杉杉国际商务大厦建筑幕墙设计

杨旦

（浙江中南建设集团有限公司，浙江 杭州 310052）

1 概况

杉杉国际商务大厦地处宁波鄞州区南部商务区2 号地块，是鄞州区市政规划的重要组成。建设规模：总建筑面积43392 平方米（地上37130 平方米；地下6262 平方米）；建筑层数：地上26 层 ，地下2 层；建筑高度：消防高度100m，最大高度 108.95m，幕墙高度108.180m；主要结构形式：地下部分为混凝土结构，地上部分为现浇混凝土框架核心筒结构；合理使用年限50年。

2 建筑幕墙设计

本工程的幕墙设计内容为S 型玻璃幕墙、垂直型玻璃幕墙、100mm 宽的铝单板装饰遮阳造型、铝合金格栅、离缝式干挂石材幕墙、肋驳接矩形夹玻璃幕墙等。主体以6 层为单元，6 层组合一完整的S 型，6 层一单元的垂直型幕墙，东、西立面与南、北立面交错布置。整体方正却不失灵动幽雅，造就了本工程在南部商务区独树一帜的地位。

2.1 组合钢立柱

主体幕墙选用组合钢结构作为立柱主要是因为满足S 型幕墙的造型需要，其次也是为了实现出结构面700～1400mm 的100mm 宽铝单板造型的需要。在实际施工中，采用常规的铝合金立柱难于实现上述建筑设计要求的幕墙。用钢立柱的优点主要有：①、矩形截面钢管较铝型材易弯弧加工；②、易与竖向铝板造型所需骨架组成平面桁架，平面外稳定性优；③、矩形截面和幕墙连接件连接构造上比较简便。出屋面幕墙单跨高度达7700mm，组合钢立柱也作了相应地加大处理，在钢结构布置上也作了加强。

2.2 玻璃幕墙系统

因建筑师对构件的造型要求高，所以对横梁断面作了不同常规的选用，朝室内侧留了一个装饰腔体，增加一条肋型构造，使得线条挺刮明快，于细处丰富室内的装饰面。在满足强度要求的前提下，尽量减小横梁的主受力部分规格。若采用常规的角码连接，在腔体构造上，要求有一定的空间，且需要横梁为开口腔体，方便横梁与钢立柱的连接。这样的结果是加大横梁的截面，特别是在S 型立面，横梁间距仅为380mm，会给人以密实的感觉。为此，本设计横梁与立柱的连接采用插销式的连接方式。此连接方式的优点在于施工方便，结构性能好，安全可靠。此连接方式的施工步骤简单为：立柱上预先根据放样钻孔，弹簧插销固定于横梁的预留槽上，安装时，弹簧收缩，遇立柱上的孔隙后弹簧插销端部弹出，紧密地固定于立柱上。基于本工程横梁独特的断面造型，主要受力部分在构造上宜做成闭口腔体，若采用常规的角码转接，不利于施工。闭口横梁与插销连接的结合，也是非常好的解决了垂直型幕墙部位的大玻璃板块的安装，导致横梁扭转的现象。

2.3 铝单板装饰

100mm 宽铝单板装饰，因端部造型需要，用同一铝单板加工较难实现，本设计采用挤压铝型材。优点在于易加工出细小的构造，外观垂直挺拔。不足之处是氟碳喷涂铝单板的颜色与铝型材的表面着色因为是不同厂家供货可能会不一样（为解决这一色差问题，铝型材的喷涂由铝板厂完成）；连接处铝板折边会产生R 角，所以在这里要求铝板折边加工时采取刨边、铝角码加固措施，力求避免R 角，加工成直角。铝单板板块之间接缝借鉴蜂窝铝板设计手法，采用铝装饰条扣缝，在立面上避免出现胶缝，时间长了也不会造成因胶吸灰所造成的污染或者挂胡子现象。

