本文摘自：《建筑幕墻創(chuàng)新與發(fā)展》未經(jīng)許可不得轉(zhuǎn)載
明發(fā)新城金融大廈(S02地塊)A棟位于南京市江北新城浦口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、緯七路長江隧道北出口處，浦口大道西側(cè)，新浦路南側(cè)。工程地上建筑總面積68502.3平方米;地上34層，1層層高8.4米、2-34層層高4.2米，建筑高度160.15米(幕墻高度)。新城金融大廈是一座5A級的現(xiàn)代辦公建筑，大面采用三角寶石形單元玻璃幕墻，造型獨(dú)特、現(xiàn)代，以挺拔的姿態(tài)矗立在長江的北側(cè)。作為南京江北國家級新區(qū)的標(biāo)志性建筑，本工程的建成，將會(huì)在南京江北新區(qū)的發(fā)展和崛起中先拔頭籌 (圖1、圖2)。
圖1明發(fā)新城金融大廈效果
圖2明發(fā)新城金融大廈完工照片
1.幕墻工程概況
明發(fā)新城金融大廈(S02地塊)A棟沒有裙房，建筑平面為弧線三角形，幕墻形式主要有3種。
A系統(tǒng)：寶石形單元玻璃幕墻，用于建筑的2層-頂層;(圖3、圖4)
B系統(tǒng)：大跨度鋼鋁結(jié)合框架玻璃幕墻，外帶傾斜上大下小的梯形線條，用于建筑的1層(圖5、圖6);
C系統(tǒng)：寶石椎體雨篷，用于建筑三個(gè)立面主入口處。(圖5、圖6)
建筑外立面（詞條“建筑外立面”由行業(yè)大百科提供）幕墻總面積約為38000平方米，其中三角寶石形單元玻璃板塊3024塊，單元幕墻面積約為36000平方米。
圖3三角寶石形單元板塊效果
圖4三角寶石形單元板塊照片
圖5 B系統(tǒng)框架幕墻及寶石椎體雨篷效果
圖6 B系統(tǒng)框架幕墻及寶石椎體雨篷效果
2.三角寶石形單元幕墻設(shè)計(jì)
2.1單元幕墻平面分格及分格優(yōu)化
明發(fā)新城金融大廈主樓單元幕墻平面基本是正三角形。三角形的三個(gè)邊采用大半徑圓弧，圓弧半徑為79.575米;三角形的三個(gè)頂點(diǎn)采用小半徑圓弧，圓弧半徑為10.607米;6段圓弧連續(xù)相切組成幕墻的平面輪廓。大圓弧單元板塊每層共12跨軸線， 60個(gè)單元板塊;小圓弧單元板塊每層共3跨軸線， 24個(gè)單元板塊;每層共計(jì)84個(gè)單元板塊。(圖7)。大圓弧和小圓弧弧線相切，切點(diǎn)作為大小圓弧單元板塊區(qū)段的分縫點(diǎn)，切點(diǎn)接口處通過單元公立柱（詞條“立柱”由行業(yè)大百科提供）對插腿的角度調(diào)整進(jìn)行銜接。
圖7 單元板塊平面分布圖
大圓弧單元板塊標(biāo)準(zhǔn)分格寬度為2017mm，小圓弧單元板塊標(biāo)準(zhǔn)寬度分格為1944mm，板塊高度4200mm。為保證大小圓弧單元型材的通用性及建筑效果的統(tǒng)一，單元板塊的平面輪廓投影設(shè)計(jì)為直角三角形，三角形的銳角角度統(tǒng)一為19.2度，鈍角角度統(tǒng)一為70.8度。(圖8)。經(jīng)過大小圓弧單元板塊的分格協(xié)調(diào)及優(yōu)化，兩種寶石形單元板塊的型材模圖設(shè)計(jì)，除單元立柱角度有所區(qū)別外，其余單元橫梁、玻璃橫梁、鋁板橫梁、對角線立柱、外挑立柱等型材截面完全相同，減少型材開模量。
圖8大小圓弧單元板塊平面定位圖
2.2單元板塊造型設(shè)計(jì)及型材優(yōu)化
