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浅析:高品质幕墙的设计管理

来源:2020论文集  作者:周显斌 杜继予  日期:2020-9-2
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  摘要:幕墙作为现代建筑最重要的立面表现形式,呈现出来的品质越来越受到社会大众的关注及重视。本文从幕墙设计及其管理的角度出发,对高品质幕墙的评价和实现高品质幕墙的意义,以及在幕墙建造的全过程、全链条、全环节中如何通过严格控制近人尺度设计、材料选择、工艺细节、专业配合等方面来实现高品质幕墙进行了阐述。
  关键词:幕墙高品质近人尺度视觉样板效果把控

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  摘要:幕墙作为现代建筑最重要的立面表现形式,呈现出来的品质越来越受到社会大众的关注及重视。本文从幕墙设计及其管理的角度出发,对高品质幕墙的评价和实现高品质幕墙的意义,以及在幕墙建造的全过程、全链条、全环节中如何通过严格控制近人尺度设计、材料选择、工艺细节、专业配合等方面来实现高品质幕墙进行了阐述。

  关键词:幕墙;高品质;近人尺度;视觉样板;效果把控

  1、的发展及现状

  自二十世纪八十年代以来,幕墙行业在国内高速发展了三十多年,幕墙在安全及各项性能方面的技术越来越成熟。随着中商业综合体、办公楼、学校和居住建筑中高端公寓大量使用幕墙产品,用户在与幕墙产品越来越多的交互中,对幕墙产品也越来越了解,同时也寄与了更多更高的需求,使幕墙成为集建筑功能、建筑结构和建筑美学为一体的载体。为适应我国城市化的快速进程,幕墙行业一直处于不断完善的迅速发展及壮大过程中,而存在于发展过程中的一些设计技术、制作工艺和施工管理缺陷,加之受制于成本等等方面的原因,导致已建幕墙出现各种各样的问题,影响了人们对幕墙产品的感观及评价。

  图1至图3所示案例为既有幕墙在外观效果方面暴露出来的普遍存在的一些典型缺陷,这些缺陷对建筑在投入使用后的运营维护造成困难,对建筑形象产生了一定程度的不良影响。可以说,这些经工程验收且质量合格并投入使用的幕墙产品并不是我们所需要的高品质幕墙产品,影响幕墙品质的不同缺陷的产生原因各异,有设计、生产及安装过程中存在的种种问题,但最主要的是整体幕墙行业目前缺乏追求精品、追求高品质的精益求精的工匠精神所致。因此,提升幕墙产品的品质将是促进我国幕墙行业健康发展的必经之路。

  2、高品质幕墙的评价和意义

  目前,幕墙行业内通常用一系列相关的产品标准和工程验收标准来评价幕墙产品质量,如幕墙产品各项物理性能及施工验收规定的相关指标等,评价的范围大多聚焦于设计及施工环节,结果通常仅为工程验收合格一个结论。至于工程验收合格的产品,其品质高低,并没有完整的、多维度的评价方法给予区别,并以此鼓励幕墙行业去追求高品质的精益求精的工匠精神和产品。这种现象的存在,使得我国幕墙产品高品质的精品不多,大多数处于中低品质的范围,与国外同类产品比较处于落后的状态,严重阻碍了我国从幕墙大国向幕墙强国的转变和发展,应加以重视和扭转。

  对于幕墙品质高低的评价,不应仅从工程质量验收合格就可以了,而应该从各个不同的角度进行多维度的综合评价。首先,高品质幕墙的基本条件应是安全的、性能良好的经工程质量验收的质量合格产品;其次,从建设单位(业主)的角度来看,幕墙成本可控,功能优良、维护运营方便并能完美实现建筑设计的感观效果是高品质幕墙的必备条件;第三,从用户的角度看,高品质的幕墙应是使用舒适,运营良好和外观高端气派,能为用户的形象增添光彩的幕墙;第四,从市民的角度看,高品质的幕墙是安全可靠、设计美观、做工精致,能体现一城一地精神风貌和现代化水平的幕墙,也即所谓的建筑。简而言之,高品质的幕墙产品,不论其体量大小,必然是一个合规、安全、适用、耐久、易维护、易实现、经济、美观,并能从各个不同的维度均获得好评的产品。

