從亞運綜合體育館看玻璃幕墻設計

1、<p>　　從亞運綜合體育館看玻璃幕墻設計</p><p>　　摘要：玻璃幕墻作為藝術(shù)與技術(shù)結(jié)合的先進產(chǎn)物，具備通透、高技等顯著特點。本文以廣州亞運綜合體育館為研究對象，簡要剖析了玻璃幕墻的二次鋼結(jié)構(gòu)、節(jié)點構(gòu)造、材料性能、節(jié)能參數(shù)等四個方面設計要素。 </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>　　中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　第一屆世博會的水晶宮開始，玻璃在建筑上的應用開啟了屬于自己

5、的篇章。從起初的人人側(cè)目，到現(xiàn)今的廣泛應用，玻璃幕墻日新月異的發(fā)展，使得它將成為建筑外皮設計尤其是公共建筑立面效果的重點?？梢院敛豢鋸埖卣f，平行于混凝土、砌體、建筑鋼材，玻璃對于建筑的介入，將建筑設計引入了新的領(lǐng)域。 </p><p>　　通透、 高技、節(jié)能，是玻璃幕墻帶來的對傳統(tǒng)建筑的直接沖擊。尤其是應用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑，玻璃幕墻的存在更加凸顯了建筑師對廣闊空間的無限追逐，建筑由先前的樸實緊湊邁向了絢麗開闊，

6、它是建筑技術(shù)和藝術(shù)結(jié)合的先進產(chǎn)物。 </p><p>　　就2010年廣州亞運會主場館——亞運綜合體育館而言，它的玻璃幕墻設計涵蓋了幕墻二次鋼結(jié)構(gòu)、節(jié)點構(gòu)造、材料性能、節(jié)能參數(shù)等相同于主體建筑設計的全方位要素。簡單概括，從大至小，從原理到構(gòu)造,玻璃幕墻的設計思路也和主體建筑一樣——麻雀雖小,五臟俱全。 </p><p>　　亞運綜合體育館項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)注的設計要點相當繁雜，接下來我們就幕墻設計的幾個要素亞運綜合體育館的幕墻設計進行簡單的剖析。 </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橫

8、向工字鋼將水平風荷載傳遞給主體鋼結(jié)構(gòu)柱，自重則通過明框傳遞與拉索，進而傳遞給屋面鋼結(jié)構(gòu)承擔。由于拉索無法受壓，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。整個幕墻體系，每種構(gòu)件各司其職，各展所長，充分發(fā)揮材料的特有屬性。 </p><p>　　亞運綜合體育館中的歷史館玻璃幕墻設計則結(jié)合網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)的特殊形式，選擇點式接駁爪幕墻，通過三角形玻璃適應小半徑曲面外觀要求。幕墻的自重和風荷載受力，都通過焊

9、接與主體鋼結(jié)構(gòu)交叉點的接駁爪直接傳向結(jié)構(gòu)主體。 </p><p>　　玻璃幕墻的節(jié)點構(gòu)造設計是玻璃幕墻設計的重點 </p><p>　　玻璃幕墻的節(jié)點構(gòu)造設計不僅涉及二次結(jié)構(gòu)受力傳遞的實現(xiàn)，更直接影響幕墻工藝的精致度，從而達到提高整體幕墻完成效果的終極目標。 </p><p>　　亞運綜合體育館拉索幕墻的構(gòu)造亮點在于，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)。減少了拉索對立面效果的干擾，使得幕墻更為通透和明亮。而實現(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。對于高低起伏，曲直結(jié)合的玻璃幕墻造型來說，這不僅牽涉本身幕墻的定位，也對玻璃加工本身提出了考驗。 </p><p>　　人型水平支撐是水平力傳遞重點構(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不斷變化的距離。同時由于水平支撐受力特點，在造型上可以將其處理得更為輕巧、纖細，在滿足結(jié)構(gòu)受力的基礎上提高美觀效果。 </p><p>　　橫向水平工字鋼梁是承載玻璃自重的核心構(gòu)件，同時也是將水平風荷載傳遞到人型支撐的主要元素。設計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、史館點式幕墻的構(gòu)造設計在于利用鋼結(jié)構(gòu)交叉交點，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。同時由于不銹鋼接駁爪的外露效果和曲面的適應性緣故，接駁爪設計為多向可變連接，且十分注重與鋼構(gòu)交接的節(jié)點造型設計。 </p><p>　　材料的性質(zhì)是指導設計的重要內(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地透過幕墻展現(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幕墻光澤效果。玻璃在反光率上也予以嚴格控制。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low-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。嚴格來講，四層玻璃相對三層玻璃自帶本體綠更濃，無法避免微弱色差，因此不同厚度材料交接位的選擇也頗為講究。 </p><p>　　節(jié)能是幕墻設計的重點要素 </p><p>　　亞運綜合體育館的玻璃幕墻面積較大，部位較分散。大面積玻

15、璃幕墻對建筑能耗提出相當嚴格的要求，不僅需要借助中空low-E的材料技術(shù)，場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，提高幕墻的遮陽能力。彩釉玻璃涉及100%、75%、50%三種規(guī)格，同時結(jié)合外觀要求進行隨機拼接形式處理。在通過節(jié)能設計的前提下達到美化效果。 </p><p>　　從亞運綜合體育館的玻璃幕墻設計中，我們不難體會到幕墻設計是一個從體系到節(jié)點、從宏觀到微觀、相輔相成、互相牽引的綜合性過程。