浅谈扭曲单元式幕墙的设计方法

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1、浅谈扭曲单元式幕墙的设计方法深圳华加日铝业有限公司摘要：木文通过工程实例，结合Rhino软件的三维放样，对扭曲幕墙的设计方法进行了概述，重点对扭曲单元式幕墙的平板错位安装法进行了阐述，通过工程实例对该方法进行剖析与探讨，希望能为同行在设计同类型的项目时提供关键词：扭曲单元式幕墙、平板错位安装法1.前言：近年来，随着设计理念的不断更新，建筑设计的造型越来越复杂，形式越来越多样；幕墙是建筑的外衣，这样就对幕墙设计提出了更高的要求；这些幕墙当中，尤以扭曲单元式幕墙设计难度最高。2.软件的配置设计扭曲幕墙，对建筑进行三维建模是必不可少的。有些复杂造型的建筑，普通的二维软件

2、已显得力不从心，必须要用到三维软件，对建筑表面进行放样及曲面分析，确定最佳的分格方式，通过三维模拟确定节点的设计方案。幕墙行业常用的三维软件是Rhino,Rhino是基于NURBS建模软件之一，拥有简洁的操作界面、强大的功能和较低的硬件配置要求。并且，Rhino软件跟AUTOCAD、revit等软件兼容性很好。3.扭曲幕墙的常用设计方法扭曲幕墙的常用设计方法归纳起来大致有以下几种：1、有应力安装法；2、空间框加补偿条做法；3、空间框加冷弯玻璃法；4、平板错位安装法。有应力安装法：板块组装成平板，现场带应力安装，强制性实现板块的变形，进而实现外立面的整体扭转效果，俗

3、称冷弯法。在这里，第四个点（指平面外的点）与板块另三点确定的平面的垂直距离，我们称之为翘角，如左图所示，翘角用H表示。有疲力安装法适用于翘角比较小的情况，由于安装难度较大，一般情况下不建议采用；空间框加补偿条做法:铝框做成四点不共面的框架，玻璃采用平板玻璃，这样玻璃和铝框之间需增加一个三角形的补偿条。这种方法安装完成后室内表面是平的，室外不平，高度方向冇渐变的台阶。空间桐加补偿条做法可以用于翘角较大的情况，相反，翘角较小时，三角形补偿条厚度太小而不好加工；空间框加冷弯玻璃法：铝框做成四点不共面的框架，玻璃还是用平板玻璃，为了消除玻璃和铝框之间的三角形的空隙，将玻璃

4、强制压弯与型材贴合。这种方法安装完成后室内、室外表面都是平的，但由于玻璃被强制压弯，存在着冷弯应力。空间框加冷弯玻璃法适用于翘角较小的情况。至于翘角的大小的临界点是多少，这个要具体情况具体分析，与玻璃的尺寸及厚度冇关，需核算具体情况下的玻璃冷弯应力。我们在实际项0中，4米高的玻璃板块，翘角小于50mm采用此种做法都没有问题。平板错位安装法：板诀组装成平板，玻璃也是平板，现场安装吋相邻两个板块下端内外平齐，上端内外方向有个错位，错位的大小等于翘角的大小，如图一所示。这种方法安装完成后室内、室外表面都不平，都有一个渐变的台阶。由于室内台阶影响室内效果，这种方式适用于翘

5、角较小的情况。有应力安装法在设计上跟普通幕墙方法一样，这里不做介绍；空间框加补偿条作法，己有文章对它专门讨论过，这里也不再做介绍；空间桐加冷弯玻璃法其实是空间框加补偿条作法演变过来的，直接将玻璃压弯，省去了补偿条，这里也不再叙述；下面将重点就平板错位安装法做-个介绍。1.平板错位安装法实例：图二是我司承建的深圳豪方天际大厦幕墙工程的Rhino模型，本项B外立面有平面、单曲、扭曲等几个形式，幕墙全部采用单元式幕墙。大厦西南角三十层以上部分，就是一个典型的扭曲幕墙，这个扭曲幕墙还有一个特点，上下层幕墙的立柱还是错位的。对于这个幕墙，原设计方案是按框架式幕墙考虑的。我司

6、承接下来以后，考虑到如设计成桐架式幕墙，对现场安装的工人的技术要求比较高，安装的精度、水密性很难保证，所以后来把它改成了单元式幕墙。1）曲面建模如图三，利用Rhino软件对该扭曲幕墙进行三维分格放样，放样吋，先确定板块上部两个端点的位置，当板块上部分格点确定以后，通过这一点做平面曲线的法线，将该法线投影到下层结构上，投影线与下层结构边线的交点就是板块的下端的分格点。板块分格点确定以后，对每一个板块进行编码，并测出每一个单元的翘角。该项0单元板块的部分翘角数据如下表所示：分析表中的数据，我们可以按翘角数据大小对板块进行分类。翘角大于50mm的板块为一类，翘角小于等于

7、50mm的为一类。在该项目中，翘角大于50mm的板块，采用了空间框加补偿条做法（这里不做介绍）;翘角小于等于50mm的板块，采用了平板错位安装法。2）立柱的设计平板错位安装法是通过立柱的错位安装来实现幕墙的扭曲效果。立柱的错位是渐变的，从下往上逐渐变大，最下部为零，如图五；最上部最大，如图四，这个最大值就是板块的翘高，本项0最大值是50mm。立柱的下端是平齐的，这样能够实现左右立柱共同插入下部水槽，实现单元式幕墙排水的功能。上部的错位会影响到室内的效果，但一般情况下，上部都有一个结构梁，将最大错位的部分遮挡住了。如果按最大翘角50mm考虑，梁高800左右，实际能看

8、到的最大错