CN216238930U - 有曲线的建筑外立面系统和模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种有曲线的建筑外立面系统和模块，针对有曲线的建筑外立面系统来说，包括：有曲线的建筑外立面，曲线由上面板和下面板的连接处的界线形成，上面板和下面板连接时呈向建筑外凸出的角状，并沿楼层外墙呈流线型延伸，形成围绕在建筑上的有曲线的带状构件，且固定在相应的楼层外墙上，带状构件沿建筑外立面竖向间隔设置。针对建筑外立面模块来说，其包括：上述的建筑外立面系统，既可以作遮阳板，又可以作连续栏杆。本实用新型保证建筑与自然环境的协调统一，使得建筑外立面具有更丰富的功能，能满足多功能的建筑外立面形式。

Description

有曲线的建筑外立面系统和模块

技术领域

本实用新型涉及建筑外立面领域，尤其涉及一种有曲线的建筑外立面系统。

本实用新型还涉及包括上述建筑外立面系统的建筑外立面模块。

背景技术

建筑外立面，指的是建筑和建筑的外部空间直接接触的界面以及其展现出来的形象和构成的方式，或是建筑内外空间界面处的构件及其组合方式的统称。现有的建筑外立面一般为矩形，形式单一，且通常仅能作为外立面使用，不具有其他功能，而且美观性不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有曲线的建筑外立面系统，使其不仅提高使用者的舒适度并降低建筑能耗能，进一步提高了建筑外立面性能，同时还能兼顾美观，有利于保证建筑与环境的协调统一。

为达到上述目的而采用了一种有曲线的建筑外立面的系统，包括：有曲线的建筑外立面，所述曲线由上面板和下面板的连接处的界线形成，上面板和下面板连接时呈向建筑外凸出的角状，并沿楼层外墙呈流线型延伸，形成围绕在建筑上的有曲线的带状构件，且固定在相应的楼层外墙上，带状构件沿建筑外立面竖向间隔设置。

通过调整上面板和下面板的不同的角度，能够打碎外部风场，促进自然通风。

作为本发明有曲线的建筑外立面的系统进一步的改进，所述曲线为贝塞尔曲线，其数学方程式为：

其中：p_i—为控制点的坐标值。

t—控制点的参数；

B_i,n(t)—Bernstein多项式；

式中，

为二次项系数；

作为有曲线的建筑外立面系统进一步的改进，当在直线段时，采用一阶贝塞尔曲线，在拐角位置时采用三阶贝塞尔曲线，可表达为：

P(t)＝P₀(1-t)³+3P₁(1-t)²t+3P₂(1-t)t²+P₃t³；

根据贝塞尔曲线可以调整建筑外立面曲线的起伏状态，可改变建筑外立面形式，使其具有更多功能，如遮阳，节能和提升美感，保障舒适度等。

作为建筑外立面系统进一步的改进，所述上面板和所述下面板呈流线型的“缎带”状延伸。

流线型的“缎带”与实际建筑外墙分离，符合视觉上的自然律动的效果，突显窗户的视觉和谐。

作为建筑外立面系统进一步的改进，所述上面板和所述下面板之间设有三角托架，三角托架采用铝合金制造，通过钢构件与建筑墙体和板连接，三角托架贴合上面板和下面板形成的内表面，并固定在楼层外墙上；

针对建筑外立面模块这一技术主题来说，包括：上述的建筑外立面系统、上立面窗、下立面窗、下立面窗顶板和下立面窗底板和作为构造墙的楼层外墙；所述上立面窗和所述下立面窗之间为下立面窗顶板，所述下立面窗顶板端部上固接构造墙，下立面窗顶板和构造墙上直接固定一个建筑外立面系统作为遮阳板；所述下立面窗底板向建筑外延伸形成人行道或平台，且悬挑处的端部固接作为围护墙的楼层外墙，围护墙和下立面窗底板端部共同固定一个建筑外立面系统作为人行道或平台的栏杆。

作为建筑外立面模块进一步的改进，所述建筑外立面系统通过钢构件固接构造墙，钢构件预埋在构造墙中的部分固接在下立面窗顶板端部；所述钢构件穿出构造墙的部分固接建筑外立面系统。

作为建筑外立面模块进一步的改进，下立面窗底板和围护墙通过钢构件固接建筑外立面系统，下立面窗底板通过钢构件连接吊顶，吊顶端部上设有嵌入式暗槽灯和出水孔，在下立面窗底板端部上设有种植盒，并设斜向的钢构件穿过种植盒插入下立面窗底板端部及围护墙中，所述下立面窗底板上设有可调节基座及位于可调节基座上的石头铺路材料。

