大體積非標(biāo)裝飾掛件幕墻設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵問(wèn)題

黃朝廣

（湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，湖北十堰442000）

大體積非標(biāo)裝飾掛件幕墻設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵問(wèn)題

黃朝廣

（湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，湖北十堰442000）

大體積非標(biāo)裝飾掛件幕墻是在傳統(tǒng)的石材干掛幕墻的基礎(chǔ)上延伸而來(lái)的。其設(shè)計(jì)計(jì)算方法類似于石材干掛幕墻，但又有其特殊性。對(duì)預(yù)制掛件質(zhì)量的周密檢測(cè)、對(duì)連接質(zhì)量的有效控制以及采用恰當(dāng)?shù)陌惭b方法是保證工程質(zhì)量和安全的三大關(guān)鍵。

石材干掛幕墻；大體積裝飾件；非標(biāo)裝飾件；凍融循環(huán)試驗(yàn)；振動(dòng)檢測(cè)

1 工程概況

湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)樓工程位于該校校園南山坡腳下，坐南朝北，面向南區(qū)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，為一棟4層（主樓局部5層）鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑。建筑平面整體呈風(fēng)車狀，中間主樓為十邊形柱體，直徑20多米。該主樓外墻裝飾造型似鎧甲，有明顯凸凹感。為達(dá)到這一裝飾效果，設(shè)計(jì)采用人工預(yù)制大體積GRC非標(biāo)裝飾件干掛幕墻。如圖1。

圖1 幕墻全景效果圖

2 設(shè)計(jì)重難點(diǎn)

大體積非標(biāo)裝飾件干掛幕墻與一般石材干掛幕墻結(jié)構(gòu)形式相同，施工工藝相似。它們都是首先在建筑各層鋼筋混凝土梁側(cè)面一定間隔設(shè)置鋼板預(yù)埋件，并按此間隔設(shè)置豎向槽鋼主龍骨。然后，在主龍骨外側(cè)豎向按照預(yù)定間隔設(shè)置水平角鋼次龍骨，并通過(guò)連接件將面板（GRC預(yù)制件或石板）連接在次龍骨上。最后，將泡沫條塞入掛件之間的縫隙中，并用耐候膠嵌填縫隙密封即可。

兩種幕墻的主要結(jié)構(gòu)體系相同。因此，在預(yù)埋件設(shè)置、豎向主龍骨和水平次龍骨的設(shè)計(jì)計(jì)算等方面，方法基本相同。

兩種幕墻的主要區(qū)別在于掛件不同。前者是預(yù)制GRC大體積非標(biāo)裝飾塊，形狀多樣且復(fù)雜，后者是常見(jiàn)矩形花崗巖平板。兩者在材料、形狀、單件重量三個(gè)方面都有明顯差別。材料上，前者為人工制作的GRC材料，強(qiáng)度較低，分層粘合，耐久性未知；后者是天然石材，質(zhì)地密實(shí)，強(qiáng)度較高，整體性較好，耐久性好。掛件形狀上，前者是三維立體形狀，種類較多，安裝后相互咬合；后者為矩形平板。單件重量上，前者較大，多為100至150公斤；后者較小，一般在20公斤左右。

因掛件材質(zhì)不同，造成連接方法也不一樣。一般石材干掛幕墻的石板是用連接鋼片一端鉤在石板上下端的磨槽中，另一端用螺栓固定在水平角鋼次龍骨上而牢固連接的。相對(duì)裝飾石板而言，GRC預(yù)制掛件質(zhì)地較疏松，強(qiáng)度較低，且單件重量較大。如果采用與石材一樣的連接方法，難以保證鉤點(diǎn)不損壞。因此，設(shè)計(jì)要求在制作GRC預(yù)制掛件時(shí)，在其中間嵌入鋼筋骨架，附加鋼絲網(wǎng)，并在適當(dāng)位置引出一定長(zhǎng)度的連接鋼筋，安裝幕墻時(shí)，將連接鋼筋焊接在水平次龍骨上即可。

既然是構(gòu)件和連接方法兩方面有別，我們的設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)該放在對(duì)構(gòu)件的形狀大小、單件重量控制、構(gòu)件材料強(qiáng)度、構(gòu)件耐久性以及地震作用下構(gòu)件整體性等五個(gè)要素的把握上。同時(shí)，還要關(guān)注掛件連接的質(zhì)量和耐久性兩個(gè)問(wèn)題。

3 質(zhì)量控制手段

在這種幕墻設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)規(guī)定必要的檢驗(yàn)項(xiàng)目，工程施工時(shí)，查閱相關(guān)檢驗(yàn)報(bào)告的方式來(lái)有效控制幕墻質(zhì)量。

