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做家：金刚幕墙团体有限公司王生、汤荣发
：本文针对上海黄浦江南延长段WS5单位S-M-1地块幕墙工程，安排了一种错位双曲面单位式幕墙系统，将错位部位的退台（凸台）与立面单位板块安排为一个大伙，玻璃面板通过静压冷弯附在双曲面单位框架上，产生错位双曲面单位式幕墙板块；同时，引见了BIM手艺在错位双曲面单位式幕墙实践进程中表现的要紧影响。
：错位双曲面单位式幕墙、静压冷弯玻璃面板、犀牛+Grasshopper参数化手艺
1、工程大概
上海黄浦江南延长段WS5单位S-M-1地块项目，位于上海市徐汇区，地块北临龙文路、南临策划九路、西临云谣路、东临龙腾大路，幕墙面积约3.4万平方米。项目分为M1、M2、M3、M4共4栋楼。M1为Imax影院，建造高度29.85米，共4层；M2为办公楼，建造高度39.85米，共7层；M3为办公楼，建造高度39.85米，共7层；M4为贸易裙楼，建造高度23.85米，共3层。本项目包罗框架势玻璃幕墙、单位式玻璃幕墙、铝板幕墙、铝合金吊顶、雨蓬、雕栏、百叶、金属屋面等幕墙系统，大伙具备面板品种稠密、幕墙外型繁杂、外表细节请求严刻等特色。（如图1.1、图1.2）
图1.1上海黄浦江南延长段WS5单位S-M-1地块幕墙工程结果图
图1.2项目各栋楼散布平面示妄念
本文要紧引见该项宗旨重难点之一：错位双曲面单位式幕墙的安排与动工。错位双曲面单位式幕墙散布于M2楼及M3楼，两栋楼的南北立面均呈双曲面外型，此中，M2楼南立面、M3楼北立面在层间地方向内退一段间隔，内退的间隔从弧形中央向双方逐步减小，而且每层的告竣面向内歪斜，从而产生内倾内退的错位双曲面幕墙外型；相像地，M2楼北立面、M3楼南立面，在层间地方向外凸出一段间隔，凸出的间隔从弧形中央向双方逐步减小，而且每层的告竣面向外歪斜，从而产生外倾外凸的错位双曲面幕墙外型。（如图1.3、图1.4）
图1.3内倾内退外型的错位双曲面幕墙结果图
图1.4外倾外凸外型的错位双曲面幕墙结果图
2、错位双曲面单位式幕墙的安排
2.1、外表安排特色
M2、M3外立面为带竖向大妆饰线条的错位双曲面幕墙，妆饰线条表面配置不同颜色且呈必然例律散布，连合层间进退变动的外型，产生富丽的弧线结果。（如图2.1）
图2.1M2楼结果图
M2、M3楼对称散布，幕墙构造大势一致，差别在于两者南北立面错位尺寸的巨细，上面以M2楼为例举办引见。
M2楼南立面，3层以上为内倾内退的错位双曲面幕墙：采取mm宽的铝合金妆饰线条，幕墙竖向为往上每层内退必然间隔，内退的间隔从弧形中央（最大间隔mm）向双方逐步减小，同时幕墙面向内歪斜，从而产生向内错位的双曲面幕墙。
M2楼北立面，3层以上为外倾外凸的错位双曲面幕墙：采取mm宽的铝合金妆饰线条，幕墙竖向为往上每层外凸必然间隔，外凸的间隔从弧形中央（最大间隔mm）向双方逐步减小，同时幕墙面向外歪斜，从而产生向外错位的双曲面幕墙。
M2楼东、西立面，3层以上为带mm宽铝合金妆饰条平面幕墙，其与南北立面的错位双曲面幕墙连合成大伙，使全部建造外妆饰结果更调解，不同颜色的妆饰线条互相照映、极具动感。
2.2、错位双曲面幕墙剖析
