上海鐵路局太平橋貨場(chǎng)幕墻設(shè)計(jì)

趙明峰

0 引言

隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)形式越來(lái)越豐富多樣，人們對(duì)現(xiàn)代建筑除了質(zhì)量方面的要求以外，也逐漸開(kāi)始注重其美觀性。其中建筑幕墻在建筑設(shè)計(jì)中起到了很好的美化效果，近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。但是為了確保建筑設(shè)施的保溫性、防水性等多種功能，實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往會(huì)綜合使用多種幕墻材料，結(jié)合工程實(shí)際靈活調(diào)整設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑幕墻的多樣化設(shè)計(jì)效果。

1 項(xiàng)目概況

1.1 工程概況

本文所涉及工程項(xiàng)目為上海鐵路局太平橋貨場(chǎng)建筑，地理位置位于上海市普陀區(qū)真如鎮(zhèn)，周邊交通線路發(fā)達(dá)，臨近各類(lèi)批發(fā)市場(chǎng)、超市以及購(gòu)物廣場(chǎng)等，平時(shí)人群比較密集，商業(yè)發(fā)展前景良好。該貨場(chǎng)用途為商住并用型，靠近街道的建筑外圍部分主要為商鋪，一共分為三層，商鋪內(nèi)側(cè)部分則為主高層住宅區(qū)域，一共包含八層，整體建筑屬于裙樓結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)造型相對(duì)復(fù)雜。

1.2 幕墻系統(tǒng)介紹

基于不同建筑結(jié)構(gòu)部分的幕墻需求，本項(xiàng)目中建筑幕墻采用了石材、玻璃與鋁材綜合搭配是設(shè)計(jì)形式。其中沿街商鋪部分建筑外墻裝飾主要以黃金麻石材料為主，該類(lèi)石材外觀兼具時(shí)尚與穩(wěn)重，可以為貨場(chǎng)增加大氣感；主至于住宅建筑部分，為了與商鋪部分交相呼應(yīng)，其三層以上部分采用了大面真石漆材料，三層以下及四層局部則采用了英國(guó)棕石材飾面，墻面增加了線條和藝術(shù)造型柱設(shè)計(jì)，與上層結(jié)構(gòu)的真石漆和玻璃幕墻搭配，效果和諧統(tǒng)一。

2 石材幕墻系統(tǒng)

2.1 造型特點(diǎn)及難點(diǎn)

本項(xiàng)目建筑主體部分幕墻結(jié)構(gòu)大部分采用的都是石材材料，但是石材是一種脆性比較大的材料，在幕墻結(jié)構(gòu)比較統(tǒng)一、規(guī)律的建筑中具有很強(qiáng)的實(shí)用性，而本次貨場(chǎng)建筑工程為了實(shí)現(xiàn)外立面的獨(dú)特設(shè)計(jì)效果，增強(qiáng)幕墻結(jié)構(gòu)的立體感與美觀性，整個(gè)石材幕墻面設(shè)計(jì)的起伏變化比較明顯，再加上幕墻窗間結(jié)構(gòu)和頂部結(jié)構(gòu)石材線條形狀設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，就使得石材幕墻施工的難度大大增加。特別是如何在保證幕墻復(fù)雜結(jié)構(gòu)石材施工效果，突出建筑設(shè)計(jì)構(gòu)思的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)與建筑內(nèi)部龍骨主體之間的有效銜接，確保建筑基礎(chǔ)施工質(zhì)量，是本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目的重難點(diǎn)問(wèn)題之一[1]。

