某展示交流中心项目幕墙设计的实践与探索

杨军 魏琨

摘    要：时下建筑师们往往只注重建筑表皮的美观设计，对幕墙方案设计及其性能设计、材料选择、深化设计、加工安装及运营维护全生命周期设计的介入不够充分。本文就杨凌某展示交流中心的幕墙设计与管理的实践进行总结，从建筑师的角度分析幕墙设计原则，研究幕墙系统选型设计、系统分格及材料运用等方面的幕墙技术，从而提高建筑师幕墙设计和管理能力。当代建筑师应站在使用者与管理者角度去设计，从工程的全过程、全专业设计的标准来要求自我，这样设计师才能在建筑师负责的背景下，脚踏实地的走出国门，并坚实的走向国际。

关键词：全过程设计;幕墙设计原则;幕墙系统选型

1  项目概况

项目地上1层，局部3层，局部地下室1层。建筑分展馆及各种功能区，大空间展馆进行大型展览活动，在小型展览及商务洽谈时，使用功能区。展厅部分采用大跨度钢结构，玻璃幕墙最高点为22.640m，屋面为大跨度弯弧结构。平面形状呈矩形，立面挺拔而张扬，富有现代感。东立面及西立面宽约172.6m，南立面及北立面宽约115.8m。

2  幕墙设计的原则

幕墙特别是公共建筑项目中，是现代的，生态的。幕墙作为建筑物的外围护结构，它具有结构轻盈，色彩丰富，面板多样等优点，很好的展示出建筑师的创意。尤其是高层、超高层和公共建筑，建筑师会采用幕墙作为首要的选择。有经验的建筑师在设计建筑表皮时，往往遵循一定设计原则，如安全牢固、外在美觀艺术、结构轻巧牢靠、环保节能、技术先进创新、经济效益高等。

2.1  安全牢固

安全性作为本项目的首要考虑因素，在幕墙工程中也是尤为重要的。幕墙是建筑物的外围护结构，长时间暴露在空气中，经受着风霜雨雪的侵蚀，甚至有的时候还可能会遭受到地震的考验。在进行幕墙方案时，设计充分考虑了幕墙使用周期之内是安全和可靠。本项目幕墙安全方面设计主要有如下：玻璃幕墙所采用的材料，如玻璃面板、钢方管主龙骨、连接码件、结构性埋件等通过结构计算并满足现行规范的要求的基础上预留一定余量;采取防止玻璃自爆坠落而伤人防护等措施;在临街位置以及人员流动密集的位置设置景观隔离区。

2.2  外在美观艺术

本项目中大空间立面玻璃采用充氩气高反射Low-E玻璃，节能及采光性能好，功能区同样采用充氩气高反射Low-E玻璃，提供隐私空间。3mm纳米自清洁铝板使用位置为檐口，屋面吊顶，玻璃幕墙下收口等部位;12mm纳米自清洁蜂窝铝板使用位置为南、北、西立面的门头位置。在室外幕墙上增加绿植挂点，遮挡阳光，增加美观。幕墙方案在结构稳定牢靠的前提下，将建筑的形态美充分实现，同时尽可能多地使用创意性的理念，把建筑的美充分展现出来。

2.3  结构轻巧牢靠

本项目建筑结构为大跨度钢结构形式;楼板采用压型钢板现浇混凝土板;填充墙体均采用预制构件;屋面结构采用钢桁架结构形式。主体结构自身既轻巧又稳定，已将结构材料的重量进行有效的减轻，并且能够降低工程的造价。幕墙结构稳定在设计安全中是非常重要的，同时结构轻巧所带来的结构稳定能产生出一种与建筑现代美相呼应。

2.4  环保节能原则

当下提倡节能、环保、绿色及可持续发展，建筑物的环保节能性能是否优秀，很大程度上受到外围护幕墙的影响。辐射传热是普通中空玻璃传热最多的方式，因而减少辐射传热对提高中空玻璃的隔热性能是最有效的。本工程大空间采用了6钢化+1.14PVB+6钢化Low-E+12AR+8mm钢化夹胶中空Low-E高反射玻璃和8钢化Low-E +12AR+8mm高反射钢化中空玻璃。选择高反射玻璃在夏填很好的阻挡太阳光中产生热能的红外线和室外环境的热量进入室内，另外冬天可将由采暖、照明和室内活动的人们所产生的长波能量反射回室内，大大地提高了建筑的节能效果。设计了中空充氩气玻璃，减小玻璃的传热系数，氩气具有较低的导热性能，及稳定的化学结构，可减少玻璃结露。

