上海江河幕墙系统工程有限公司 上海 201601
摘要：本文从工程技术方向简明扼要地阐述了星美术馆幕墙工程主要系统的构造做法及施工过程中遇到问题和解决方法。
关键词：星美术馆幕墙、玻璃幕墙、铝合金波纹板
该项目坐落于徐汇滨江沿岸瑞宁路近江滨路以南的临江区域，南临黄浦江，北邻徐汇滨江规划展示中心。是上海徐汇滨江开发投资建设有限公司打造的一栋单层的美术馆。该建筑以美术馆及其辅助功能为基本功能，同时配置书店、休憩等向市民开放的休闲功能，它给浦江，给周围街区，一个最直接的艺术与建筑不可分割的形象，创造了一个艺术与市民生活最直接的对话。
本工程外立面面材大量采用2mm金属波纹板、钢化超白LOW-E中空隔热玻璃；屋顶为双层结构，外层为金属波纹板，内层为直立锁边屋面；东立面为6米高电动折叠门，西立面为4米电动平移门等。由于本项目幕墙系统比较复杂，重点介绍FS01、FS02、FS03、FS04系统，具体位置详见下方效果图。
附图一
铝合金立柱并不是我们传统意义上的矩形截面，建筑师为了追求视觉效果，把立柱后端变小做成凸字形，把遮阳百叶帘安装在立柱凹槽内，减小立柱宽度方向可视面，通透性更好了。此系统采用简支梁结构受力模式，上端铰接承受重力，下端自由伸缩承受风荷载。立柱跨度大约7米，由于受到正负风压作用，单纯采用铝立柱，型材刚度不够。经过和结构工程师深入探讨，在立柱内腔增加工字型钢芯，钢芯翼缘板厚度16mm，腹板厚度10mm，铝立柱和钢芯通过自攻钉固定，钢材刚度比铝合金要强，价格上有优势，故既满足结构受力要求又能争取利润最大化。
横梁截面做的也是凸字形，与立柱造型呼应，在满足结构受力要求前提下，截面高度、长度尺寸尽量小，不影响遮阳百叶运行同时增加通透性。根据横梁受力特点，主受力点在前端，横梁两端的前端在立柱位置伸长15mm用自攻钉固定在立柱上，后端可以弱化连接采用直径为6mm弹簧销。摒弃横梁和立柱连接采用角铝，横梁与角铝、角铝与立柱连接采用螺栓固定的传统做法。在考虑铝合金扣盖加工误差及安装偏差，防止横向扣盖端部漏白，竖向扣盖高度比横向高10mm,这样就解决这个问题。在扣盖基座和立柱前鼻子之间增加带翅膀的隔热条，通长布置，满足节能功能性要求。
FS02系统位于南北立面位置，为金属波纹板幕墙。面板采用2mm厚氧化波纹铝板，内层采用150mm厚三明治板，具有保温隔热防水功能。标准节点详见附图二。
附图三
内层采光顶立柱采用铝合金龙骨，主龙骨沿着屋面宽度方向布置，跨度6000mm，沿长度方向@1000mm间隔布置。次龙骨垂直主龙骨@2000间隔布置。玻璃采光顶结构采用简支梁受力模式，主龙骨采用14a热镀锌槽钢夹持件、2-M12六角头不锈钢螺栓固定，次龙骨两端铣出避位，搭接在主龙骨上，然后用ST4.8*16固定。采光顶为全隐框玻璃幕墙，玻璃为TP8（超白）（LOW-E）+12A+ TP6（超白）+1.52PVB+ TP6（超白）夹胶中空玻璃，玻璃和铝合金副框采用硅酮结构胶粘接，副框用压板和M6六角头不锈钢螺栓固定，玻璃板块之间15mm缝隙用硅酮密封胶密封，内部塞泡沫棒。胶缝时间久老化会少量渗水，在主次龙骨上端设计接水槽，这样可以有效解决这个问题。为了满足节能要求在玻璃外层50mm设置双层电动遮阳卷帘，卷帘宽度2000mm，长度6000mm，招标图上遮阳卷帘为双层，国外品牌价格太过昂贵，国内品牌双层最大宽度不能做到2000mm，单层可以做到，我司在单层上面叠加一层，变成双层，满足了建筑师要求。我把目前困难与建筑师深入沟通，建筑师同意只要能满足达到双层效果就可以，后来经过样板的测试果然可以，这样就优化方案为公司创造了效益。
