深圳金粤幕墙装饰工程有限公司 广东.深圳 518103
摘要：如今国内的经济愈加地快速进展，城市建设如日中天，市中心可用地块日渐饱和，新建项目数量逐年减少，取而代之的是愈发多量的针对既有建筑的改造工作。本文将对市中心改造项目中遇到的诸多涉及外立面幕墙设计要点的具体调整的原因及解决方案进行阐述，以期给愈发多的市中心改造项目提供借鉴。
关键词：幕墙设计；改造项目；外立面；设计要点
1.项目简介
本项目原为商场及大酒店，位于市中心区域，与已有广场、市场形成了密集的商业圈。项目的改造力图在黄金地段创造出独一无二的地标性，充分突出本项目所应具备的经济元素以及高端气势（图1）。
图 1- 基地区位图
本项目总建筑面积54461.76m2， 地上建筑面积46802.88 m2，地下建筑面积7658.82 m2，绿地面积315.2 m2。地上27层，主体建筑高度为 111.6m，地下2 层。改建本着维持原建筑面积，原建筑层数不变，原建筑屋面高度不变的原则，对其内部使用功能及外立面等进行改建。其中1~4 层为高端商务型商业空间；5~7层为商业配套（总部办公）空间；8~27 层为可分隔的高区商业空间（公寓式酒店）。
裙房部分的立面设计充分融入了古典与现代的双重特征，在保持古典主义建筑完美比例和形体对比的基础上，使用现代的材料和造型表达了繁荣向上的积极形态。塔楼部分则以简洁明快的手法表现出环抱市中心的姿态。
1.2 幕墙设计缘由及必要性
鉴于城市市中心此类项目的改造工作由于涉及原有建筑空间和结构的限制，以及现有规划的要求、业主需求等多方面的影响，难度较大，同时在执行的过程中，改造建筑对于周边已有环境的影响，尤其是外立面幕墙所造成的影响较大，需要在前期设计中能充分考虑到该内容，以避免后期的大量修改调整。本项目属于已有建筑的改造，主体建筑结构尽量维持原状，裙房可根据新需求进行少量结构更改，但塔楼主体需保留原有结构。体现出该地区地标性的主要重点落在外立面的有效处理上。同时，建筑物边缘与周边建筑的距离需要保持在合理范围内：南侧和东侧以裙房体量为主，新幕墙边界可突出原边界 800mm，而北侧西侧以塔楼为主，新幕墙边界只能突出原边界300mm。由于功能需要而必须增加的轮廓也以不超过原边界最外侧为准。图 2 中改造前后边界距离对比图。
图 3- 改造前后效果图公示图
权衡各方面的约束条件和最终项目所需对城市呈现的效果和作用，我们仍然认为玻璃幕墙的使用有其必要性：
其一，内部功能需求。高端商业餐饮和休闲功能需要大面积玻璃幕墙的通透界面对外采光且保证视线通透，若使用其他墙面材料则无法将内部商业活动与室外城市活动联系起来，降低了内部空间的商业价值。而塔楼酒店功能则更需要为客人提供充足的条件保证视线通透。
其二，幕墙能够节省结构和基础费用。建筑材料如钢筋、水泥都是高耗能、高造价的材料，节约材料就是节约能耗资源。玻璃幕墙的重量只相当于砖墙的 1/10，混凝土墙板的1/7；铝板幕墙更轻，玻璃幕墙只有35-40kg/m2，采用幕墙可减轻墙体自重，大大减少主体结构的材料用量和基础荷载，节约基础造价。
其三，是创造该地区建筑整体立面意向的考虑。使用玻璃幕墙能够更好地利用其材料的通透、光影变化、虚实对比等特点来体现建筑的生动感和体量感，同时也更利于打造整体性的特点。
综上所述，基于项目的功能需求、建筑特点、使用要求和工期安排等因素，采用玻璃幕墙的设计可以更好地满足设计目标和功能需求。
