新中式仿古建筑幕墙设计探索与铝代木工艺的应用
2021-01-10周加乐
周加乐
摘要:本文简要介绍了新中式建筑风格的基本特点。以具体项目为例,阐述了几个幕墙系统的设计方案,对新中式仿古建筑幕墙设计进行了初步探索,同时也列举了铝代木工艺在仿古建筑中的应用。
关键词:新中式;仿古建筑;幕墙;铝代木
1引言
新中式住宅在比例、形式上遵循现代建筑美学宗旨,通过对传统样式、色调和文化符号的运用充分体现传统建筑的中式元素。这种建筑风格既符合现代人的生活习惯,又能体现中国传统建筑的文化特色,受到大家广泛好评和建筑市场的认可。
新中式仿古建筑的出现对于其幕墙设计也带来了新的课题,下文笔者以苏州拙政江南项目(以下简称“本项目”)为例,做一点这方面的探索和归纳,同时将铝代木工艺在仿古建筑中的应用情况作以简要介绍。
2项目简介及典型系统节点设计
苏州拙政江南项目(苏地-2017-WG-47号地块)位于苏州园林的典型代表拙政园的北侧,建筑面积约七万平米。园区住宅均为二层结构,主要幕墙系统包括:金属屋面,檐口及吊顶、玻璃幕墙、铝合金窗、铝板幕墙,栏杆,围墙、装饰花格等。
2.1金属屋面系统
本项目采用框架式金属屋面结构,主要做法从下至上为:主体结构→20mm水泥砂浆找平层→屋面保温→50mm厚混凝土刚性保护层→龙骨转接件→40镀锌钢管龙骨→0.7mm压型钢板→防水透气膜→发泡剂→底瓦(0.7mm黑色钛锌板)→盖瓦(0.7mm黑色钛锌板)。钛锌金属瓦样式为仿古样式,颜色为灰黑色,压型钢板沿屋面坡度方向通长铺设,底瓦与盖瓦紧密锁接,且在底瓦与压型钢板间通过设置单向防水透气膜进一步提高了防水的可靠性。底瓦、盖瓦与压型钢板之间采用发泡剂填充,大幅削弱了金属屋面雨噪。本方案在保留仿古建筑屋面瓦作效果的同时,提高了屋面防水的可靠性和耐久性,同时金属瓦又体现出建筑的高级感与科技感,是金属屋面在仿古建筑设计的经典应用。
2.2檐口及吊顶系统
本项目檐口悬挑部位采用金属桁架作为主体支撑结构,将15mm厚OSB板安装于次龙骨之上作为檐口部位金属瓦承托结构。OSB板上铺设3mm厚自粘性防水卷材,卷材上部与屋面防水层衔接,外端压接于檐口排水槽之上。排水槽外端设置方孔构造,这些方孔用代表性符号体现了传统中式建筑元素,同时也兼做排水槽的出水孔,如此巧妙的设计实现了建筑效果与排水功能的完美结合。檐口部位防水线处理与构造设计,保证了防水的连续性与排水的通畅性,使得在降雨天气中雨水可以顺畅从排水槽外端的方孔排出(如图)。
檐口底部为铝合金型材吊顶系统,型材扣板通过自攻钉固定,扣板间依次插接密拼,后装扣板可完美遮挡已装扣板的紧固钉头,实现隐蔽式安装,施工方便高效,外观整洁。型材扣接后外观形成90mm宽基面+5mm宽凹槽,呈交替分布,增加了线条感与立体感,避免了整板吊顶的呆板和压抑。整个檐口简洁轻盈、从建筑荷载和视觉观感方面规避了厚重感,完美地实现了建筑设计理念。
2.3幕墙系统、门窗系统
本项目局部为框架式玻璃幕墙,外饰效果为竖明横隐。横、竖龙骨为铝合金型材;玻璃采用超白钢化low-e夹胶玻璃。超白玻璃透光率可达91.5%以上,晶莹剔透,其自爆率也远低于普通玻璃。low-e玻璃具有优异的隔热性和良好的透光性,节能环保。夹胶层使玻璃整体安全性得以提高。幕墙室外竖向装饰条突出玻璃面60mm,宽度为70mm,装饰条正面中部设置宽30mm深度35 mm的凹槽,这样的细节设计使建筑的新中式风格得以体现。