2.4 离缝背栓式石材干挂及与玻璃幕墙临界的防水措施

本工程的石材幕墙处在1～3 层的裙房部分，采用板与板之间空缝的立面形式。相比于传统的板缝注胶式石材干挂，离缝处理是一种新型的技术，除了在立面上达到不同的效果外，还可以避免石材专用硅酮密封胶给石材立面带来的污染。空气通过板缝达结构腔内，对于连接钢骨架的防腐和墙体的防水、保温提出了很高的要求。在防腐上，背栓组件分别为不锈钢锥形螺栓和铝合金连接件；主龙骨为热浸镀锌的钢型材；连接角码也为热浸镀锌；紧固连接件均为奥氏体不锈钢材质。在保温和防水方面，在龙骨面上铺设1.0mm 镀锌钢板，外铺1.2mmPVC 防水卷帘，镀锌钢板上粘接50mm 厚保温岩棉。石材幕墙与玻璃幕墙间隔有规律地布置，加之石材幕墙的离缝处理，在临界面的防水措施显得尤为重要。本设计中采用镀锌钢板及密封胶作了严密的隔离。

3 杉杉国际商务大厦的节能设计

杉杉国际商务大厦地处浙江省宁波市鄞州区，属于夏热冬冷地区。夏天、冬天均需要使用空调，提高空调的能源利用效率尤为重要。在保证室内热环境的前提下，将采暖和空调能耗控制在规定范围内。大厦的幕墙形式以玻璃幕墙为主，结合裙房的石材幕墙。

3.1 方案

设计方案：大楼南北朝向，整体建筑外围护结构为玻璃幕墙，建筑外立面力求通透的装饰效果。楼面设置仅为楼板梁，玻璃幕墙中玻璃与铝框面积相比，玻璃所占比例远大于铝框。但主要造型在实现立面效果同时，也很大程度地提高了节能性能。间隔1450mm 的100mm 宽铝单板装饰造型，在室内侧装饰铝板衬保温岩棉，以达隔热功效。突出玻璃面400～1400mm 的距离，起到外遮阳的效果；布置在垂直幕墙上间隔1450mm 的铝合金遮阳格栅，在不减弱幕墙通透性的前提下更是达到了理想的节能功效。层间幕墙玻璃后加设3mm 塑铝板（背衬50mm 保温岩棉），在起一定节能作用的同时，顾及外立面装饰效果。

3.2 节能措施

本建筑属甲类建筑，各朝向窗墙面积比0.65≤0.7；屋顶无透明部分。根据《公共建筑节能设计标准》，本工程在建筑幕墙（透明幕墙）方面采取的节能措施为：

南向、东（西）向、北向：窗墙面积比分别为0.62、0.64、0.69，要求传热系数≤2.5，遮阳系数东、南、西向≤0.4，北向≤0.5。

S 型幕墙：隐框板块，LOW-E 镀膜中空玻璃6+12A+6mm；100mm 宽铝单板造型横、竖遮阳，传热系数为2.45<2.5，遮阳系数为0.4≤0.4。

垂直型幕墙：隐框板块，LOW-E 镀膜中空玻璃6+12A+6mm；FRP 遮阳格栅，100mm 宽铝单板造型横、竖遮阳，传热系数为2.45<2.5，遮阳系数为0.4≤0.4。

4 综述

一个好的建筑作品很大程度上取决于业主、建筑设计师和幕墙设计师及承建、监督单位的共同努力。追求精细的建筑设计师要求很苛刻，给我们幕墙设计的专业化实现带来了很大的挑战。杉杉国际商务大厦造型新颖，简洁的结构中却无处不透露出高难度的工艺。本工程的业主非常注重大楼实际的效果，不惜成本多次制作1：1 样板，请来行业的专家和外国友人提出不同的见地，使得每一部分的幕墙设计不断地得到更合理地优化设计。

[1]公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）.中国建筑工业出版社，2005

[2]居住建筑节能设计标准（浙江省标准）DB33/1015-2003.中国建筑工业出版社，2003

[3]玻璃幕墙与建筑节能，张芹

[4]建筑幕墙（GB/T21086-2007）.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会，2007

[5]玻璃幕墙工程技术规范（JGJ102-2003）.中国建筑工业出版社，2003

[6]金属与石材幕墙工程技术规范（JGJ133-2001）.中国建筑工业出版社，2001

[7]钢结构设计规范（GB50017-2006）.中国建筑工业出版社，2006