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    淺析:高品質幕墻的設計管理

    來源:2020論文集  作者:周顯斌 杜繼予  日期:2020-9-2
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      摘要:幕墻作為現代建筑最重要的立面表現形式,呈現出來的品質越來越受到社會大眾的關注及重視。本文從幕墻設計及其管理的角度出發,對高品質幕墻的評價和實現高品質幕墻的意義,以及在幕墻建造的全過程、全鏈條、全環節中如何通過嚴格控制近人尺度設計、材料選擇、工藝細節、專業配合等方面來實現高品質幕墻進行了闡述。
      關鍵詞:幕墻高品質近人尺度視覺樣板效果把控

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      摘要:幕墻作為現代建筑最重要的立面表現形式,呈現出來的品質越來越受到社會大眾的關注及重視。本文從幕墻設計及其管理的角度出發,對高品質幕墻的評價和實現高品質幕墻的意義,以及在幕墻建造的全過程、全鏈條、全環節中如何通過嚴格控制近人尺度設計、材料選擇、工藝細節、專業配合等方面來實現高品質幕墻進行了闡述。

      關鍵詞:幕墻;高品質;近人尺度;視覺樣板;效果把控

      1、建筑幕墻的發展及現狀

      自二十世紀八十年代以來,幕墻行業在國內高速發展了三十多年,幕墻在安全及各項性能方面的技術越來越成熟。隨著公共建筑中商業綜合體、辦公樓、學校和居住建筑中高端公寓大量使用幕墻產品,用戶在與幕墻產品越來越多的交互中,對幕墻產品也越來越了解,同時也寄與了更多更高的需求,使幕墻成為集建筑功能、建筑結構和建筑美學為一體的載體。為適應我國城市化的快速進程,幕墻行業一直處于不斷完善的迅速發展及壯大過程中,而存在于發展過程中的一些設計技術、制作工藝和施工管理缺陷,加之受制于成本等等方面的原因,導致已建幕墻出現各種各樣的問題,影響了人們對幕墻產品的感觀及評價。

      圖1至圖3所示案例為既有幕墻在外觀效果方面暴露出來的普遍存在的一些典型缺陷,這些缺陷對建筑在投入使用后的運營維護造成困難,對建筑形象產生了一定程度的不良影響?梢哉f,這些經工程驗收且質量合格并投入使用的幕墻產品并不是我們所需要的高品質幕墻產品,影響幕墻品質的不同缺陷的產生原因各異,有設計、生產及安裝過程中存在的種種問題,但最主要的是整體幕墻行業目前缺乏追求精品、追求高品質的精益求精的工匠精神所致。因此,提升幕墻產品的品質將是促進我國幕墻行業健康發展的必經之路。

      2、高品質幕墻的評價和意義

      目前,幕墻行業內通常用一系列相關的產品標準和工程驗收標準來評價幕墻產品質量,如幕墻產品各項物理性能及施工驗收規定的相關指標等,評價的范圍大多聚焦于設計及施工環節,結果通常僅為工程驗收合格一個結論。至于工程驗收合格的產品,其品質高低,并沒有完整的、多維度的評價方法給予區別,并以此鼓勵幕墻行業去追求高品質的精益求精的工匠精神和產品。這種現象的存在,使得我國幕墻產品高品質的精品不多,大多數處于中低品質的范圍,與國外同類產品比較處于落后的狀態,嚴重阻礙了我國從幕墻大國向幕墻強國的轉變和發展,應加以重視和扭轉。

      對于幕墻品質高低的評價,不應僅從工程質量驗收合格就可以了,而應該從各個不同的角度進行多維度的綜合評價。首先,高品質幕墻的基本條件應是安全的、性能良好的經工程質量驗收的質量合格產品;其次,從建設單位(業主)的角度來看,幕墻成本可控,功能優良、維護運營方便并能完美實現建筑設計的感觀效果是高品質幕墻的必備條件;第三,從用戶的角度看,高品質的幕墻應是使用舒適,運營良好和外觀高端氣派,能為用戶的形象增添光彩的幕墻;第四,從市民的角度看,高品質的幕墻是安全可靠、設計美觀、做工精致,能體現一城一地精神風貌和現代化水平的幕墻,也即所謂的地標建筑。簡而言之,高品質的幕墻產品,不論其體量大小,必然是一個合規、安全、適用、耐久、易維護、易實現、經濟、美觀,并能從各個不同的維度均獲得好評的產品。