  作为幕墙行业的从业者,提倡工匠精神,制作高品质幕墙,是我们的责任及义务所在。追求高品质的幕墙,不仅能为城市提供赏心悦目的幕墙产品,为城市景观形成积极的作用,更重要的是对促进我国建筑幕墙的发展,提升我国建筑幕墙在世界的地位和影响具有最大的意义。

  3、如何实现幕墙的高品质

  幕墙产品从设计开始到项目完成交付周期约2~3年,期间参与方有建筑师、设计院、幕墙设计单位、幕墙深化设计及施工单位、材料供应商,幕墙产品最终呈现出来的品质是所有参与方共同完成的结果,其中任何一个环节的失控,都有可能对结果产生不可逆的影响。因此,高品质幕墙产品的实现,需要从建筑设计方案开始直至工程竣工的全过程、全链条、全环节展开,其中尤以设计环节的牵头管理最为重要,应加以严格的控制。

  3.1 研究建筑尺度关系

  尺度感是人对一幢建筑最基本的印象之一。成功的建筑作品应该根据其所处的环境、使用功能、外形体量等因素确立其自身恰当的尺度感以取得赏心悦目的视觉效果。建筑尺度的研究是建筑物整体或者局部给人感觉上的大小印象和其真实大小之间的关系问题,大到体量的分割,小到户的分格线,形成了建筑的尺度分级系统。建筑尺度的研究必须在方案设计阶段完成并予以确认,以免影响后续设计工作的正常推进。具体可采用三维模型研究及实体1:1木模样板研究,如图4、图5所示的三维实体模型。

  3.2 慎重选择材料样板

  材料样板的选择是设计到效果落地呈现的关键环节。多数项目在落地呈现后出现实现度不高的情况,问题往往出现在材料选择的环节。材料选择通常应该注意以下几点:

  (1) 对所选材料的各项性能必须完全了解,对的使用应当大胆质疑,小心求证。

  (2) 避免选择天然材料,关注材料批量供应的可行性。

  (3) 关注材料的后期维护性能。

  (4) 全面梳理立面面材的种类和使用部位,规整项目所选材料、颜色的数量。

  3.3验证视觉模型效果

  制作视觉模型是最具效率的验证设计效果的工作方法。项目施工开始前通过制作1:1的真实材料及工艺的视觉模型,验证设计的真实效果,比选不同的材料选择,确认生产及安装工艺。通常制作视觉模型应该注意以下几点:

  (1) 选择典型的立面模块制作1:1比例模型。

  (2) 模型应该具备一定的尺寸,办公楼通常选择2个标准楼层高度;幕墙不少于一个标准层高。

  (3) 视觉样板具备比选不同面材真实效果的作用。

  (4) 视觉样板应与建筑的真实朝向一致,并在样板室内模拟真实环境。

  3.4预控设计效果

  作为一个专业的设计师,应具备对所选材料,所设计的构造、收口细节具备落地效果的预见能力。实际项目中不可能对所有的立面模块、材料均采用视觉模型来验证设计效果,因此,对效果的把控力就显得尤为重要。首先,对于建筑选用最多的玻璃品类的选择,应具备通过参数判断效果的能力,根据需要的效果反向输入参数要求;其次,需要对构造的工艺,外表形式进行美学上的评估。

  3.5 推敲立面模块

  立面模块作为建筑局部的设计语言表达,是给人品质感受的最直观的内容。对一个建筑局部立面、特定部位的评价均来源于立面基本模块的设计,包括板块尺寸大小、分缝,凹凸进退关系等。下图6和图7所示案例,因为的不佳导致立面效果很差,通过重新调整了立面基本模块设计,在板块间采用凹凸处理,在凹板处产生自然阴影,有效解决了大面的平整度问题,一个简单巧妙的微调,让整体立面体现出品质感。

  3.6 控制玻璃平整度

  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。它是建筑师最喜欢的一种材料,几乎所有的办公建筑都会大量使用玻璃幕墙。但是,国内绝大多数的玻璃幕墙平整度差,反射影像扭曲,严重影响了建筑的外观。通过对大量案例的实测,导致玻璃幕墙的主要因素有以下几方面:

