淺談幕墻工程分格設(shè)計(jì)

王寶平

【摘要】分格圖是幕墻施工圖中分量最重的一部分，本文從一般常識(shí)、出材率、窗洞口、防火設(shè)計(jì)規(guī)范、其它分格方法等五方面并結(jié)合工程實(shí)例講解幕墻分格設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】幕墻;設(shè)計(jì);分格

一套完整的幕墻施工圖紙一般包括設(shè)計(jì)說明、立面分格圖、平面分格圖、剖面分格圖、大樣分格圖、節(jié)點(diǎn)詳圖等，其中一大部分是分格圖。幕墻分格一橫線一豎線看似簡(jiǎn)單，一個(gè)建筑外立面橫豎線分好實(shí)則很難，要考慮很多方面，設(shè)計(jì)規(guī)范、材料規(guī)格、材料強(qiáng)度剛度、室內(nèi)房間布置、防火分區(qū)，還要考慮建筑規(guī)劃效果、建筑風(fēng)格、美學(xué)等等。下面結(jié)合一些工程實(shí)例淺談一下幕墻工程分格設(shè)計(jì)。

1.一般常識(shí)

·橫線條（寬度＞高度）親切自然，豎線條（寬度＜高度）冷峻挺拔。一般大型場(chǎng)館、裙樓宜采用橫線條，塔樓宜采用豎線條分格，這個(gè)沒有定論，幕墻分格的首要原則是尊重建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖，以項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)的效果為準(zhǔn)。

·分格尺寸的大小應(yīng)保證幕墻的受力桿件與面板滿足強(qiáng)度、剛度的設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

·豎向分格線宜與室內(nèi)房間隔墻相對(duì)應(yīng)，同一分格板塊不能跨越兩個(gè)房間。

·從室內(nèi)地面量起0.9～1.1米處宜設(shè)置水平分格線，此高度是一般人雙手習(xí)慣性尋求支撐的位置。設(shè)計(jì)規(guī)范里對(duì)欄桿扶手的一般性要求為，樓梯欄桿高度0.9米，多層建筑臨空欄桿高度1.05米，高層建筑臨空欄桿高度1.1米。如果室內(nèi)設(shè)有欄桿，那么在1.1米高度設(shè)置橫梁與欄桿平齊；如果室內(nèi)不設(shè)欄桿，那么在1.1米高度設(shè)置橫梁，可以部分代替欄桿。

·從室內(nèi)地面量起1.5米左右不宜設(shè)置水平分格線，此高度為一般成年人的視線位置，此位置如設(shè)置橫梁會(huì)阻擋人的視線，盡量避免在1.5米高度設(shè)置分格線，尤其是大型場(chǎng)館、商業(yè)寫字樓。

·開啟扇宜設(shè)置在室內(nèi)地面0.9米以上、1.5米以下的位置。

·玻璃采光頂玻璃尺寸宜控制在2米以內(nèi)，防止玻璃下?lián)贤羲?/p>

·優(yōu)先選用0.6、1.2、1.8、2.4、3.6米這樣的可以滿足多重基本建筑模數(shù)的數(shù)值。比如1.2、2.4米是最常用的數(shù)值，它與玻璃原片的標(biāo)準(zhǔn)尺寸（2440×3660）、常用板材的標(biāo)準(zhǔn)尺寸（1220×2440）、常用建筑軸線間距相吻合，在你拿不定主意選不出合適的分格尺寸時(shí)，1.2米或許是最好的選擇。

說了這么多，還是舉個(gè)工程實(shí)例吧。某工程一幅幕墻整體寬度為4600，選擇水平四等分為1150×4，1150接近1200，玻璃原片尺寸為2440×3660，這樣可以提高玻璃利用率。另外，四等分便于設(shè)置開啟扇、鋁材用量也適中，因此選擇四等分。標(biāo)準(zhǔn)層4～13F層高為3900，對(duì)應(yīng)垂直分格為900+900+2100，第一個(gè)900起始高度為層高基準(zhǔn)線+200，因?yàn)槊總€(gè)樓層地面有200高的踢腳線，這樣第一個(gè)900分格頂線標(biāo)高是1100，正好與室內(nèi)欄桿平齊，室內(nèi)看起來協(xié)調(diào)。第二個(gè)900是開啟扇，開啟高度合適安全。

