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摘要：昆明西山万达北塔楼高有316米，建成后将成为昆明的城市高度与场所地标。作为昆明第一高楼表达着城市的雄心，承载着文化的内涵，设计以“山茶花开-七彩云南”立意，凸显大楼在城市中的定位，同时也是对昆明经济腾飞、文化发展的隐喻。本文结合北塔超高层单元幕墙的实际阐述板块的设计和下料的一些方法。
关键词：三维建模；放线；单元式幕墙；节点设计
1.项目背景
本工程位于云南省昆明市西山区，该地区基本风压为W0=0.30KN/㎡；地面粗糙度类型：C类；抗震设防烈度：8度；建筑高度：316m；层数：地上67层；设计使用年限：50年；建筑耐火等级：一级；结构类型：钢管混凝土柱钢梁框架；主要幕墙形式：明框单元式玻璃幕墙、玻璃肋点支撑幕墙、石材幕墙等。（如下效果图1）
2.CAD三维建模
昆明西山万达广场超高层立面形态是“中间大，两头小”的橄榄球双曲面造型，取55．57层单元板块为研究对象，层高4100mm，板块分格尺寸4100mm×1500mm，玻璃尺寸为2800mm×1500mm、1300mm x 1500mm。该模型的水平截面是由镜像对称的多边形组成，根据理论建筑面为弧形曲面，因此实际每个板块均为翘曲程度不同的异性板块，为了能够采用平面板块实现曲面效果，对整建筑整体进行三维放样，幕墙三维线模型见图2。通过三维放样对单元板块水平角度及竖向角度进行统计分析如下（图3）所示。
3.材料的设计
昆明万达广场超高塔楼作为昆明市的重点工程、标志性建筑，结构的安全，玻璃面板的节能、安全、美观等性能都有非常高的要求，材料的选用必须严格把关。
大面幕墙玻璃采用8（LOW-E）+12A+8双钢化超白中空玻璃。如塔楼标准层大面区域、首层大堂面板采用中空Low-e超白玻璃 TP8+12A+TP8（图4）。
双钢化中空超白玻璃的选用，充分体现现代先进材料工艺的隔声、隔热、保温、防结露等特点。同时超白玻璃具有以下更为优越的性能：
1）.玻璃的自爆率低。由于超白玻璃原材料中一般含有的NiS等杂质较少，在原料熔化过程中控制的精细，使得超白玻璃相对普通玻璃具有更加均一的成分，其内部杂质更少，从而大大降低了钢化后可能自爆的几率。
2）.颜色一致性。由于原料中的含铁量仅为普通玻璃的1/10甚至更低，超白玻璃相对普通玻璃对可见光中的绿色波段吸收较少，确保了玻璃颜色的一致性。
3）.可见光透过率高，通透性好。大于91.5%的可见光透过率，具有晶莹剔透的水晶般品质，让展示品更显清晰，更能突显展品的真实原貌。
4.单元板块的组装下料
4.1翘曲面板设计分析
通过在AuTOcAD中三维放样分析，最终采用平面单元板块实现双曲的效果，
采用平板玻璃拟合为曲面幕墙。当玻璃板块的1、2、3点坐标设置为一个平面时，第4个点z轴方向的高度差即为板块翘曲值，如图5。
在幕墙单元单元板块内，通过1、2、3三点确定一个平面，将玻璃板块对应的三点约束在同一平面，将4点根据放样测量的翘曲值进行压弯到实际需求点（见图6）。调整幕墙龙骨固定点的位置，带动压板弯曲来实现曲面成形。对所有的板块都实施上述措施，即可完成整个玻璃幕墙的安装。
玻璃采用微翘曲成形，方案阶段需分析计算玻璃微翘曲成形产生的应力值，该应力值应远小于玻璃的强度设计值。在玻璃弹性变形范围内，玻璃微翘曲不会引起自爆或破裂。
4.2单元板块排水设计
本工程单元式幕墙采用了成熟的单元式幕墙系统横滑型单元式幕墙构造，通过在下单元板块的上横料对接位置设置横滑槽和封口板，达到集水和封口的目的，而又不影响板块的相互位移，同时，型材断面还设计为向室外有一定倾斜度的斜面，利于少量可能进入雨水的排出。由于需要利用靠近室内侧的空腔与室外形成等压腔，因此必须使该空腔得空气与室外的空气能形成连通，以减小二者的压力差，由于该通气孔位置可能会有少量的雨水进入，因此为保障雨水排出时不因表面张力现象而出现堵塞，该孔设计为长条形孔。如图5所示：
5.结束语
微翘曲成形并非意味着野蛮施工，而是需要精心的设计和计算。需具体工程具体分析，选择适合于该工程的建设方法。设计时，务必计算确认玻璃和型材因曲翘而产生的内应力加上外部荷载仍在安全允许范围内，切勿盲目使用，以免留下安全隐患或造成事故。作为昆明乃至西南地区标志性建筑，昆明西山万达广场超高塔楼幕墙工程采用了较为先进的单元式幕墙系统，通过对其细部构造的精心改造，使幕墙在保证建筑双曲面要求的前提下，不仅具有优良的气密性、水密性、抗风压及平面变形能力，而且达到了较高的节能环保要求，通过精心设计和细节的处理，完美地体现了建筑挺拔的流线型。与此同时，通过采用先进的施工技术，精心施工组织严格过程控制，使本工程取得了良好的社会和经济效益。
参考文献：
[1] 玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）
[2] 建筑玻璃应用技术规程（JGJ113-2009）
论文作者:尹杰
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签：幕墙论文; 玻璃论文; 板块论文; 单元论文; 昆明论文; 西山论文; 曲面论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;