      作為幕墻行業的從業者,提倡工匠精神,制作高品質幕墻,是我們的責任及義務所在。追求高品質的幕墻,不僅能為城市提供賞心悅目的幕墻產品,為城市景觀形成積極的作用,更重要的是對促進我國建筑幕墻的發展,提升我國建筑幕墻在世界的地位和影響具有最大的意義。

      3、如何實現幕墻的高品質

      幕墻產品從設計開始到項目完成交付周期約2~3年,期間參與方有建筑師、設計院、幕墻設計單位、幕墻深化設計及施工單位、材料供應商,幕墻產品最終呈現出來的品質是所有參與方共同完成的結果,其中任何一個環節的失控,都有可能對結果產生不可逆的影響。因此,高品質幕墻產品的實現,需要從建筑設計方案開始直至工程竣工的全過程、全鏈條、全環節展開,其中尤以設計環節的牽頭管理最為重要,應加以嚴格的控制。

      3.1 研究建筑尺度關系

      尺度感是人對一幢建筑最基本的印象之一。成功的建筑作品應該根據其所處的環境、使用功能、外形體量等因素確立其自身恰當的尺度感以取得賞心悅目的視覺效果。建筑尺度的研究是建筑物整體或者局部給人感覺上的大小印象和其真實大小之間的關系問題,大到體量的分割,小到戶的分格線,形成了建筑的尺度分級系統。建筑尺度的研究必須在方案設計階段完成并予以確認,以免影響后續設計工作的正常推進。具體可采用三維模型研究及實體1:1木模樣板研究,如圖4、圖5所示的三維實體模型。

      3.2 慎重選擇材料樣板

      材料樣板的選擇是設計到效果落地呈現的關鍵環節。多數項目在落地呈現后出現實現度不高的情況,問題往往出現在材料選擇的環節。材料選擇通常應該注意以下幾點:

      (1) 對所選材料的各項性能必須完全了解,對新材料的使用應當大膽質疑,小心求證。

      (2) 避免選擇天然材料,關注材料批量供應的可行性。

      (3) 關注材料的后期維護性能。

      (4) 全面梳理立面面材的種類和使用部位,規整項目所選材料、顏色的數量。

      3.3驗證視覺模型效果

      制作視覺模型是最具效率的驗證設計效果的工作方法。項目施工開始前通過制作1:1的真實材料及工藝的視覺模型,驗證設計的真實效果,比選不同的材料選擇,確認生產及安裝工藝。通常制作視覺模型應該注意以下幾點:

      (1) 選擇典型的立面模塊制作1:1比例模型。

      (2) 模型應該具備一定的尺寸,辦公樓單元幕墻通常選擇2個標準樓層高度;框架幕墻不少于一個標準層高。

      (3) 視覺樣板具備比選不同面材真實效果的作用。

      (4) 視覺樣板應與建筑的真實朝向一致,并在樣板室內模擬真實環境。

      3.4預控設計效果

      作為一個專業的設計師,應具備對所選材料,所設計的構造、收口細節具備落地效果的預見能力。實際項目中不可能對所有的立面模塊、材料均采用視覺模型來驗證設計效果,因此,對效果的把控力就顯得尤為重要。首先,對于建筑選用最多的玻璃品類的選擇,應具備通過參數判斷效果的能力,根據需要的效果反向輸入參數要求;其次,需要對節點構造的工藝,外表形式進行美學上的評估。

      3.5 推敲立面模塊

      立面模塊作為建筑局部的設計語言表達,是給人品質感受的最直觀的內容。對一個建筑局部立面、特定部位的評價均來源于立面基本模塊的設計,包括板塊尺寸大小、分縫,凹凸進退關系等。下圖6和圖7所示案例,因為鋁板平整度不佳導致立面效果很差,通過重新調整了立面基本模塊設計,在板塊間采用凹凸處理,在凹板處產生自然陰影,有效解決了大面的平整度問題,一個簡單巧妙的微調,讓整體立面體現出品質感。

      3.6 控制玻璃平整度

      玻璃幕墻是當代的一種新型墻體,它賦予建筑的最大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節能和建筑結構等因素有機地統一起來,建筑物從不同角度呈現出不同的色調,隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態的美。它是建筑師最喜歡的一種材料,幾乎所有的辦公建筑都會大量使用玻璃幕墻。但是,國內絕大多數的玻璃幕墻平整度差,反射影像扭曲,嚴重影響了建筑的外觀。通過對大量案例的實測,導致玻璃幕墻變形(詞條“變形”由行業大百科提供)的主要因素有以下幾方面:

      (1) 設計環節:控制玻璃最小厚度不低于8mm。玻璃越厚,越有利于變形控制。

      (2) 生產環節:玻璃在加工廠鋼化后通常有兩種變形:波形及弓形,其中影響較大的是弓形變形。對弓形的控制,一線廠家可以達到邊長的0.1%~0.15%,絕對值在1~2.5mm之間。

      (3) 加工環節:由于單元板塊加工廠工藝及管理水平不高,板塊完成后實測的彎曲變形在4~8mm之間,是影響板塊變形的重要因素。

      (4) 安裝環節:現場板塊安裝對于平整度的影響受勞務班組能力影響偏離度較大,難以嚴格控制。

      從以上的實測數據及經驗分析,影響玻璃單元板塊最大的因素在于加工及安裝環節。因此,控制玻璃幕墻平整度應該從設計、材料選用、生產、安裝各個環節進行全鏈條控制。

      3.7 考慮結構偏差

      幕墻是安裝在結構體系上的外圍護結構(詞條“圍護結構”由行業大百科提供),主體結構的施工偏差嚴重影響幕墻的最終安裝質量。根據國家驗收規范要求,混凝土的最大施工偏差不大于30mm。大量案例的實測結果表明,現場施工的偏差高達50~60mm甚至更大。在幕墻構造設計尤其是對主體結構的收口時,應考慮足夠的結構偏差,設計合理的安裝調整尺寸,以便消化現場誤差,提高安裝質量。

      3.8 呈現近人尺度品質

      城市空間是為人而設計的,因而建筑的近人尺度,除了滿足基本功能要求之外,更應將人的感受作為衡量標準。人在空間內的行為方式和感受,是“尺度”所關注的核心,也是尺度的“度”之所在。做好近人尺度的精細化設計,提高品味品質,可以給人以最佳的體驗。如對用戶可以近距離接觸的廳、雨棚、欄桿、通道等部品認真研究選材、節點工藝,加強人性化設計,體現出設計的品質感。

      3.9 推敲節點構造細節及工藝

      幕墻的節點構造設計是幕墻設計的主要工作,設計師一般都從純技術角度去研究節點的強度、氣密性、水密性,很少從外觀去考慮拼縫、線條、封板、穿管線、不同材質交接過渡等細節處理,認為這是建筑師的工作。大部分時候,建筑師也關注不到這些內容,因此導致了很多建筑在細節上跟國外的建筑存在著較大的差距。如圖8所示,精細的節點構造及工藝設計,給人以精品工藝品般的感受,處處體現出細處著眼,小處著手,于細微處見真章的功夫。

      3.10 關注全專業配合

      幕墻專業完成的內容不僅是幕墻本身,還集成了燈光、機電風口、室內天地面、景觀地面、標識等

      等內容,可以稱之為立面系統。如果在幕墻設計階段僅考慮本專業的內容,容易導致在施工后期出現因專業配合不足而產生的設計缺陷,這些內容不僅需要開發商關注,建筑師及幕墻設計師也應該重點關注并且積極應對。圖9所示案例中的幕墻支座(詞條“支座”由行業大百科提供)顯露、圖10所示案例中的平立面不對和燈光效果不符均為為設計階段考慮不足而產生的設計缺陷。

      4、結論

      一個在設計上同時實現安全可靠的圍護結構性能,精湛易行的節點構造工藝,方便快捷的運營維護管理,精致美觀的外觀表現形象,獲得各維度好評的高品質幕墻是我們的追求,是我國幕墻發展的方向。希望有追求、有理想的幕墻設計師跳出專業的局限,拓寬知識,提高建筑審美能力,對上下游鏈條抱有支持理解的同理心,為城市提供越來越多的優秀幕墻產品,為我國的建筑幕墻發展做出自己的貢獻。

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    專家介紹

     杜繼予

    鋁門窗幕墻委員會專家組

    工作單位:深圳市新山幕墻技術咨詢有限公司

    技術職稱:教授級高工

    專業:本人自一九八五年起專門從事建筑幕墻、鋁質門窗的專項設計,加工制作,施工管理及專業技術和管理工作的咨詢顧問。 其他社會職務 建設部幕墻門窗標準化技術委員會專家組副組長等

    專長:建筑幕墻、鋁質門窗的技術開發,設計、咨詢顧問及施工管理。

    原文地址:http://www.52mqw.com/info/2020-9-2/47489-1.htm
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