斜向锯齿立面的单元式幕墙设计

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1、斜向锯齿立面的单元式幕墙设计于志刚浙江亚厦幕墙有限公司圃摘要：近几年来，随着幕墙设计理念的不断更新完善，建筑外立面的设计造型越来越复杂，形式越来越多样；更有设计师在建筑立面的形式上独创新意，与众不同，这就对幕墙设计提出了更高的要求。最近，笔者在工作中接触到楼体的立面形式为斜向锯齿立面的案例，本文通过对斜向锯齿立面的平行四边形单元板块进行CAD三维模拟分析，对其基本设计思想进行剖析，以及对设计中要注意的问题进行归纳和总结，希望为日后同行在设计同类型的项目时提供一些参考。关键词：单元幕墙；斜向锯齿立面；平行四边形单元板块；角部三角形单元；安装顺

2、序；CAD三维模拟1前言斜向锯齿形式的建筑物的外立面造型在目前来说是比较新颖的，就幕墙系统而言可以采用框架式幕墙做法，也可以采用单元式幕墙做法。框架幕墙做法比较简单，施工难度相对较低；单元幕墙由于是在工厂内加工并组装成单元板块运至现场后进行板块吊装，上下、左右相邻板块进行插接来实现其帷幕系统的功能，因此设计过程中需要通盘考虑单元板块划分方法、挂接的形式及现场安装顺序等因素，而且所有可能出现的问题也要在设计阶段给予解决，所以其设计难度较大。斜向锯齿立面幕墙的这种造型通常也有其它设计解决方案，本文介绍的只是其中的解决方案之一。2斜向锯齿立面单元

3、幕墙的空间几何特点斜向锯齿立面的单元幕墙在平面上呈现为v字形排列．立柱在平行于主结构面的平面内向左或右倾斜．横框沿着平面v字形轮廓水平排布。通过在CAD中进行三维建模放样，可以清楚地发现，实际上每一个小立面都是倾斜的。相邻的两个立面中一个向内倾斜，一个向外倾斜，如图1所示。图1大面平行四边形单元效果图2转角处空间三角形单元效果在转角部位的上下层之间．会交汇形成高度小于层高的小空间三角形单元和等于层高的大空间三角形单元。并且按一大一小的规律交替排布，如图2所示。3斜向锯齿立面单元幕墙设计要点斜向锯齿立面单元幕墙设计要点在于大面和角部单元系统的

4、构造设计、大面和角部单元挂接系统设计、相邻单元板块接口的集水槽设计、单元防偏心设计及安装顺序设计等方面。3．1大面单元构造设计此造型单元水平排布呈现V字形排布，立柱沿着主体结构面向左或右倾斜，如图3所示。图3斜向锯齿立面单元模型图经过CAD三维模拟分析，单元玻璃板块一个呈现前倾，另一个呈现内倒形式，为了使横框能够顺利地排水，横框的前后端面也必然相应随着玻璃进行前倾与后倒，整个断面呈现平行四边形的截面形式。如图4所示。_目图4．2016．07鬣

5、

6、。霭璁v．一_一．冀硝0“弹羹一I=!!雾m暇由于V字形相邻的上横梁的插接翅也同样一个前倾一个后

7、倒，如果将V字形做成一个整体单元板块，上横梁插接翅方向上的不一致会造成上面的单元板块无法插接到下一单元板块上，所以在设计上必须将V字形拆分成两个独立的单元板块才能够实现单元板块顺利地安装，如图5和6所示。图5大面单元外凸构造节点图6大面单元内凹构造节点图7大面单元外凸节点效果图8大面单元内凹节点效果通常情况下，单元板块在挂接后，要使单元板块的一端固定另一端自由伸缩，公立柱插接翅必须与相邻单元横框槽口的方向一致才能满足这一要求，其中，在本案例中公立柱一端设计为固定端，母立柱端设计为自由伸缩端。图5和图6的箭头方向为单元伸缩方向，在板块的安装方

8、向上，母框要插向公框才能顺利实现现场的单元板块安装。V型单元系统设计效果如图7和图8所示。3．2角部单元设计由于立柱倾斜，造成角部单元出现了三角形，一种是高度低于层间高的小三角形单元板块．另一种是高度与层间高相等的大三角形单元板块。在立面的转角线左右会出现相同的三角形，三角型单元的顶点处会有很多杆件相交，现场插接与密封很困难，如果把两个面的三角形做成一个空间三角形单元，转角处为中竖框，边竖框都为公竖框，在工厂组装在一起，既大大方便现场安装，也能保证角部单元密封。由于小三角形单元高度低于层高，所以此层间单元分为两部分构造，一部分是小空间三角形

9、单元，另一部分是其上部相邻的两个五边型单元对接部分，外视效果参见图2。小三角形单元构造如图9所示，是由两个相同的三角形组成空间三角单元，小三角单元顶部的相邻两个五边型单元的对接竖框都为母竖框，中间用鱼骨型插芯相连，安装后形成一体，结构形式见图10，角部单元板块安装后的外视与内视效果如图12和图13所示。图9高度小于层高小空间三角单元构造图10小空间三角形单元顶部构造+与层高相等的大三角形也是由两个相同三角形形成空间三角形，节点如图11所示。r_萨严I左JI缴．图”高度等于层高大空间三角形单元构造22016．07图12角部单元外视效果图13角

10、部单元内视效果3．3大面单元挂接系统设计任何单元板块安装都需要三向调节来适应主体结构偏差，本造型单元板块水平左右方向是通过与横框平行方向的支撑钢板来实现调节的，水平前后方向调节是