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青島大劇院幕墻設計（上）

來源:中國幕墻網作者:趙西安日期:2009-8-11 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【關閉】【評論】

摘要：本文介紹了青島大劇院幕墻工程的設計，敘述復雜造型幕墻設計施工難點和解決思路。
關鍵詞：幕墻設計開放式石材幕墻系統超大截面型材超大板塊玻璃超大圓弧玻璃

　　1.建筑總體說明

圖1 大劇院整體效果圖

　　1.1工程概況
青島大劇院位于青島市嶗山區，大劇院項目總建筑面積約6萬平方米，其中包括1600座的大劇場，1200座的音樂廳和400座的多功能廳及其它附屬設施，能滿足歌劇、舞劇、話劇、戲曲、交響樂以及歌舞、曲藝、雜技和大型綜藝演出等功能需求，并具有接待世界一流藝術表演團體演出的條件和能力（見圖1）。　　
　　1.2幕墻系統
　　青島大劇院幕墻系統包括5個部分，石材幕墻系統、石材與玻璃交替幕墻系統、大跨度明框玻璃幕墻系統、后臺帶遮陽板幕墻系統、底部入口幕墻系統。
　　2.石材幕墻系統
　　2.1造型特點及難點
　　2.1.1青島大劇院整個建筑外墻80%以上的面積為干掛花崗巖，整個外立面起伏充滿了變換，是青島大劇院＂巨石＂建筑構思得以完美的體現。
　　2.1.2石材選用30mm厚萊州白麻石材，表面荔枝面處理，石材幕墻外立面為7°傾斜造型

圖2 典型石材幕墻立面效果圖

（見圖2），所有不都為圓弧造型。若采用普通傾斜造型，所有的圓弧位置石材加工成為雙曲造型才能實現建筑效果，這樣不但造價高昂，而且幕墻的安裝難度非常高。因此，將外立面設計成階梯狀的造型，通過石材的前后錯位實現7°傾斜的造型，而且做到圓角處的石材半徑一致，這樣將三維空間的石材，轉換為二維的做法，降低了造價和施工難度（見圖3）。
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圖3 圓弧位置示意圖

　　2.1.3所有石材板塊保持1100mmx450mm（寬x高）的模數在轉化，橫向貫通30mm的寬縫，豎向為6mm細縫，并且通過幾何計算，進行錯縫設計，保證所有五萬多塊石材板塊無上下重合的縫隙。
　　2.2石材幕墻系統說明
　　2.2.1石材幕墻面才選用30mm萊州白麻天然花崗石，所有石材幕墻龍骨選用熱鍍鋅Q235B鋼材，石材幕墻系統為開放式系統，保溫防水系統設置在外墻表面與石材幕墻龍骨及面板各自獨立施工，采用雙跨梁力學模型，保證傾斜龍骨的受力合理，石材面材與龍骨連接采fischer的FZP后擴底錨。

圖4 石材幕墻“干濕”分區示意圖

　　2.3系統設計過程
　　2.3.1開放式系統的防腐、防水、保溫性能的保證
采用“干濕分區”設計的思路（見圖4），將復雜的外形部分作為開放部分允許水通過石材縫隙進入內部，將造型相對簡單的內墻部分系統做成保溫防水系統。石材面材選用進口優質油性防護的石材防護劑，使其充分滲透到石材內部并形成保護層（阻水層），從而達到防水、防污、耐酸堿、抗老化、抗凍融、抗生物侵蝕等功能，提高石材的使用壽命和裝飾效果；幕墻主龍骨與次龍骨焊接完成后，再進行熱鍍鋅處理，保證鍍鋅層平均膜厚到達85μm以上。橫龍骨與主龍骨連接、主龍骨與主體結構連接都采用A2-70不銹鋼螺栓，確保幕墻在沿海鹽霧氣候下的防腐能力。外墻的保溫防水系統的設計考慮了建筑本身外形復雜轉角多的特點，若采用傳統的在幕墻龍骨后加防水的金屬板及保溫板的做法，不僅施工難度大，而且容易有滲漏點出現，因此將30mm厚聚苯擠塑板及JS防水系統設置于建筑外墻表面，與幕墻龍骨分離，從而大大降低了施工難度及滲漏隱患（見圖5，

<圖5 保溫防水系統構造圖

<圖6 傳統開放式石材幕墻系統做法

　　2.3.2系統的科學性、先進性、施工簡便性
石材面材與龍骨連接采用fischer的FZP后擴底錨栓，使得系統具有良好的力學性能及抗震性能。

圖7 石材開孔對比圖

　　按照上圖所示安裝背栓能夠最大限度的減小板面應力。采用（2）圖所示雙切形式加工背栓孔，與（1）圖相比能夠很好的消除因石材加工產生的誤差，保證石材板塊的安裝精度。石材通過鋁合金掛件與橫梁掛接，保證了石材的可更換性（見圖7）。
　　2.3.3造型的實現
　　高度方向每提高一個分格（450mm）平面錯臺55.25mm的階梯造型來實現幕墻的7°傾斜，將三維空間結構轉化為二維的關系（見圖8）。

圖8 直面與弧面、斜面與弧面過渡位置處石材幕墻俯視圖

　　同時在幕墻直面與弧面、斜面與弧面過渡位置處，通過改變水平錯臺的變化來實現均勻圓滑的過渡（見圖9）。

圖9 典型石材幕墻立面分格圖

圖10 石材幕墻頂部石材板塊軸側圖

圖11 石材幕墻頂部石材加工圖

　　石材幕墻頂部收口部位是本工程石材加工及安裝的又一難點，為此采用化繁為簡的思路，每四到五塊板塊一個模數進行變換，用CAD軟件對每塊石材進行三維放樣，保證了石材板塊的準確性，使得幕墻外觀的統一、協調（見圖10，11）。

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