幕墙作为建筑的外围护结构,是高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体,在设计时需要兼顾美观、遮阳、节能、防火等要求。
幕墙的分格设计可分为三种,其一为竖向型(即宽度<高度),给人以高大、挺拔的感觉;其二为横向型(即宽度>高度),给人以厚重、稳当的感觉;其三为自由组合型,带给人以活泼自由的感觉。一般大型场馆及裙楼宜采用横向型分格,塔楼则宜采用竖向型分格设计,但幕墙分格设计的首要原则是尊重建筑设计师的设计意图,以项目规划设计时的效果为准。
幕墙分格设计时要注意整体协调统一:各种不同材料的组合、交界的处理方式要合理,尽量考虑线条的贯穿,要保证胶缝横平竖直,各立面的水平胶缝要交圈,以体现出建筑物整体的美观与协调。
幕墙分格设计要满足建筑功能性、安全性和构造性要求:为方便启闭,幕墙开启扇应避免设置在柱、梁、隔墙和有其它障碍物影响开启扇的位置上,开启扇下框设置一般距地面900-1100mm为宜,在造价允许的情况下可设置电动高框。在幼儿园及小学等建筑上要考虑到安全因素,幕墙开启扇位置可做偏高设置。
在距室内地面1.4-1.8m的高度不应设置横向分格,因为这恰好是人的眼睛离地面的高度,如果设置横向分格会阻挡人从室内向外观望的视线,尤其是大型场馆、商业写字楼。 当幕墙上有结构梁穿出室外时,结构梁不能穿过一个面板的中间(否则无法安装),在结构梁处必须要设置一横向或竖向分格。
伸缩缝和沉降缝处的幕墙应断开,可在伸缩缝两边分别设置立柱,分别安装横梁和面板。在满足建筑立面效果的前提下,尽量简化立面分格。立面分格越复杂、越细小,成本越高。
可见,幕墙分格的大小直接影响到板厚、横梁和立柱截面尺寸的大小。板块划分得越大,单块板面受到的总风力越大,其板厚要求更高,材料耗用量越大。在划分板块大小时,板的面积A与厚度T的关系为:A-T2,即面积增加到2倍,则厚度需要增至1.4倍,加大板面是以多耗用材料为代价的。同样,当分格增加时,横梁的跨度和立柱的间距都要增加,要求更大尺寸的铝材,这都将使得幕墙的造价增高。当分格过小时,板块和构件强度和刚度过剩,每平方米材料含量增加,成本增加。因此要选择合适的分格尺寸,使幕墙的经济性较好,性价比高。
铝单板幕墙分格设计时应充分利用材料的常用规格,尽量提高原材料的利用率,降低工程造价成本。铝单板幕墙常用厚度可选用2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm,裙楼部分铝单板厚度可选用2.0mm,室内墙面及吊顶铝单板厚度可选用1.5mm。
铝单板幕墙常规尺寸为1220*2440mm、1200*2400mm、1000*2000mm、1300*3000mm、1300*2500mm、1500*3000mm、1500*2500mm。铝板长度方向一般可以定尺,但供货周期变长且价格贵,考虑经济性的情况下,必须保证板块的一个尺寸必须小于1500mm。超大尺寸的铝板,铝单板厂家可通过铝焊加工,但会增加费用。如某屋顶铝单板飘篷,平面整体为一个扇形,1.8°夹角的弧形轴线内七等分,外弧为1153mm *7,内弧为1050mm*7,其中铝板折边为20mm,胶缝为15mm,则铝单板展开宽度为1153mm+20mm+20mm-15mm=1178mm,选择七等分就是为了控制铝板的宽度在1200mm以内,并接近1200mm,原材料的利用率高,同时短边1200mm铝板比1500mm铝板便宜,节约成本。
由此可见,在设计铝单板幕墙时,通过对建筑立面分格进行缜密而完整的设计考虑,使幕墙既能充分体现建筑大师的构思,展示建筑物的艺术魅力,又能满足建筑物的功能性、安全性、构造性和经济性要求。
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