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【论文原创精选0110】中国尊幕墙装饰条技术分析

 su4380 2022-01-11

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作者:北京江河幕墙系统工程有限公司    任京原

【摘   要】:通过对北京第一高楼中国尊项目幕墙装饰条的设计、加工、组装过程进行研究,分析了一种变截面大型装饰条和一种固定截面小装饰条的外形、构造以及功能特点,说明了在设计幕墙装饰条过程中如何解决外观效果、截面尺寸变化、灯具安装、玻璃更换以及隐藏擦窗机轨道等需求的综合性问题。
【关键词】:幕墙、装饰条、变截面、玻璃更换、擦窗机轨道、灯具安装

  1.工程概况

  中国尊项目位于北京市朝阳区CBD,地下7层地上108层,建筑高度528米,总幕墙面积12万平米。底部平面尺寸78m x 78m,中上部略微收进54m x 54m,顶部69m x 69m,整个塔身呈现为带有竖向装饰线条的“樽”形。

中国尊立面效果图

  2.装饰条特点及问题分析

  中国尊平面上分布有大、小两种装饰条,如下图所示。其中小装饰条的截面为固定截面,大装饰条截面尺寸则为逐渐变化的。

中国尊装饰条平面分格 

中国尊装饰条实景照片

  2.1大装饰条:

  下图为中国尊大装饰条的几何控制原则简图,大装饰条的宽度XA变化区间:400mm~900mm。截面的逐渐变化对设计带来很大影响,既要满足效果、性能需求,还要保证后续出图及工厂加工组装等各个环节都简便易行。

大装饰条几何控制原则

  另外还有两个问题要重点考虑:玻璃更换设计和擦窗机轨道隐藏式设计。超高层建筑玻璃更换难度大、成本高,幕墙节点的玻璃更换构造一直是设计的重点,本项目装饰条正面要完全遮挡住单元体的插接缝隙的效果需求带来了更大困难,而在此基础上还要求隐藏进去一个擦窗机轨道,因此综合平衡这几者的构造关系是接下来的重点。

  2.2小装饰条:

  小装饰条为固定截面,构造节点设计需要考虑两个方面:一是满足两侧和正面总共三组灯具的空间及安装需求,另一个是也要满足玻璃更换的需求。      

  此位置玻璃更换设计也存在困难,装饰条的尺寸本来就不大,三套灯具基本把空间都占满了,要想玻璃更换时不影响灯具比较困难,但是幕墙与灯光是两个不同专业分属不同施工单位,交叉作业非常不利于后期维护,因此尽可能降低这两者之间的相互影响是深化设计的方向。 

小装饰条几何控制原则

  3.设计方案分析

  3.1大装饰条

  下图为中国尊大装饰条最终实施节点图,其中有4个设计点下面重点分析说明,供大家参考。

大装饰条节点

  设计要点01:装饰条面板设计

  上面已经说明中国尊大装饰条的截面尺寸是逐渐变化的,截面大且尺寸不固定。按照幕墙设计常规思路,一般会选择铝单板来实现,因为铝单板可以在加工厂根据要求加工成各种异形截面,成形方便。下图就是前期的一个铝单板实现的方案,但这个方案有两个问题:组装工序复杂、精度平整度不易保证。

大装饰条铝单板组装方案

  为了提高装饰条表面的平整度、简化工厂组装工序、提高生产效率。中国尊的大装饰条采用了铝合金型材方案:先开模具加工出大于实际面板宽度尺寸的铝合金型材,铝型材到达幕墙工厂后二次切割加工后直接与单元体进行组合。这个方案工序少、效率高、经济性好、效果好,同时也为后面玻璃更换设计和擦窗机轨道设计打下了基础。

01大装饰条铝合金型材方案

大装饰条实物样板照片

  设计要点02:玻璃更换设计

  为了解决更换玻璃时装饰条的遮挡问题,中国尊大装饰条采用了局部分体式设计,组合型材A与主面板B之间密拼处理。玻璃更换时,只要将组合型材A进行拆除即可释放出玻璃更换的操作空间,无需拆卸装饰条主面板B。

02玻璃更换设计

  设计要点03:隐藏式擦窗机轨道设计 

  F为铝合金型材擦窗机轨道,两侧装饰条面板主型材B通过不锈钢螺栓与之相连。E为连接牛腿,前端固定轨道,后端穿透防水板与单元体横梁连接固定。为保证轨道的顺滑,两层轨道之间设置了定位插芯。

03隐藏式擦窗机轨道设计

擦窗机轨道插芯示意图 

擦窗机轨道组装过程照片

  设计要点04:转接件加强防水设计

  固定擦窗机轨道的连接牛腿穿透了防水板,为避免轨道长期运行晃动导致密封胶失效,此位置进行了加强防水设计。G为定制模压硅橡胶构件,其截面与连接牛腿E完全匹配,通过此件将穿透防水位置进行了多道柔性密封。

04转接件加强防水设计

  3.2小装饰条

  小装饰条主要考虑了结构连接的可靠性和避免与灯光专业的交叉施工设计两个要点。

小装饰条节点

  设计要点01:装饰条连接件可靠性设计

  中国尊小装饰条的连接件H与单元体立柱J的连接形式与常规打钉或螺栓固定设计不同,他分别在转接件和立柱上设计了配合槽口,消除了在风荷载作用下螺钉受拉的不利状态。

01装饰条连接件可靠性设计

  设计要点02:玻璃更换时幕墙与灯光的结合设计

  此设计的主要特点是,装饰条的固定位置与灯具固定位置相互避开,最大可能避免了后期维护时的相互影响。下图中可以看到,装饰条截面考虑了五个空间:一个装饰条固定空间、三个灯具空间及灯线空间。玻璃更换时,通过拆除胶条K内部的螺栓M可以将装饰条拆下并移位,此时三个灯具均不受影响。

02、03幕墙与灯光结合设计

  4.总结

  随着建筑行业的发展,建筑上装饰条的造型变的多种多样,功能需求越来越多,设计难度也在逐渐增增大。如何在保证外观效果的同时又能兼顾更多的功能是我们幕墙设计努力的方向。本文借中国尊项目案例提供了几个平衡解决建筑幕墙装饰条结构受力、外观效果、玻璃更换、灯具安装等问题的思路供大家参考。

(文章版权归作者所有)

本文刊发在《幕墙设计》杂志2021年第一期

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