浅议大型公共建筑异形幕墙工程施工技术

吴毅

摘要：异形建筑幕墙通常应用于超高层建筑或场馆类建筑，个性化建筑工程中外形采用折线面、椭圆面、抛物面、自由曲面等的外围护墙体统称异形幕墙。异形建筑幕墙具有良好的空气渗透、抵抗风雨侵入的能力，并具有重量轻的特点，有利于超高层建筑抗震。本文结合异形幕墙工程的特点，对大型公共建筑异形幕墙工程施工技术进行研究。

关键词：异形建筑幕墙；几何模型；结构模型；施工技术

21 世纪，建筑技术在不断飞速发展，随着社会审美的变迁，越来越多外观设计新奇的建筑出现在城市中，由于建筑工程涵盖的专业众多，交互施工的情况导致建筑施工过程复杂，建筑师们的艺术创意也会使工程难度加大，异形建筑幕墙正是建筑师们智慧的结晶。异形幕墙因不但具有优秀的抗变形能力还具有特殊的外观表现力，被广泛应用在城市的高端建筑物或地标级建筑物上，但异形幕墙的结构特殊也增加了施工难度。

一、异形建筑幕墙的发展现状

世界上许多著名的建筑都采用了异形建筑幕墙，如玛丽莲-梦露大厦、杜拜帆船酒店、布鲁塞尔原子球博物馆等，这些建筑物造型美观独特，气势宏伟。随着我国社会经济水平的提高，异形建筑幕墙技术在我国有了飞速的发展，许多世界级难度的工程在中国人的努力建设下脱颖而出，如上海世博会的藤条西班牙馆、“水晶石”的深圳大运会馆等都是中国异形建筑幕墙的经典力作。

异形建筑幕墙的空间结构技术虽然从国外传入我国已有一段时间，但目前

我国的技术水平与国际水平还存在着一定的差距。近年来由于我国已独立设计建造了多个公共建筑异形幕墙工程，经过了大量的物理性能实验及抗震实验，对异形幕墙空间技术的规律进行了研究，使我国的异形建筑幕墙技术水平正在快速发展。

二、异形建筑幕墙的特点

（一）视觉效果良好。

在玻璃幕墙上，建筑师完美发挥玻璃的光学特性，使得各种金属板颜色绚丽多变，具有极强的现代感。石材幕墙则庄重大方，金属板、玻璃和石材等面板材料与造型各异的支承结构体系相结合，让异形建筑幕墙视觉效果良好。

（二）墙体重量轻

石材幕墙密度约为 0.1t/m?，金属板幕墙和玻璃幕墙的密度通常为0.03t～0.05t/m?，玻璃幕墙和金属板幕墙的重量是混凝土预制板墙面的 1/7～1/8，是砖墙的 1/10～1/12，能够很大程度上减轻对主体结构的压力，一定程度上减少工程成本，提高建筑的抗震性能。

（三）所用材料少

通常异形建筑幕墙所采用的主要为现代工业产品，大部分工序在工厂加工完成，其性能稳定、加工精度高并且容易控制，工程的现场安装工作量少且不受雨季等天气影响，具有工期短的特点。异形建筑幕墙构件的更换和维护比较方便，维护成本低。还可以增加室内透光性，提高舒适度。

（四）建筑结构灵活

建筑幕墙与主体结构通常采取活动连接的方式，一定程度上允许相对位移量，可吸收主体结构的层间位移，若主体结构发生位移情况，建筑幕墙可随建筑主体移动而移动，不会产生脱落、开裂等现象，也不影响其抵御风雨的能力。

三、异形建筑幕墙工程施工技术

（一）异形建筑幕墙的方案选择

框架幕墙具有精度要求低、节点设计量小、工程成本低的特点，通常在小面基幕墙和低端工程中应用，但因需要现场加工配做，所以对现场施工人员要求高，不容易保证质量。

单元幕墙恰好与框架幕墙相反具有节点设计复杂，功能质量好，材料需高度车间化生产的特点。单元幕墙设计难度大，是我国高端幕墙研究的重点。

（二）异形幕墙材料的选择与加工

异形幕墙的边框主要使用铝型材和钢型材，铝型材具有美观、轻巧、对节点承重要求低的特点，钢型材具有成品率高、成本低。加工时截面变形率小的特点。无论异形幕墙使用哪种型材，都需要对表面进行拉弯处理，否则会降低型材的耐侵蚀性。

玻璃具有美观易加工的特点，异形建筑幕墙通常会对玻璃材料进行定制采购，一般而言，异形玻璃的加工可分为中空玻璃、加层玻璃、单片玻璃等。夹层玻璃加工成弧形时，半径越小，其胶片最小厚度越大。由于弯弧钢化玻璃比平板钢化玻璃更易发生自爆，所以通常使用夹层玻璃火均质半钢化玻璃代替。

板材选择对异形幕墙的最终外观影响较大，通常需要根据幕墙半径选择合适硬度的铝单板牌号。在充分考虑板材的延展性的前提下，必要时须对板逐一进行计算机建模放样，由于工艺顺序为先折弯后喷涂，导致加强筋不能采取胶粘连接方式，通常以栽钉机械连接，为保证外饰面效果，栽钉电压电流必须经试验确认。幕墙表面的眩光会使曲面的不连贯性非常明显，故喷涂亚光表面效果优于镜光表面，适合优先选用。

（三）异形幕墙节点的构造

异形幕墙结构在进行建筑主体结构施工时容易产生较大误差，因此，幕墙节点需要更大的调整范围来适应结构和自身的误差。这意味着异形建筑幕墙需要大尺寸的顶栓、转接件以及胶条企口。

为保证异形幕墙的安全和功能质量，需要加强三性试验和力学验算。对于结构复杂的异形幕墙，可增加一道密封线。对于双向曲面幕墙和竖向曲面，通过型材设计使水平胶缝保持水平可以有效保证节点的防水性。

（四）异形幕墙的放线定位

根据幕墙结构基准水平线、中心线采用激光经纬仪反复进行测量，确定无误后用钢丝线定出幕墙安装基准线，为保证幕墙结构不受其他因素的影响，上、下钢丝线和水平钢丝线每一个板块都需要有一个固定支点。中心放线和进出位线赢相同，满足异形建筑幕墙的正常调整功能。

（五）后补埋件施工

预埋件需要进行全面检查，对埋件的标高、平面位置、表面平整度以及埋件下方的混凝土结构进行检查，不符合要求的买药需要做后补处理，后补埋件采用膨胀螺栓连接，后补埋件在进行现场拉拔力测试之后需要按照设计要求埋设，使埋板和主题结合面紧密结合，不允许出现悬空连接现象。

结束语：

随着我国社会经济水平和人民生活水平的不断提高，建筑行业正在飞速发展，异形幕墙在技术上仍有很大的提升空間，在产能、良品率、工程成本上都有待改善，目前我国已成为全球最大的建筑幕墙应用国家，幕墙品种也从简单的框架式幕墙朝向复杂化发展，技术也逐渐成熟，相信在未来的高端建筑中，异形幕墙一定会大放异彩。

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