外层面板为2mm波纹板，采光顶部位为穿孔板，主龙骨为70*50*3铝合金龙骨，沿屋面长度方向布置，沿屋面宽度方向@1000mm。主龙骨与210*4mm铝巴（L=50mm）固定，铝巴再通过M5盘头十字槽机制螺钉与电动遮阳卷帘龙骨固定。
除了采光顶部位其他屋面也是双层的，外层是2mm厚铝波纹板，内层是铝锰镁直立锁边屋面，标准节点详见附图四。
附图四
铝锰镁直立锁边屋面结构从外到内依次是铝锰镁直立锁边屋面板、防水透气膜、150mm保温岩棉、隔气膜、150mm高屋面压型钢板及主体钢结构。铝锰镁是由金属铝、金属锰、金属镁混合而成的合金。金属铝锰镁由于结构强度适中、耐候、耐渍易于折弯焊接加工等特点，被普遍认可作为建筑设计使用寿命50年以上的金属屋面优质材料。由于铝锰镁柔软可塑，可做成铝锰镁扇形板，铝锰镁弧形板等，极大的满足了金属屋面对美观和耐久性的设计需求，因此铝锰镁直立锁边屋面系统被广泛应用在体育馆金属屋面。机场金属屋面，剧院金属屋面，高端厂房金属屋面，城市地标性建筑，民用建筑等大型建筑物的金属屋面上。鉴于铝锰镁金属材料有以上等优点，故也被建筑师采用。
铝锰镁面板规格宽400mm长8500mm。金属板截面造型为“U”字型，相邻两块板安装时短边相互卡在一起，卡槽部位突出屋面64.5mm,这个高度再加上在安装时涂抹的密封胶足以防止雨水进入接缝处，在内部间隔1000mm布置有滑动卡件，卡件通过自攻钉固定在下方“几”字型通长龙骨上。在“几”字型龙骨下方垂直方向设置L=200mm长“几”字型钢件，再往下是150mm高屋面压型钢板，相互之间用自攻螺钉固定。防水透气膜作为二道防水层，可以预防少量漏水及时阻止进入保温岩棉内，室内隔气膜可以阻止室内潮气进入保温岩棉，这样内外两层膜对保温岩棉的保护，可以保证岩棉不会因为潮湿失去保温的功效。
为了支撑外层铝合金波纹板系统，重新设计一套铝合金转接系统。下端设计成“夹子”的组合模式，其中一种型材一端穿到另外一种型材凹槽内，组合型材另外一端抱箍式卡住铝锰镁面板突起部分，然后用M6螺栓紧固。组合型材上端是铝合金转接件，长度100mm。在转接件上端固定有50*50*3铝合金方通，方通通长布置，支撑面板波纹板。在工程的东西两端属于室外部分，只有最上面一层波纹板，外露部分钢龙骨表面氟碳喷涂，耐候美观！
本文从幕墙系统构造设计、结构受力分析与模拟、工厂或工地加工及制作工艺、现场安装工艺等几个方面探讨了星美术馆主要系统在工程实施过程中遇到技术问题的解决方法和思路。希望此文起到一个抛砖引玉的作用，但由于作者水平有限，谬误之处还望读者予以指正。
参考文献：
1、《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003
2、《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ133-2001
论文作者:姚元华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/16
标签：屋面论文; 龙骨论文; 立柱论文; 波纹论文; 铝合金论文; 金属论文; 幕墙论文; 《防护工程》2018年第36期论文;