M2南北面的错位双曲面幕墙，通过建造外型剖析，幕墙中每个分格的立柱歪斜角度不同样，且弧形退台（凸台）的尺寸从中央向双方逐步减小，同时还需协助立面不同高度的妆饰线条，若采取保守的CAD建模模仿，将花费洪量的人力且不便于模子的搜检校核，因而，本项宗旨错位双曲面幕墙采取BIM手艺--犀牛+Grasshopper参数化手艺举办运用。
首先，依据建造请求树立幕墙表皮，并举办幕墙板块区分（如图2.2）。
图2.2M2南立面错位双曲面幕墙表皮模子
其次，本项目3层以上采取单位式幕墙举办安排，双曲面幕墙大伙由每个歪斜进退外型的单位板块构成，单位板块存在翘曲值。通过编制参数化模块，依据安排请求设定幕墙板块翘曲值的区间，软件将会主动对每个曲面板块举办翘曲值剖析，以不同颜色举办差别（如图2.3），血色板块显示的是翘曲值超过设天命值局限的板块，绿色板块为设天命值局限内的板块。
图2.3错位双曲面板块翘曲值剖析图
结尾，经剖析，若单位板块的翘曲值过大，将使得单位板块难以安排及加工。通过编制参数化模块，使幕墙面大伙朴直过渡，重复活成模子，到达终究可以知足建造外表请求的结果（如图2.4）。
图2.4错位双曲面板块拟合图
2.3、幕墙系统构造
本项目M2楼南北立面，由于歪斜弧形的双曲外立面外型，且高低单位板块之间存在错位，倘使采取保守的平板单位板块拼接弧形幕墙、层间错位部位采取构件式幕墙的大势，将使得幕墙的双曲面结果将变得生硬、不当然，且错位部位的接连繁杂、动工工序变得噜苏、装置成本较高、工期较长、幕墙大伙精度难以管制。因而，通过屡次研讨论证，连合幕墙外型及参数化模子剖析，我方安排了一种错位双曲面单位式幕墙系统，将错位部位的退台（凸台）与立面单位板块安排为一个大伙，玻璃面板通过静压冷弯附在双曲面单位框架上，产生错位双曲面单位式幕墙板块。（如图2.5）
图2.5错位双曲面单位板块构造大样示妄念
2.3.1双曲面单位主框架接连
通过幕墙外型及参数化模子剖析，单位板块的两支立柱歪斜角度不同样，从板块平面投影看，两立柱与顶底横梁产生必然的角度（角A、角B、角C、角D），板块顶部玻璃面板线与底部玻璃面板线产生最大间隔（L5）（如图2.6）；从板块侧面投影看，板块左右边玻璃面板线之间产生最大翘角尺寸间隔（L5）（如图2.7），本项目翘角尺寸（L5）最大值为10mm。单位板块中的主横梁均为直线材料，通过拼接，产生歪斜内退（外凸）的双曲面的单位板块框架。
图2.6板块平面投影关系管制尺寸示妄念
图2.7板块侧面投影关系管制尺寸示妄念
2.3.2玻璃面板装置安排
面板采取HS6+1.14PVB+HS6DoubleLow-E+12A+TP8mm夹胶中空玻璃，由于单位板块的框架为歪斜内退（外凸）的双曲面外型，框架翘角最大10mm，需对玻璃面板举办静压冷弯责罚，使玻璃面板适应双曲面框架外型，产生双曲面的玻璃面板。经剖析，玻璃面板在静压冷弯荷载影响下玻璃最大应力为0.MPa（如图2.8），在程度荷载影响下（静压冷弯荷载与程度荷载叠加）玻璃最大应力为13.MPa，因而玻璃面板知足安排请求（如图2.9）。
图2.8静压冷弯荷载影响下玻璃应力剖析图
图2.9程度荷载影响下玻璃应力剖析图
玻璃面板静压冷弯后，通过单位板块立柱竖向的铝合金扣盖举办扣接压紧，扣盖扣压后，通过灵验的螺钉接连，使扣盖与主龙骨接连加倍稳重，巩固对玻璃面板冷弯的扣压结果。（如图2.10、图2.11）
图2.10玻璃面板构造节点图
