大型场馆鲁锦式石材格栅遮阳幕墙施工技术

张宇哲，郎路光，李广旭，朱旭城，熊焕然，申 钱

（1.中建三局集团有限公司工程总承包公司，湖北 武汉 430000）

近年来，大多数建筑师在进行幕墙设计时，钟情以玻璃和铝合金为主要材料的玻璃幕墙，但由于玻璃幕墙存在温室效应，而温室效应在山东炎热的夏天将成为影响建筑舒适度的致命问题，因此，遮阳设计成为目前幕墙设计中必不可少的环节。“鲁锦”历史悠久，因其纹彩绚丽，灿烂似锦而闻名。因“鲁锦”古朴典雅，具有浓郁的乡土气息和鲜明的地方特色，成为代表齐鲁大地的民间文化之一。随着人们对建筑的功能性和美观性要求的提高，建筑幕墙的应用开始受到人们的重视，石材幕墙以其强度高、不易变形、造型美观等优点开始被广泛应用。济宁市群众艺术馆建筑外立面借鉴中国传统木构建手法，采用织网状百叶，营造类似于“鲁锦”手工编制的质感，体现地方文化特色，形成虚实对比、简洁大方的现代风格。

1 工程概况及建筑特点

济宁市群众艺术馆位于山东省济宁市文化中心北端，西临太白湖湿地公园，是以艺术创作、艺术制作、艺术培训、艺术展示为核心功能，以艺术输出、艺术服务为辅助功能的现代化地方群众艺术馆，其结构类型为钢框架-混凝土剪力墙组合结构，楼面采用现浇梁板、钢梁、现浇钢筋桁架楼承板。建筑屋顶为钢结构桁架，建筑高度32.3m，建筑面积31 829m2，幕墙面积约4 万m2，其中外遮阳天然石材格栅系统面积约9 200m2，如图1 所示，建筑特点如下。

1)空间灵动 通过中庭及连廊的设置，旨在打造步移景异的活力空间，顶部2 400t 钢桁架主要由8 个交通核支撑，中庭桁架最大跨度24m，钢结构连廊最大跨度21m。

2)文化交汇 群艺馆6.5 万根天然石材遮阳格栅幕墙，营造“鲁锦”手工织感。

3)石材格栅节点复杂 6.5 万根“鲁锦式”石材格栅采用四种“编织”形式，节点构造复杂。

4)大转角空间 大转角空间幕墙位于建筑的东南角。系统采用竖向钢肋做为主要结构构件，最大转角空间石材格栅幕墙面积约1 000m2。

图1 济宁市群众艺术馆航拍影像

2 石材格栅幕墙设计特点

2.1 设计理念

外石材格栅系统借鉴中国传统木构建手法，采用织网状百叶，营造类似于“鲁锦”手工编制的质感，体现地方文化特色，形成虚实对比、简洁大方的现代风格（图2、图3）。

图2 鲁锦式石材格栅设计理念图

图3 外立面石材格栅幕墙

2.2 设计特点

如图4 所示，鲁锦式石材格栅幕墙以水平向作为定量，垂直向杆件0～90°旋转表达黑白灰，用黑白灰的变化来体现济宁市群众艺术馆外立面肌理。

图4 鲁锦式石材格栅杆件排布示意图

石材格栅幕墙是本建筑效果的重点，幕墙整体采用骨架采用钢结构外包铝合金型材，石材装饰线条通过铝合金连接件，连接到钢立柱上表面热浸镀锌处理。幕墙格栅根据组合形式不同，主要可以分为3 种方式：垂直叠加方式、竖向窗格方式和水平叠加方式（图5～图7）。

图5 垂直叠加方式示意图及遮阳幕墙内部效果图

图6 竖向叠加方式遮阳幕墙内部效果图

图7 水平叠加方式示意图

3 石材格栅幕墙施工质量难点分析

1)格栅构件测量定位精度要求高 为了保证外立面风格的统一和整体的视觉效果，石材格栅的测量定位工作需要在施工过程中重点考虑。石材格栅水平方向的安装误差必须进行控制，避免误差累计造成石材格栅安装效果不理想。

2)格栅节点安装质量控制难度大 石材格栅节点设计为铝合金压型卡箍形式，通过卡箍件将石材两端与幕墙钢龙骨进行连接，卡箍安装定位质量要求高，两端卡箍定位的精准程度直接影响格栅能否正常安装以及安装效果是否满足平直度要求。

3)幕墙格栅安装方式多样 格栅的安装方式分为垂直叠加、竖向窗格及水平叠加，不同的安装方式节点构造设计差别较大，需要对每个节点进行深化设计并做好交底，保证安装质量。

4 质量提升手段及实施效果

4.1 优化测量控制网、标高分段控制

1)如图8 所示，结合现场条件及外幕墙形式进行测量控制网布设，确保每点测设均有3点通视。

图8 平面测量控制网布置

2)如图9 所示，每层每段幕墙两端设置标高控制点，龙骨立设完毕后，每10 道格栅设置一处标高控制线，避免累计误差。

图9 标高控制网布置

4.2 调整节点方案、卡箍件定型加工

1)对石材格栅幕墙节点进行二次深化，优化调整格栅节点构造，确保横向格栅通长或通视，如图10 所示。

图10 石材格栅节点优化前后对比

2)结合实体样板幕墙节点情况，淘汰铝合金板压型卡箍件形式，采用定型铝合金卡箍件，并增大铝合金卡箍件截面尺寸至5mm，并在工厂进行定制加工钻孔，避免现场人工钻孔。

4.3 运用三维建模深化图纸

如图11～图15 所示，建立格栅幕墙三维模型，对安装格栅不同方式进行节点深化，并且3D分析，按照三维建模给出的深化模型进行安装。

图11 垂直叠加方式节点深化

图12 竖向叠加方式节点深化

图13 水平叠加方式节点深化

图14 天然石材幕墙格栅三维模型效果图

图15 天然石材幕墙格栅三维模型分解

5 结语

济宁市群众艺术馆是中国面积最大的天然石材幕墙格栅单体，幕墙工程难度较大，质量控制任务艰巨，通过本论文中所提出的技术要点，有效地提高石材格栅幕墙实测实量合格率，提升了幕墙工程施工的质量，对今后同类型的大型文化场馆“鲁锦式石材格栅遮阳幕墙”施工质量的控制有较好借鉴价值。