铝合金断热窗系统,框料采用铝合金断热型材,型材参考传统中式门窗的线条样式进行开模设计,立体感强、层次丰富。窗玻璃采用中空low-e钢化玻璃,特性优良。现场施工时,在结构洞口四周预先安装好一圈节能附框,铝合金窗通过卡接件安装在节能附框至上,进一步提升了窗的热工性能。
3铝代木工艺介绍及其在仿古建筑的应用
3.1铝代木工艺介绍
传统古建筑木质构件随着时间的流逝容易出现木材开裂、漆面褪色、虫蚁侵蚀的情况,维护成本较高。近年来,随着铝材焊接工艺的提升、铝板加工能力的提高以及铸造工艺的成熟,各种仿古建筑构件例如瓦口板、封檐板、博封板、椽子、望砖、美人靠、挂落、老戗、花板、柱子等均可以用铝质构件方式制作。
铝质构件特性稳定,抗冲击性好,不易变形,经久耐用。表面采用现代喷涂工艺处理后效果美观、逼真,漆面耐候性优良,可做到长期不褪色;构件具备质量轻,安装方便,维护成本低,材料可回收等特点,因此其已经被广泛应用于一些仿古建筑、寺庙的建造,在本项目中也多处采用。
3.2铝代木工艺在仿古建筑设计及施工中的应用
3.2.1铝合金美人靠
本项目美人靠顶部扶手及中部横梁采用菱形断面、四角为海棠角样式进行开模,竖向支撑杆件采用铝型材拉弯工艺按照设计弧度、高度进行加工。上述部件经拼装、组焊、打磨后再做整体喷涂。现场安装时,每生根点采用钢方管插芯与预埋件进行定位焊接,钢芯与美人靠底部型材相插接并用螺钉紧固,最后进行美人靠坐板石材的安装,安装螺钉被坐板遮挡,外饰美观。
3.2.2铝合金垂花柱、挂落
本项目垂花柱端部柱头采用整体铸造,可实现凹凸面、海棠棱角、万字条纹等复杂造型,成品表面平整度高。柱身采用挤压铝型材实现,柱身与柱头通过焊接组合为一体,焊接处打磨抛光后进行整体喷涂处理,产品整体性好,品质感强烈。挂落左右侧及顶部外框选用外形50*60(四角海棠且两面内凹)铝型材,中部图案选用外形15*30(两个窄边为弧面)的铝型材。加工前,需现场技术人员进行复尺,工厂按照图案排版尺寸進行型材开料,加工时型材拼角部位均采用45°角端切。上述部件经拼装、组焊、打磨后再做整体喷涂。
3.2.3金属花格
金属花格外框采用40*40铝型材开模实现,花格板基材为20mm厚铝板,采用激光切割工艺按照设计图案进行雕刻,与边框组合后整体喷涂处理。背板为3mm后铝单板,喷涂后与上述组件组合为一体后整体安装。
3.2.4围墙
围墙顶部采用热浸镀锌钢管作为屋脊安装结构。屋脊、瓦顶均采用铝型材开模实现,屋脊与瓦顶卡接同时采用螺钉紧固,保证了安装的紧密可靠。立板及其他铝制线条可根据造型特点选择铝板折制或者成品型材制作,围墙金属格栅构造与上述金属花格相同,不再赘述。
4设计工作注意事项
新中式仿古建筑幕墙设计首先要契合这种建筑风格的特征,满足建筑外装饰性要求。同时要保证幕墙的气密性、水密性、抗风压等性能符合设计要求。幕墙节点构造、力学计算、喷涂膜厚以及各种材料的选取均需严格遵守相关规范,整体热工计算需要满足建筑节能设计要求等等。
5结束语
从事新中式仿古建筑幕墙设计,需要我们设计人员加深对新中式仿古建筑的理解,使幕墙设计符合建筑风格及审美要求,同时要结合传统幕墙的设计经验,设计中合理运用新材料、新工艺,秉持科学严谨的态度,处理好每一个节点,争取做到用一个好的设计方案实现古典与现代、传统与科技的完美结合!
参考文献:
[1] 王志阳。仿古建筑中现代幕墙技术和材料的应用-国家开发银行主要幕墙技术和材料的应用浅析[J].门窗,2013.<5>
[2] 徐锡玖. 中国仿古建筑构造与设计[M]. 北京: 化学工业出版社,2017.