浅谈异形幕墙技术在现代建筑的应用

李宁

摘 要：随着社会经济的发展，我国建筑业突飞猛进。幕墙工程在建筑外墙装饰中的到了广泛的应用。因设计新颖艺术效果好，可以根据建筑师的需求设计各种造型，可呈现不同颜色，与周围环境协调，配合光照等使建筑物与自然融为一体。本文结合工程实例，在异型幕墙施工的过程中以精心策划作为前提，利用BIM技术与犀牛及CAD软件相结合的技术进行分级控制，注重细节处理、，取得良好的技术效果，为类似项目提供参考借鉴。

关键词：幕墙工程;精心策划;技术控制;细节处理

1 项目概况

1.1 项目介绍

青岛国际院士港项目位于青岛市 “李沧区政府重点项目”，建筑面积为128000㎡，总投资约28亿元，本工程质量目标为创“鲁班奖”“国优奖”“泰山杯”。本工程20#楼幕墙系统由玻璃、铝板、石材和玻璃栏板等组成。玻璃幕墙要求在菱形幕墙的基础上增加凹凸效果，在保证室内空间感同时，又要考虑到使用者的舒适度。

1.2 施工工艺

本工程菱形异性玻璃幕墙安装方式为行业首创，具有新颖性、创新性、使用性、质量管理经验有利于进行推广。本项目主要幕墙形式为菱形玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙、玻璃栏板、立面造型复杂、立面高度为41.10m，为呈现建筑立面效果，龙骨定位及安装较为复杂，对于大面菱形幕墙施工采用施工设备屋面轨道吊装机及电动葫芦和操作平台吊篮配合施工作业。

施工顺序为：玻璃幕墙→铝板幕墙→石材幕墙→玻璃欄板。

考虑现场实际施工情况，因菱形幕墙框架采用钢龙骨为保证加工精度，钢龙骨在加工厂组装加工，防止钢龙骨现场加工产生较大变形误差，保证加工质量及工期进度计划，满足业主要求。

2 施工重点及难点分析

由于本工程工期较为紧张、任务较为繁重、立面造型复杂、为确保幕墙工程顺利实施及确保工程质量，需处理图纸深化设计、三维建模、材料加工及运输、放线定位、框架安装、偏差调位、包钢铝板安装、玻璃安装和季节影响等相关问题。

2.1 图纸深化施工

本工程幕墙采以“菱形”为主题，在菱形框的基础上增加波浪感，使整个幕墙更显得美观有层次感。菱形玻璃幕墙施工工艺复杂，施工安装难度大，在国内没有类似幕墙系统可借鉴，图纸深化下单是工程的重点。

2.2框架加工变形

本工程使用菱形幕墙框架采用钢框架，钢框架加工焊接时容易产生应力变形，如何防止钢框架焊接应力变形和加工精度成为重点难题。

2.3 测量放线、精准定位

针对建筑外立面为凹凸幕墙形式，加大了本工程测量放线及安装施工难度。测量放线的精度直接影响到整个幕墙的安装精度，关系到后期整个工程的施工安装质量。

2.4框架安装

本工程幕墙龙骨安装采用铝包钢形式，钢龙骨加工及安装精度关系到后期包钢铝板安装的内饰效果及玻璃面板的安装外立面效果。

2.5 材料下单、加工、运输问题

本工程幕墙主要为异形玻璃幕墙，其中每个分格包含2块三角形玻璃板块、2块梯形玻璃板块。铝包钢铝板编号形状多样，如何对如此众多材料进行管理，从设计、材料封样、材料采购、制作加工、运输安装做到每一步的精准把控，都成为本项目管理过程中无法回避的问题。

2.6偏差调位

在现场实际的安装过程中由于菱形板块数量众多，幕墙转角处为圆弧折线形处理且主体结构存在一定偏差，为了满足建筑设计效果，每一榀菱形板块采取逐一调差作对比。

2.7季节影响因素

考虑本工程施工期间将处于冬季施工阶段，结合青岛市当地历史冬季气候条件，气候因素也成为影响本工程进度难点问题。

3 .施工重难点技术处理方案及质量解决措施

3.1施工重难点处理方案

3.1.1 图纸深化设计控制

根据建筑立面效果图、现场结构排版、深化设计。考虑本工程幕墙特征图纸深化设计及下单采用BIM技术与犀牛及CAD软件相结合完成。

3.1.2 框架加工及安装

菱形幕墙框架加工采用装配式“X”形钢龙骨制作：制作质量偏差小于1.5mm。装配式“X”形钢龙骨安装采用屋面轨道吊装机把“X”形钢龙骨吊装到位，再用手拉倒链调节精确就位，每个“X”形钢龙骨焊口26道，固定点2处、伸缩缝2处，固定装配式“X”形钢龙骨，采用全站仪精确定位确保偏差小于2mm。