2.出材率

分格時(shí)材料的出材率與用量是應(yīng)該考慮的，對(duì)于框支承幕墻來說，鋁合金立柱間距在1000～1500之間，一般鋁材用量較適中，玻璃短邊設(shè)計(jì)為1200，出材率較高。對(duì)于點(diǎn)支承幕墻來說，玻璃長邊設(shè)計(jì)為3000，甚至3600，這樣吻合點(diǎn)式幕墻通透的效果，也有利于節(jié)省爪件。鋁板短邊設(shè)計(jì)為1200成本較低，常見鋁卷寬度為1250、1550，短邊1500的板要比1200的板單價(jià)貴上一些，所以設(shè)計(jì)鋁板寬度時(shí)優(yōu)先選擇接近1200的尺寸。石材短邊優(yōu)先選擇600或800的尺寸，600的板單價(jià)最便宜，盡量不要選擇兩邊同時(shí)超過800的尺寸，這屬于超大板，單價(jià)很貴，石材的長邊不宜超過2000，因?yàn)橐话慊◢弾r荒料的尺寸為800×2200。

舉個(gè)工程實(shí)例，某工程的東西立面，整幅幕墻大面是石材，中間一豎條是玻璃，石材部分寬度分格為十二等分，玻璃部分兩等分。標(biāo)準(zhǔn)層4～13F層高為3900，對(duì)應(yīng)垂直分格為1233+1233+1233+200，色帶是200高。石材分格為690×1233，一是為了滿足建筑設(shè)計(jì)的石材豎線條效果，二是石材兩邊不要同時(shí)超過800，控制成本。

某工程屋頂單層鋁板飄篷的頂面，屋頂飄篷平面整體是一個(gè)扇形，1.8°夾角的弧形軸線內(nèi)七等分，外弧為1179×7，內(nèi)弧為1048×7，為什么選擇七等分，而不選擇六等分呢，就是為了控制鋁板寬度在1200以內(nèi)，并接近1200，節(jié)約成本。

再看一個(gè)工程實(shí)例，某污水處理廠消化池的鋁塑板外裝，消化池主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)由三個(gè)半徑組成的圓弧線段繞中間軸線旋轉(zhuǎn)而成的蛋形構(gòu)筑物，上窄下寬。優(yōu)化后的水平分格方案是圓周方向48等分，形成豎向48條經(jīng)線，赤道位置最大水平分格為1800，兩極最小分格為400；豎向分格統(tǒng)一為1192。為什么會(huì)選用1192呢，鋁塑板寬度1220，減去兩個(gè)折邊20，加上一個(gè)12膠縫，正好是1192，這樣鋁塑板寬度方向不用改裁，極大地提高了板材出材率。

3.窗洞口

遇到窗洞口往往是分格時(shí)最頭疼的事，是以窗洞口為控制尺寸呢？還是先不管它趕哪兒算哪兒呢？首先，要分析整個(gè)建筑立面，如果整個(gè)立面以窗洞口為主，并規(guī)律分布，那就以窗洞口為控制尺寸來作分格，窗洞口的上下左右邊線定為關(guān)鍵分格線，或是窗洞口的關(guān)聯(lián)線定為關(guān)鍵分格線；如果立面有整體造型，窗洞口較少，那就以立面整體造型為主，弱化窗洞口處理。其次，看能不能將窗洞口融入到整體立面造型中，或甚至成為立面的亮點(diǎn)?？傊龅酱岸纯诓荒芤桓哦?，具體問題具體分析，是強(qiáng)化洞口，還是弱化洞口，要綜合評(píng)判，試做幾種方案，選出最優(yōu)的分格來。

某工程的北立面，大面是石材，規(guī)律分布有鋁合金窗。石材分格跟隨鋁合金窗，橫向?qū)?yīng)鋁窗位置兩等分，窗間墻位置三等分；豎向?qū)?yīng)鋁窗位置兩等分，窗間墻位置三等分。這樣整體分格整齊大方，避免了零碎小塊。

某工程的東立面，大面是單層鋁板，局部有8樘2900×360的小窗洞口，早期試分了幾種方案與建筑師交流，結(jié)果都不太滿意，最后以窗洞口的水平、垂直邊線的中線為控制線重新進(jìn)行分格，順利通過了建筑師的審核，美中不足的是左側(cè)有一窄條1140，順勢(shì)向南立面分出一個(gè)1760，組合起來還是2900，增強(qiáng)了東、南立面的聯(lián)系與立體感。

4.防火設(shè)計(jì)規(guī)范

一個(gè)幕墻分格不宜跨越兩個(gè)防火分區(qū)，不宜跨層。遇到防火分區(qū)時(shí)，在防火分區(qū)分界線處設(shè)置分格線并將它作為整體立面的控制分格線，每層的樓板位置宜設(shè)置分格線，并在此位置設(shè)置防火封堵做法。

