超高层建筑直纹渐变扭曲单元式幕墙的设计

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1、超高层建筑直纹渐变扭曲单元式幕墙的设计高树鹏汕头大学医学院附属肿瘤医院天津万通屮心的东、西立面为直纹渐变扭曲面，单元式玻璃幕墙与竖向铝单板装饰肋相间布置，从而对建筑幕墙的深化设计提出了难题。为此，通过设计可独立定位插接的节点、调整矩形单元式幕墙板块之间的错位拼接阶差，达到直纹渐变扭曲面的效果，节约了投资成木;竖向铝单板装饰肋则采用单元形式，通过上、下挂件与支座连接，体现了装配式技术的优势;通过BTM技术，实现参数化设计与虚拟装配，降低丫项目技术风险，使建筑师的设计意图得到完美体现。总结的经验可为类似工程借鉴。关键词：单元式幕墙;直纹渐变扭曲;独立

2、定位插接;BTM技术;参数化设计;虚拟装脸高树鹏（1970—），男，本科，高级工程师。通信地址:广东省汕头市饶平路7号（515031）。2017-05-26DesignofUnitCurtainWallwithVerticalStripesandGradientTwistinSuperHigh-RiseBuildingGAOShupengCancerHospitalofShantouUniversityMedicalCollege;Received：2017-05-261工程概况天津万通中心总建筑面积93556m，建筑高度184.2m，塔楼办公楼

3、34层，裙房3层（图1）。本建筑形态独特，挺拔高耸，建筑的东、西侧外立面为直纹渐变扭曲面，南、北立面竖直收分，裙楼是由多个斜直面组成的复杂多面体造型，建成之后将成为天津写字楼的标杆和标志性建筑。图1天津万通屮心效果图2单元式幕墙的设计2.1直纹渐变扭曲面概况直纹渐变扭曲面位于建筑东、西侧外立面1层到顶层部位，整个建筑平面自下向上产生渐变（图2）,立面在视觉上产生扭转效果。为满足建筑节能的需要，体现现代建筑艺术的美学效果，在每层平而内单元式玻璃幕墙与竖向铝单板装饰肋和间布罝。图21层与顶层平而布置与对比2.2直纹渐变扭曲单元式玻璃幕墙的节点设计在工

4、程实践中，复杂空间的曲面通常通过平面板块模拟来实现。单元式玻璃幕墙是靠相邻单元板块插接组成，对于不规则的复杂空间曲面釆用三角形平面板块模拟是最能实现的，但三角形平面板块模拟曲面的做法造成玻璃幕墙视觉效果差，破坏视角的通透性，且过多倾斜的线条在视觉上显得比较杂乱m，因此较少在立面玻璃幕墙中应用。复杂空间曲面很难划分出四点井面的矩形板块，而且和邻矩形板块的边缘不能彼此完全重合，相邻单元板块间无法相互插接形成防水密封m。如果采用四边形平面板块来模拟复杂空间，则平面单元板块的规格将特别多，不利于工程的加工和现场施工的管理。解决单元板块间相互插接的问题并形

5、成防水密封，是应用平面矩形板块实现直纹渐变扭曲单元式玻璃幕墙立面的关键。天津万通中心单元式玻璃幕墙采用矩形单元板块，通过设计可独立定位单元插接的节点，调整上、下单元板块之间在15mm范围内错位拼接的阶差与微小的角度（图3）,消除平面单元板块拟合曲面的阶差，达到理想的直纹渐变扭曲面的效果［3］。图3单元式玻璃幕墙竖剖节点该节点的设计方法不仅可调整单元板块上、下一定的扭转角度，使上、下单元板块间和互插接并形成防水密封，而且大大减少了单元板块的规格，突破了复杂立面建筑只能使用构件式幕墙的技术瓶颈。矩形平面单元板块拟合曲面简化的设计方法，降低了铝型材、玻

6、璃的加工难度，减少了工程造价，节约了投资成本和加工周期，为单元板块的加工和施工现场的有序管理创造了条件［4］。可独立定位单元插接的节点构造简单，单元式玻璃幕墙矩形板块侧而安装空心胶条，通过空心胶条对碰、压缩变形即实现了单元板块间的防水密封。单元式玻璃幕墙玻璃面板釆用竖向大板块设计，标准单元板块规格为1500醐X4200mm。可透光部位选用8mm（LOW-R）+12A+8醐中空双钢化玻璃，层间非透光部位玻璃面板后设置厚2.5mm氟碳喷涂铝合金板、厚1.5mm镀锌钢板及厚50mm保温岩棉，以满足玻璃幕墙热工性能的耍求。单元式玻璃幕墙挂点采用背挂连接，

7、预埋件采用槽式埋件，预埋件顶部采用平埋形式（图4）。单元挂座釆用揟?形设计，钢地台码与槽式预埋件釆用M16揟?形螺栓连接，地台码开水平长孔实现进出调节，揟?形转接件插进地台码槽口紧密配合，底部用2个M12螺栓与铝条托住，实现单元板块高低方向的调节，整个支座系统，现场安装调节简单易行，结构合理，可调整性好，转接方便，强度高，可有效调节建筑结构偏差。2.3竖向单元式铝单板装饰肋的设计为遮挡太阳高度角较低时的太阳光，起到良好的遮阳节能效果，丰富建筑立面，直纹渐变扭曲面采用单元式玻璃幕墙与竖向铝单板装饰肋相间布置。竖向铝单板装饰肋如果按照通常做法采用构件

8、式安装工艺，则必须在单元式玻璃幕墙安装完成后进行构件式安装，这必将导致现场施工技术措施的投入增加和安装周期的加长。为此，项目将竖向铝单板