1 引言
建筑設計在全球各地掀起創(chuàng )新高潮，建筑外表皮不斷嘗試突破極限，空間異形的建筑外觀(guān)越來(lái)越普遍、流行。幕墻作為建筑的外維護結構，直接影響到建筑視覺(jué)效果的表達。為實(shí)現空間異形的建筑外觀(guān)，同時(shí)滿(mǎn)足幕墻系統結構安全、各項性能可靠，對幕墻設計提出了越來(lái)越高的要求。
單元式幕墻在超高層建筑中應用越來(lái)越廣泛，對于造型方正的建筑外觀(guān)，幕墻設計很容易實(shí)現，對于有規律變化的曲面造型建筑外觀(guān)，幕墻采用以折代曲、異形板塊等處理方式來(lái)實(shí)現。但是對于空間異形、沒(méi)有任何規律變化的建筑外觀(guān)，僅采用以前傳統的設計思路，是難以實(shí)現的。
本文通過(guò)珠海中心幕墻工程設計案例，對空間扭曲、相鄰樓層無(wú)任何規律的錯層幕墻進(jìn)行設計探討分析。
2 工程概述
珠海中心項目座落于珠海市香洲區灣仔十字門(mén)中央商務(wù)區，與澳門(mén)及珠海橫琴自貿區隔海相望，建筑面積146836平方米，幕墻面積5.7萬(wàn)平方米，地上65層，建筑高度328.8m，主體結構為鋼筋混凝土框架-核心筒結構，為珠海第一高樓、珠海地標性建筑。首層為入口大堂，2-34層為辦公區，35-65層酒店客房區及酒店配套區，并設有8、16、35、51層四層避難層。
項目幕墻類(lèi)型有單元式玻璃幕墻系統、拉索單元式幕墻系統、拉索點(diǎn)玻幕墻系統、石材陶土板幕墻系統、雨篷幕墻系統等，其主要系統為單元式玻璃幕墻系統，約占90%的幕墻工程量，也是項目設計的重點(diǎn)與難點(diǎn)。單元式玻璃幕墻系統為橫隱豎明幕墻類(lèi)型，采用鋁合金立柱和橫梁，玻璃采用8+1.52PVB+8+12A+12mm鋼化中空夾膠Low-E超白玻璃，其他材料均采用綠色環(huán)保材料，整個(gè)玻璃幕墻系統滿(mǎn)足國家節能環(huán)保相關(guān)規范要求。
3 單元式幕墻設計分析
3.1建筑體態(tài)特征
該建筑外皮由兩個(gè)沒(méi)有任何規律的空間弧形體相交而成，A弧線(xiàn)旋轉而成A弧體，詳見(jiàn)圖一、圖二，B弧線(xiàn)旋轉而成B弧體，詳見(jiàn)圖三、圖四，兩弧體相交，詳見(jiàn)圖五，形成的建筑幕墻外皮，詳見(jiàn)圖六。
該建筑為沒(méi)有任何規律的自由空間扭曲體，每一個(gè)標高位置平面的圓心不在同一鉛垂線(xiàn)上且圓半徑都不相同，外形極其復雜，無(wú)任何規律可循。
3.2幕墻外形優(yōu)化分析
對于空間扭曲幕墻設計，首先對建筑外皮進(jìn)行模型優(yōu)化分析，既能滿(mǎn)足幕墻安裝的可行性，同時(shí)盡量接近原建筑外形，進(jìn)而再對幕墻系統進(jìn)行設計分析。
對建筑外皮模型進(jìn)行優(yōu)化分析，先逐層對外皮進(jìn)行修正分析，從經(jīng)濟適用、加工和安裝的可行性方面考慮，應采用以折代曲的方式處理。由于該立面形成過(guò)程中，平面圓心不在同一鉛垂線(xiàn)上，隨著(zhù)層高的變化，半徑也在變化，因此，幕墻單元板塊(平板)為適應立面造型，會(huì )出現四點(diǎn)不共面情況，如圖七所示。
本工程單元板塊總數量為7658塊，板塊翹曲值從0變化到25mm，且沒(méi)有任何規律地變化，板塊翹曲值分布比例圖詳見(jiàn)圖八。為解決板塊翹曲的問(wèn)題，既能滿(mǎn)足幕墻安裝的可行性，同時(shí)盡量接近原建筑外形，每個(gè)樓層優(yōu)化處理為折線(xiàn)形狀，相鄰上下樓層進(jìn)行錯層分離的方法來(lái)處理，詳見(jiàn)圖九。
由于立面造型的特殊性，相鄰樓層是沒(méi)有任何規律的錯層，如圖十所示。
3.3幕墻設計分析
對于相鄰樓層無(wú)任何規律的錯層幕墻設計，我們設計了一種分離式水槽方法，即將單元板塊的頂橫梁拆分為頂橫料和水槽料，通過(guò)螺栓連接，頂橫料適應本層幕墻邊線(xiàn)，水槽料適應上層幕墻邊線(xiàn)，頂橫梁和水槽料之間的位置關(guān)系可以不斷的調整，從而可以解決錯層無(wú)規律的幕墻設計問(wèn)題，如圖十一。
這種設計方法很好地解決了空間自由扭曲幕墻的問(wèn)題。
本工程項目典型大樣圖，詳見(jiàn)圖十二。幕墻主要橫向分格約1.6米，層高有4.6米、5.0米，幕墻板塊之間的水平夾角、豎向夾角均為變值，且沒(méi)有規律。
節點(diǎn)設計詳見(jiàn)圖十三、圖十四，三維示意圖詳見(jiàn)圖十五。
現場(chǎng)施工圖片，如圖十六、十七。
四 結束語(yǔ)
建筑外觀(guān)的不斷創(chuàng )新，空間異形建筑的流行，對于幕墻設計的挑戰是越來(lái)越大。為實(shí)現建筑外觀(guān)，同時(shí)滿(mǎn)足幕墻的各項性能及加工、安裝的要求，是一個(gè)需要不斷探討的課題。
三鑫科技發(fā)展有限公司以綠色、低碳、環(huán)保做為設計理念，采用科學(xué)合理、創(chuàng )新的幕墻方案將十字門(mén)商務(wù)區珠海中心建設成為節能環(huán)保幕墻工程，使其成為珠海橫琴十字門(mén)商務(wù)區一顆璀璨的明珠。