某工程玻璃幕墻的層間防火封堵，室內(nèi)臨幕墻邊有200高踢腳線，故在層間建筑標(biāo)高線以上200的位置設(shè)置分格線，并以此處橫梁為基準(zhǔn)設(shè)置防火封堵做法，實(shí)現(xiàn)幕墻分格不跨層的防火要求。

5.其它分格方法

除了以上由規(guī)范、材料、施工等要素決定的分格方法外，還有一些非常規(guī)、非主流的分格方法，我們來了解一些，僅供參考。

5.1黃金分割

黃金分割是一種古老的數(shù)學(xué)方法。一條線段的某一部分與另一部分之比，如果正好等于另一部分同整個(gè)線段的比即0.618，那么，這樣的比例會(huì)給人一種美感。黃金分割的神奇和魔力，在科學(xué)上還沒有明確定論，但它屢屢在實(shí)際中發(fā)揮著意想不到的作用。世界上眾多有名建筑物的高寬比接近0.618，人們發(fā)現(xiàn)按黃金分割比例來設(shè)計(jì)建筑，建筑會(huì)更雄偉、壯觀，用黃金分割比例來設(shè)計(jì)門窗，門窗會(huì)更加協(xié)調(diào)和賞心悅目。比如平開窗寬度一般為650，那高度選多少合適呢？1050最合適，因?yàn)檫@正好是黃金分割比例。再比如幕墻玻璃短邊為1200，那長邊1950最協(xié)調(diào)。

5.2天干地支

在中國古代的歷法中，甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被稱為“十天干”，子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫作“十二地支”。十干和十二支依次相配，組成六十個(gè)基本單位，兩者按固定的順序互相配合，組成了干支紀(jì)法。

天干地支不但應(yīng)用于歷法，還可擴(kuò)展應(yīng)用于萬事萬物，都有它樸素唯物主義原理在里面。十二生肖、二十四節(jié)氣、三十六計(jì)兵法、四十八式太極、六十甲子……12、24、36、48、60為什么古人會(huì)選用這些數(shù)字呢？很明顯這些數(shù)字全是12的倍數(shù)，與天干地支有關(guān)聯(lián)，更有我們現(xiàn)代人無法預(yù)知的秘密在里面。

引申到幕墻分格，當(dāng)我們遇到一段尺寸要分成十幾份時(shí)，大多數(shù)情況下十二等分是最好的選擇；一段尺寸要分成二十幾份時(shí)，二十四等分是最好的選擇；一段尺寸要分成三十幾、四十幾份時(shí)，三十六、四十八等分是最好的選擇。

某工程玻璃幕墻與金屬屋面，整個(gè)建筑平面是一個(gè)圓，軸線是環(huán)形陣列，剛好是三十六等分，屋面造型為鉆石，三十六等分非常協(xié)調(diào)地表達(dá)出了鉆石的切割面效果。在本文第二小節(jié)討論出材率時(shí)，某工程污水處理廠消化池的主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)由三個(gè)半徑組成的圓弧線段繞中間軸線旋轉(zhuǎn)而成的蛋形構(gòu)筑物，平面是不同半徑的圓，優(yōu)化后的水平分格方案是圓周方向四十八等分，為什么不選四十五或五十等分呢？四十八等分相當(dāng)于圓的四個(gè)象限點(diǎn)內(nèi)十二等分，放線、下尺都非常方便。

在幕墻工程分格時(shí)，選擇12、24、36、48、60數(shù)字的例子很多，尤其是圓、橢圓、球、圓錐更適合采用與天干地支相關(guān)聯(lián)的這些數(shù)字，往往會(huì)產(chǎn)生非常好的效果。

5.3分形

客觀事物具有自相似的層次結(jié)構(gòu)，局部與整體在形態(tài)、功能、信息、時(shí)間、空間等方面具有統(tǒng)計(jì)意義上的相似性，成為自相似性。例如，一塊磁鐵中的每一部分都像整體一樣具有南北兩極，不斷分割下去，每一部分都具有和整體磁鐵相同的磁場(chǎng)。這種自相似的層次結(jié)構(gòu)，適當(dāng)?shù)姆糯蠡蚩s小幾何尺寸，整個(gè)結(jié)構(gòu)不變。

一個(gè)建筑立面幕墻標(biāo)準(zhǔn)板塊的高度與寬度的比值設(shè)計(jì)為與整個(gè)立面高度與寬度的比值一致，整體看幕墻標(biāo)準(zhǔn)板塊分格比例就是整體建筑的一個(gè)分形，這樣分格往往更協(xié)調(diào)。

【參考文獻(xiàn)】

［１］趙西安.幕墻工程手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.1996.

［２］趙西安.建筑幕墻工程手冊(cè)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.2002.