  (1) 设计环节:控制玻璃最小厚度不低于8mm。玻璃越厚,越有利于变形控制。

  (2) 生产环节:玻璃在加工厂钢化后通常有两种变形:及弓形,其中影响较大的是弓形变形。对弓形的控制,一线厂家可以达到边长的0.1%~0.15%,绝对值在1~2.5mm之间。

  (3) 加工环节:由于块加工厂工艺及管理水平不高,板块完成后实测的在4~8mm之间,是影响板块变形的重要因素。

  (4) 安装环节:现场板块安装对于平整度的影响受劳务班组能力影响偏离度较大,难以严格控制。

  从以上的实测数据及经验分析,影响玻璃单元板块最大的因素在于加工及安装环节。因此,控制玻璃幕墙平整度应该从设计、材料选用、生产、安装各个环节进行全链条控制。

  3.7 考虑结构偏差

  幕墙是安装在结构体系上的外,的施工偏差严重影响幕墙的最终安装质量。根据国家验收规范要求,的最大施工偏差不大于30mm。大量案例的实测结果表明,现场施工的偏差高达50~60mm甚至更大。在幕墙构造设计尤其是对主体结构的收口时,应考虑足够的结构偏差,设计合理的安装调整尺寸,以便消化现场误差,提高安装质量。

  3.8 呈现近人尺度品质

  城市空间是为人而设计的,因而建筑的近人尺度,除了满足基本功能要求之外,更应将人的感受作为衡量标准。人在空间内的行为方式和感受,是“尺度”所关注的核心,也是尺度的“度”之所在。做好近人尺度的精细化设计,提高品味品质,可以给人以最佳的体验。如对用户可以近距离接触的厅、雨棚、栏杆、通道等部品认真研究选材、节点工艺,加强人性化设计,体现出设计的品质感。

  3.9 推敲节点构造细节及工艺

  幕墙的节点构造设计是幕墙设计的主要工作,设计师一般都从纯技术角度去研究节点的、、,很少从外观去考虑拼缝、线条、封板、穿管线、不同材质交接过渡等细节处理,认为这是建筑师的工作。大部分时候,建筑师也关注不到这些内容,因此导致了很多建筑在细节上跟国外的建筑存在着较大的差距。如图8所示,精细的节点构造及工艺设计,给人以精品工艺品般的感受,处处体现出细处着眼,小处着手,于细微处见真章的功夫。

  3.10 关注全专业配合

  幕墙专业完成的内容不仅是幕墙本身,还集成了灯光、机电风口、室内天地面、景观地面、标识等

  等内容,可以称之为立面系统。如果在幕墙设计阶段仅考虑本专业的内容,容易导致在施工后期出现因专业配合不足而产生的设计缺陷,这些内容不仅需要开发商关注,建筑师及也应该重点关注并且积极应对。图9所示案例中的幕墙显露、图10所示案例中的平立面不对和灯光效果不符均为为设计阶段考虑不足而产生的设计缺陷。

  4、结论

  一个在设计上同时实现安全可靠的围护结构性能,精湛易行的节点构造工艺,方便快捷的运营维护管理,精致美观的外观表现形象,获得各维度好评的高品质幕墙是我们的追求,是我国幕墙发展的方向。希望有追求、有理想的幕墙设计师跳出专业的局限,拓宽知识,提高建筑审美能力,对上下游链条抱有支持理解的同理心,为城市提供越来越多的优秀幕墙产品,为我国的建筑幕墙发展做出自己的贡献。

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专家介绍

 杜继予

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:深圳市新山幕墙技术咨询有限公司

技术职称:教授级高工

专业:本人自一九八五年起专门从事建筑幕墙、铝质门窗的专项设计,加工制作,施工管理及专业技术和管理工作的咨询顾问。 其他社会职务 建设部幕墙门窗标准化技术委员会专家组副组长等

专长:建筑幕墙、铝质门窗的技术开发,设计、咨询顾问及施工管理。

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