图2.11玻璃面板静压冷弯后现场装置结果：投影图象均为歪曲结果
2.3.3错位双曲面单位板块插接构造
歪斜的幕墙板块与错位的退台（凸台）组合一同，产生一体化的内倾（外倾）退台（凸台）的错位双曲面单位式幕墙系统。
（1）内倾退台的错位双曲面单位式幕墙系统：公立柱的插翅与立柱腔体产生大伙，与母立柱举办插接。由于板块公立柱带有竖向大妆饰线条，插翅与腔体安排成一体，充足行使插翅的机能且产生闭腔型材，巩固立柱抗变形本领及褂讪性。（如图2.12）
图2.12错位双曲面单位式幕墙横向构造节点图
竖向插接地方，单位板块顶横梁由上横梁、上横梁调理槽、铝扁构成一体。铝扁两头通过螺栓将上横梁与上横梁调理槽接连，调理槽在上横梁后方，每个板块配置三个铝扁接连件；铝扁下方配置保温棉+镀锌钢板，铝扁上方铺设1.2mm厚披水铝板，铝板搭接处配置0.6mm防水雨布（宽度为mm），上横梁与上横梁调理槽退台表面为3mm厚铝单板。退台截面的宽度通过铝扁的长度举办调度，以适应突变的弧形退台尺寸。
表层单位板块的底横梁与基层单位板块的顶横梁举办插接，便告竣内倾内退外型的错位双曲面单位板块竖向插接。（如图2.13）
图2.13错位双曲面单位式幕墙竖向构造节点图（内倾内退外型）
（2）外倾凸台的错位双曲面单位式幕墙系统：公母立柱的插接道理与内倾退台的错位双曲面单位式幕墙一致。
竖向插接地方，单位板块顶横梁由上横梁、上横梁调理槽、铝扁构成一体。铝扁两头通过螺栓将上横梁与上横梁调理槽接连，调理槽在上横梁前哨，每个板块配置三个铝扁接连件；铝扁上方配置保温棉+封口铝板，上横梁与上横梁调理槽凸台表面为3mm厚铝单板+背衬保温棉。凸台截面的宽度通过铝扁的长度举办调度，以适应突变的弧形凸台尺寸。
表层单位板块的底横梁与基层单位板块的顶横梁举办插接，便告竣外倾外凸外型的错位双曲面单位板块竖向插接。（如图2.14）
图2.14错位双曲面单位式幕墙竖向插接准则节点图（外倾外凸外型）
2.3.4支座安排
采取挂轴式单位幕墙支座，通过埋件、支座、挂件等挂轴式支座系统部件的协助，可告竣单位板块的三维方位及各式角度调度，详细以下：
（1）支座底板开有竖直方位的螺栓装置长圆孔，槽式埋件与支座底板间通过接连螺栓举办左右、高低地方调理；
（2）钢支座接连板与用做挂轴的不锈钢螺杆的接连处，设有程度方位长圆孔，以此可调度不锈钢螺杆挂轴的出入地方，从而消除土建构造在出入位的差错；
（3）接连螺栓、螺杆与底座钢板之间的钢垫片中止；
（4）通过预置在单位挂件中的调理螺钉对单位板块高度举办微调。同时，还需求将预置于挂件一侧，调度挂轴螺杆上的定位锁紧螺母，用于定位挂件、防备单位板块在外力影响下沿挂轴螺杆产生大幅度左右位移。（如图2.15）
图2.15错位双曲面单位式幕墙支座节点图
2.4、单位系统防排水安排
本项目单位系统大体的排水路线以下：
加入第二道等压腔的水通过单位上横梁调理槽的A孔加入前端排水腔，尔后顺着横梁前端排水腔前后通过B孔、C孔、D孔（内倾退台）或E孔、F孔（外倾凸台）排到室外。（如图2.16～2.18）
图2.16单位排水路线竖向示妄念（内倾退台外型）
图2.17单位排水路线竖向示妄念（外倾凸台外型）
图2.18单位排水路线横向示妄念
3、单位板块提料及加工
3.1、单位板块提料
告竣错位双曲面单位式幕墙系统安排后，行使犀牛+Grasshopper树立的参数化模子，举办下一步的幕墙提料劳动。