三角寶石形單元板塊的造型設(shè)計(jì)，采用在平面單元的基礎(chǔ)上，首從對角線將矩形立面分格成兩個(gè)直角三角形;然后將板塊的右下角向外拉伸，形成三角椎體，三角椎體的正面玻璃和水平面成傾斜角度，椎體的側(cè)面鋁板和水平面成垂直90度;最后將板塊的右上角向外拉伸，形成倒三角椎體，倒三角椎體的正面玻璃和水平面成垂直90度，椎體的側(cè)面鋁板和水平面成傾斜角度。經(jīng)過兩次外挑，最終一個(gè)矩形的單元板塊被分割成了6個(gè)三角形的面，形成三角寶石形的造型。(圖9、圖10)。
圖9 大圓弧單元板塊三維輪廓圖 圖10 小圓弧單元板塊三維輪廓圖
豎直面玻璃及鋁板的橫梁采用矩形截面，傾斜面玻璃及鋁板的橫梁采用平行四邊形截面。按照大小圓弧各面的定位角度，鋁型材開模優(yōu)化設(shè)計(jì)中，對橫梁的截面及連接槽鋁等，進(jìn)行了諸多優(yōu)化設(shè)計(jì)。如板塊右側(cè)豎直鋁板面的鋁板橫梁連接槽鋁，大圓弧板塊槽鋁底面角度為81.34度，小圓弧板塊槽鋁底面角度為81.1度，如果按兩個(gè)角度開兩個(gè)模具，兩型材角度差只有0.24度，組裝時(shí)很難區(qū)分，故開模時(shí)考慮裝配間隙滿足的情況下，按81.22度統(tǒng)一開模，減少模具數(shù)量，簡化組裝時(shí)的型材識(shí)別難度。同樣，傾斜面的玻璃橫梁等也按角度協(xié)調(diào)統(tǒng)一進(jìn)行優(yōu)化開模。
2.3單元板塊做法設(shè)計(jì)
單元板塊采用防水（詞條“防水”由行業(yè)大百科提供）成熟的橫滑式防水設(shè)計(jì)。單元橫梁排水采用錯(cuò)層排水，增強(qiáng)板塊十字接縫處對插腔體的水密和氣密性。建筑平面的6段圓弧相切組成，板塊設(shè)計(jì)采用折線板塊拼圓弧的設(shè)計(jì)思路，降低板塊的加工和組裝難度。板塊造型外挑，防水面設(shè)計(jì)在板塊的后輪廓線，采用三膠條兩等壓腔體的設(shè)計(jì)思路。板塊正面兩三角形采用玻璃，頂?shù)變蓚�(gè)三角形采用鋁板封頂?shù)�，右�?cè)豎向三角形面外側(cè)采用穿孔鋁板，內(nèi)側(cè)采用梯形鋁板內(nèi)平開窗，對角線處傾斜三角形面采用固定鋁板。單元板塊單元對插橫剖做法見(圖11)、單元板塊對角線斜立柱橫剖做法見(圖12)、單元板塊玻璃豎剖做法見(圖13)、單元板塊鋁板豎剖做法見(圖14)、單元板塊組裝完照片見(圖15、圖16)。單元板塊面板玻璃采用8(均質(zhì))+12A+6雙銀Low-e中空鋼化玻璃，鋁板采用3mm厚氟碳噴涂鋁單板。單元板塊的層間防火采用1.5毫米厚鍍鋅鋼板襯100厚防火巖棉、縫口打防火密封膠的做法，本工程三角挑出，鍍鋅鋼板及防火巖棉一直伸到三角挑出面板的橫梁部位，保證防火的可靠性。
圖11 單元板塊單元對插橫剖做法
圖12 單元板塊對角線斜立柱橫剖做法
圖13 單元板塊玻璃豎剖做法
圖14 單元板塊鋁板豎剖做法
圖15 單元板塊成型內(nèi)側(cè)照片
圖16單元板塊成型外側(cè)照片
2.4內(nèi)置開啟窗及隱藏式合頁（詞條“合頁”由行業(yè)大百科提供）、執(zhí)手設(shè)計(jì)
本工程采用穿孔板（詞條“穿孔板”由行業(yè)大百科提供）后內(nèi)置開啟窗。開啟窗位于單元板塊右側(cè)豎直三角形面，外側(cè)為穿孔鋁板，內(nèi)側(cè)為梯形鋁板內(nèi)平開窗。采用外穿孔鋁板、內(nèi)平開窗有幾個(gè)好處，首先，外立面不會(huì)看到開啟窗，外立面三角寶石形效果完整、整潔;其次，窗戶內(nèi)開安全、避免有些工程開啟窗意外掉落的安全隱患;最后，窗戶外側(cè)采用8毫米直徑的穿孔鋁板、有一定的防塵遮陽效果，同時(shí)下大雨有一定的遮擋、對開啟窗的防水有利。開啟窗外側(cè)穿孔鋁板采用3毫米厚、雙面氟碳噴涂鋁板，鋁板開啟扇內(nèi)側(cè)鋁板采用2毫米粉末噴涂鋁板，開啟扇外側(cè)鋁板采用2.5毫米厚氟碳噴涂鋁板。