合理解决幕墙大装饰线条间的设计和造价的矛盾
广东金刚幕墙工程有限公司 刘敏
一、工程概况
工程总建筑面积193000平方米，其中地上138737平方米。
主要结构类型：框架核心墙结构
抗震设防烈度：7度
二、主要系统构造设计难点与解决方案
㈠、技术难点
1、玻璃幕墙外装饰线条的处理
该工程建筑正立面表现一个风帆的效果，幕墙外立面利用凸出玻璃的大小装饰杆件，有竖向的，有横向的，还有装饰条，横向线条凸出玻璃面350mm和60mm，凸出的一大一小线条由建筑顶部往下、由左到右逐渐过渡，错落有致，风帆造型运用材料表面处理颜色来勾画轮廓线，玻璃颜色深浅区分轮廓线；由于造型线条尺寸大，背立面横向外装饰杆件的截面尺寸为120×350mm，而且地处沿海，构件开模挤压所需厚度超出目前普通幕墙外装饰构件型材的厚度，这给幕墙构件的加工、安装带来了极大的困难并且使幕墙的成本大幅增加。
该工程的正立面用材料的表面处理颜色勾画出风帆的造型，考虑到工艺、造价、施工等各方面的原因，正面构件式幕墙系统采用钢铝组合的设计，利用钢材强度高，弹性模量大的特点，提高幕墙的刚度和结构安全性，确保幕墙的性能（主要是水密性能）满足设计要求。结构计算中：正立面半隐框幕墙横向凸出玻璃面350mm的线条，在结构设计考虑风荷载负风压作用下的抗扭作用，背立面明框幕墙竖向凸出玻璃面350mm的线条，在结构设计考虑风荷载侧向风压作用下的抗扭作用。
为了满足建筑节能规范的规定，幕墙隔热保温性能显得比其它几项性能更为重要。由于该工程的装饰杆件尺寸大、数量多，除利用中空LOW-E玻璃等保温材料来降低幕墙的K值，并在多而且非常大的外装饰杆件的可靠连接与完全断热之间寻找新的解决方案。
该工程主楼立面造型丰富，突出的装饰杆件客观上形成了较多的“集灰平台”，若处理不当，在幕墙表面会形成严重污渍，影响外装饰效果。因此利用擦窗机的设置定期进行清洁和怎样利用自然雨水对杆件部位尤其是横向杆件根部进行可靠清洁是本方案的重要性技术难点。
㈡、解决方案
怎样合理地、巧妙地解决以上问题而又尽可能地、最大限度地降低工程总造价，是该方案的最大特点：
1、各类装饰铝杆件的设计
⑴横向外装饰铝杆件的设计
正立面幕墙系统横向外装饰铝杆件凸出玻璃面350mm，此杆件利用断桥料的构造形式把横梁主受力型腔设置在玻璃室外面，通过幕墙立挺上的悬臂钢槽与螺栓连接把负风压作用在构件上的力传递到立挺与结构，这样保证了超大横梁抗扭强度。同时因为横向构件凸出超大很容易形成“集灰平台”，为了解决由此带来的幕墙表面污渍问题，我们将横向装饰构件设计室外坡度5％，在这个装饰构件底下设置滴水线，这样“集灰平台”不存在，而且构件下侧也不会产生污迹。
⑵竖向外装饰铝杆件的设计。
背立面幕墙系统的竖向外装饰铝杆件的形状比较复杂。在不改变建筑幕墙外观的条件下，我们对外装饰铝杆件进行了优化，优化的原则是尽量减少对超大型铝型材挤压机的依赖，因为使用此类挤压机，铝型材综合单价会大幅上升。
对于最大的120X350mm竖向铝杆件，我们利用断桥材料的构造，把立挺主受力型腔设置在玻璃室外面，通过U型钢角码与螺栓连接把侧向风压作用在构件上的力传递给结构，这样保证了超大立挺抗扭强度。同时因为构造立挺受力型腔在玻璃室外面，从而减少了竖向装饰盖的截面尺寸，这样既满足外观效果又降低了铝型材的用量，同时不需要使用超大型铝型材挤压机加工，使得总造价大大降低。 
2．幕墙系统的隔热设计
幕墙系统的隔热性能是由其材料的隔热性能来决定的，而在所有的材料中，铝型材的隔热性能最为关键。
该工程的幕墙系统全部铝型材采用了断热冷桥设计，这样极大地减少了能源的消耗，降低了建筑物正常运行的电力成本。断热冷桥的设计方案采用了穿条式结合的方式。对于正立面横向杆件120×350mm杆件采取套芯连接，主要是因为该杆件外伸距离太大，侧向风荷载影响非常大，有必要进行更加可靠的连接，以确保安全。
3、幕墙系统的三维可调节设计
由于该工程地处夏热冬暖地区，温差大与经常遭遇台风袭击，因此幕墙系统除了正常的三维调节外，还要针对该工程的特点作出特殊的设计： 
幕墙的构造系统是具备完全的三维可调节性,水平面的前后方向，可通过钢构件角码的横向条形孔来实现±20mm的调节，水平面的左右方向通过T型高强螺栓在板槽式预埋件中的槽移动来实现±25mm的调节，竖直方向通过T型高强螺栓在钢构件角码的竖向条形孔的上下移动来实现±20mm的调节。
5、幕墙系统的细节设计
幕墙系统的细节设计是幕墙设计的重要因素，它决定了系统的精致、加工的精度、外观特征和成本。我们设计的原则是减少对大型、超大型设备的依赖（主要是型材挤压机），尽可能地使用高精度的机械加工设备进行加工，严格控制在加工、组装、安装过程中人的技能因素的干扰。采用板槽式埋件、转接构件、定位块、过渡套芯等等。这些结构要素的设计，使得我们的幕墙系统加工、组装、安装变得简单可靠、美观实用、造价低廉，同时对工程所用材料的防腐性能、耐久性能进行处理：
除不锈钢外，钢材加工完毕后表面全部采用热镀锌处理，镀锌前，进行除锈处理。铝合金型材表面采用阳极氧化处理和氟碳喷涂处理。同时尽量避免不同金属之间的接触以免发生电化学腐蚀，避免不了的采用非金属隔离的方法进行处理，如：接触部位加垫防腐垫片等。铝合金与砂浆或混凝土接触时表面会被腐蚀，在其表面涂刷沥青涂漆加以保护。所有的标准件均采用镀锌处理，与铝合金接触的标准件采用优质不锈钢件。
5小结
该工程的幕墙构造线条多，工艺处理难点也相对较多，在此不再一一列举。
我们这次提供的是该幕墙系统的部分解决方案，既满足了建筑美学功能，又符合幕墙系统的各种性能要求（强度、气密、水密等）同时，总造价低，日常运行成本也低（节约能源、维护方便、超长寿命）。