雙曲面玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方案解析——北京天文館新館異形玻璃幕墻

【中玻網(wǎng)】1引言
　　
　　在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,建筑師追求建筑外觀的新、奇、特藝術(shù)效果，出現(xiàn)了不少三維自由曲面造型的建筑立面。其基本表現(xiàn)手法是利用異形玻璃幕墻,通過(guò)對(duì)面板曲面的變化形式來(lái)表現(xiàn)的，這給了幕墻公司的技術(shù)人員和科研研發(fā)，提出了不小的挑戰(zhàn)和巨大的契機(jī)�？梢哉f(shuō)，異形幕墻的出現(xiàn)和發(fā)展給了幕墻設(shè)計(jì)師們發(fā)揮其聰明才智的空間，促使建筑幕墻的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)向前發(fā)展。本文想通過(guò)對(duì)經(jīng)過(guò)時(shí)間考驗(yàn)的實(shí)際工程項(xiàng)目使用過(guò)的成熟節(jié)點(diǎn)的介紹和分析，進(jìn)一步提高我們對(duì)新的異形幕墻節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和理解能力。
　　
　　北京天文館異形玻璃幕墻和玻璃旋體，是典型的雙曲面玻璃幕墻。從工程竣工到現(xiàn)在已有十多年的時(shí)間了。位于南、北立面的夾膠中空玻璃雙曲面幕墻和馬鞍形玻璃通道的異形夾膠玻璃面板，已經(jīng)經(jīng)受到了時(shí)間的考驗(yàn)。在該項(xiàng)目的異形幕墻中從玻璃幕墻到玻璃旋體造型。以及玻璃采光頂、屋頂玻璃體造型等相關(guān)于異形幕墻的特殊構(gòu)造節(jié)點(diǎn)有二十種之多。由于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的比較合理，針對(duì)性和可實(shí)施性強(qiáng)，對(duì)異形玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)安裝和面板安裝起到了決定性的作用。使得雙曲面的玻璃造型流暢順滑。
　　
　　本文對(duì)在北京天文館項(xiàng)目中使用的幾種特殊節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一下分析介紹。這些節(jié)點(diǎn)在近十多年中除本項(xiàng)目使用外，部分已經(jīng)大量應(yīng)用在其它的異形幕墻的項(xiàng)目中，成為通用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效果。有些節(jié)點(diǎn)已經(jīng)審請(qǐng)了專利，成為被國(guó)家認(rèn)可的專利技術(shù)并取得了相應(yīng)的專利證書，為幕墻行業(yè)技術(shù)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。下面，結(jié)合實(shí)際工程案例作一些粗淺的解析。
　　
　　1.1、異形幕墻項(xiàng)目北京天文館新館簡(jiǎn)介
　　
　　北京天文館新館的建筑位置位于北京市西直門外大街138號(hào)，總建筑面積22000平方米.是一個(gè)大型綜合性天文館。工程建筑設(shè)計(jì)由美國(guó)王弄較建筑師事物所和中國(guó)航天建筑設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合承擔(dān)完成。玻璃工程分成三個(gè)主要部分：北立面幕墻以及采光頂、馬鞍形玻璃通道、四個(gè)空間鋼結(jié)構(gòu)玻璃旋體。無(wú)論從設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)難度都超乎想象。(如圖1.1-a、b、c、d)

　　建筑物由五層鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻及采光頂、馬鞍形玻璃通道和四個(gè)各具象征意義的玻璃旋體組合而成。在四個(gè)玻璃旋體內(nèi)部分別布置多功能廳、動(dòng)感影劇院、天文觀測(cè)臺(tái)等功能建筑。在建筑物中部設(shè)置了一個(gè)由異形玻璃拼接的馬鞍形玻璃通道貫穿整個(gè)建筑，將北立面的玻璃幕墻和南立面的石材幕墻連接。其建筑創(chuàng)意新穎、造型別致、層次分明，用玻璃與鋼結(jié)構(gòu)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系結(jié)合體現(xiàn)了過(guò)去與未來(lái)、藝術(shù)與自然的和諧統(tǒng)一。

　　1、2、北立面幕墻和采光頂、屋頂玻璃體的構(gòu)造
　　
　　北立面玻璃幕墻由于建筑節(jié)能要求，玻璃采用8mm(鋼化)+12A(中空)+8mmLow-e(鋼化)玻璃，玻璃基本分割尺寸為3000mmX1000mm。幕墻按橫明豎隱構(gòu)造。幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用了橫向由T型鋼龍骨支托，既作為外視橫線條也作為玻璃面板的水平支承結(jié)構(gòu)。(如圖1.1-a)

　　在建筑物北立面幕墻與東、西立面幕墻的銜接過(guò)渡處的弧形面是由兩段不同半徑的弧面銜接過(guò)渡，避免通常情況下的直角銜接;在北立面玻璃幕墻的西側(cè)，局部為凹球型玻璃表面，而球面與平面銜接處為順滑過(guò)渡的空間三維曲面。其設(shè)計(jì)、加工及安裝難度，迄今為止均為國(guó)實(shí)情墻業(yè)所不多見(jiàn)。整個(gè)建筑物線條流暢合理，與周圍建筑物益顯和諧。(如圖1.1-b、c)