梯形內(nèi)平開窗高度2076mm，梯形底邊443mm，梯形頂邊127mm，是一個(gè)直角梯形內(nèi)平開窗。由于開啟窗頂邊寬度只有127mm，無法采用不銹鋼鉸鏈（詞條“鉸鏈”由行業(yè)大百科提供），最終設(shè)計(jì)采用在梯形直角邊安裝合頁，梯形斜邊采用四點(diǎn)鎖。按建筑效果要求，合頁不能外露，普通內(nèi)開窗合頁不能滿足要求，故對合頁進(jìn)行了單獨(dú)開模。同樣，按效果要求，普通的開啟執(zhí)手凸出開啟扇面、影響效果，最終采用和和扇面相平的隱藏式執(zhí)手。(圖17、圖18)。內(nèi)開窗防水設(shè)計(jì)中，除正常排水口設(shè)計(jì)及中部防水膠條外，對外側(cè)膠條采用了雙腔設(shè)計(jì)，大大提高開啟的防水性。
圖17 梯形內(nèi)平開窗開啟照片
圖18梯形內(nèi)平開窗關(guān)閉照片
2.5單元百葉窗設(shè)計(jì)
建筑的11層和23層是避難及設(shè)備層，該層的部分單元板塊設(shè)計(jì)有通風(fēng)百葉，為保證外立面效果的協(xié)調(diào)，板塊外側(cè)表面采用玻璃百葉，板塊內(nèi)側(cè)采用鋁合金（詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供）防水百葉。按照單元板塊的造型，板塊內(nèi)側(cè)鋁合金百葉采用倒三角形及梯形組框，型材設(shè)計(jì)中，考慮型材的通用性，對大小圓弧單元板塊的角度接近的百葉框進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和統(tǒng)一、減少開模量，方便百葉框組框。(圖19、圖20)。外側(cè)玻璃百葉采用12+1.52PVB（詞條“PVB”由行業(yè)大百科提供）+12透明鋼化夾膠玻璃。由于外側(cè)采用間隔的玻璃百葉、沒有防水功能，水會(huì)進(jìn)入單元內(nèi)部被內(nèi)側(cè)鋁合金防雨百葉遮擋，故在三角寶石形百葉單元的的底部三角形踏板處，設(shè)計(jì)有條形的穿孔，將進(jìn)入的水從板塊底部排出。百葉單元需要通風(fēng)換氣，故穿孔鋁板后沒有開啟窗，采用穿孔鋁板露空通風(fēng)處理。
圖19 百葉單元三維圖
圖20 百葉單元安裝照片
2.6女兒墻處單元掛件的協(xié)調(diào)
工程大面主體結(jié)構(gòu)為小梁外挑、混凝土柱退后，單元的埋件及掛座采用結(jié)構(gòu)梁頂面面埋的形式，方便單元板塊掛板、調(diào)節(jié)及收口板塊的安裝。但在建筑的頂部及架空層部位，原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的女兒墻和結(jié)構(gòu)外側(cè)相平，這樣面埋就無法實(shí)現(xiàn)、要用側(cè)埋，對板塊的編號歸類及收口掛板造成一定難度，施工設(shè)計(jì)中，經(jīng)和設(shè)計(jì)院協(xié)調(diào)，將女兒墻退后，仍然采用面埋的形式，簡化了板塊的編號歸類，保證了板塊掛裝的統(tǒng)一性。(圖21、圖22)。
圖21 大面板塊面埋掛接照片
圖22女兒墻處板塊掛接照片
3.一層框架幕墻設(shè)計(jì)
