CN108442588B - 异形立体多边形单元幕墙的设计方法 - Google Patents

异形立体多边形单元幕墙的设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，包括以下步骤：确定单个空间异形单元板块的所有几何轮廓控制点，并确定准确的表皮尺寸；异形单元主龙骨构架常规单元考虑正常插接和排水构造设计；规避单元的防水面随板块外表面的进出而拐进拐出，简化其防水线的路径；合理布置保温及隔热材料；对局部细部构造设计，增加安装操作的便利，保证组装细节质量和安装细节视觉效果。通过异形立体多边形单元幕墙的设计方法，提高了组装和安装的效率，提高了劳动效率，降低了劳动成本，也提高了防水和保温性能。

Description

异形立体多边形单元幕墙的设计方法
技术领域
本发明涉及一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，属于幕墙建筑技术领域。
背景技术
目前，现有的多边形单元幕墙的设计，系统构造的几何形状及节点设计均较复杂，板块尺寸较大，标准板块宽2800mm，高4500mm，带中横和大小中竖型材以及斜梁龙骨，上下相邻楼层错缝半个板块分格宽度布置，板块局部平行四边形玻璃面材区域外凸200mm，拉丝氧化铝板面材为倾斜面，飞翼铝板为三维空间面飞挑与相邻上边楼层的板块外装饰面板形成拼接关系。
单个单元板块自身的组件零件繁多，拼装插接配合关系较多，型材加工复杂，组装难度较大，而且安装精度要求较高，需响应组装和安装效率的需求。
异形板块系统的接缝部位和防水面拐进拐出多，防水线路复杂。
板块竖向装饰铝板背面及外凸玻璃部位外框周圈的保温岩棉布置空间受限，岩棉布置困难。
因板块面材分格形式较多，且有较多进出和倾斜甚至三维空间面等构造关系，板块单元各可视构件拼接部位的细节美观处理要求较高。
因此有必要设计一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，提高了组装和安装的效率，提高了劳动效率，降低了劳动成本，也提高了防水和保温性能。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，包括以下步骤：
步骤一：确定单个空间异形单元板块的所有几何轮廓控制点，并确定准确的表皮尺寸；
步骤二：异形单元主龙骨构架常规单元考虑正常插接和排水构造设计，将单元的三维倾斜面飞翼铝板及平行四边形外凸玻璃区域均分别按小单元组件形式附着安装于主体单元组件之上；
步骤三：飞翼铝板通过将面板与铝合金边框及加强筋做成小单元组件进行二次组装，将飞翼铝板小单元下斜边插接于主单元组件斜横龙骨之上，其上斜边与上一楼层相邻板块的平行四边形玻璃小单元下斜边框龙骨插接，同时铝板背面沿对角线布置的一根横向加强龙骨通过角铝转接件与主单元上横连接固定；
步骤四：规避单元的防水面随板块外表面的进出而拐进拐出，简化其防水线的路径；
步骤五：合理布置保温及隔热材料，将装饰铝板背面的保温棉内退至单元主框龙骨面以内、防水背板面平齐主框龙骨面，保温区域形成有效覆盖，同时外凸平行四边形玻璃小单元四周铝合金边框部位的岩棉直接随小单元组件组框时布置于边框型材空腔内，形成封闭的保温区域；
步骤六：对局部细部构造设计，增加安装操作的便利，保证组装细节质量和安装细节视觉效果。
进一步地，在步骤一中，从单个单元板块出发，使用BIM软件建立单个板块的表皮，确定好其表皮分格棱角部位的三维空间轮廓控制点，理清各分格面的角度关系，明确相邻板块交界面的定位和角度关系。
进一步地，步骤四中，须保证防水面的简洁，将外层装饰铝板设置为开敞形式。
进一步地，步骤六中，在飞翼铝板上斜边插接部位，将外凸玻璃下边框设计为喇叭口的形式。
进一步地，步骤六中，单元外凸玻璃小单元板块组件与主单元组件拼框组装时，在大小单元拼框部位设计一圈小凹槽。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的异形立体多边形单元幕墙的设计方法，通过上述步骤，可以有效的提高组装和安装的效率，提高劳动效率，降低劳动成本，提高防水和保温性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，包括以下步骤：
步骤一：确定单个空间异形单元板块的所有几何轮廓控制点，并确定准确的表皮尺寸。这是控制板块构造节点设计的基础和前提。进行节点设计前需分析异形单元的各种玻璃及铝板面材分格的空间几何关系及各分格面交接关系，理解包括转角和上下楼层等关键部位的总体建筑表皮闭合的设计思路。然后从单个单元板块出发，使用BIM软件建立单个板块的表皮，确定好其表皮分格棱角部位的三维空间轮廓控制点，理清各分格面的角度关系，同时明确相邻板块交界面的定位和角度关系。准确建立好单个空间单元板块的表皮，为后续节点设计的各构件几何尺寸准确性提供了保障，避免了后期节点方案设计的反复调整。
