王 輝，邱吉宇，丁延勝，相 彬（中建鋼構(gòu)有限公司，廣東 深圳 518040)

1 幕墻分類

1.1 按面板材料分類

（1）玻璃幕墻：中空玻璃、夾層玻璃（鋼化玻璃、半鋼化玻璃）、防火玻璃等明框式；半隱框式；隱框式。

（2）金屬幕墻：單層鋁板、蜂窩鋁板、穿孔鋁單板、不銹鋼板、鈦鋅板、銅板等密閉式；開放式。

（3）石材幕墻：花崗巖、砂巖、洞石、復(fù)合石材等背栓式；掛件式。

（4）其他面材：陶土板、玻璃纖維增強混凝土、光伏電池、微晶玻璃、千思板等 。

（5）組合幕墻：由玻璃、金屬、石材、人造板材等不同面板組成的建筑幕墻 。

1.2 按面板固定方式分類

框支承幕墻：構(gòu)件式，單元式。

點支承幕墻：金屬結(jié)構(gòu)支撐式，玻璃肋支撐式，拉桿（索）式。

全玻璃幕墻：坐落式，后支撐式，吊掛式。

2 幕墻系統(tǒng)的選型

2.1 幕墻系統(tǒng)選擇的原則

幕墻設(shè)計從外部分格設(shè)計到內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程應(yīng)遵循如下幾條設(shè)計原則：

（1）安全可靠原則。幕墻作為建筑物的外維護結(jié)構(gòu)，長時間承受交變風荷載、雪荷載、自重荷載、溫度應(yīng)力荷載等，有時還要經(jīng)受地震的考驗。在設(shè)計使用壽命周期內(nèi)幕墻應(yīng)是安全可靠的。因此幕墻的安全性是設(shè)計首要考慮的因素，是重中之重。

（2）造型美觀原則。在劃分幕墻立面線條時，力求采用最合理可行的結(jié)構(gòu)來完成設(shè)計師的創(chuàng)意及構(gòu)思。原則上應(yīng)遵照原設(shè)計師和業(yè)主的初衷，在保證幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計能實現(xiàn)的前提下盡量滿足其想法、實現(xiàn)其想法，在此基礎(chǔ)上進行合理的創(chuàng)意，使最終的幕墻產(chǎn)品具有較高的觀賞性。

（3）結(jié)構(gòu)輕巧且穩(wěn)定原則。結(jié)構(gòu)輕巧體現(xiàn)了設(shè)計師的匠心獨運，是一種創(chuàng)造性的成果，本身也降低了結(jié)構(gòu)材料的重量，直接降低了造價。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是結(jié)構(gòu)設(shè)計安全的一個方面，同時也會產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定所特有的美感，失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)會給人帶來危機感，造成人的緊張，使人很不愉快。

（4）環(huán)保節(jié)能原則。現(xiàn)代幕墻已不再僅僅是一種裝飾、一種簡單的外維護結(jié)構(gòu)，而是越來越深入地成為整個建筑的一個有機組成部分，越來越多地參與了整個建筑的功能建設(shè)。其對于整個建筑的環(huán)保節(jié)能性能的影響，已經(jīng)到了至關(guān)重要的地步。幕墻的環(huán)保節(jié)能程度也已成為人們衡量幕墻品質(zhì)的一個重要指標。

（5）技術(shù)先進、創(chuàng)新原則。隨著新材料的發(fā)明、新技術(shù)的出現(xiàn)，在幕墻設(shè)計過程中，應(yīng)持續(xù)注意這方面的動向，在條件允許的情況下盡量采用最新技術(shù)，從而完善、提高幕墻設(shè)計水平。

（6）經(jīng)濟性原則。在以上原則得到充分保證的基礎(chǔ)上，要充分考慮幕墻的經(jīng)濟性、效益性，提高幕墻的性價比。保證資金投向合理，在確保滿足國家規(guī)范的基礎(chǔ)上，合理地選擇材料至關(guān)重要。

2.2 裝配式鋼結(jié)構(gòu)+幕墻

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑，在幕墻系統(tǒng)選型時，大量使用單元體幕墻、框架式幕墻及點式玻璃幕墻。

青島世界動車小鎮(zhèn)展覽館項目是以“世界動車，動車世界”為設(shè)計理念。在動車小鎮(zhèn)整體規(guī)劃背景下，方案以水平線條及動感的幾何造型傳達動車的速度感和未來感。建筑主立面采用框架式鋁板幕墻和框架式半隱框玻璃幕墻相結(jié)合的處理手法，并結(jié)合立面四周橫向出挑鋁板造型，以及玻璃間固定式鋁單板遮陽板，實現(xiàn)體現(xiàn)動車速度感的橫向建筑肌理，體現(xiàn)動車靈動、急速的概念。

幕墻選型既體現(xiàn)了展覽館項目的挺拔莊重，也突出了建筑造型及現(xiàn)代感，又在一定程度上壓縮了投資成本。

2.3 幕墻材料選擇

幕墻設(shè)計既要滿足設(shè)計師的設(shè)計理念和業(yè)主的功能定位，也要考慮到結(jié)構(gòu)受力的安全性、防風防雨、節(jié)能效果、幕墻耐久使用年限。同時影響幕墻造價主要因素，諸如：原材料特性選擇、加工工藝、安裝工藝、維修保養(yǎng)的全過程，也是幕墻設(shè)計的重要組成部分。

