從亞運(yùn)綜合體育館看玻璃幕墻設(shè)計(jì)

1、<p>　　從亞運(yùn)綜合體育館看玻璃幕墻設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：玻璃幕墻作為藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)產(chǎn)物，具備通透、高技等顯著特點(diǎn)。本文以廣州亞運(yùn)綜合體育館為研究對(duì)象，簡(jiǎn)要剖析了玻璃幕墻的二次鋼結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、材料性能、節(jié)能參數(shù)等四個(gè)方面設(shè)計(jì)要素。 </p><p>　　關(guān)鍵字： 玻璃 結(jié)構(gòu)構(gòu)造節(jié)能 </p><p>　　Abstract：Glass c

2、urtain wall&#160;contains art and technology&#160;, with transparent,&#160;high-tech&#160;and other notable features.&#160;In this paper, it takes&#160;the Guangzhou Asian Games&#160;Stadium&a

3、mp;#160;for the study,&#160;and analysisfour&#160;aspects of glass walls designing&#160;elements——the secondary&#160;steel structure,&#160;Building construction, material properties, energy&#160;s

4、aving </p><p>　　Key words：GlassStructureConstructionEnergy saving </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　第一屆世博會(huì)的水晶宮開(kāi)始，玻璃在建筑上的應(yīng)用開(kāi)啟了屬于自己

5、的篇章。從起初的人人側(cè)目，到現(xiàn)今的廣泛應(yīng)用，玻璃幕墻日新月異的發(fā)展，使得它將成為建筑外皮設(shè)計(jì)尤其是公共建筑立面效果的重點(diǎn)。可以毫不夸張地說(shuō)，平行于混凝土、砌體、建筑鋼材，玻璃對(duì)于建筑的介入，將建筑設(shè)計(jì)引入了新的領(lǐng)域。 </p><p>　　通透、 高技、節(jié)能，是玻璃幕墻帶來(lái)的對(duì)傳統(tǒng)建筑的直接沖擊。尤其是應(yīng)用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑，玻璃幕墻的存在更加凸顯了建筑師對(duì)廣闊空間的無(wú)限追逐，建筑由先前的樸實(shí)緊湊邁向了絢麗開(kāi)闊，

6、它是建筑技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的先進(jìn)產(chǎn)物。 </p><p>　　就2010年廣州亞運(yùn)會(huì)主場(chǎng)館——亞運(yùn)綜合體育館而言，它的玻璃幕墻設(shè)計(jì)涵蓋了幕墻二次鋼結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、材料性能、節(jié)能參數(shù)等相同于主體建筑設(shè)計(jì)的全方位要素。簡(jiǎn)單概括，從大至小，從原理到構(gòu)造,玻璃幕墻的設(shè)計(jì)思路也和主體建筑一樣——麻雀雖小,五臟俱全。 </p><p>　　亞運(yùn)綜合體育館項(xiàng)目玻璃幕墻形式多樣，不僅涉及多種玻璃材料，更包含多

7、種不同的幕墻結(jié)構(gòu)體系，因此關(guān)注的設(shè)計(jì)要點(diǎn)相當(dāng)繁雜，接下來(lái)我們就幕墻設(shè)計(jì)的幾個(gè)要素亞運(yùn)綜合體育館的幕墻設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的剖析。 </p><p>　　幕墻二次結(jié)構(gòu)體系是幕墻效果的有力支撐 </p><p>　　簡(jiǎn)而言之，如何將幕墻受到的水平外力和自重傳遞于主體結(jié)構(gòu)，這種力學(xué)傳遞原理直接從根本上影響著幕墻的立面造型效果。 </p><p>　　橫向明框拉索式玻璃幕墻是通過(guò)橫

8、向工字鋼將水平風(fēng)荷載傳遞給主體鋼結(jié)構(gòu)柱，自重則通過(guò)明框傳遞與拉索，進(jìn)而傳遞給屋面鋼結(jié)構(gòu)承擔(dān)。由于拉索無(wú)法受壓，且玻璃自重較大，故懸掛于上部主體鋼結(jié)構(gòu)，保證拉索構(gòu)件承受拉力。整個(gè)幕墻體系，每種構(gòu)件各司其職，各展所長(zhǎng)，充分發(fā)揮材料的特有屬性。 </p><p>　　亞運(yùn)綜合體育館中的歷史館玻璃幕墻設(shè)計(jì)則結(jié)合網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)的特殊形式，選擇點(diǎn)式接駁爪幕墻，通過(guò)三角形玻璃適應(yīng)小半徑曲面外觀要求。幕墻的自重和風(fēng)荷載受力，都通過(guò)焊

