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    【論文原創精選0310】長沙宜家購物中心幕墻工程設計解析

    作者:幕墻工程網 時間:2022-03-10 22:28:47

    作者:中建深圳裝飾有限公司   朱小紅、焦建峰、梁  鵬


    【摘   要】:宜家購物中心是宜家集團在中國落地的第一個城市商業綜合體,集家居、百貨、超市、家電、餐飲、娛樂影院于一體,旨在打造全新的城市生活體驗。長沙宜家購物中心項目幕墻系統主要包含波紋板幕墻、玻璃幕墻、鋁拉網幕墻等,本文以該項目為例,對該幕墻工程從其外觀效果、幕墻種類、主要系統及方案設計等方面進行研究解析。探討我國現階段購物中心的幕墻工程設計策略。
    【關鍵詞】:長沙宜家購物中心、幕墻系統、波紋板幕墻、玻璃幕墻、鋁拉網幕墻



      一、前言

      長沙宜家購物中心項目坐落于長沙市岳麓區洋湖路,毗鄰洋湖濕地公園,是繼無錫、北京和武漢三個薈聚中心之后在中國市場所投資的第四個項目,總投資額約40億元,總建筑面積約40萬平方米,該項目是集薈聚(LIVAT)購物中心、宜家家居、蘊含宜家理念的創意辦公/公寓于一體的綜合體項目,也是宜家集團在中國落地的第一個城市商業綜合體,包含來自國內外時尚、餐飲、各類休閑娛樂與運動服務以及豐富的兒童業態,將為長沙及周邊人民帶來耳目一新的一站式聚會、購物、辦公及居住體驗。

      二、工程簡介

      長沙宜家購物中心項目色彩以白色和木色為主,配以少量綠色調的色彩。白色波紋鋁板和深木色鋁板材質搭配出層次分明、體量感強的建筑形象。木紋的“暖色調”與少許藍、綠色調的搭配,形成既能充分體現長沙市現代建筑的魅力與活力,又能營造出溫馨、浪漫、歡快氛圍的城市綜合景觀。

      在幕墻外飾上,鋁板和玻璃的結合,玻璃采用超白玻,凸出體量虛實對比,使建筑更具現代性和藝術性。開窗考慮節能、通風、消防等因素,結合造型設計。

      局部采用彩色鋁板,與木紋鋁板和白色鋁板形成對比,在立面上產生了活潑而有序的點綴,營造出更為活躍的現代商業氛圍。

    圖1 北主入口效果圖

      1 、主要系統簡介

      1.1 波紋板幕墻

      框架式金屬板幕墻系統,表面為氟碳噴涂(包括收邊型材的外露面),采用熱浸鍍鋅鋼立柱為主受力桿件。面板采用氟碳噴涂的鋁合金波紋板,通過螺釘的形式固定到幕墻龍骨上,螺釘定制為白色316不銹鋼材質螺釘,并在螺釘下方添加EPDM防水墊片。

      鋁合金波紋板采用鋁鎂錳合金薄板軋制而成,其橫斷面呈波浪形,巧妙合理地設計其波峰與波谷之間的間距和峰谷高度,使鋁鎂錳合金板的力學性能達到最佳狀態,抗風性能比老產品提高兩倍以上;同時又兼顧鋼結構造型的簡潔、美觀與大方。鋁合金波紋板系統獨具典型的正弦波流暢線條,能呈現出復雜而精致的奇特效果。

    圖2 波紋板外立面完成效果

    圖3 波紋板外立面局部放大

    圖4 波紋板立面節點圖

      1.2 主入口大跨度豎明橫隱玻璃幕墻

      框架式玻璃幕墻系統,主入口的大跨度玻璃幕墻為豎明橫隱,采用熱浸鍍鋅鋼立柱為主受力桿件,立柱表面外包鋁合金型材。室內可見部位的型材表面處理為粉末噴涂,室外可見部位的型材表面處理為氟碳噴涂,不可見部位型材表面處理為陽極氧化。

    圖5 北入口玻璃幕墻完工效果

    圖6 框架式玻璃幕墻系統節點

      1.3 停車樓鋁拉網幕墻

      框架式鋁拉網幕墻系統,鋁拉網有五種顏色,使得停車樓整體色彩更加生動,板塊采用鋁型材的豎框及橫框,帶有鋁型材裝飾翼,表面粉末噴涂木紋轉印。

    圖7 鋁拉網幕墻模型效果

    圖8 鋁拉網幕墻節點圖紙

      1.4 雨篷

      本項目有兩種雨篷形式:

      雨篷一:雨篷懸4 ~ 5.3 米,內側設   排水溝,外側為鋁板包覆,由結構鋼  梁進行支撐。                                   

      雨篷二:夾膠玻璃雨篷懸挑約1米,由變截面T型鋼龍骨進行支撐。

      2.1 采光頂系統介紹

      長沙宜家購物中心項目主體為大型購物商場,檔次高端。商場中央頂部采光頂面積大、數量多(如下圖所示),且要求具有較高的功能性和精美的外觀,是該項目系統設計的重難點之一。

    圖9 長沙宜家屋面模型效果圖

      采光頂外形輪廓為弧形,中間頂部為最高點,逐漸向兩側降低形成一定排水坡度,基于這個造型,沿著屋面弧形輪廓,共有大大小小13個采光頂。

      該項目采光頂采用半隱框玻璃系統,玻璃選用8mm鋼化(Low-E)+12A+6mm半鋼化+1.52pvb+6mm半鋼化中空夾膠玻璃。對于該系統龍骨材料的選擇,考慮采光頂施工恰逢雨季,為滿足夏季施工盡快閉水的要求,同時保證龍骨截面輕盈美觀,該系統主次龍骨均采用噴涂鋁合金型材。