2.2 石材幕墻系統(tǒng)說(shuō)明

考慮到本項(xiàng)目需求中的重難點(diǎn)問(wèn)題，本次設(shè)計(jì)針對(duì)石材幕墻系統(tǒng)部分采用了SE 掛件形式作干掛幕墻，該類(lèi)干掛件即小單元式組件，主要由三部分構(gòu)成，分別是一個(gè)主件、一個(gè)S 型副件和一個(gè)E 型副件。其中S 型副件的嵌板槽開(kāi)口向上，E 型副件的嵌板槽開(kāi)口向下。主件和副件以滑槽為連接進(jìn)行配合使用，槽內(nèi)設(shè)計(jì)有橡膠條，可以防止主件和副件硬性碰撞。主件的平板結(jié)構(gòu)部位帶有安裝孔，可用螺栓與建筑次龍骨角鋼固定到一起。當(dāng)主件滑槽只設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)，可以任意選擇將其安裝在最上層或最下層；其平板與右壁的連接部位可以在右壁的中部，或在下部，使其底面同滑槽底面形成一個(gè)平面，也可以根據(jù)制造和使用上的便利選擇其他任意部位。但是當(dāng)滑槽設(shè)計(jì)為兩個(gè)時(shí)，則應(yīng)采取上下排列方式，分別安裝在中間各層，S型副件和E 型副件分別于上下滑槽配合；其平板與右壁的連接部位可以在右壁的中部，或與上、下滑槽的底面位于同-平面，或根據(jù)制造和使用上的便利選擇其他任意部位[2]。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程

以干掛石材幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，具體施工工藝流程制定如下圖1 所示。

圖1 干掛石材幕墻系統(tǒng)工藝流程圖

設(shè)計(jì)過(guò)程中秉持著環(huán)保、節(jié)能的設(shè)計(jì)理念，采取了“干濕分區(qū)”的設(shè)計(jì)思路，把復(fù)雜的幕墻外形部分設(shè)計(jì)為開(kāi)放形式，作為“濕區(qū)”，允許積水可以透過(guò)石材縫隙進(jìn)入內(nèi)部。而對(duì)于建筑造型比較簡(jiǎn)單的內(nèi)墻部分，則使用防水保溫系統(tǒng)，將其設(shè)計(jì)成“干區(qū)”，防止水分進(jìn)入內(nèi)墻結(jié)構(gòu)造成建筑腐蝕。與此同時(shí)，建筑幕墻石材部分還使用優(yōu)質(zhì)的油性防護(hù)材料進(jìn)行了噴護(hù)，為石材面增加了一層阻水保護(hù)層，在提高石材幕墻防水性能的同時(shí)，還能增強(qiáng)其抗凍融、抗老化、抗污以及抗酸堿能力，從而有效延長(zhǎng)建筑幕墻使用壽命，保障幕墻的長(zhǎng)期裝飾效果。至于幕墻與建筑龍骨銜接部分，主要采用焊接方式完成，最后再進(jìn)行熱鍍鋅處理，保障了建筑金屬結(jié)構(gòu)的防腐性能。另外，本次設(shè)計(jì)還采用了將防水系統(tǒng)設(shè)置在外墻面的方法，對(duì)幕墻龍骨和防水層進(jìn)行了有效分離，大大降低了施工難度，同時(shí)減少了幕墻滲漏給建筑造成的連帶隱患[3]。

3 石材與鋁板交替幕墻系統(tǒng)

3.1 造型特點(diǎn)及難點(diǎn)

除了以上石材幕墻設(shè)計(jì)部分以外，本次幕墻設(shè)計(jì)項(xiàng)目中還包含有部分鋁板結(jié)構(gòu)以及鋁制窗體，如何實(shí)現(xiàn)幕墻石材與鋁板、石材與窗體之間的銜接，使得石材結(jié)構(gòu)和鋁板結(jié)構(gòu)之間獲得良好的交替效果，既保證幕墻外觀設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性，又保證幕墻的功能性，是本項(xiàng)目中的另一個(gè)重難點(diǎn)問(wèn)題。尤其是對(duì)于幕墻轉(zhuǎn)角部分的設(shè)計(jì)而言，其交替設(shè)計(jì)方案是否可靠，將對(duì)后期幕墻使用壽命起到?jīng)Q定性作用。其中保障幕墻保證系統(tǒng)的塵密性、水密性以及氣密性是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[4]。

