淺談異形幕墻技術(shù)在現(xiàn)代建筑的應(yīng)用

李寧

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)建筑業(yè)突飛猛進(jìn)。幕墻工程在建筑外墻裝飾中的到了廣泛的應(yīng)用。因設(shè)計(jì)新穎藝術(shù)效果好，可以根據(jù)建筑師的需求設(shè)計(jì)各種造型，可呈現(xiàn)不同顏色，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，配合光照等使建筑物與自然融為一體。本文結(jié)合工程實(shí)例，在異型幕墻施工的過程中以精心策劃作為前提，利用BIM技術(shù)與犀牛及CAD軟件相結(jié)合的技術(shù)進(jìn)行分級(jí)控制，注重細(xì)節(jié)處理、，取得良好的技術(shù)效果，為類似項(xiàng)目提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：幕墻工程;精心策劃;技術(shù)控制;細(xì)節(jié)處理

1 項(xiàng)目概況

1.1 項(xiàng)目介紹

青島國(guó)際院士港項(xiàng)目位于青島市 “李滄區(qū)政府重點(diǎn)項(xiàng)目”，建筑面積為128000㎡，總投資約28億元，本工程質(zhì)量目標(biāo)為創(chuàng)“魯班獎(jiǎng)”“國(guó)優(yōu)獎(jiǎng)”“泰山杯”。本工程20#樓幕墻系統(tǒng)由玻璃、鋁板、石材和玻璃欄板等組成。玻璃幕墻要求在菱形幕墻的基礎(chǔ)上增加凹凸效果，在保證室內(nèi)空間感同時(shí)，又要考慮到使用者的舒適度。

1.2 施工工藝

本工程菱形異性玻璃幕墻安裝方式為行業(yè)首創(chuàng)，具有新穎性、創(chuàng)新性、使用性、質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)有利于進(jìn)行推廣。本項(xiàng)目主要幕墻形式為菱形玻璃幕墻、鋁板幕墻、石材幕墻、玻璃欄板、立面造型復(fù)雜、立面高度為41.10m，為呈現(xiàn)建筑立面效果，龍骨定位及安裝較為復(fù)雜，對(duì)于大面菱形幕墻施工采用施工設(shè)備屋面軌道吊裝機(jī)及電動(dòng)葫蘆和操作平臺(tái)吊籃配合施工作業(yè)。

施工順序?yàn)椋翰Ａ粔ΑX板幕墻→石材幕墻→玻璃欄板。

考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，因菱形幕墻框架采用鋼龍骨為保證加工精度，鋼龍骨在加工廠組裝加工，防止鋼龍骨現(xiàn)場(chǎng)加工產(chǎn)生較大變形誤差，保證加工質(zhì)量及工期進(jìn)度計(jì)劃，滿足業(yè)主要求。

2 施工重點(diǎn)及難點(diǎn)分析

由于本工程工期較為緊張、任務(wù)較為繁重、立面造型復(fù)雜、為確保幕墻工程順利實(shí)施及確保工程質(zhì)量，需處理圖紙深化設(shè)計(jì)、三維建模、材料加工及運(yùn)輸、放線定位、框架安裝、偏差調(diào)位、包鋼鋁板安裝、玻璃安裝和季節(jié)影響等相關(guān)問題。

2.1 圖紙深化施工

本工程幕墻采以“菱形”為主題，在菱形框的基礎(chǔ)上增加波浪感，使整個(gè)幕墻更顯得美觀有層次感。菱形玻璃幕墻施工工藝復(fù)雜，施工安裝難度大，在國(guó)內(nèi)沒有類似幕墻系統(tǒng)可借鑒，圖紙深化下單是工程的重點(diǎn)。

2.2框架加工變形

本工程使用菱形幕墻框架采用鋼框架，鋼框架加工焊接時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力變形，如何防止鋼框架焊接應(yīng)力變形和加工精度成為重點(diǎn)難題。

2.3 測(cè)量放線、精準(zhǔn)定位

針對(duì)建筑外立面為凹凸幕墻形式，加大了本工程測(cè)量放線及安裝施工難度。測(cè)量放線的精度直接影響到整個(gè)幕墻的安裝精度，關(guān)系到后期整個(gè)工程的施工安裝質(zhì)量。