      2.2、系統介紹:主龍骨受力分析

      如下圖剖面,采光頂一側玻璃面與地面夾角為15°,另一側與地面夾角為30°,形成兩個自然排水坡度。頂部弧形位置玻璃考慮折線拼接,龍骨沿著弧線輪廓的放線方向進行布置。經綜合考慮,主龍骨截面175×70mm,次龍骨截面80×70mm,主龍骨布置的方向垂直于圖示剖面方向。

    圖10 長沙宜家屋面采光頂剖面圖

    圖11 主龍骨重力分析圖

      主龍骨跨度為4m,經結構計算校核,重力荷載在龍骨在弱軸方向(沿著坡度的方向)有一個分力G2,在G2作用下主龍骨會出現剛度不足的情況,尤其在龍骨跨中的位置位移量難以控制。如何在不改變龍骨截面的情況下解決此問題,成為該系統設計的關鍵所在。

      2.3 系統介紹:受力體系

      如右圖龍骨布置圖所示,1、2號龍骨為主龍骨,3號龍骨為次龍骨。主龍骨跨度4米,為解決龍骨剛度不足的問題,針對性采取以下措施:

      1號龍骨:底部存在通長鋼梁,可跨中增加支點,使支點間距變為2米,見左圖標示處;2號龍骨:支點間距4m,跨中位置通過3號龍骨與1號龍骨進行拉接,解決2號龍骨度不足的情況;                          

      3號龍骨:既作為采光頂次龍骨又作為相鄰2號主龍骨的拉接龍骨,長度1m。兩端通過角鋁與兩側立柱可靠連接,充當拉桿作用。

    圖12 采光頂龍骨布置圖

      采取以上措施,巧妙地通過合理改變受力體系的方式來解決龍骨剛度不足的問題,避免增加龍骨截面及厚度。

      2.4 系統介紹:節點設計

      主龍骨底部存在對應鋼梁,在跨中位置增加支點加以固定,以解決主龍骨剛度問題,連接節點見下圖:

    圖13 采光頂主龍骨跨中增加支點節點圖(右側為1-1剖面)

      主龍骨跨中位置通過橫梁拉接節點,使用6mm厚鋁合金角碼進行螺栓連接,解決主龍骨剛度問題,連接節點見下圖(采光頂次龍骨拉接節點圖):

    圖14 采光頂次龍骨拉接節點圖(右側為2-2剖面)

      2.5 系統介紹:優點分析

      與常規系統相比,本方案具有以下特點和優點:

      1.該采光頂龍骨跨度較大,為保證采光頂的通透度及室內觀感舒適度,龍骨體系仍選用鋁合金系統,且截面大小進行控制。

      2.在龍骨計算校核剛度不足的情況下,沒有一味遵循經驗采用增加龍骨截面的方式來解決問題,而是考慮整體體系受力,利用現有條件,通過改變連接措施進行解決,既降低了材料成本,同時保證了外觀效果,達到雙贏。

      3.采用鋁合金龍骨系統簡化施工工藝,避免現場高空焊接,施工質量能得到有效保證。

      2.6 15#采光頂方案設計

    圖15 15#采光頂平面圖

    圖16 常規框架式采光頂節點圖

      對整個采光頂的建筑效果和構造進行分析,我們從外觀、合理性、現場施工三個角度切入,積極推動施工方案優化。

     ?。?)15#采光頂設計為拱形,立面三角形玻璃在重力方向會向下墜,玻璃面板下端較難設置托塊,解決承重問題成為設計重點。

    圖17 玻璃受自重影響分析

     ?。?)15#采光頂設計的外形效果是由折線拼接成雙曲面效果,如果折線僅為一條單線,在采光頂分格斷縫位置可以實現順滑拼接。

      而常規框架式采光頂玻璃幕墻系統,幕墻龍骨有一定截面高度,在采光頂分格斷縫位置,幕墻龍骨拼接扭轉處施工質量無法保證。

    圖18 常規框架式采光頂龍骨布置模型效果

     ?。?)如采用常規框架式采光頂方案,幕墻龍骨在分格斷縫處均被打斷不能通長布置,需要每根龍骨均設置兩個與主體鋼結構連接的轉接件。轉接件數量較多,且外觀可視,影響室內效果。

      我們經過深入分析和討論,認為本項目15#采光頂更適合采用圓盤夾具系統。該系統具有安裝簡便,可調節,外觀效果更通透等優勢,獲得業主、設計院以及顧問認可。

    圖19 常規框架式采光頂龍骨整體模型效果

    圖20 圓盤夾具方案龍骨整體模型效果

    圖21 圓盤夾具實物照片

    圖22 采光頂部分玻璃安裝照片

    圖23  15#采光頂施工過程照片


      三、總結

      隨著人們日益增長的對美好事物的需求,越來越多的富有特色的建筑如雨后春筍般冒出來,幕墻設計工作的難度也將登上一個新臺階。如何控制好建筑的造型,達到建筑師的預想,如何讓設計工作更高、更好、更快,成了幕墻設計師迫切需要思考的命題。本文對長沙宜家購物中心項目重難點系統作了簡單的分析總結,旨在能給予一些參考。

    (文章版權歸作者所有)
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