9、接與主體鋼結(jié)構(gòu)交叉點(diǎn)的接駁爪直接傳向結(jié)構(gòu)主體。 </p><p>　　玻璃幕墻的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)是玻璃幕墻設(shè)計(jì)的重點(diǎn) </p><p>　　玻璃幕墻的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)不僅涉及二次結(jié)構(gòu)受力傳遞的實(shí)現(xiàn)，更直接影響幕墻工藝的精致度，從而達(dá)到提高整體幕墻完成效果的終極目標(biāo)。 </p><p>　　亞運(yùn)綜合體育館拉索幕墻的構(gòu)造亮點(diǎn)在于，將拉索藏于玻璃之間，使其在幕墻立面效果中直接隱藏

10、于玻璃分隔的玻璃膠內(nèi)。減少了拉索對(duì)立面效果的干擾，使得幕墻更為通透和明亮。而實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)造效果的關(guān)鍵在于控制好拉索線位于幕墻面的重合關(guān)系。對(duì)于高低起伏，曲直結(jié)合的玻璃幕墻造型來(lái)說(shuō)，這不僅牽涉本身幕墻的定位，也對(duì)玻璃加工本身提出了考驗(yàn)。 </p><p>　　人型水平支撐是水平力傳遞重點(diǎn)構(gòu)件，它分為人型幕墻固定端和支座鋼結(jié)構(gòu)固定端。但是由于主體鋼結(jié)構(gòu)圓柱上下收分的形體，玻璃與結(jié)構(gòu)柱完成面的間距隨高度不同不斷變化，為減

11、少生產(chǎn)加工的模具成本，兩固定端之間增加可變桿件以適應(yīng)不斷變化的距離。同時(shí)由于水平支撐受力特點(diǎn)，在造型上可以將其處理得更為輕巧、纖細(xì)，在滿足結(jié)構(gòu)受力的基礎(chǔ)上提高美觀效果。 </p><p>　　橫向水平工字鋼梁是承載玻璃自重的核心構(gòu)件，同時(shí)也是將水平風(fēng)荷載傳遞到人型支撐的主要元素。設(shè)計(jì)中加入鋁合金造型包裹，不僅起到手邊收口的功能效果，也大大美化這一主力結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件。 </p><p>　　歷

12、史館點(diǎn)式幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)在于利用鋼結(jié)構(gòu)交叉交點(diǎn)，作為幕墻接駁爪的引伸處，使得鋼結(jié)構(gòu)形式和幕墻形式更加相輔相成。同時(shí)由于不銹鋼接駁爪的外露效果和曲面的適應(yīng)性緣故，接駁爪設(shè)計(jì)為多向可變連接，且十分注重與鋼構(gòu)交接的節(jié)點(diǎn)造型設(shè)計(jì)。 </p><p>　　材料的性質(zhì)是指導(dǎo)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)因 </p><p>　　材料的加工工藝和性質(zhì)在很大程度上決定了幕墻的外觀效果。 </p><p&g

13、t;　　亞運(yùn)綜合體育館幕墻采用50%透光率玻璃，玻璃元片選用高透白玻，盡可能避免了普通玻璃元片的本體綠色，使得室外景觀更為真實(shí)地透過(guò)幕墻展現(xiàn)于內(nèi)部觀眾。由于玻璃幕墻向地面傾斜，同樣為了不使玻璃反光將地面紋理干擾投影上來(lái)幕墻光澤效果。玻璃在反光率上也予以嚴(yán)格控制。主要參數(shù)控制在10%-11%之間。 </p><p>　　根據(jù)玻璃所處部位和形式的不同，玻璃的材料厚度各有差異。垂直形式的幕墻采用中空l(shuí)ow-E玻璃。向下

14、傾斜幕墻出于安全因素考慮使用中空夾膠三層玻璃，夾膠層向下。另外根據(jù)幕墻造型，涉及單曲、雙曲面玻璃，受限于鋼化加工工藝，雙曲面玻璃采用四層雙夾膠中空Low-E玻璃。嚴(yán)格來(lái)講，四層玻璃相對(duì)三層玻璃自帶本體綠更濃，無(wú)法避免微弱色差，因此不同厚度材料交接位的選擇也頗為講究。 </p><p>　　節(jié)能是幕墻設(shè)計(jì)的重點(diǎn)要素 </p><p>　　亞運(yùn)綜合體育館的玻璃幕墻面積較大，部位較分散。大面積玻

15、璃幕墻對(duì)建筑能耗提出相當(dāng)嚴(yán)格的要求，不僅需要借助中空l(shuí)ow-E的材料技術(shù)，場(chǎng)館幕墻東西向能耗最大的區(qū)域也增加了不同疏密的白色彩釉，提高幕墻的遮陽(yáng)能力。彩釉玻璃涉及100%、75%、50%三種規(guī)格，同時(shí)結(jié)合外觀要求進(jìn)行隨機(jī)拼接形式處理。在通過(guò)節(jié)能設(shè)計(jì)的前提下達(dá)到美化效果。 </p><p>　　從亞運(yùn)綜合體育館的玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，我們不難體會(huì)到幕墻設(shè)計(jì)是一個(gè)從體系到節(jié)點(diǎn)、從宏觀到微觀、相輔相成、互相牽引的綜合性過(guò)程。