西安世博会创意自然馆幕墙工程的设计与施工

王斌

【摘要】建筑幕墙在实际的建筑物中有着不可替代的作用，一个优秀的建筑不仅能给人们提供抵挡风雨的场所，而且能给人们带来极大的视觉享受，一个优秀的建筑更是一个城市的名片，而幕墙作为建筑的外衣，其作用不言而喻。幕墙具有外形美观，质量轻巧，维护方便，结构安全可靠等优点。本文将从幕墙的设计阶段和施工阶段介绍幕墙建设过程的控制要点。

【关键词】幕墙工程；测量放线；过程

1 西安世博会创意自然馆幕墙简介

西安世园会自然观位于西安市浐灞生态区内，项目用地位于世博园主轴线上。自然创意馆东北侧紧邻东道主园“长安花谷”；西北侧为江南水乡园区；西南侧紧邻兴成湖，并与园区内标志性建筑“天人长安塔”遥遥相望；东南侧为面向兴成湖的场地。整个场地结合码头和周边场地进行设计，建筑布局呈“王”字形，在入口区和滨水区分别形成开放性广场。 自然馆为园艺博览会主展馆，建筑总面积6467㎡其中地上建筑面积5390㎡地下建筑面积1077㎡，主要结构形式为地上钢结构地下钢筋混凝土结构。

西安世博会自然馆为园艺博览会主展馆，幕墙类型包含铜板幕墙、玻璃幕墙、石材幕墙，幕墙面积为8700平方米。整个园区强调与大自然和谐共生，自然馆外力以铜板为主色调，近地面配以石材，屋面设有绿地周边由铜板围绕，临近湖边一侧设有吊挂玻璃幕墙，整个建筑与周围环境自然融合。如图一所示，就是西安世园会自然馆景观图。

由于外形特殊要求，整个幕墙由众多不规则平面衔接而成，而且高低起伏不规则，从设计上讲其重点和难点在与是幕墙的防水体系，和衔接位置的节点处理；而从施工的角度讲现场定位放线是其施工的重点和难点。

2 立面幕墙系统设计与施工

2.1立面幕墙系统设计

西安自然馆立面幕墙主要包含立面铜板幕墙、吊挂全玻幕墙、隐框玻璃幕墙和干挂石材；立面幕墙均为开缝式幕墙，面层仅为装饰面，其防水层在内侧，为复合铝板。其幕墙的主要分类如下：

（1）铜板幕墙

采用外层装饰面3mm厚铜板，内层采用复合铝板防水层和玻璃棉保温层。幕墙龙骨竖向为钢桁架及横向次梁组成，竖向桁架和主体结构通过钢支座连接。

（2）吊挂全玻幕墙

与人工湖相接的部位的幕墙采用全玻幕墙，玻璃采用12+12A+12中空透明钢化白玻。玻璃肋采用12+1.52PVB+12夹胶钢化透明白玻。

其电动开启放在穿孔铝板的内部，外观看不到开启，整个窗洞干净明了。开启采用复合铝板和玻璃保温棉做的开启扇，即轻巧保温，又可通风。室外部位采用穿孔铜板。

（3）隱框玻璃幕墙

该部分设置在屋面，幕墙采用中空钢化玻璃，可满足一定的采光功能，由于该部位跨度大，此处采用钢铝组合构件，以更好的满足安全和外观要求。

（4）干挂石材

该部分主要设置在近地面的位置，外层装饰面为30mm厚花岗岩，内层采用复合铝板防水层和玻璃棉保温层，竖向龙骨为钢桁架，横梁为钢通龙骨。

2.2立面幕墙施工

幕墙施工前先要进行测量放线，复核结构偏差。测量放线是保障幕墙建筑工程质量的基础，它的准确性直接决定着幕墙工程的的安装质量。所以，我们必须在科学的手段下，最大化保障其精确性。

在建筑幕墙的具体施工过程中，首先要确定总包方的基准点线布置，然后施工人员就要寻找首层的基准点，选择最大限度的视角点作为基点，选取工程中空间上已确定的实际控制点作为测量点，检测测量值是否与理论值一致，检测多个测量值与理论值相符后，施工人员要及时与总包方确认。确认后施工人员便可以展开下一步的操作，依据此基准点定出控制点和控制线，以此来保障幕墙的施工完全和施工设计图一致，使整个工程和工程设计图保持一致性。关于控制线，施工方一般会将控制线设定在距离结构两米左右的地方，形成幕墙内控制网，辅助幕墙的建筑在正常合理的条件下进行。