2、建筑玻璃幕墙光反射影响分析
本项目对应评价范围为 558m， 敏感目标主要包括住宅、学校、医院、敏感道路等，涉及范围大，难度高。
2.1 光评标准由两部分构成
1）幕墙可见光反射率。根据城市玻璃幕墙新建项目的幕墙玻璃可见光反射率宜不大于 15%，非玻璃材料宜采用亚光表面。
2）光反射影响程度等级。根据报告编制要求，确定玻璃幕墙反射光对敏感目标的影响程度应从反射光入射角（θ）、亮度（B）两方面考虑。对于调查范围内受到光反射影响的道路，应分析玻璃幕墙产生的眩光对道路，特别是高架道路的影响分析，识别入射角小于 15°眩光的影响情况。
2.2 建筑玻璃幕墙设计修改
在与光评合作单位长达一年的沟通和设计修改中，我们对原设计进行了在保证整体设计概念和要素不变的基础上最大程度的调整，涉及形体、幕墙使用范围、幕墙系统、玻璃选择、外加材料等多种措施。在此可以挑选出具有代表性的处理手法以供日后市中心改造项目借鉴。
2.2.1 玻璃参数调整
在光评单位介入并初步进行建模计算后，以下几处的玻璃设置有较大的影响：
1）裙房屋面东侧和西侧 8~10 层处。该处对万航路自西向东和向西车道产生入射角小于 15°的反射光影响，受反射日期为 11 月21 日 -1 月 21 的下午 15:40-16:10，具位置如下图所示，同时此处玻璃幕墙也对西侧蔚蓝水岸 6 层楼房子产生轻微影响具位置如图 4所示。
图 5- 裙房主体幕墙结构组成
设计上仍考虑保留灯箱效果，同时也要兼顾日间采光，光评单位建议采用外侧贴膜的处理。经过市场调查以及与幕墙单位的沟通，贴膜的寿命较短，无法保证持久的效果，审核单位不一定会接受该种做法。最终决定将该处的透明中空玻璃替换为磨砂玻璃，磨砂面朝外，对室内采光会有一定程度的影响，但在可以接受的范围内，表 1 是本项目中最终选用的玻璃参数汇总。
表 1- 玻璃参数列表
2.2.3 设置辅助元素
本项目的主体部分为 27 层的塔楼，在设计中，我们采用了玻璃幕墙体系外加装饰材料的方案来保证达到设计效果。在光评阶段，该设计手法起到了意想不到的效果：由于玻璃幕墙外侧有 350mm 金属肋外加其内侧与玻璃面之间 200mm 空隙，金属肋条之间还设置了经设计及计算的拉伸金属网，起到了遮挡玻璃面积、降低玻璃幕墙对周边影响的效果。光评的测试中，塔楼主体部分的影响不大，只需稍加大金属类的长度、同时保证室内的视野不受影响即可（图 6）。
图 6- 塔楼主体幕墙结构组成
2.2.4 更换幕墙材料
在初步的光评模型测试中，建筑主体西侧圆筒由于是弧形，其原有的玻璃幕墙设置对于西侧的蔚蓝水岸小区产生了较大的营销。设计方考虑其位置较为次要，没有一定要使用玻璃幕墙的必要，故整体改为铝板幕墙，大手笔地解决了该处的光污染影响（图 7）。
图 7- 塔楼西筒材质调整对比图
2.2.5 调整建筑体型
本项目塔楼主体顶部 25-27 层的功能设计为企业会所，兼有部分较大面积客房功能，故在初期设计中将 25-26 层的南侧设置为出挑 3m 的玻璃盒子，以突显出内部功能和形体的变化。在光评过程中，该处突出的幕墙对于周边建筑造成较大影响，因此协商后，保留该处的玻璃幕墙，但将突出的体量取消。
2.2.6 更换幕墙类型