（1）直接参数化生成幕墙的构件实体，尔后再对主体构造边际举办建模，举办不同业余的碰撞探测，找到幕墙面板、龙骨与构造困扰的处所，举办幕墙面的调度。（如图3.1）
图3.1参数化生成实体模子
（2）单位板块尺寸不一，构件品种规格许多，行使参数化批量地生成了面板、立柱、横梁等的要紧构件的详细的加工图（工场加工级别），大大升高劳动效率。（如图3.2~3.5）
图3.2参数化生成铝龙骨加工图
图3.3参数化生成单位板块的尺寸数据图
图3.4参数化生成面板的加工数据
图3.5参数化生成面板的加工图
3.2、单位板块加工
3.2.1错位双曲面单位式幕墙龙骨的拼接
错位双曲面单位式幕墙，为内倾弧形退台或外倾弧形凸台外型，单位板块的重难点为主横梁框架及退台（凸台）部位的组装。（如图3.6）
图3.6错位双曲面单位板块
通过参数化模子剖析，并连合加工场的单位组装请求，咱们对板块加工的各个尺寸变量举办严刻管制，同意一个板块参数表。板块的加工必然遵从表中的参数举办切割组装。
退台（凸台）地方，上横梁调理槽与上横梁的接连，各接连板接连螺栓必然做好密封防水责罚，保证两者为一个密封完备的大伙。退台（凸台）错位部位接连铝扁后，错位高低的保温及防水机能必然按加工图请求举办，板块加工进程中任一枢纽都必然严刻把控。（如图3.7~3.9）
图3.7单位板块组装图
图3.8单位板块面板编号及参数表
图3.9单位板块部份型材加工图
3.2.2玻璃面板装置
错位双曲面单位式幕墙板块，依据参数表的管制尺寸，确认板块玻璃举办静压冷弯的翘角值，本项宗旨错位双曲面单位板块玻璃面板最大翘角为10mm。通过竖向铝合金扣盖扣压对玻璃面板举办静压冷弯，为防备玻璃回弹力使得扣盖扣压力不够，选用扣座与立柱之间穿机制螺钉来巩固对玻璃面板的扣压力，保证知足安排请求。玻璃静压冷弯褂讪后打注板块横向隐框构造胶，按标准请求对构造胶保护成型，再装置室外侧护边、扣条、胶条等小部件，板块发车前应再次搜检板块能否有变形松动。（如图3.10）
图3.10玻璃面板组装节点图
3.2.3单位板块的密封配置
（1）单位板块立柱与玻璃面板顶底部打注构造胶，与横向隐框通长的构造胶在角部地方产生一体密封。在立柱前端与玻璃面板之间，隔热条内侧抹密封胶。板块排水孔较多，需逐一举办钻孔并举办复查，防备漏掉开孔致使排水不畅。（如图3.11）
图3.11单位板块部分密封组装节点图
（2）45度交圈的胶条切45度角，采取烙接可能用专用胶水举办蘸接，同时需保证接连的靠得住性；
（3）胶条长度必然到达安排请求，装置时应拉直，理顺，且不能涌现少穿、漏穿、胶条太短的景况；
（4）胶条装置告竣后，需求有中止办法，防备输送或由于热胀冷缩影响，而涌现胶条松垮或涌现搭接不赓续的景况涌现；如，在穿有胶条的铝型材高低端胶条槽口处用钳子把钳出印章，中止胶条，或采取全能构造胶水份段涂胶水，将胶条中止在铝型材上。
4、错位双曲面单位式幕墙的动工
4.1、单位板吊装系统配置
（1）板块定点堆放
M2、M3楼的单位板块运到动工现场后，按请求分地区堆放，尔后逐层举办装置。因而，在行使轨道举办动工以前，依据现场实践景况，在M2、M3楼二层平台配置一个堆放点，并举办转运、吊装单位板块。
（2）板块吊装
图4.1单轨道吊装单位板块图
全部外立面幕墙工程的单位板块装置，我司行使轨道动工系统举办单位板块的吊装，在屋顶层安排单轨道吊装系统举办板块的装置。（如图4.1）
