异形幕墙设计及施工关键点探讨

陈德兴

福建省建筑设计研究院有限公司，福建 福州 350001

1 异形幕墙概述

从幕墙的形状来看，可以分成二维、三维及异形幕墙几种。异形幕墙并非是一种独立的幕墙系统，它是由多种结构构成的，如，在应用曲面幕墙的过程中融入了锥面、圆弧等幕墙结构的设计。

异形幕墙同普通的幕墙结构对比，需要借助光来体现自身设计的特征，所以，在设计时要选用反光性强的材料，如，金属板。随着现代科技的快速发展，有关异形幕墙的实现技术也变得更加成熟，现在有很多的异形幕墙都体现了自身独特的艺术设计手法，若是从多个角度去观察，还能给人各种视觉效果，这是普通幕墙无法实现的［1］。

2 异形幕墙设计

虽然，在建筑结构设计中异形幕墙的应用可以增强建筑的美感，但是，异性幕墙的设计较为复杂，在实际设计中需要设计人员从多个角度加以考虑，以保证设计的合理性。

2.1 确定异形幕墙的地理位置

异形幕墙能实现出普通幕墙不能展示的视觉效果，要达到这一效果，就需要采用独特的设计手段，利用一些比较特别反光材料，并科学选择建造位置，以达到最理想的视觉效果。所以，设计人员在对幕墙形状进行设计之前，需要确定合适的地理位置，将光照时间等方面的数据准确计算出来，让异形建筑的设计达到最佳的观赏效果［2］。

2.2 从局部到整体的设计

从建筑幕墙的实际情况看，其最大的特点之一就是组成结构比较多，这也是幕墙设计的重难点所在。所以，在设计异形幕墙时，必须要从局部到整体开始设计，并按从上到下、从里到外的顺序来设计，在设计时利用BIM 技术的三维数字模拟手段，能够简化复杂的幕墙结构设计内容，并让设计内容具有可视化特点，以保证在完成局部设计任务后，将相关的设计内容更有效地融入到整体结构设计中。在具体设计时，相关设计人员既要对异形幕墙的美观性进行考虑，还要对结构的防雨、防冻性进行考虑，特别是在需要用到金属材料的位置，需要根据折线位置设计滴水线，以防止雨水侵蚀金属材料［3］。同时，为了使幕墙整体设计具有美观性，在实际设计时需考虑将龙骨布置在分缝位置或隐藏在分缝内。

2.3 科学选择建筑材料

为了让幕墙设计达到最理想的视觉效果，建筑材料的选择是非常关键的。在完成了异形幕墙的整体设计任务后，需要结合设计图科学选择建筑材料。因为异形幕墙结构构成很多，所以在选材料时，需要先将各结构的采光情况确定下来，计算出准确的采光数据，并以此为参考选择反光性好的建筑材料，以使异形幕墙设计达到最理想的视觉效果［4］。如，异形铝单板幕墙，为了达到标准的设计要求，必须要进行截面设计，这是保证管幕墙结构设计的质量安全的保证。同时，在进行截面设计时，还需要综合考虑强度、造型艺术、尺寸等各方面因素，绘制模图，再投入生产。

2.4 异形幕墙节点构造

在异形幕墙设计时，需要对其的节点构造加以全面考虑，节点需要有一个可以调整的范围以满足自身结构出现的误差。异形幕墙的设计需要进行力学验算实验，以提高结构设计的安全、可靠性。针对结构相对复杂的异形幕墙，需要增设密封线。针对竖向、双向曲面的幕墙，在设计时需要对节点防水问题加以全面考虑，经过型材设计让水平胶缝处在水平位置，使其水密性得到改善。同时，在安装板材时需要采用长条孔，两对边一边固定一边不固定，以防止板材受到温度的影响而发生变形。

3 异形幕墙施工的关键点分析

在完成了异形幕墙的设计任务后，再结合设计图投入到施工环节，而异形幕墙的质量和艺术呈现效果的重要阶段体现在施工环节，在该环节需要注意如下内容：

3.1 科学组织施工方案

因为异形幕墙的设计结构非常多，所以，在施工之前需要科学组织施工方案，这是非常重要的内容。为了控制好施工进度，在实际施工之前需要结合施工图将各结构科学划分出来，并分配给相应的施工小组，同时，还要结合设计图编制施工质量标准，并且，在施工的过程中，还要安排幕墙专家做好质量检查，以保证异形幕墙施工的科学性［5］。

3.2 测量放线

在进行该项工作时，必须要结合施工图制定有关主体结构出现沉降、变形等问题，对异性幕墙安装造成的影响的应对方案。在对幕墙整体结构进行检查时，需要结合施工的实际内容编制放线方案。在测量放线时，异形幕墙安装任务需要同时进行。在实际施工时，需要对各结构的安装情况加以全面的检查和检测，逐一进行复核，减少施工误差。具体可以从如下方面进行：第一，立体三维法测量放线。为了提高整个异形幕墙放线的精准度，现场施工人员需要先复核工程轴线的精准性，在确保无误之后，再将辅助基准轴线确定下来。出于对基准点、基准线位置偏差会对实际计量参数带来影响的考虑，现场操作时，工作人员要使用全站仪装置来复核测量。第二，弦高法尺寸测量放线。该种测量放线方法一般用于对异形幕墙圆弧形部位尺寸的测量。工作人员要使用全站仪将立面幕墙各端控制线确定好，再使用经纬仪设备，完成幕墙的定位测量、放线工作。

3.3 曲面划分、下料

因为大部分曲面是都不能展开的曲面，这样，就无法让异形建筑幕墙曲面材料有效进行划分。如果面材划分太大，可能无法得到曲面曲率的标准要求；若是面材划分太小，就需要增设型材杆件。所以，面材的划分需要在工艺和成本之间取得平衡。在正式下料之前必须要将幕墙面材数量、尺寸都确定好，并将面材按顺序编号，在施工时，严格依据标准图来安装［6］。要保证整个异形幕墙结构安装的质量，就需要控制好结构构件的精度，为此，在进行幕墙设计时，需要依据主体结构的具体情况，将尺寸大小等确定好，并构建数字档案。当所要加工的面材模具很多时，必须要做好尺寸的核查等各项工作。此外，异形幕墙在施工时所要的构件类型很多，量大，要结合幕墙构件的具体情况提供相应的存储场地，在储运时要对施工构件加以科学管控，按安装顺序依次排列［7］。

3.4 安装脚手架

因为异形幕墙结构非常的复杂，所以，在施工过程中最大的难题就是脚手架，的安装，工作人员需要对这一安装任务引起足够的重视，在安装脚手架时，需要结合施工图的内容，科学选择搭设点，并对所选点加以仔细核算，选择最理想的脚手架，如，立面可以使用外挑多排脚手架，采光顶可以使用满堂脚手架，在安装好脚手架之后，再利用全站仪测量脚手架安装位置，并将测量结果记录下来，于预先设置的安装位置核对，确保暗转的科学性、有效性［8］。

4 结语

总而言之，异形幕墙作为一种新的建筑结构形式，其呈现出了很多普通幕墙不能呈现的视觉效果，但异形幕墙结构涉及到的内容很多，也比较复杂，不管是设计还是施工环节都会出现很多的问题，这就要求设计、施工人员对异形幕墙的特点等各方面内容进行系统考虑，并采用最新的技术手段开展相关工作，确保异形幕墙设计的美观性，安全性。