2.4框架安裝

本工程幕墻龍骨安裝采用鋁包鋼形式，鋼龍骨加工及安裝精度關(guān)系到后期包鋼鋁板安裝的內(nèi)飾效果及玻璃面板的安裝外立面效果。

2.5 材料下單、加工、運(yùn)輸問題

本工程幕墻主要為異形玻璃幕墻，其中每個(gè)分格包含2塊三角形玻璃板塊、2塊梯形玻璃板塊。鋁包鋼鋁板編號(hào)形狀多樣，如何對(duì)如此眾多材料進(jìn)行管理，從設(shè)計(jì)、材料封樣、材料采購(gòu)、制作加工、運(yùn)輸安裝做到每一步的精準(zhǔn)把控，都成為本項(xiàng)目管理過程中無法回避的問題。

2.6偏差調(diào)位

在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的安裝過程中由于菱形板塊數(shù)量眾多，幕墻轉(zhuǎn)角處為圓弧折線形處理且主體結(jié)構(gòu)存在一定偏差，為了滿足建筑設(shè)計(jì)效果，每一榀菱形板塊采取逐一調(diào)差作對(duì)比。

2.7季節(jié)影響因素

考慮本工程施工期間將處于冬季施工階段，結(jié)合青島市當(dāng)?shù)貧v史冬季氣候條件，氣候因素也成為影響本工程進(jìn)度難點(diǎn)問題。

3 .施工重難點(diǎn)技術(shù)處理方案及質(zhì)量解決措施

3.1施工重難點(diǎn)處理方案

3.1.1 圖紙深化設(shè)計(jì)控制

根據(jù)建筑立面效果圖、現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)排版、深化設(shè)計(jì)?？紤]本工程幕墻特征圖紙深化設(shè)計(jì)及下單采用BIM技術(shù)與犀牛及CAD軟件相結(jié)合完成。

3.1.2 框架加工及安裝

菱形幕墻框架加工采用裝配式“X”形鋼龍骨制作：制作質(zhì)量偏差小于1.5mm。裝配式“X”形鋼龍骨安裝采用屋面軌道吊裝機(jī)把“X”形鋼龍骨吊裝到位，再用手拉倒鏈調(diào)節(jié)精確就位，每個(gè)“X”形鋼龍骨焊口26道，固定點(diǎn)2處、伸縮縫2處，固定裝配式“X”形鋼龍骨，采用全站儀精確定位確保偏差小于2mm。

3.1.3 包鋼鋁板的安裝

菱形幕墻鋁板安裝：本工程采用鋁包鋼系統(tǒng)內(nèi)置保溫巖棉，增加菱形幕墻保溫隔熱性能。單片鋁板厚度外2.5mm、內(nèi)3mm，菱形鋁板的種類有32個(gè)，開模型材12種，由于鋁板及型材種類較多，讓菱形幕墻更加具有使用性、節(jié)能性。也體現(xiàn)了菱形幕墻創(chuàng)新性及新穎性。

3.1.4 菱形幕墻玻璃的安裝

菱形幕墻玻璃面板安裝：面板采用TP8（Low-E）+12A+TP8超白中空Low-E鋼化節(jié)能型玻璃，菱形玻璃型號(hào)48種，窗扇298個(gè)采用一窗一編號(hào)，確保玻璃與框架安裝匹配性，已達(dá)到幕墻的外飾效果及內(nèi)部使用功能。

3.1.5測(cè)量放線

為了對(duì)本工程外幕墻系統(tǒng)作整體控制和局部測(cè)設(shè)，在系統(tǒng)測(cè)量中布設(shè)施工測(cè)量控制網(wǎng)：按圖紙及幕墻施工要求，擬采用三級(jí)控制點(diǎn)：外圍主控點(diǎn)、樓層控制點(diǎn)以及幕墻系統(tǒng)控制點(diǎn)。嚴(yán)格按照?qǐng)D紙，安排專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工人進(jìn)行放線，確保放線誤差≤1mm，測(cè)量工序：基準(zhǔn)點(diǎn)位置確定→水準(zhǔn)位置測(cè)量→建立平面網(wǎng)格→實(shí)測(cè)骨架控制點(diǎn)線→結(jié)構(gòu)誤差調(diào)控→相關(guān)單位驗(yàn)線→整理和存檔測(cè)量資料。

