幕墙系统创新与加工建造分析

文/崔海军、邵禹铭 沈阳远大铝业工程有限公司 辽宁沈阳 110027

建筑幕墙在中国发展三十多年来，取得了快速的进步。而我国建筑幕墙产品使用量居世界首位，这为幕墙行业的蓬勃发展提供了良好契机。但就目前幕墙行业的现状来看，我国幕墙行业整体创新能力不足，很多幕墙系统技术方案已过时，存在种种弊端。而很多企业还在一直沿用或者直接照搬照抄其它公司老旧的幕墙系统，缺乏创新意识和创新能力，幕墙系统与国际先进系统还存在较大差距，如何技术创新迫在眉睫。

1、全球幕墙行业目前的发展状况

建筑幕墙时代。从20世纪80年代，玻璃生产工艺的不断进步以及幕墙技术的蓬勃发展使玻璃幕墙的运用更为广泛，不断涌现出了光伏幕墙、双层幕墙等新式幕墙；同时，大部分建筑运用了陶土板、搪瓷板、花岗石板及一些人造板材等各类面板材料，从而使幕墙发展呈现多元化发展趋势。

2、以满足市场需求为研发创新的牵引力，以优质加工产品为系统设计服务

现代建筑造型各异，各种新材料层出不穷，单一的幕墙系统已难以满足日新月异的建筑发展需要，行业的特殊性又决定着不能以标准系统为先导，以市场客户需求为研发创新才是最为有力的牵引力。研发创新，基础是满足客户需求,保证公司效益，但决不能孤芳自赏,。要敢于迎接挑战,自我突破传统限制才能创造出最合适、优良的幕墙系统。近年来公司设计承接了一大批知名的、有创造性的、高难度的大型外幕墙工程，给技术研发提供了丰富的课题，促进了技术的进步。例如：意大利哈迪大厦（英文名称；CityLife s.p.a,位于米兰，建筑高度170.36米，双层单元幕墙，网上可检索英文名称或意大利Hadid）工程，其建筑外形犹如少女回眸，幕墙扭曲蜿蜒自下而上。从而导致外层单元幕墙没有任何2樘在同一平面之上，每樘单元只有3个角点坐标相同（另一角点坐标需要现场安装时对单元进行冷弯才能实现,范围-70～+10），进而导致约3800个单元板块每樘尺寸各不相同，且形状相似。如何能高质量的完成这套幕墙系统给系统设计者提出了新的难题。这也极大考验了加工生产和现场安装时的精细程度。通过对传统横滑式单元幕墙系统的特点分析，横滑系统无法优质、高效的实现本工程的要求，主要为：

2.1 系统设计方面

1）传统横滑式系统横向是依靠上横与下横插接来实现上下层单元之间的力传递及密封，刚性太强不能满足冷弯单元时需要的扭曲弹性变形要求;2）横滑式系统竖向是依靠“公”“母”竖框插接来实现整体力传递，不能满足本工程平面内多角度变位的需求。3）横滑式系统单元交接处“十字缝”是通过滑芯滑动连接，无法平面插接，也难以保证密封性要求。鉴于上述原因，经过设计反复理论验证，决定颠覆传统受力模式，遂将传统幕墙的横向“刚性插接”变“弹性连接”，将上横插接处铝型材改为EPDM加厚胶板，同时与披水胶条结为一体，既保证了排水要求也满足了单元冷弯时的形变;竖框插接处将“公”“母”竖框全部改为“母”框，增加1根加厚EPDM胶板作为左右单元插接使用，在与横向胶条交接处使用专用密封胶粘接。这样既保证了良好的密封性又实现了平面内多角度变位的要求。在竖框型材腔内增加竖向插芯，用以同上一层竖框插接，替代了传统的横框插接方式，保证了受力的连续性。

2.2 幕墙加工建造方面

单元幕墙工程质量素有4分设计，3分加工，3分安装的比例分配，可见幕墙构件加工质量对幕墙系统的重要性。对于复杂异形幕墙的异形构件加工精度决定着幕墙系统的成败，重要性更不言而喻。复杂、异形单元加工设计时均应对其进行等比例实体三维放样，这对于约3800个异形单元全部CAD实体放样将是每个设计者的恶梦，时间、人力成本是没有任何一家公司能承担得起的。如何能快速、优质、高效的完成设计也是一个幕墙设计者必需考虑的基本问题，否则将无法单个构件加工。从而影响后续工作进行。通过对系统分析、综合时间、人力成本测算，采用BIM技术进行建模、数据提取与分析，所有构件全部采用数控机床进行加工将是最优的选择。用BIM技术进行建模大大缩减了放样时间，节约了人力成本。采用数控机床加工异形构件保证了构件加工精度，保证了高质量产品。严控公差，逐件检验，按续编号严格按规范进行组装，保证最终公差在设计范围内。

2.3 现场安装方面控制

现场安装是检验幕墙系统成败的最后一道关卡，对于这种复杂、异形单元安装时传统安装方式已无法准确的进行空间定位。放弃采用传统的“人多力量大”安装模式，全部采用机械控制安装是最优选择，冷弯单元时严格按照设计坐标进行三维测量，才能保证安装定位准确无误。经最终完工实际检验，本系统完美解决了建筑造型需要，经实验验证也体现了优异了可靠性。

3、坚持以发展与功能为主导定位幕墙技术创新

积极响应国家关于节能减排的号召，推广“绿色环保设计”理念，使其在保证幕墙基本性能的同时，更要突出其在节能、环保、舒适性等方面的应用功能。突破传统，不拘一格。

4、注重系统创新人才培养，提高综合技术水平

幕墙系统是一套综合系统，涉及设计、加工、安装三大环节，系统创新能力是核心，构件加工，现场安装又相辅相成，缺一不可，只有提高设计人才的综合业务素养才能设计出优质的幕墙产品。

结语：

幕墙技术的不断发展，新技术、新材料、新工艺、新标准的不断涌现，将出现更高质量的幕墙产品；创新人才的使用也将提高产业的科技含量。新型高科技、高性能、低能耗、高集成化的幕墙新系统，将有力地推动中国建筑幕墙产业的蓬勃发展。