4.2、单位板块吊装
4.2.1整体吊装计划
（1）单位板块装置时，在板块寄放区行使液压车将单位板块从板块寄放架转运到平板车上，尔后将平板车推到吊装地方。
（2）单位板块室外表进取，室内面向下。由专用卷扬机（悬挑机）放下吊绳，吊装人员将吊绳与单位板块中止好，请示人员请示专用卷扬机操纵工慢慢起吊提拔，严刻管制提拔速率，防备单位板块与构造产生碰撞，产生表面的毁坏。
（3）笔直吊装时要协助行使导轨线（做为单位板块在吊装进程中防备板块摆动的保障绳子用）拉紧单位板块，吊运到装置单位板块指定层。尔后换钩举办程度吊运，程度吊运采取轨道电动葫芦将板块就位装置。单位板块在工场里预制告竣，每件板块上有临盆及格证及板块的编号、规格，动工人员按板块编号图举办装置，板块整体吊装按此举办。（如图4.2）
图4.2M2单位板块装置挨次示妄念
4.2.2板块详细吊装计划
（1）、板块吊装前的预备。
a、搜检预备吊装板块的全体性，校阅板块标号；
b、专用卷扬机、轨道电动葫芦及导轨线就位；
c、装置单位板块吊装夹具（将中止在主立柱或主方管上做为吊点）并经确认其靠得住性；
d、确认对讲机通话的靠得住性；
e、确认全部参加吊装人员已指定地方。
（2）、板块吊装进程
a、板块吊装进程由板块吊装上一层的请示人员负责请示；
b、板块在吊装进程应保证全部通过层都有人员监控，防备板块在风力影响下与楼体产生碰撞。
（3）、板块的插接就位；
a、板块吊装至单位板块挂点与转接件高度之间相距mm时，指示板块中止吊装，找准就位点，举办板块的挂接；
b、板块挂件就位到挂座后，在管制左右接缝尺寸的景况下指示板块延续吊装。此时，由板块装置层人员借助操纵平台负责单位体挂件与转接件的对接，板块装置层人员负责上、下两单位板块的横向插接；
c、在每层板块单位顶横梁和泄水腔外侧装置披水铝板，披水铝板搭接处铺布防水雨布（内倾退台单位板块），披水铝板板必然完备打注胶密封；当胶条有搭接时将增添附加层保证胶条的赓续，同时在附加层双侧端部注耐候胶密封；
d、确认单位板块的挂点，左右插接，上、下插接都已装置到位后，捣毁吊具，举办板块调度；
e、借助程度仪通过调度高度的调理螺栓，告竣板块挂件高度方位的微调，从而告竣全部板块的标高调度，而且可通过转接件上的长圆孔螺栓告竣板块出入位的调度，待调度竣工后举办螺栓的锁紧劳动；
f、本项目安排的单位板块与构造接连节点，可告竣三维六个解放度方位的调度。
图4.3错位双曲面单位式幕墙现场装置图
图4.4外倾外凸外型单位板块现场装置
图4.5内倾内退外型单位板块现场装置
5、收场语
上海黄浦江南延长段WS5单位S-M-1地块项宗旨错位双曲面单位式幕墙系统，取得国度首创专利“一种错位双曲面单位式幕墙”及有用新式专利“一种门路大势的单位幕墙”。本项目现已告竣全部单位板块的装置，本文通过引见本工程的错位双曲面单位式幕墙的安排、加工与吊装，分外是错位双曲面单位幕墙构造安排、板块的组装、玻璃面板静压冷弯等手艺，对单位式幕墙的安排、加工与动工供给了新的思绪及治理想法，为以来相像工程的实践运用供给了要紧参考代价。
（文章版权归做家全部）
本文刊发在《幕墙安排》杂志年第四期
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