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金屬板對(duì)比混凝土板具有輕質(zhì)高強(qiáng)、高韌性的特點(diǎn)，故金屬屋面能夠?qū)崿F(xiàn)一些更新穎的建筑形式，多用于藝術(shù)館及機(jī)場(chǎng)高鐵站等現(xiàn)代化場(chǎng)館的圍護(hù)施工中。目前國(guó)內(nèi)的大型仿古類建筑使用金屬屋面的案例較少，下面我將分享一個(gè)仿古建筑項(xiàng)目金屬屋面的方案設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及大坡度屋面施工的思路，希望大家能夠喜歡。
項(xiàng)目簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)背景
項(xiàng)目簡(jiǎn)介：本次案例源于黃河非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目坐落于河南省洛陽(yáng)市古城路與龍門大道交界處，是省重點(diǎn)項(xiàng)目、市重點(diǎn)民生工程。本項(xiàng)目屋面總面積約3.6萬平方米，屋面防水等級(jí)為一級(jí)，包含非遺展示館、非遺書城、非遺學(xué)術(shù)交流中心三部分屋面。屋面結(jié)構(gòu)采用多層次的連續(xù)坡屋面形式，使得屋面整體造型跌宕起伏，象征著滾滾黃河奔流不息，黃河文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。本項(xiàng)目屋面具有超大坡度、整體連接、雙層椽檐口仿古的特點(diǎn)。
圖一 項(xiàng)目屋面效果圖
設(shè)計(jì)背景：本項(xiàng)目屋面建筑方案為同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)院李立教授團(tuán)隊(duì)所做，施工圖則由中國(guó)汽車工業(yè)工程有限公司進(jìn)行設(shè)計(jì)。李立教授團(tuán)隊(duì)在洛陽(yáng)享有很高的知名度，當(dāng)?shù)毓矆?chǎng)館類建筑大多采用李教授的設(shè)計(jì)方案，深受業(yè)主方信賴。我們五局鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)院進(jìn)行的是對(duì)施工圖二次深化工作，保證原有設(shè)計(jì)方案能夠完美落地。如何才能實(shí)現(xiàn)方案圖中的屋面目標(biāo)效果?讓我?guī)Т蠹易哌M(jìn)初步方案設(shè)計(jì)的過程。
屋面方案設(shè)計(jì)
▍1-入局
招標(biāo)（詞條“招標(biāo)”由行業(yè)大百科提供）清單方案分析，展現(xiàn)專業(yè)技術(shù)實(shí)力。
最初，在確定中標(biāo)后。針對(duì)招標(biāo)清單描述，經(jīng)我司設(shè)計(jì)人員分析，這套屋面方案既不能滿足建筑外觀設(shè)計(jì)，又存在成本浪費(fèi)的情況，還有嚴(yán)重的漏水隱患。因此，雖然此套方案造價(jià)低，但其并不具備應(yīng)用價(jià)值。因此我們判斷項(xiàng)目的屋面做法大概率可以進(jìn)行重大變更。
圖二 招標(biāo)清單方案分析
▍2-亂局
建筑效果沖突，方案階段陷入泥潭。
在祛除方案中不必要的成本項(xiàng)，補(bǔ)全了屋面的防水性能的工作完成后，完成了咱們屋面方案的第一次升級(jí)。但是依舊無法達(dá)到同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)院想要的建筑效果。同濟(jì)院對(duì)此套方案十分失望，進(jìn)而自行提供了一套屋面構(gòu)造做法。但是經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查，此方案單價(jià)約為2500元/㎡，業(yè)主方在金屬屋面單項(xiàng)上需追加約7000萬元，是我們投標(biāo)報(bào)價(jià)的數(shù)倍。因此，業(yè)主方也產(chǎn)生了猶豫的情緒，既不愿增加太多投入又不能否定李教授的封山之作，因此遲遲不能決斷。項(xiàng)目陷入了停滯階段。
圖三 同濟(jì)院與中汽院設(shè)計(jì)方案對(duì)比
▍3-破局
分析雙方?jīng)_突點(diǎn)，尋找優(yōu)解謀共贏。
在同濟(jì)院提供方案之后，我司設(shè)計(jì)人員針對(duì)所提方案進(jìn)行了仔細(xì)分析，我們得出兩個(gè)成本較高的原因：其一，體系本身必須采用一種國(guó)外進(jìn)口的保溫材料及其粘結(jié)劑（詞條“粘結(jié)劑”由行業(yè)大百科提供），在國(guó)內(nèi)屬于壟斷產(chǎn)品，價(jià)格奇高;其二，屋面選用“金屬和瓦”作為裝飾層實(shí)現(xiàn)仿古效果，成本較高。
以成本為突破口，我們對(duì)同濟(jì)院所提方案進(jìn)行了優(yōu)化。但考慮到建筑外觀要求，我們做出保留“和瓦”為最外層裝飾瓦的決定。同時(shí)設(shè)計(jì)抗風(fēng)夾及龍骨為和瓦提供固定結(jié)構(gòu)。下層構(gòu)造則以鋁（詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供）鎂錳金屬板、TPO防水卷材組成一級(jí)防水構(gòu)造，巖棉板為主要保溫隔熱層，輔以隔氣層、透汽層、持力層等，整個(gè)屋面共計(jì)12層。
新方案構(gòu)造層數(shù)量、材料種類是原方案的兩倍，但價(jià)格依然只有原方案的1/2。因此，我司所提方案十分受業(yè)主認(rèn)可。同時(shí)，本方案中所用到的鋁鎂錳材料、和瓦等材料也分別是汽車院和同濟(jì)院方案中的材料，因此兩所設(shè)計(jì)院也并沒有異議。
屋面建筑構(gòu)造方案在四方共同的認(rèn)可下，圓滿落地。這是和瓦第一次在非混凝土板等硬質(zhì)屋面的應(yīng)用，也是和瓦第一次在大面積屋面上的應(yīng)用。
圖四 最終屋面方案
項(xiàng)目實(shí)施效果及總結(jié)
圖五 書城南側(cè)航拍圖
圖六 展示館東側(cè)航拍圖
經(jīng)過方案優(yōu)化之后，屋面正式施工時(shí)順利進(jìn)行，最終以節(jié)省20%工期完成施工。
回顧本項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)過程，可以看到專業(yè)設(shè)計(jì)能力在項(xiàng)目中發(fā)揮著重要支撐和引領(lǐng)作用。只有憑借過硬的技術(shù)實(shí)力，專業(yè)公司設(shè)計(jì)院才能從后端走到前端;只有對(duì)行業(yè)、市場(chǎng)足夠貼合的設(shè)計(jì)方案，才能贏得業(yè)主、設(shè)計(jì)院、施工單位的肯定，才能真正把控項(xiàng)目的走向，助力項(xiàng)目?jī)?yōu)質(zhì)履約!