1層層高8.4米，同主樓一樣，采用豎明橫隱框架玻璃幕墻。一層幕墻寬度分格和主樓單元板塊對應(yīng)、分格尺寸一樣，最大玻璃分格2017*3950mm，玻璃配置采用10(L雙銀OW-E 均質(zhì))+ 12A+10中空鋼化玻璃。由于層高較大，立柱采用鋁包鋼、鋼鋁結(jié)合的做法，鋼立柱采用300*100*10*10鍍鋅鋼立柱(圖23)。為保證和主樓效果的協(xié)調(diào)，豎向明框線條平面傾斜的角度采用和主樓單元三角挑出角度相同、上下對應(yīng)，線條采用上大下小，頂部外挑622mm、底部外挑200mm，側(cè)面投影為梯形。為提高線條利用率，施工時(shí)開了一個(gè)整體模具，將側(cè)面投影為矩形的型材一切二，形成兩個(gè)梯形的型材線條，減少型材浪費(fèi)(圖24)。
圖23 一層框架幕墻橫剖節(jié)點(diǎn)做法
圖24 一層框架幕墻梯形線條照片
4.寶石椎體雨篷設(shè)計(jì)
雨篷位于建筑三個(gè)大圓弧面的入口部位。雨篷寬度16.32米，從立面外挑10.57米，雨篷支撐結(jié)構(gòu)：雨篷兩邊部各布置有一根200*350*16的箱型梁，箱型梁前端采用4根￠203*10的拉管固定在主體混凝土柱上，箱型梁后端根部固定在立面幕墻的弧形鋼梁上;在雨篷兩邊部的箱型梁之間，按雨篷頂部的椎體造型布置椎體圓管桁架進(jìn)行支撐，圓管桁架主管采用￠121*8、腹管采用￠70*6。
為保證和主樓與三角寶石形單元板塊的效果協(xié)調(diào)，雨篷頂部采用四角玻璃椎體及三角鋁板椎體組合。雨篷的底部，和頂部四角玻璃錐對應(yīng)采用穿孔不銹鋼板倒四角錐，和頂部三角鋁板錐對應(yīng)采用不銹鋼板倒三角錐。雨篷玻璃采用10+1.52PVB+10透明鋼化夾膠玻璃（詞條“夾膠玻璃”由行業(yè)大百科提供），鋁板采用3mm厚氟碳噴涂鋁單板，不銹鋼板采用2毫米厚拉絲不銹鋼板。雨篷頂部效果圖見(圖25)。雨篷頂部椎體節(jié)點(diǎn)做法見(圖26)。
圖25 雨篷頂部效果圖
圖26 雨篷頂部椎體節(jié)點(diǎn)做法
5.單元板塊加工
單元板塊的做法定型及大小圓弧板塊的型材優(yōu)化協(xié)調(diào)后，板塊的中心任務(wù)就到了型材及面板的加工和板塊的組裝。
首先，對于型材的開模，做法及型材設(shè)計(jì)完成后，由于加工及組裝的復(fù)雜性，在型材最終開模前，對板塊進(jìn)行了一比一的三維放樣，三維放樣包括型材的加工放樣和玻璃尺寸的加工放樣，檢查型材細(xì)節(jié)的干涉情況、加工可行性、密封可靠性、開模可行性等，以便對型材細(xì)節(jié)再次進(jìn)行優(yōu)化。(圖27、圖28)。
圖27 板塊整體三維放樣
圖28板塊龍骨三維放樣
其次，對型材進(jìn)行試加工。單元板塊的型材較多，由于板塊造型的特殊性，型材加工的形式比較復(fù)雜，有型材端頭雙向切割的角度(圖29)、有小于10度長剖口的斜角端頭(圖30)加工等。型材開模前，通過三維的實(shí)際放樣，將各種加工難度較大的型材加工圖從三維模型提出來，和公司板塊加工廠工藝人員進(jìn)行分析，按設(shè)備性能確定能實(shí)現(xiàn)加工的設(shè)備，對現(xiàn)有設(shè)備不能滿足加工的型材，會(huì)同設(shè)備廠家對設(shè)備進(jìn)行改造。通過三維的實(shí)際放樣，加工時(shí)將能在數(shù)控設(shè)備進(jìn)行加工的桿件（詞條“桿件”由行業(yè)大百科提供），將實(shí)際加工三維模型導(dǎo)入設(shè)備，直接生產(chǎn)加工程序，提高加工精度。
圖29 對角線中立柱雙向傾斜切割照片
圖30外挑立柱8.66度切割照片
然后，對板塊進(jìn)行試組裝及掛樣。組裝的精度主要取決于兩個(gè)方面，第一個(gè)是型材的加工精度，型材加工精度需要設(shè)備的加工調(diào)試和質(zhì)檢嚴(yán)格保證;第二個(gè)是板塊的組裝工藝，組裝工藝的重點(diǎn)是型材及面板的組裝順序及精度控制，通過試組裝，合理優(yōu)化組裝工藝，以保證板塊的安全性、防水密封性及尺寸精準(zhǔn)性。(圖31、圖32)。
