异型铝板幕墙设计形式研究与施工技术分析

王瑞凌

（甘肃第一建设集团有限责任公司，甘肃 兰州 730050）

幕墙作为建筑的围护结构，同样兼顾造型美观的装饰作用。单一的四方四正的建筑造型已不能满足人们不断提高的审美需求。在我国，由于国际设计师方案的引进，幕墙的造型设计越来越趋向于形式多样，造型各异。金属幕墙，在幕墙家族中因其多变的色彩和丰富的造型已被广泛的应用，并越来越被人们所接受。考虑到工程造价因素的影响，目前在金属幕墙类别中，铝板幕墙应用最为广泛。

随着金属幕墙丰富多变的造型越来越普遍，与其相应的施工技术难度也在不断地提高。为实现该类幕墙的设计理念，在施工技术及难度上也有了更高的要求。深入研究异形铝板幕墙的设计理念及方案，对解决施工技术难题有一定的促进作用。

1 异形铝板幕墙设计形式

异形铝板幕墙具有色彩丰富，造型新颖等特点，会随着建筑造型的多样化而多样化，其各异的形态，与施工工艺技术有着密不可分的联系。以下就几类场景形式加以论述。

1.1 与屋面结合的形式

由于幕墙多用于大型场馆等建筑的外围护装饰，依托于新形式的设计元素，个别地区逐渐出现了造型多以球形或蛋形为主的建筑造型。而间接的，这类造型将屋面与墙面逐步过渡为一个整体，其既像屋面又似墙面的造型，使屋面与墙面的界限变得模糊。此类幕墙的施工技术也具有了相应的变化：既要考虑屋面结构防水等要求，又要满足幕墙的基本性能要求。如深圳保利剧院（图1）、北京国家大剧院（图2）。当然，北京国家大剧院作为中国的标志性建筑，其材料选用了造价更加昂贵的钛合金板，其自身性能和效果远超铝板幕墙的效果，本文不做赘述。

图1 深圳保利剧院

图2 北京国家大剧院

为了体现建筑本身的造型变化，有些项目运用了双曲面造型，将建筑的曲面流动感展现得淋漓尽致，从视觉上打破了建筑本身坚硬的固有状态。如哈尔滨文化中心大剧院（图3），其外观灵动的曲线，通过光影反射，表现建筑的整体韵律与金属质感。

图3 哈尔滨文化中心大剧院

1.2 镂空烤瓷材料优化

随着设计的多样化与造型的别出心裁外，为了实现不同的装饰及观感效果，设计过程中也对相应的材料进行了优化与改进。

如杭州运河大剧院（图4），其螺旋形的外观及建筑造型，以及设计的镂空烤瓷铝板幕墙，别具一格，从另一个空间维度展现了建筑的曲线变化。通过对铝板的特殊设计及工艺改造，使其具有自洁性高，光泽度好，并实现了节能环保等特点。

图4 杭州运河大剧院

1.3 装饰线条形式的应用

除了各种曲面造型变化的特点外，部分建筑通过铝板的装饰线条形式，来展现建筑外观的立体感。这种表现形式多与玻璃幕墙相结合，展现建筑层次感、线条感与透视感。

1.4 装配式异形板檐口形式

仿古建筑在我国有着源远流长的历史，其造型也成为设计师们引用借鉴的主要元素之一。建筑材料的使用已由木质结构演化为如钢筋水泥等多种多样的替代材料。不同的质感和形态的演化，表现出不同的视觉效果。运用铝板制作出的檐口也较为多见。如雄安商务服务中心（图5、图6）。该类造型主要采用装配式单元模块化施工技术加以实现。

图5 雄安商务服务中心外观

图6 雄安商务服务中心雨棚

1.5 异形铝板幕墙百叶构件形式

除了整体造型变化的设计形式以外，将独立的百叶设计成为一个单元构件，通过施工技术，组合成一个整体。随着光影变化和色彩的组合，使建筑外形在造型观感上更加富有变化与层次感。如新光天地商业中心重庆店局部外立面、临夏三馆外立面。而在百叶细部构造上，又有千差万别的变化。

新光天地商业中心重庆店外立面的百叶以直角端部为主，构件整体排布有角度上的差异。临夏三馆外立面的百叶则为半圆端部整体半封闭为主的竖向布置，单位构件整体排布在角度上是统一的。

2 针对异型铝板幕墙施工技术分析

由于异型铝板幕墙设计形式的多样性，其造型的实现，将会涉及多方面的因素，如材料性能、规格的选用，构件组合与安装形式、龙骨规格、排版等。这些因素均与相应的施工技术有紧密的联系，将直接关系到该类幕墙造型的实现。

不论何种异型的铝板幕墙，其造型可拆分为以下几种曲面组合的施工技术。

2.1 单曲面施工技术分析

单曲面基本多用于屋面与墙面相结合的设计形式，仅就屋面部位防水做特殊要求。其围护所用的幕墙铝板，因建筑自身体量较大，铝板加工便不再为曲率较大的板块，而多采用尺寸、造型基本一致或相近的单元板块拼装完成。曲面多由滚弯工艺加工而成，可通过逐步过渡，将板面拼装成光滑过渡的曲面。安装过程中，注重拼接的拟合性。单元板块可根据不同部位及角度变化，加工成三角形、菱形或多边形组合而成。技工过程主要需控制材料加工的精准度及安装过程中龙骨、板块、加工件等的允许偏差值。

2.2 双曲面板施工技术分析

双曲面板的幕墙施工主要是将个别单元板块加工成为双曲面形式，通过骨架的固定方式将不同的曲面板拼接在一起，其施工的技术难点在于单元板块加工、固定形式以及板与板之间的连接方式。需主要解决面板拼装的高差控制、曲面板加工技术问题。因此在设计阶段，就应充分考虑此类幕墙中板块加工技术、安装技术、龙骨及转接件加工技术中存在的允许偏差范围值，并逐步将其吸收解决，为后续的施工偏差留有一定的余地。

2.3 百叶造型施工技术分析

百叶造型的幕墙设计形式所要解决的施工技术问题主要是：作为独立构件的百叶，其自身在加工精确度、平整度以及在拼装组合过程中保证整体的一致性等问题的控制。这种设计在施工过程中，主要控制龙骨的安装精确度及构件加工尺寸的精准度。

3 结语

在各类造型多变的建筑及装饰幕墙形态的设计面前，随着科学技术、计算机应用技术的发展，不论是设计、施工，计算机及软件的应用，已不断被优化改进。为了提高生产效率，从设计、材料加工，到施工安装，均使用了计算机辅助。在工程质量及进度、安全环保等方面均起到了举足轻重的作用。

无论采用何种异形铝板的幕墙设计，其设计理念在施工过程中，均需要克服不同的施工难点，主要为单元板块的加工精度，龙骨、构件的加工及安装形式、偏差控制，幕墙整体的性能保证等。

合理运用BIM软件与排版、模型模拟，结合装配式的施工方式，作为对施工技术的辅助，加之不断的设计优化与设计、技术方案等的改进，保证了异型铝板幕墙的施工及观感质量。