在建筑师眼中——幕墙是这样设计的!

2024-03-27 20:14 断桥系统窗

  方案不错,你的表皮用什么材料?这个空间不错,支撑结构是怎么考虑的?效果图不错,结构太反人类了吧?钢结构、砖混结构、木结构玻璃体系、结构优化.......相信在建筑学科的“学生时代”,都听过这些话吧!

  当熬了几个大夜,美美的把方案和效果图交给老师,老师直接一句结构再考虑一下,你直接痛苦面具戴起来!

  可是当你想做一个结构符合常理、材料合适、造型优美的方案时,又不知道怎么下手?没关系,我们大家一起来带着设计讲结构!

  是空间、是情感,还是氛围……这些说法对也对,说错也错。回归到物理空间层面,当你走出Starbucks,走在高楼林立的市中心,抬头望去——永远有那么一种东西,会闪瞎你的眼!那就是玻璃,准确来说是玻璃幕墙。

  作为建筑的“衣装”,外立面是建筑给予世界的第一眼惊艳,人们对建筑的感知往往从外立面开始。而幕墙作为建筑的外衣,在起到保证建筑结构保温隔热、遮风避雨的基本功能的同时,也成为表达建筑美学的重要载体。

  根据镶嵌板材质分类,幕墙可分为:玻璃幕墙、石材幕墙、金属板幕墙非金属板(玻璃除外)幕墙其中,玻璃幕墙近年来在高层建筑上应用广泛。

  玻璃幕墙最初出现在1851年,当时为伦敦工业博览会建造的水晶宫,它宣告了现代幕墙时代的开始。

  到了1951年,纽约利华大厦首次向人们展示了一座全新的玻璃方盒子,这座由玻璃和金属组成的玻璃幕墙建筑,被认为是现代高科技发展在建筑上的标记,深受建筑师们的青睐。

  从上世纪70年代开始,随着亚洲经济快速的提升,东南亚诸国也逐步将建筑幕墙引入到高层建筑中,著名的吉隆坡石油双子塔,就是代表作之一。他于1996年完工,共88层、高达452米,扇贝状的幕墙的表面充满了雕塑气息,玻璃幕墙闪闪发光,显而易见星星的形状,是当时世界上独一无二的巨型建筑。

  幕墙是通过“锚固支座”以点传递的方式,将自重和所受荷载传给整体的结构,一般是突出于整体的结构外轮廓线以外,所形成整体性的立面。

  其次,玻璃幕墙因为可变性比较高,大型设计单位在使用时还会有自己专属的样式和构造方式。

  在这里,就按照目前的施工工艺来分大致上可以分为三种:框架式、半单元式、单元式。

  在现场安装立柱,接着将面板和横梁安装在一起,接着吊装到立柱完成组装。具体来看:先安装立柱在主体结构上(即先打开冰箱门),然后将横梁与面板组装在一起(即同时塞入大象和关闭冰箱门)。

  在工厂生产时将立柱、横梁与面板封装在一起,在安装现场像给“美甲”贴片一样,一片一片挂上去。

  三种方式,从本质上来讲没有特别大的区别,主要根据当时的施工条件与经济预算,随建筑技术的发展,第三种“单元式”方式选用的最多(传说中的预制性建筑、装配式建筑——就在这里)。

  我们就来看看:单元式玻璃幕墙组成的进化过程!!!前方高能,非战斗人员请撤离……在讲幕墙之前我们应该给大家讲清楚,现在结构的组合方式主要有三种:

  首先,我们先分为两部分,即幕墙构件和连接构件第一部分——幕墙进化论,现在开始!

  而在考虑到隔音、隔热、隔冷、隔水等多种方面,我们应该对幕墙不同部分进行不同的密封处理,如:密封胶条、硬质隔热条、压条、毛条,以及密封胶等;

  但不管几种材料,它的作用都是为了密封物件,在本文中我们统一称为:密封胶或密封胶条。

  而在此处,我们插入玻璃结构密封胶条,加强结构强度、同时隔绝玻璃内外(后续表达中,为方便理解我们将玻璃视为一块整体)。

  两侧立柱框架,同理加入立柱结构密封胶条,并在玻璃与立柱之前加入连接胶条。

  TIPS:在实际施工时,玻璃面板为卡入立柱内,在进行密封处理,本文为降低理解难度,对部分细节进行抽象处理。

  在玻璃与框架采用胶条连接之后,为了更牢固的连接与外部美观,大家展开想象力会采用什么方式?想想开篇所讲的三种方式!!!

  在本来的玻璃与框架上方加入盖板,并用连接胶条将盖板与玻璃和框架牢牢加固在一起。

  至此,一组玻璃幕墙构件已经进化完毕,那单元构件和楼板的链接我们用胶水吗?

  基本固定模式已经确定,但我们在想:这种安装方法是不是没有办法进行拆卸了?我们用单元式是不是图的就是一个方便?为了方便挂载,我们采用卡扣形态进行链接。

  那么,接下来卡扣连接构件形态进化开始!为了玻璃组件能够上下活动,部件拆分为两部分。

  经过上述操作后,我们的基本组件形态已经确定,为三部分所组成的一个可活动连接卡口,在此之后我们在思考这些部件有必要进行怎么样的连接呢?有了! 进行开洞与置入可活动螺栓即可完成!

  其实大部分像我们一样的建筑类学生,或者刚刚进入门窗幕墙领域的“小白”,对结构都是两眼一抹黑,设计课和结构课的内容是脱节的,例如:在建模的时候做玻璃只是会拉一个长方体了事,殊不知结构也是设计的一部分,不仅会影响建筑外观,也会影响建筑空间。

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