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双曲面铝合金玻璃幕墙解决方案

 期刊栏目:建材装饰     更新时间:2015-08-02 00:08:04     浏览: 782 次

双曲面铝合金玻璃幕墙解决方案

黄永建

(深圳市三鑫幕墙工程有限公司 上海分公司 201114)

摘要:针对双曲面造型玻璃幕墙设计的两个难点本文给出了如下解决办法:首先立面的分格处理将双曲面分格成多个三角形,每个三角形作为玻璃的最小形状单元,所有的三角形玻璃组成双曲面玻璃幕墙;其次细部节点的处理通过“万向组角角码”和“铝合金旋转固定轴”将相邻三角形玻璃拼接成双曲面玻璃幕墙。

关键词:“双曲面铝合金玻璃幕墙” “三角形”“万向组角角码” “铝合金旋转固定轴” 

引言

随着国内建筑业的高速发展,球形、椭球形等各种形态双曲面幕墙建筑外观的大量出现,传统铝合金框架幕墙的节点构造已经无法实现其建筑效果及功能需要,传统解决办法是:变化的双曲面通过型材拉弯和玻璃的热弯以适应曲面变化;变化的节点通过铝型材的开模和变角度切割加工实现。以上传统解决办法有以下问题:根据目前国内的建筑拉弯设备,铝型材的拉弯和玻璃的热弯成品率非常低、损坏非常大、拉弯的精度非常差;铝型材的开模和变角度切割均是在伦理状态下制作的,但材料的生产、加工、工地的安装都是有误差的,这些误差会导致理论与实际不符,最终导致无法安装。故需一种即能将双曲面科学合理的分格成最小单元形状的方案;又能解决相邻最小单元之间无数变化的节点构造,而且这种节点构造必须能根据现场实际情况而调节,进而实现理论与实际相符。

1.双曲面铝合金玻璃幕墙的分格划分解决

1.1基于以上想法,作者提出了解决方案并在工程中顺利的实施了。以下照片是实施的工程实例照片。

1.2首先将双曲面进行分格形成由多个平面单元玻璃拼成平滑过渡曲面,以避免型材拉弯和玻璃热弯产生的问题。平面单元玻璃应做成哪种几何形状才能很好的实现双曲面的整体建筑造型,是矩形、菱形、四边形、五边形?根据平面的定义“三点确定一个平面”,也就是三个点一定会在一个平面上,三角形是由三个点连线组成的,故三角形是平面图形的最小单元。根据微积分的原理,双曲面也是由无数个平面最小单元折线拼接成的。故得出结论:只有顶点数最少的三角形是理想的几何形状,即能实现平面单元玻璃尺寸最大化又能实现相邻平面单元玻璃的平滑过渡更好完成双曲面。

2.双曲面铝合金玻璃幕墙的龙骨设计

2.1用平面拼接双曲面,故每两片玻璃都不是在一个平面上的,任意两片玻璃组成的角度都是不同的,这就导致每两片玻璃之间的型材都是不同的,这是导致成百上千种的铝型材开模和变角度切割加工的原因。作者解决此问题的核心思想是以不变应万变,创新一种构造系统能够适应所有的角度变化。

2.2作者将龙骨设计成圆管,因圆管各项几何特性相同,可以适应双曲变化多端角度。将铝合金框座和圆管做成同心圆,根据“同心圆特性”,铝合金框座可在圆钢管上任意调整安装角度,最终使铝合金框座中心线位于三根圆管所形成角度的角分线上,以适应曲面建筑造型各个位置的角度变化。

3.组成双曲面铝合金玻璃幕墙的平面单元玻璃组框设计

因为任一三角形玻璃的一个角都与本身另外两个角及其他玻璃的三个角都是不同的“变化角度”,故此处采用“万向组角角码”以适应不同角度的变化。

4.组成双曲面铝合金玻璃幕墙的平面单元玻璃框固定设计

任一三角形玻璃的一边铝合金附框和本身另外两边铝合金附框及其他玻璃三边的铝合金附框与铝合金框座所形成的角度都是“变化角度”,也就是每个铝合金附框与“铝合金旋转固定轴”所形成的角度都是不同的,此处采用同轴转动将铝合金附框与“铝合金旋转固定轴”设计成角度可调整。

5.双曲面铝合金玻璃幕墙的防水设计

平面单元玻璃框安装完成后,打上密封胶、装上铝合金扣板,双曲面玻璃幕墙核心构造系统就完成了。往往一些幕墙系统的设计有很大的局限性(针对单一工程设计,换一个工就不试用了),但此系统为开放性系统,基本可以解决所有双曲面玻璃幕墙问题,包括隐框、明框、带装饰条、带灯槽等等形式的外观要求。下图为带灯槽的双曲面铝合金玻璃幕墙。

6.结束语

此双曲面铝合金玻璃幕墙的设计方案,使幕墙能够更好的表达建筑的效果,美化城市外貌。同时大大节省了形成拉弯、玻璃热弯、型材开模、加工费用,也大大降低了材料的损坏、节约了能源,符合国家目前所倡导的节能减排、绿色建筑的号召。

参考文献:《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003

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