2.5  技术先进，创新原则

现代科学技术的不断发展，很多的新材料、新技术都不断的被发明创造出来。优秀的建筑师和幕墙设计师在进行幕墙设计的过程中，需关注技术创新方面的总体动向，将自己的知识体系不断的进行更新。同时敢于使用一些新技术。另外采用一些新的材料，亦能够提高设计师甚至整体设计团队的业务水平和能力。设计企业实力的评判标准之一就是其设计师能否在他最新成果中展现出最先进的理念和新技术。本项目对于幕墙的密封性能上进行了加强设计，幕墙密封主要体现在气密性和水密性这两个方面。水密性是对水进入室内的抗压能力的体现，气密性则是对于密封性的体现。充分研究当地气候环节及材料的性能，在幕墙方案设计时采用荧幕的设计原理来消除压差。另外对于幕墙的防火设计进行了强化，在满足国家相关的防火规范和标准外，本项目使用防火、密封性较好的材料来进行幕墙填充。

2.6  经济性原则

在满足美观性、环保性以及安全可靠性原则之后，对于提高工程的经济效益有着积极的促进作用。将各种材料进行充分有效的使用，发挥出材料的优势，才能使得经济效益最大化。本项目在重点位置的材料选择和采用上充分考虑其高标准和富足性，在不需要强化的部位运用多方案经济性对比，选择经济性强的方案。

3  幕墙系统选型

3.1  立面分格设计

分格设计原则上遵循建筑师的设计理念及建筑风格，但是幕墙设计师在进行分格深化时还会考虑很多的其他因素。例如分格尺寸设计上保持统一和构件模数化，这将极大的缩短生产加工及安装时的工期，并且将构件及板材的可替换性得到有效提升。在分格设计时充分的考虑人体工程学的设计要求，如横龙骨不阻挡视线、开启扇设置时考虑一个比较合适的高度。另外分格尺寸大小要考虑一定的模数及材料的出材率，一定程度上避免材料浪费及成本增加。在进行幕墙的收边设计时，将幕墙的连接点做好密封，避免出现外露的情况分格设计时，需要将不同的材料的交接节点做法考虑得深入、合理，避免在安装时对外观效果造成不良影响。

3.2  幕墙结构支撑体系

在进行幕墙结构支撑体系的设计时，首先根据建筑形式上的要求，将幕墙的结构形式进行科学合理的确定。再结合幕墙结构的参数数据来进行合理的设计。框架系统的在本项目上的优势：（1）主体结构适应性强，安装顺序不受主体结构的影响。（2）采用密封胶封闭，水密性、气密性好;（3）具有较好的保温、隔声降噪能力，适应主体结构层间位移能力。（4）同样条件下，框架式幕墙比装配式幕墙造价低约30%。（5）幕墙安装一般使用脚手架或者吊篮，安装简单，工期短。结合项目类型及其特点和工期需要，我们采用了框架式幕墙系统，主要幕墙系统为横明竖隐玻璃幕墙系统，东西面为竖直幕墙，南北面为斜幕墙，均为横明竖隐构造，南北面均向室外倾斜，角度为17.35[°];分格宽度尺寸为3000mm，高度分格为1200mm。

4  结束语

建筑外立面设计中最重要的一个环节就是幕墙的设计及深化。优秀的幕墙设计能够同时满足功能、性能和美观及艺术的需求。只有深入掌握设计遵循的原则，才能设计出和把控好幕墙的方案，最终让幕墙呈现出建筑师及各方满意的效果。所以在进行幕墙设计时，必须严格遵守幕墙设计的基本原则，将幕墙设计的各注意事项进行充分的重视，才能将建筑更加完美地建造和呈现出来。

参考文献：

[1] 赵勇，刘子琪.幕墙设计中存在的问题探讨方案分析[J].管理观察，2013（7）：42～43.

[2] 任艳芹.土木工程幕墙施工管理中存在的问题与对策讨论[J].城市建设理论研究（电子版），2012（30）：106～107.