3.1.3 包钢铝板的安装

菱形幕墙铝板安装：本工程采用铝包钢系统内置保温岩棉，增加菱形幕墙保温隔热性能。单片铝板厚度外2.5mm、内3mm，菱形铝板的种类有32个，开模型材12种，由于铝板及型材种类较多，让菱形幕墙更加具有使用性、节能性。也体现了菱形幕墙创新性及新颖性。

3.1.4 菱形幕墙玻璃的安装

菱形幕墙玻璃面板安装：面板采用TP8（Low-E）+12A+TP8超白中空Low-E钢化节能型玻璃，菱形玻璃型号48种，窗扇298个采用一窗一编号，确保玻璃与框架安装匹配性，已达到幕墙的外饰效果及内部使用功能。

3.1.5测量放线

为了对本工程外幕墙系统作整体控制和局部测设，在系统测量中布设施工测量控制网：按图纸及幕墙施工要求，拟采用三级控制点：外围主控点、楼层控制点以及幕墙系统控制点。严格按照图纸，安排专业技术人员现场指导工人进行放线，确保放线误差≤1mm，测量工序：基准点位置确定→水准位置测量→建立平面网格→实测骨架控制点线→结构误差调控→相关单位验线→整理和存档测量资料。

4.1 深化设计控制

设置项目专职设计班子，加强设计团队管理，项目总工程师、设计总负责人为领导的设计班子，全过程设计质量控制，严格落实三级审查制度，设计与施工交流经常化，每个系统在施工前进行技术交底，设计人员常驻工地，及时解决现场施工技术问题。

考虑到本项目幕墙大面为折边菱形结构，故使用Rhino创建幕墙三维模型，可以有效的处理X钢架定位及边缘异形铝板拼接。在建立模型前已与其他各专业分包单位协商好，使用同一的项目坐标原点，使不同專业、不同软件的模型相互间可以快速准确地链接在软件固定的位置。接收其他专业的BIM模型后，通过附加不同专业的BIM数据，可以很简便的检测出幕墙与其他专业的碰撞问题，找出设计缺陷，修改并确定最终的幕墙方案。

4.2 物资采购控制

该项目的材料采购工作负责，要严格按照质量手册中《物质采购控制》程序规定去采购材料，以确保原材料的质量与供货周期。质检部对采购回来的材料要按照质量手册中《进货检验控制》的程序规定去进行检验，不合格材料坚决不准进厂，此过程的判定的依据为质检部材料检验单。

在幕墙订购的下料阶段，通过提取模型上的折线数据参数，可直接获取单个面板的轮廓尺寸，再通过公式计算即可快速得出玻璃、铝型材的订购和下料尺寸，从而节省了下单时间。同时，施工现场工作面移交给幕墙单位后，项目部立即组织专业测量小组对主体钢架结构进行全面测量，并对比BIM模型上的理论坐标点数据，从而得出X型钢架实际偏差，并根据实际偏差对幕墙钢支座进行纠偏，为后期准备的安装面板打下良好的前提基础。

4.3 加工质量保证措施

工厂根据技术部所下发的下料单、图纸，按照图纸的工艺要求，先进行工艺消化，在工艺消化时发现问题，及时同相关设计师沟通、反馈解决问题，如无误后将下料单优化、并分解转换成“工艺流程卡”同图纸下发至相关班组，各班组工艺流程卡发放的标准和份数，将按图纸加工工艺要求制定。

4.4 冬季施工保证措施

冬季施工时要做好安全措施，雨雪天气过后要防止吊篮打滑，高空作业人员要衣着灵便，佩戴好安全帽系好安全带，风雪天不得从事危险作业或高空作业，因冬季耽误的工期，将采取增加人员回补工期。

5 结论与建议

通过图纸深化技术控制和过程细节控制使异性幕墙的施工做到精细化管理，进而达到建筑设计效果，通过采用BIM技术与犀牛及CAD软件相结合对异性幕墙施工提供技术支持，从而达到异性幕墙项目管理的全过程把控。

参考文献：

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