摘要:玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,建筑物从不同角度呈现出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。然而,漂亮、美丽的幕墙也会存在一些局限性,比如幕墙外表面的排水。对于建筑外形不断变化的幕墙,幕墙外表面的排水是幕墙防水的一道重要的途径,排水系统设计的好与不好,直接关系着幕墙系统防水的效果,也会影响到幕墙外观的效果。本文结合珠海华策国际项目幕墙设计的特点,对幕墙外表面的排水进行了详细的分析。
关键词:幕墙系统;排水系统;水流
一、自然气候条件
本工程所在地点为珠海市香洲区横琴镇。珠海市属于亚热带季风海洋性气候,全年的降雨量充沛,年平均降雨量达到了2000㎜。本工程所在地香洲区横琴镇年平均降雨量约为1700~1800㎜,属于降雨量较大的地区。横琴不但降雨量多,而且强度大。年平均暴雨(日降雨量≥50㎜为暴雨)10~11次,均集中在前汛期和后汛期雨季,其中5、6、8月暴雨最多。历年中,一日间最大降雨量约为390㎜。
二、华策国际表皮形态分析
分析依据:本工程幕墙系统立面分布图和各幕墙系统大样节点图。
塔楼A系统表皮分析:1区、2区外倾角,3区垂直地面,4、5、6区内倾角,各区之间存在内退台,内退台是一个优美的线条(详见下图)。雨水将沿着立面流到这个退台线条上表面,从上到下,逐层流到地面。如果雨水在整个表皮上是均匀下流的,这是正常现象。但是,现在存在这个优美的退台线条,雨水是否会在退台上沿着退台线条角度向下汇集而形成局部“洪流”现象呢?
塔楼B系统及裙楼表皮分析:这些系统及部位属于正常形态,也都有相应的正常排水措施。不会出现雨水汇集现象。
我们通过对上面的两点的深入思考,我们认为对A系统表皮水流有进一步分析的必要。
实验思考:
工程中铝板外披水5%,转换成角度为α=3°从上面的定义中,我们也可以知道角β范围为0°—90°,那么,我们假设角β=0°,对应的单位长度是0,那么角γ=90°,水将完全按照外披水的方向流出,可见这个原理与事实相符。我们假设角β=90°,对应的单位长度是30倍外披水的单位长度,Tgγ=1/30,计算后γ=1.9°,然而,事实上,我们知道,在角β=90°时,铝板是垂直于楼体的,这时水将直接向下流动,按照这样讲,角γ应该为0°,可见这个原理与事实不相符。那么问题出现在哪里呢?
实验结论:
通过原理示意图,我们得知水流角γ=arctgα/β。而事实上他是非线性的一条曲线,影响因素太多。我们原理建立在不考虑风、退台坡角在非极端情况下的,这是简化的原理,但是,我们认为这样足够接近理论事实。可以作为简单分析使用。
四、A系统表皮水流分析
应用水流角度原理,结合工程A系统实际情况。我们不难得出水流流动方向路径。
五、解决方案
功能性:不让雨水局部集中汇集,尽可能均匀分散向下流动。
外饰效果:最大限度保证实现建筑效果要求。
经济性:最小的成本付出。
施工可行性:操作简单方便。
为实现以上设计想法,我们提出以下解决方案,在需要解决的退台部位每个分格处增加2mm厚铝单板(20mm高,喷涂颜色同退台板)作为挡水板,将流到退台处的雨水进行有效分区,减小汇水面积,从而实现了有分区、有组织、分散均匀的排水系统。外饰效果没有大的影响,成本造价增加有效,施工操作简单方便。可以说,这个方案用了较小的代价解决了实际工程中较大的问题。
六、结论
本文通过对珠海华策国际项目幕墙外表面水流的分析,给出了对建筑外形多变的幕墙外表面排水的具体做法,可以帮助设计师在遇到建筑外形多变的幕墙在外表面排水设计时有一定指导作用。
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[4]康达效应(伯努利原理):http://baike.so.com/doc/6210355-6423625.html
[5]神奇的水流超疏水材料表面水滴运动方式被破解:http://news.xinhuanet.com/2015-11/08/c_134790542.htm
论文作者:梁崇本
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
标签:幕墙论文; 水流论文; 降雨量论文; 表皮论文; 珠海市论文; 系统论文; 雨水论文; 《基层建设》2017年4期论文;