建筑原本体型中东西两侧各有一个含有交通核的剪力墙圆筒，我们曾试图将其处理成矩形，但规划局对于建筑改造的要求在于其外形没有明显的改变，且不能对周边建筑造成遮挡，故最终方案里仍然保持了圆筒形，但将其外侧包裹了一层玻璃幕墙，以强化其在街角的标志性作用。这项举措带来的副作用是两侧圆筒、尤其是东侧圆筒的光反射影响非常严重：在塔楼反射率调整为 0.10 时，塔楼反射光主要对达安花园 A、B 号楼，三鑫花苑最北部一栋楼以及长宁八八中心存在轻微影响。（0.12 及以上反射率时严重影响），同时塔楼对长寿路南北向和北南向均存在眩光影响对道路存在影响的玻璃主要图8所示。
即使将该处的玻璃反射率调整为厂家能够出货的 8%，仍然不能满足消除全部影响的要求。因此，设计方首先将这几处的玻璃改为铝板材质，但模型上的模拟效果不佳，因此决定将东筒整体由幕墙系统改为窗墙系统，从而使得该处不需要在通过光评审核，同时保证东筒在形体上的一致性。
3 其他幕墙设计影响条件
3.1 玻璃幕墙结构安全性评审
本项目采用玻璃幕墙的建设工程应当编制玻璃幕墙结构安全性报告，并提交建设行政管理部门组织专家论证。幕墙顾问公司受委托编写该份报告，详细阐述了本项目应用玻璃幕墙的范围、设计参数及性能指标、材料选型及相应的安全和清洗措施以及结构设计说明等。专家对于本项目玻璃幕墙安全性本持同意态度，但针对于主体塔楼设计中的金属装饰条连接方式的安全性、可施工性以及可靠性提出了意见和建议，在设计方进行了相应的修改后予以通过。
3.2 室外空调机位
改造对于塔楼主体部分的功能设定为酒店或酒店式公寓，业主从运营和产权的角度考虑，偏向于使用分体式室外空调机组，因此在设计阶段需要将此要求融合到立面设计之中。设计方在每间客房外侧选择一处尺寸适宜的空间放置室外机，同时保证外装饰幕墙能够很好地将其遮挡，由此达到既能满足功能，又能满足美观要求的效果。下图显示了部分楼层中室外空调机的位置，该位置的大小充分考虑了机组本身的尺寸、放置和维修的需求以及排风散热的需求。立面效果可参见图 8。
图 8- 东侧圆筒产生反射光影响玻璃幕墙位置 - 俯视图
4 结语
本改造项目由于其改造项目的特殊性导致工程和设计的复杂度比新建项目高出很多。在整个设计的过程中，单就玻璃幕墙的必要性、可行性以及相应的审批及修改，业主和设计方以及各配合方就付出了几倍的心血来尽力保证项目的完整性以及与环境的协调性。 本文所提到的多项玻璃幕墙的相关修改，都是较为典型的案例，对于日后愈发多地会在市中心进行的改造项目而言，具有较高的参考价值。在此详细分析说明，以期能够多做交流和沟通，让各方都能够在有限的时间和精力的投入里，把项目做到最协调。
参考文献：
[1]刘军进，李建辉，丁磊，宋忠文 . 既有建筑幕墙安全性检测及评价的研究现状与发展. 施工技术，2013，42(24):9-14.
[2]李爱梅. 建筑玻璃幕墙光反射影响评价探讨及防治对策研究 . 环境科学与管理，2014，39(5):188-190.
[3]刘昭丽，江霜英. 玻璃幕墙光污染环境影响评价案例分析，四川环境，2009，28(5):85-90.
[4]陆文湘，刘富强 . 玻璃幕墙光污染环境影响评价探讨 . 广州环境科学，2002(1):42-45.
论文作者:徐利民
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/11
标签：幕墙论文; 玻璃幕墙论文; 塔楼论文; 建筑论文; 项目论文; 玻璃论文; 主体论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;