4.1 深化設(shè)計(jì)控制

設(shè)置項(xiàng)目專職設(shè)計(jì)班子，加強(qiáng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)管理，項(xiàng)目總工程師、設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人為領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計(jì)班子，全過程設(shè)計(jì)質(zhì)量控制，嚴(yán)格落實(shí)三級(jí)審查制度，設(shè)計(jì)與施工交流經(jīng)常化，每個(gè)系統(tǒng)在施工前進(jìn)行技術(shù)交底，設(shè)計(jì)人員常駐工地，及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)問題。

考慮到本項(xiàng)目幕墻大面為折邊菱形結(jié)構(gòu)，故使用Rhino創(chuàng)建幕墻三維模型，可以有效的處理X鋼架定位及邊緣異形鋁板拼接。在建立模型前已與其他各專業(yè)分包單位協(xié)商好，使用同一的項(xiàng)目坐標(biāo)原點(diǎn)，使不同專業(yè)、不同軟件的模型相互間可以快速準(zhǔn)確地鏈接在軟件固定的位置。接收其他專業(yè)的BIM模型后，通過附加不同專業(yè)的BIM數(shù)據(jù)，可以很簡(jiǎn)便的檢測(cè)出幕墻與其他專業(yè)的碰撞問題，找出設(shè)計(jì)缺陷，修改并確定最終的幕墻方案。

4.2 物資采購(gòu)控制

該項(xiàng)目的材料采購(gòu)工作負(fù)責(zé)，要嚴(yán)格按照質(zhì)量手冊(cè)中《物質(zhì)采購(gòu)控制》程序規(guī)定去采購(gòu)材料，以確保原材料的質(zhì)量與供貨周期。質(zhì)檢部對(duì)采購(gòu)回來的材料要按照質(zhì)量手冊(cè)中《進(jìn)貨檢驗(yàn)控制》的程序規(guī)定去進(jìn)行檢驗(yàn)，不合格材料堅(jiān)決不準(zhǔn)進(jìn)廠，此過程的判定的依據(jù)為質(zhì)檢部材料檢驗(yàn)單。

在幕墻訂購(gòu)的下料階段，通過提取模型上的折線數(shù)據(jù)參數(shù)，可直接獲取單個(gè)面板的輪廓尺寸，再通過公式計(jì)算即可快速得出玻璃、鋁型材的訂購(gòu)和下料尺寸，從而節(jié)省了下單時(shí)間。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)工作面移交給幕墻單位后，項(xiàng)目部立即組織專業(yè)測(cè)量小組對(duì)主體鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面測(cè)量，并對(duì)比BIM模型上的理論坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而得出X型鋼架實(shí)際偏差，并根據(jù)實(shí)際偏差對(duì)幕墻鋼支座進(jìn)行糾偏，為后期準(zhǔn)備的安裝面板打下良好的前提基礎(chǔ)。

4.3 加工質(zhì)量保證措施

工廠根據(jù)技術(shù)部所下發(fā)的下料單、圖紙，按照?qǐng)D紙的工藝要求，先進(jìn)行工藝消化，在工藝消化時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)同相關(guān)設(shè)計(jì)師溝通、反饋解決問題，如無誤后將下料單優(yōu)化、并分解轉(zhuǎn)換成“工藝流程卡”同圖紙下發(fā)至相關(guān)班組，各班組工藝流程卡發(fā)放的標(biāo)準(zhǔn)和份數(shù)，將按圖紙加工工藝要求制定。

4.4 冬季施工保證措施

冬季施工時(shí)要做好安全措施，雨雪天氣過后要防止吊籃打滑，高空作業(yè)人員要衣著靈便，佩戴好安全帽系好安全帶，風(fēng)雪天不得從事危險(xiǎn)作業(yè)或高空作業(yè)，因冬季耽誤的工期，將采取增加人員回補(bǔ)工期。

5 結(jié)論與建議

通過圖紙深化技術(shù)控制和過程細(xì)節(jié)控制使異性幕墻的施工做到精細(xì)化管理，進(jìn)而達(dá)到建筑設(shè)計(jì)效果，通過采用BIM技術(shù)與犀牛及CAD軟件相結(jié)合對(duì)異性幕墻施工提供技術(shù)支持，從而達(dá)到異性幕墻項(xiàng)目管理的全過程把控。

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