3.2 系統(tǒng)說(shuō)明及解決方案

基于本項(xiàng)目工程中幕墻設(shè)計(jì)的特殊性，本次對(duì)于石材和鋁板交替部分的幕墻系統(tǒng)除了在石材部分采用了干濕分區(qū)設(shè)計(jì)方法以外，鋁板部分還采取了插接設(shè)計(jì)方式，將繁雜的施工程序轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的交替處理方案，這樣可以讓石材與鋁板交接之間的力學(xué)性能得到合理分配，有助于提高幕墻結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)施工工藝也得以簡(jiǎn)化，有助于降低施工成本。另外，本次設(shè)計(jì)中還采取了斷橋隔熱設(shè)計(jì)方法，在室外幕墻鋁板材料和室內(nèi)主體結(jié)構(gòu)之間增加了PVC 墊塊，使二者可以形成分體設(shè)計(jì)效果，既滿足了幕墻的美觀性設(shè)計(jì)要求，又起到了良好的石材鋁板交接過(guò)渡作用。

3.3 幕墻型材斷面合理設(shè)計(jì)

3.3.1 塵密線設(shè)計(jì)

幕墻結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計(jì)中主要的問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)對(duì)接縫，本次項(xiàng)目中設(shè)置了塵密線來(lái)對(duì)其加以優(yōu)化，塵密縫功能主要是利用膠條得以實(shí)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)縫隙進(jìn)行粘黏，來(lái)減少縫隙大小，從而形成一道膠條防水線，這樣就可以對(duì)幕墻面層上的積水進(jìn)行可靠阻截，即便有少部分的水分透過(guò)縫隙進(jìn)入幕墻內(nèi)部，也可以經(jīng)由第二道水密線進(jìn)一步做出防范。

3.3.2 水密線設(shè)計(jì)

水密線設(shè)計(jì)是幕墻防水系統(tǒng)中的核心防線，主要防范的是幕墻的表層滲水問(wèn)題，本項(xiàng)目中可能造成建筑幕墻表層漏水的部位主要集中在石材斷面部分，基于此，在設(shè)計(jì)水密線的過(guò)程中，主要依照石材縫道形狀，采取了十字交叉形式的膠條水密線設(shè)計(jì)方法，有效提高了石材和膠條的契合度，使得縫道內(nèi)水分進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部之后，可以順著膠條結(jié)構(gòu)自動(dòng)進(jìn)排入濕區(qū)，減少水分在幕墻系統(tǒng)中的停留[5]。

3.3.3 氣密線設(shè)計(jì)

除了塵密線以及水密線設(shè)計(jì)以外，建筑幕墻設(shè)計(jì)中的氣密線設(shè)計(jì)也是需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一。雖然塵密線和水密線可以有效阻礙和排除幕墻表層的水分，但是卻不難阻止空氣的滲透，而自然條件下的大氣環(huán)境中會(huì)含有各種復(fù)雜成分，遇到雨季氣候，還會(huì)攜帶大量的水蒸氣，長(zhǎng)期進(jìn)入建筑幕墻系統(tǒng)，也會(huì)對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)造成一定侵蝕，所以本次項(xiàng)目中還增加了氣密線設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高了幕墻的抗侵蝕性能質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

本次針對(duì)上海鐵路局太平橋貨場(chǎng)的幕墻設(shè)計(jì)最終取得了圓滿成功，獲得了業(yè)主一致好評(píng)，并且積累了豐富的項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)改進(jìn)，對(duì)現(xiàn)代建筑幕墻設(shè)計(jì)有了更深層次的理解，同時(shí)也對(duì)各類(lèi)幕墻工藝的結(jié)合有了更為廣泛的探索，為日后給其他貨場(chǎng)建筑項(xiàng)目進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)提供了實(shí)用性的參考案例，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。