述建筑要求（见图12）。

　　3.2系统说明及难点解决
　　3.2.1玻璃选用8+12A+8高透型Low-E玻璃，使得建筑物在保证节能的基础上做到最大通透性，突出自然采光。幕墙主龙骨为6063-T6材质，双跨梁力学模型设计；石材部分同样采用fischer的FZP后扩底锚栓干挂系统；依旧延续“干湿区”分部的设计思路，同时保证干区施工完毕后，进行湿区部分的安装。

　　3.2.2 难点解决方案
　　在玻璃的后部用不同截面的副框实现水平方向15°的斜向走势，同时立柱与梁成15°夹角且平行于隔墙的做法来保证立柱与隔墙的对应关系（见图13，14）。

图13 石材与玻璃交替幕墙龙骨安装图

　

图14  上下两层幕墙平面图对比

　　4．大跨度明框玻璃幕墙

　

图15  大跨度明框玻璃幕墙效果图

　　4.1造型特点及难点
　　4.1.1幕墙跨度非常大，跨度13m左右，横向最大分格4800mm左右，高度分格900mm，
　　单片玻璃180kg左右，其中多功能厅玻璃幕墙有45个不同半径的圆弧进行转角处的过渡，并且部分弧长超过2440mm，最大弧长接近4000mm（见图15）。

　　4.2系统说明及造型难点解决方案
　　4.2.1幕墙采用钢铝结合系统，立柱采用45a工字钢，外包3mm铝板，铝板采用插接方式，保证了简洁的建筑风格，横梁截面宽度300mm，厚度3.5mm的铝合金材料，通过有限元软件ANSYS的模拟计算，玻璃自重产生的挠度仅为4.1mm。

　　4.2.2弯钢Low-E玻璃一直是玻璃生产行业的难点，玻璃生产厂家根据大剧院工程的特点，成立专家组对设备进行改造，经过多次试验最终将弯弧Low-E玻璃的最大弧长做到4000mm左右，产品不但成型精度高，外观质量优异，而与普通平板玻璃无色差；同时国内顶尖拉弯加工厂家也对设备进行了改造，研发出适合300mm断面拉弯的夹具和模具，对型材进行弯弧加工。

　　5．大剧场后台带遮阳板幕墙

图16  大剧场后台带遮阳板幕墙效果图

　　5.1造型特点及难点
　　5.1.1超大铝合金百叶（截面宽度560mm）横向贯通，同时采用独立体系与主体连接，竖直方向7°倾斜同时水平方向166°夹角，15个不同半径的圆弧处的圆滑过渡，同时保证阶梯幕墙系统节能效果（见图16）。

　　5.2系统说明及难点解决
　　5.2.1整个幕墙全部采用铝合金结构，立柱采用6063-T6材质，横梁为6063-T5材质，玻璃选用8+12A+8高透型Low-E玻璃，双垮梁模型。

　　5.2.2百叶分成宽度300mm和260mm的两两种截面形式，采用插接的方法连接型材，既保证了外观效果，又保证了合理的力学性能，铝材生产厂家采用125MN挤压机，保证了型材的精确、表面光洁。

　　5.2.3既要保证阶梯造型的效果又要保证建筑的节能效果，断桥隔热是本系统设计的又一难点。本系统的横梁采用室内室外分体设计，主要受力部位位于室内，室外部分铝型材中间通过PVC垫块与室内部分横梁连接，既保证了外观又起到了断桥隔热的作用（见图17）。

图17  系统三节点图

　　6.底部入口处幕墙

　

图18  底部入口处幕墙效果图

图19  底部入口处幕墙效果图

　　6.1造型特点及难点
　　6.1.1本系统位于每个区的0-4.5米处，是各个不同区域幕墙的结合部位，大量的建筑通风口，各种功能的入口等等。系统繁琐，同时还设置了宽度逐层变化的遮阳百叶，每块百叶与石材30mm横向缝隙相贯通（见图18，19）。

　　6.2系统说明及难点解决
　　6.2.1本系统采用钢铝结合方案，立柱为80x120x4mm钢方管，表面做氟碳喷涂于铝型材相同颜色，玻璃选用8+12A+8高透型Low-E玻璃。

　　6.2.2本系统将通风口设置在幕墙顶部的3个分格中，通风口位置安装防雨通风百叶，同时外部设置铝合金格栅，确保有通风口位置和无通风口位置的立面效果的一致性，遮阳百叶外部设置相同断面型材，变化部位采用铝板插接，解决了变化截面遮阳板的问题，节约了材料成本。

　　7.小结
　　总结青岛大剧院幕墙工程的复杂造型幕墙系统的设计思路，有以下几点值得注意：

　　1）深刻体会建筑设计的意图与思路，将复杂的造型转化为有“模数“可依的数学模型，化繁为简；

　　2）新工艺的大胆运用，例如石材幕墙的防水保温系统、干挂系统等；

　　3）对于加工难度高的产品，要积极推动和联合生产厂家进行技术攻关，解决方案实施中遇到的难题，例如4000mm弧长玻璃的加工和300断面型材的拉弯。

　　参考文献
　　［1］、《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003
　　［2］、《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001
　　［3］、赵西安 《建筑幕墙工程手册》，2002年
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