1 引言
幕墻作為建筑的外飾層,如何實現(xiàn)建筑創(chuàng)意甚至如何將建筑的語言表達的更加透徹,已經(jīng)是許多幕墻公司必須面臨的問題。
現(xiàn)有建筑造型已經(jīng)呈現(xiàn)多元化的發(fā)展方向,一些新派建筑師不滿足于設(shè)計中規(guī)中矩的建筑形式,許多極富視覺沖擊力的建筑越來越多的呈現(xiàn)在我們面前。曲面(詞條“曲面”由行業(yè)大百科提供)建筑,特別是雙曲面的建筑造型越來越多的應(yīng)用在許多國內(nèi)外建筑造型中。以往只是作為建筑造型中的個別單體,現(xiàn)在已經(jīng)大范圍的應(yīng)用到整個建筑造型中。新型的計算機技術(shù)已經(jīng)完全可以滿足幕墻的造型設(shè)計需要。
1.1 工程概況:
濰坊魯臺經(jīng)貿(mào)中心-會展中心位于濰坊市城區(qū)西部,項目分為展覽中心和會議中心、固定(詞條“固定”由行業(yè)大百科提供)展廳及地下室等幾部分。建成后將舉辦綜合大型展覽、會議、濰坊市政治協(xié)商會議、濰坊市人民代表大會等。工程主體包括10個3888 m²展廳,一個1000人會議廳及一個1000人宴會廳,以及一定數(shù)量的中小型會議室、洽談室、大型公共餐廳、小商業(yè)等。建筑面積:119.950m²,建筑輪廓為:東西向?qū)?60m,南北向長429m. 建筑高度40m。

濰坊魯臺經(jīng)貿(mào)中心-會展中心的建筑設(shè)計,由于使用功能的要求,使得結(jié)構(gòu)的跨度很大。建筑結(jié)構(gòu)形式采用了鋼筋混凝土(詞條“鋼筋混凝土”由行業(yè)大百科提供)框架剪力墻結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)形式的受力體系。建筑形體設(shè)計靈感源于海中的巖石,魯臺經(jīng)貿(mào)中心-會展中心猶如矗立海中的兩塊巖石,承載著兩岸繁榮的商貿(mào)活動,展現(xiàn)了悠久的中華文明。整體建筑效果見下圖示意:(如圖1.1)
整個建筑的外立面是由不規(guī)則的雙曲面構(gòu)成,建筑頂部和立面采用金屬板和玻璃材料組成,海巖的效果由多片4毫米厚的菱形白色鋁合金板組成,整體造型好像浪花拍打著海巖,夜晚加上燈光的襯托,更加晶瑩、斑斕,富有動感。 (如圖1.2)

1.2 工程特點:
本工程幕墻部分幾乎全部是由菱形鋁合金(詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供)板拼成的曲面,幕墻與金屬屋面的相交部分是由菱形鋁合金(詞條“合金”由行業(yè)大百科提供)板拼成的雙曲面。如何控制好建筑的造型,實現(xiàn)建筑師的預(yù)想,是工程的關(guān)鍵。以往常規(guī)的圖紙表述方式:平面圖、立面圖、剖面圖不能準(zhǔn)確表達異型幕墻(詞條“異型幕墻”由行業(yè)大百科提供)的要求。
由于外部的建筑造型所致,該項目的金屬屋面部分與建筑幕墻部分沒有一個明確的分界線。如果標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分就是與水平面大于75°的為建筑幕墻,小于75°的為屋面。幕墻與屋面從節(jié)點設(shè)計到強度計算以及材料的使用,都有著很大的差異。為確保項目的安全性能和使用性能,我們在設(shè)計中根據(jù)本工程項目的實際情況進行整體設(shè)計,不論是幕墻還是屋面將其有機地結(jié)合在一起,綜合考慮技術(shù)指標(biāo)。
2 異型金屬屋面和幕墻的設(shè)計
2.1 金屬屋面系統(tǒng)的構(gòu)造
濰坊魯臺經(jīng)貿(mào)中心-會展中心是由展覽中心和會議中心兩棟相對獨立的建筑組成,建筑外觀均為三維異型曲面,外圍護立面幕墻系統(tǒng)造型復(fù)雜。整體外形是由多個不規(guī)則的雙曲面體形有機順滑的集合成一個不規(guī)則的異型體。主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架支撐系統(tǒng),其表面以排水天溝為界,頂部金屬屋面是厚度為0.9mm,高直立鎖邊,鋁鎂錳金屬屋面板;排水天溝以下的金屬幕墻部分是在鋁鎂錳金屬屋面板基礎(chǔ)上,安裝了由菱形鋁合金板拼成的雙曲面飾面板。
由于其體型和功能的要求,對金屬屋面和幕墻來說,其設(shè)計與施工的難度很大,必須結(jié)合實際工程情況采取特殊的、能夠適應(yīng)本項工程的結(jié)構(gòu),節(jié)點設(shè)計和施工工藝方案才能順利完成本項工程。本工程屋面系統(tǒng)的構(gòu)造如下:(自下而上)
主體支撐鋼結(jié)構(gòu);檁托,可進行雙向調(diào)整的連接機構(gòu);檁條,弧形方管; 穿孔壓型鋼板(厚度為0.5mm);無紡布;50mm吸音棉;防潮層,聚乙烯防潮隔層;隔聲層,玻璃纖維增強硅酸鈣板;防水板T型支座系統(tǒng);保溫層,100mm保溫棉;防水透氣膜;鋁鎂錳金屬屋面板,厚度為0.9mm,高直立鎖邊;轉(zhuǎn)接件,鋁合金材質(zhì)的連接裝置;弧形鋁支撐管,Φ40×3的弧形鋁管;轉(zhuǎn)接件,鋁合金材質(zhì)的連接裝置;面層鋁合金菱形裝飾板,厚度為4mm鋁板,表面按建筑要求的顏色進行氟碳噴涂(詞條“氟碳噴涂”由行業(yè)大百科提供)。(如圖2.1-2.1.2)

從節(jié)點圖中可以看出,本項目的金屬屋面部分的支承結(jié)構(gòu)(詞條“支承結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供)為分三層——主體支撐異型鋼(詞條“型鋼”由行業(yè)大百科提供)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),在此之外為鋼檁條,作為主結(jié)構(gòu)的次龍骨(詞條“龍骨”由行業(yè)大百科提供),屋面板等功能材料是依附在次龍骨之上的,第三層支承結(jié)構(gòu)是直立鎖邊金屬屋面板外部的弧形鋁管檁條,是最外層鋁板裝飾板的支撐結(jié)構(gòu)。(如圖2.1.3)
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作為山東省重點服務(wù)業(yè)項目的魯臺會展中心,是齊魯臺灣城的重要組成部分之一,由昌大建設(shè)集團開發(fā)建設(shè),包括展覽中心和會議中心兩部分,總建筑面積11.9萬平方米,總投資11.6億元。經(jīng)過兩年緊張施工建設(shè),魯臺