西安世博会自然馆的难点是施工放线难度较大，整个工程外观造型为汉字中的“王”字，由大大小小103不同角度的三角形相互连接而成，每个面的尺寸都不相同，各顶点的相对位置无规则，给现场放线增加了难度，在实际施工中需将每个三角形的顶点先用全站仪按理论值进行放线，再与现场实际情况进行复合找出偏差，将偏差值进行分析、调整再返回到理论值最终确定各三角形的尺寸，待每个三角形定点确定后，用细钢丝将各点连接最为铜板安装时的控制线。

3.屋面幕墙系统设计与施工

3.1屋面幕墙系统设计

屋面系统面层为开缝铜板幕墙，内层为直立锁边屋面系统由防水层，其构造层次从上到下依次为：3mm单层铜板装饰面，钢骨架，1.0mm厚铝镁锰合金屋面板，100mm厚玻璃纤维保温棉，钢衬檩，1.2mm厚压型钢板。屋面防水层主要由内层的1.0mm铝镁锰板直立锁边系统防水，顶面3.0mm单层铜板起到屋面的装饰作用。1.2mm厚压型钢板支撑在主体钢结构上承托整个屋面的自重和风荷载作用，玻璃纤维棉作为整个屋面的保温层。外层铜板龙骨与锁边屋面通过钢支座螺栓连接，保证屋面无焊接施工，从根本上杜绝了传统螺钉穿透固定方式带来的漏水隐患。直立锁边屋面采用现场加工，整体施工的方案，屋面板间通过自咬合的形式，所以其整体性较好，可有效形成统一密闭防水层，整个防水性能非常好。图二：西安世博会自然馆工程图。

3.1屋面防水层施工

在对屋面防水层施工前，同样要复核主体结构的偏差，为后续施工及下料提供调整依据，对于偏差较大的位置需协调总包处理。在施工放线时首先要选定定位基准点，并复核基准点的准确性；第二依据理论值定出防水层各角点的定位点，依据施工图纸排线布置钢檩条， 依据结构偏差值调整檩条高度，布置T形码座，铺设屋面板，裁剪屋面板。

3.2屋面面板施工

西安自然馆屋面装饰板采用的是铜板其龙骨支撑在T型码座与铝合金屋面板咬合组成的波峰线上，屋面装饰板得走向与屋面波峰线的走向是近似垂直的关系，屋面装饰板距屋面的距离受到直立缝合屋面板铺设的限制，在直立缝合屋面板的铺设时，其自身的刚度和铺设规律必然存在一定的变形，因此在对屋面装饰铜板龙骨的施工时不能完全按照理论的数值进行施工，在这里采取的施工工艺是先按理论值将各龙骨角码的点位进行设计，由现场依据实际情况进行测量，再加工、安装；由于屋面采用的是1.0mm铝镁锰板下铺100mm保温棉，施工中防火要求较高，在对屋面的施工时不允许焊接操作，因此屋面的链接均采用螺栓、螺钉的机械链接，所有加工件都是在加工成成品后，再进行屋面的施工，确保安全施工。

通过西安自然馆的幕墙设计与施工的介绍，我们可以看出，幕墙设计是依据本建筑所要达到功能和效果而选定的可进行实际施工的方案，是现场作为施工的理论依据。但在实际施工过程中不可避免的存在实际与理论的偏差，需依据现场实际情况进行调整以减小偏差对其造成的影响。幕墙做为建筑的外围护结构，其除了要满足建筑外观效果外，其防水和安全性能更为重要；在施工过程中防水层的密闭施工和钢龙骨定位点的建立及准确安装对幕墙的质量控制起着至关重要的作用，而面板定位线的准确放线则直接影响整个外观效果的质量，因此选择最佳设计方案和施工工艺，才能建设一个满足要求的建筑。

4 结语

西安自然馆是一个三维运用较强的项目，在设计、施工、工艺制作上的要求与普通幕墙工程有较大差别，需要全面考虑设计、施工、材料工艺的合理性和可行性，要对方案进行多次论证，选在最佳的方案，类似的幕墙设计也要参考西安自然馆，在前期的工作中对其进行了全面分析，充分考虑了设计、施工、工艺制作各环节的难点，确定了可行性高和合理性好的方案，以确保最终工程得以顺利竣工验收，收到较好的效果。

参考文献

[1]廖拓. 建筑幕墙工程施工要点与检验方法的实证研究[D].华南理工大学，2013.

[2]黄伟广，蒋斌，陆林阳，吴欣，金丹. 异形幕墙施工难点分析[J]. 施工技术，2014，S1：445-446.

[3]王宜涛. 高层公共建筑幕墙工程施工质量管理[J]. 门窗，2014，11：49-50.

[4]张占海. 测量放线工在建筑工程施工的运用分析[J]. 现代装饰（理论），2013，07：158.