步骤二：异形单元主龙骨构架常规单元考虑正常插接和排水构造设计，将单元的三维倾斜面飞翼铝板及平行四边形外凸玻璃区域均分别按小单元组件形式附着安装于主体单元组件之上。此设计既保证了板块的安装可实施性，又提高了板块的工厂化组装效率。
步骤三：将飞翼铝板通过将面板与铝合金边框及加强筋做成小单元组件进行二次组装，将飞翼铝板小单元下斜边插接于主单元组件斜横龙骨之上，其上斜边与上一楼层相邻板块的平行四边形玻璃小单元下斜边框龙骨插接(即飞翼铝板的两长边对边固定)，同时铝板背面沿对角线布置的一根横向加强龙骨通过角铝转接件与主单元上横连接固定，满足其结构受力需求，此方式省去了现有技术中飞翼铝板不锈钢龙骨，降低了材料成本，同时板块组装便捷高效。
步骤四：规避单元的防水面随板块外表面的进出而拐进拐出，简化其防水线的路径；须保证防水面的简洁，以减小渗水和漏水的畸角部位，将外层装饰铝板设置为开敞形式尽量，疏堵结合，从而达到更好的防水效果。
步骤五：合理布置保温及隔热材料，克服了因板块空间几何关系复杂及构件空间尺寸限制无法按常规思路有效布置岩棉的困难，保证了建筑的节能需求。将装饰铝板背面的保温棉内退至单元主框龙骨面以内、防水背板面平齐主框龙骨面，保温区域形成有效覆盖，同时外凸平行四边形玻璃小单元四周铝合金边框部位的岩棉直接随小单元组件组框时布置于边框型材空腔内，形成封闭的保温区域，并满足保温棉需求的有效厚度，岩棉被封闭较好，不易见水浸湿，从而有效保证保温效果。
步骤六：对局部细部构造设计，增加安装操作的便利，保证组装细节质量和安装细节视觉效果。在飞翼铝板上斜边插接部位，将外凸玻璃下边框设计为喇叭口的形式，可吸收部分组装和安装偏差，将飞翼板所需插接的上边框顺利导入喇叭口，为板块现场实现包括公母竖、上下横和飞翼铝板与上楼层外凸小单元玻璃边框之间等多部位的同时插接安装提供了操作便利。单元外凸玻璃小单元板块组件与主单元组件拼框组装时，在大小单元拼框部位设计一圈小凹槽，可有效削弱大小单元框料无法对齐的视觉冲击，保证了较好的内视效果。
通过上述异形立体多边形单元幕墙的设计方法，可以较好的解决了针对这种异形单元组装和安装进精度要求高的困难，保证了防水、保温的可靠性，提高了组装和安装的效率，同时也保证了板块的使用功能和质量，也为工厂组装和现场施工安装提供了较大的便利性。
由于按上述异形立体多边形单元幕墙的设计方法，提高了组装和安装的效率，一定程度提高了劳动效率，间接降低了劳动成本；飞翼铝板通过将面板与铝合金边框及加强筋做成小单元组件的安装方式，省去了现有技术方案的316不锈钢框龙骨约90.8吨，直接节省成本约248万元；通过合理的小单元式组件设计，结构受力构造更合理，从而一定程度降低了型材的用量；相比现有技术方案防水和保温性能更好，也间接降低了后期幕墙维修排故的概率和频次，减少排故成本的支出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种异形立体多边形单元幕墙的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：确定单个空间异形单元板块的所有几何轮廓控制点，并确定准确的表皮尺寸，从单个单元板块出发，使用BIM软件建立单个板块的表皮，确定好其表皮分格棱角部位的三维空间轮廓控制点，理清各分格面的角度关系，明确相邻板块交界面的定位和角度关系；
步骤二：异形单元主龙骨构架常规单元考虑正常插接和排水构造设计，将单元的三维倾斜面飞翼铝板及平行四边形外凸玻璃区域均分别按小单元组件形式附着安装于主体单元组件之上；
步骤三：飞翼铝板通过将面板与铝合金边框及加强筋做成小单元组件进行二次组装，将飞翼铝板小单元下斜边插接于主单元组件斜横龙骨之上，其上斜边与上一楼层相邻板块的平行四边形玻璃小单元下斜边框龙骨插接，同时铝板背面沿对角线布置的一根横向加强龙骨通过角铝转接件与主单元上横连接固定；
步骤四：规避单元的防水面随板块外表面的进出而拐进拐出，简化其防水线的路径；
步骤五：合理布置保温及隔热材料，将装饰铝板背面的保温棉内退至单元主框龙骨面以内、防水背板面平齐主框龙骨面，保温区域形成有效覆盖，同时外凸平行四边形玻璃小单元四周铝合金边框部位的岩棉直接随小单元组件组框时布置于边框型材空腔内，形成封闭的保温区域；
步骤六：对局部细部构造设计，增加安装操作的便利，保证组装细节质量和安装细节视觉效果。
2.如权利要求1所述的异形立体多边形单元幕墙的设计方法，其特征在于：步骤四中，须保证防水面的简洁，将外层装饰铝板设置为开敞形式。
3.如权利要求1所述的异形立体多边形单元幕墙的设计方法，其特征在于：步骤六中，在飞翼铝板上斜边插接部位，将外凸玻璃下边框设计为喇叭口的形式。
4.如权利要求1所述的异形立体多边形单元幕墙的设计方法，其特征在于：步骤六中，单元外凸玻璃小单元板块组件与主单元组件拼框组装时，在大小单元拼框部位设计一圈小凹槽。
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