圖31 單元板塊龍骨組裝完成照片
圖32單元板塊面板組裝完成照片
最后，通過物理性能試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。物理性能試驗(yàn)的檢測主要包括抗風(fēng)壓性能、水密性能、氣密性能、平面內(nèi)變形性（詞條“變形性”由行業(yè)大百科提供）能�？癸L(fēng)壓性能取決于型材截面的大小設(shè)計(jì)、面板厚度設(shè)計(jì)、面板及龍骨連接設(shè)計(jì)、掛件設(shè)計(jì)及埋件設(shè)計(jì)等，在型材開模前經(jīng)過結(jié)構(gòu)計(jì)算已能保證;平面內(nèi)變形性能面板連接的構(gòu)造設(shè)計(jì)、骨架連接的構(gòu)造設(shè)計(jì)等，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)均已保證。所以，物理性能檢測的重點(diǎn)是板塊的水密和氣密性能，比較薄弱的部位包括開啟窗部位、型材拼接部位、面板拼接部位等。經(jīng)過在江蘇省檢測中心的進(jìn)行的4*2、8個(gè)單元板塊的試驗(yàn)檢測，單元板塊達(dá)到了各項(xiàng)性能要求，一次通過。
6.單元板塊吊裝（詞條“吊裝”由行業(yè)大百科提供）
經(jīng)過型材模圖的優(yōu)化、型材試加工、板塊試組裝、物理性能的檢測及加工組裝工藝的優(yōu)化，單元板塊已可以進(jìn)行大批量的加工和現(xiàn)場吊裝了。
按照工程的實(shí)際情況，單元板塊采用在建筑頂部架設(shè)單軌吊進(jìn)行吊裝(圖33)。本工程高度160米，高度不是太高，吊裝時(shí)未采用進(jìn)樓層轉(zhuǎn)運(yùn)吊裝的方式，采用板塊一次起吊進(jìn)行安裝，提高安裝效率。
按現(xiàn)場塔吊和施工電梯的部位，共設(shè)計(jì)安裝有三個(gè)板塊起吊點(diǎn)（詞條“吊點(diǎn)”由行業(yè)大百科提供），起吊點(diǎn)部位將起吊導(dǎo)向鋼絲繩上下拉緊(圖34)，避免板塊吊裝中受風(fēng)等因素的擺動(dòng)。板塊起吊采用架設(shè)在樓頂?shù)?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行豎向起吊(圖35)，起吊到達(dá)安裝樓層后，換勾到單軌吊上的電動(dòng)葫蘆，進(jìn)行水平移動(dòng)及安裝(圖36)。
收口單元設(shè)計(jì)在施工電梯處，采用3塊留空，2+1安裝的收口方式。
圖33 頂部單軌吊照片
圖34板塊從起吊點(diǎn)準(zhǔn)備起吊照片
圖35 板塊起吊照片
圖36板塊安裝照片
經(jīng)過幾個(gè)月的優(yōu)化、開模、試模、試加工、試組裝及物理性能試驗(yàn)等前期細(xì)致的準(zhǔn)備，單元板塊的現(xiàn)場吊裝快速并順利。從6月份開始吊裝，到11月初基本完工，3024個(gè)三角寶石形單元板塊安裝完成，建筑初具雛形。
7.結(jié)束語
經(jīng)過近一年的艱苦努力，明發(fā)新城金融大廈(S02地塊)A棟幕墻工程于2016年10月完工(圖37、圖38)。作為工程的參建者，對在設(shè)計(jì)和施工中給予我公司大力支持和幫助的有關(guān)單位，表示深深的感謝及真誠的敬意!
圖37 建成后的明發(fā)新城金融大廈
圖38 建成后的明發(fā)新城金融大廈
作為南京江北新區(qū)的大型地標(biāo)性建筑，本工程的建成，必將在江北新區(qū)的崛起中上留下濃墨重彩的一筆!