青島世界動車小鎮(zhèn)幕墻選用 6063-T 5/T 6 鋁合金型材（3 mm 厚）；8 low-E+12 A+8 中空鋼化超白玻璃；6 low-E+12 A+6 中空鋼化超白玻璃；6+1.14 pvb+6 mm 鋼化夾膠玻璃；3003-H 14 仿石材鋁單板（3 mm 厚）。

超白玻璃的選用，既增加了可見光的通透性，又大幅減少了玻璃的自爆程度，降低了后續(xù)維護更新的費用。

仿石材鋁板既體現(xiàn)了石材的莊重效果，同時避免了立面石材分格尺寸的規(guī)范限制，又減少了外立面材料的重量，從而降低鋼材使用量，降低造價。

幕墻自身重量的減輕，不僅可以直接降低幕墻造價，同時由于其對主體的反作用力要求降低，也提高了鋼結(jié)構(gòu)主體材料的優(yōu)化空間，有利于降低整體建筑造價。

3 幕墻設(shè)計主控要點

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

青島世界動車小鎮(zhèn)展覽館幕墻工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在保證結(jié)構(gòu)安全，滿足青島地區(qū)地震基本設(shè)防烈度 7 度的前提下，主要從以下方面優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。

（1）在滿足設(shè)計師及業(yè)主外立面玻璃分割尺寸不變的要求下，將玻璃由 12 low-E+12 A+10+1.52 pvb+8 中空鋼化夾膠超白玻璃優(yōu)化為一層 6 low-E+12 A+6 中空鋼化超白玻璃及二層 8 low-E+12 A+8 中空鋼化超白玻璃。

（2）通過在鋼結(jié)構(gòu)翼緣板間增加鋼板，作為幕墻雙支座受力支點，避免了在原鋼結(jié)構(gòu)上增加幕墻支撐鋼構(gòu)件，既保證了幕墻外觀效果，又減少了室內(nèi)精裝修的封修工程量及難度（見圖1）。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)翼緣板間增加鋼板作為幕墻受力構(gòu)件（mm）

（3）在玻璃優(yōu)化后的基礎(chǔ)上，優(yōu)化了鋁合金立柱的截面、壁厚設(shè)計，將原設(shè)計 180 系列鋁型材優(yōu)化為 140 系列斷橋隔熱鋁型材，在降低鋁型材含量基礎(chǔ)上，同時節(jié)約了鋁型材的開模費，提高了材料的供應(yīng)速度，加快了施工進度，降低了現(xiàn)場措施費及管理費。

（4）綜合考慮鋁合金橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，玻璃板面較大，為預(yù)防鋁橫梁產(chǎn)生側(cè)翻，不僅增加了螺栓固定數(shù)量，同時在玻璃下口、鋁合金立柱上增加鋁托，分擔橫梁受力（見圖2）。

圖2 鋁合金橫梁豎向剖面（mm）

3.2 節(jié)能設(shè)計

（1）鋁板幕墻內(nèi)側(cè)保溫節(jié)能設(shè)計為薄抹灰系統(tǒng)，保溫巖棉的密度、厚度、憎水率、選型滿足設(shè)計院《建筑節(jié)能設(shè)計報告書》要求。該保溫系統(tǒng)有效降低了保溫棉長期使用后的脫落現(xiàn)象，從而降低了后續(xù)維護更新的費用。

（2）玻璃幕墻為豎明橫隱半隱框幕墻，選用穿條式隔熱鋁型材，低輻射雙銀 Low-E 中空玻璃，既具有優(yōu)異的隔熱效果又有良好的透光性。

3.3 防水節(jié)點設(shè)計

（1）由于本項目一層結(jié)構(gòu)未設(shè)置 200 mm 高擋水反坎，因此幕墻底口封修成為防水節(jié)點的關(guān)鍵部位。通過 1.5 mm 鍍鋅鐵皮將結(jié)構(gòu)與幕墻橫梁連接并打膠密封，并在外側(cè)設(shè)置收口鋁板，形成雙層防水體系（見圖3）。

圖3 玻璃幕墻側(cè)向與結(jié)構(gòu)間增加封修鋼板防水（mm）

（2）玻璃幕墻與兩側(cè)轉(zhuǎn)角收邊墻體，采用 1.5 mm 鍍鋅鐵皮將結(jié)構(gòu)與幕墻立柱連接并打膠密封，墻體保溫一體板在封修鐵皮外側(cè)施工，并打膠密封，形成雙層防水體系。

（3）LED 屏幕頂部鋁板幕墻，為防止雨水滲漏對內(nèi)部設(shè)備的損壞，采用 1.5 mm 鍍鋅鋼板將結(jié)構(gòu)與幕墻鋼架連接并打膠密封，鐵皮上方再施工鋁板幕墻，并打膠密封，形成雙層防水體系（見圖4）。

圖4 LED 屏頂部與鋁板間增加封修鋼板防水（mm）

4 結(jié) 語

青島世界動車小鎮(zhèn)展覽館幕墻工程的設(shè)計及施工過程，充分體現(xiàn)了幕墻設(shè)計提前介入的重要性。在滿足功能、概算的前提下，提早介入深化節(jié)點，不僅為后期施工奠定了良好基礎(chǔ)，還大幅減少了施工過程中設(shè)計變更的工作。

鋼結(jié)構(gòu)+幕墻的應(yīng)用模式，如果幕墻立柱受力鋼構(gòu)件在鋼結(jié)構(gòu)制作加工時同步在構(gòu)件廠施工，直接成型運至現(xiàn)場吊裝，既減少焊接工作量，減少質(zhì)量隱患，也加快了幕墻工程進度。