在構(gòu)件控制的五個(gè)要素上，形狀和大小可以通過(guò)目測(cè)、尺量等方式，由裝飾制作單位、裝飾安裝單位和工程監(jiān)理單位工程技術(shù)人員聯(lián)合驗(yàn)收控制，必要時(shí)，可以采用預(yù)排法檢查多件組合，能否與十邊形主體工程吻合來(lái)驗(yàn)證裝飾件大小的適宜性；單件重量控制可以使用臺(tái)秤稱量，保證單件重量偏差在允許范圍內(nèi)；裝飾件材料強(qiáng)度檢驗(yàn)可以隨機(jī)抽取適量裝飾件，截取其中局部方塊，通過(guò)加力破碎測(cè)出其抗拉、壓強(qiáng)度；對(duì)裝飾件耐久性檢驗(yàn)，可觀察裝飾件在生命周期內(nèi)（50年）模擬若干次凍融循環(huán)后，材料粉化程度變化情況?？呻S機(jī)抽取適量裝飾件，截取其中局部方塊，封閉切口，報(bào)送具備相關(guān)資質(zhì)的檢測(cè)單位做濕潤(rùn)條件下至少50次的凍融循環(huán)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，設(shè)計(jì)應(yīng)要求對(duì)裝飾件表面做防老化保護(hù)處理；地震作用構(gòu)件整體性檢驗(yàn)是為了保證構(gòu)件在地震作用下不松散，無(wú)掉落，可以將隨機(jī)抽取的構(gòu)件焊接連接在振動(dòng)支架上，提供與建筑所在地設(shè)防烈度相近的振動(dòng)周期和振幅，觀察裝飾件整體性的變化情況。以上各項(xiàng)檢驗(yàn)均應(yīng)有合法的檢驗(yàn)記錄或檢驗(yàn)報(bào)告。

圖2 安裝過(guò)程中的幕墻

在連接質(zhì)量控制上，設(shè)計(jì)應(yīng)要求做同條件下連接樣件抗拉實(shí)驗(yàn)。在連接節(jié)點(diǎn)耐久性保障方面，設(shè)計(jì)應(yīng)要求對(duì)連接節(jié)點(diǎn)區(qū)金屬件做防銹處理，要求掛件之間縫隙做密封處理。

4 施工安裝方法

本項(xiàng)目中大體積非標(biāo)裝飾件干掛幕墻的預(yù)制GRC掛件有四類形狀，如圖2。編號(hào)為1的呈豎向“工”字形，體量最大。編號(hào)為1a的是1的轉(zhuǎn)角形式，用于十邊形柱陽(yáng)角位置。編號(hào)為2的呈水平“工”字形，體量較小，缺此一塊即為窗戶。編號(hào)為3的近似矩形，體量最小。如圖3所示。這些預(yù)制件之間相互咬合，只可推入連接安裝，不能沿墻面平移掛接，這給幕墻安裝帶來(lái)較大困難。

圖3 大體積非標(biāo)裝飾件設(shè)計(jì)圖

經(jīng)過(guò)研究，我們制訂了一套安裝方案?？偟乃悸肥窍却蠛笮?，留洞補(bǔ)平。即先安裝較大裝飾件，再安裝中型裝飾件，最后安裝較小裝飾件。在安裝大中型裝飾件時(shí)，由于連接點(diǎn)周圍有操作空間，連接操作和防銹處理十分方便，質(zhì)量能夠保證。最后安裝較小裝飾件，為保證安裝操作可行，在預(yù)制小裝飾件時(shí)應(yīng)在雙側(cè)留設(shè)安裝洞，待構(gòu)件安裝和防銹處理完成后封閉安裝洞。幕墻安裝完成后的效果如圖4、圖5。

圖4 覆蓋后的安裝洞

圖5 幕墻局部效果

5 結(jié)語(yǔ)

湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院藝術(shù)樓工程中，部分外墻采用了預(yù)制大體積非標(biāo)GRC裝飾件干掛幕墻，完全實(shí)現(xiàn)建筑方案所要求的裝飾效果。設(shè)計(jì)中，規(guī)定了裝飾件的五大檢測(cè)項(xiàng)目，保證了裝飾件質(zhì)量。施工中，通過(guò)設(shè)置安裝洞安裝，保證了安裝效果。本文簡(jiǎn)要介紹了保證構(gòu)件質(zhì)量和安裝效果的途徑，對(duì)在設(shè)計(jì)中采用非常用材料和非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的同類工程具有一定的參考價(jià)值。

Several Key Problem s about Non?standard Large Size Ornamental PendantW all Design

HUAN Chao?guang
（Dept.of Architecture Engineering，Hubei Industrial Polytechnic，Shiyan 442000，China）

Large size ornamental pendantwall is developed from traditional hanging stone wall.The way of its design is similar to stone wall，but it is peculiar in some aspects.The outerwall ornamentation of art building of Hubei Industrial Polytechnic is like ar?mor.Themethod tomake it is to adopt large size hanging prefabrication.The key to guarantee the quality and safety of project relies on careful examination of pendant quality，effective control of linkage quality and adequatemethod of installation.

stone wall；large size ornamental pendant；freezing and thawing cycle；vibration detecting

TU228；TU767

A

2095?8153（2015）03?0110?03

2015?04?25

黃朝廣（1971－），湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系主任，副教授。