作为建筑外立面模块进一步的改进，上面板和下面板为玻璃纤维加强水泥板，上立面窗、下立面窗采用釉面玻璃，建筑外立面系统的边缘处设置垂吊植物，所述上面板和下面板的颜色随着上立面窗和下立面窗的宽的减小而加深，下立面窗顶板和构造墙上直接固定的建筑外立面系统，其上面板和下面板垂直连接，构成垂直的建筑外立面系统；围护墙和下立面窗底板端部共同固定的建筑外立面系统，其下面板由水平向，渐变为倾斜向上，其上面板整体保持倾斜向下，构成横向的建筑外立面系统。垂直和横向的建筑外立面系统设计微斜向外，

进一步提升了遮阳效果，与通风效果。

本实用新型通过有曲线的建筑外立面的制造方法制造相应的建筑外立面，具体包括如下步骤：

S1：根据贝塞尔曲线获取建筑外立面线型；

S2：将单根线型进行分解，形成多个标准的单元模块；

S3：将多个单元模块进行优化，再首尾相接，实现装配；

S4：根据S3中的单元模块，生产相应的构件；

S5：在施工场地，将生产的构件进行装配式施工，形成建筑上相应的外立面；

S2中，将断面尺寸一致的单元模块作为标准模块，实现不同模块之间的拼接；将首尾端的单元模块作为终端模块，实现首尾端的单元模块与其他单元模块之间的拼接；将局部拐角位置的单元模块作为局部模块，实现拐角位置的单元模块与其他单元模块之间的拼接。

本实用新型保证建筑与自然环境的协调统一，使得建筑外立面具有更丰富的功能，提出一种曲线，满足多功能的建筑外立面形式。

附图说明

图1为制造方法流程示意图。

图2为部分建筑外立面系统与模块结构示意图。

图3为另一部分建筑外立面系统与模块结构示意图。

附图标记：1、上面板；2、下面板；3、楼层外墙；4、三角托架；5、上立面窗；6、下立面窗；7、下立面窗顶板；8、下立面窗底板；9、构造墙；10、围护墙；11、钢构件；12、吊顶；13、嵌入式暗槽灯；14、出水孔；15、种植盒；16、可调节基座；17、石头铺路材料。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1-图3所示，本实用新型呈现了“缎带”形式的外立面系统及包括这个外立面系统的模块，所述“缎带”由参数化计算的GFRC面板制作而成，“缎带”形式的外立面系统包括至少两层，“缎带”以米白色玻璃纤维加强水泥板(GFRC)为材料制造，预制GFRC单元板长度为8400mm，分为上面板1和下面板2；每层“缎带”包括相互排列组合的八个标准模块、局部模块和终端模块，将断面尺寸一致的单元模块作为标准模块，实现不同模块之间的拼接，八个标准模块可任意调整模块长度，以适应实际需要。将首尾端的单元模块作为终端模块，实现首尾端的单元模块与其他单元模块之间的拼接；将局部拐角位置的单元模块作为局部模块，实现拐角位置的单元模块与其他单元模块之间的拼接。外立面模块包括外立面窗，分为上立面窗5和下立面窗6，两组上面板1和下面板2垂直的“缎带”形式的外立面系统和一组下面板2由水平向横向渐变，倾斜向上延伸，但上面板1整体保持倾斜向下的“缎带”形式的建筑外立面系统。建筑外立面系统通过标准模块、局部模块和终端模块的排列组合，在不同方位的立面上可进行不同的变形，而且富有韵律感。外立面模块能够提供遮阳效果，提高使用者的舒适度并降低建筑能耗，同时还兼顾了视觉的美观，流线型的“缎带”形式的建筑外立面系统将在视觉上实现自然律动的效果，突显窗户的视觉和谐。

图2中采用釉面玻璃系统，“带状”形式，预制GFRC单元(内侧有加劲肋钢结构)长度8400mm，钢结构与楼板的连接置于构造墙中，吊顶上是天花板完成面。

图3中，钢结构与楼板连接栏杆支撑按要求置于种植盒内，种植盒采用木制，GRFC外侧拱腹板与“带状”形式相称。

所述“缎带”形式的建筑外立面系统为流线型，线型由贝塞尔曲线调整起伏状态。

将调整后的整体曲线分解成多个由标准模块组成的节段，通过两两对接，加入首尾端的模块后，实现整个建筑外立面系统的拼接。

所述“缎带”形式的建筑外立面系统用于窗口、人行道或平台上，在窗口上的建筑外立面系统位于窗口的上下两侧，并将窗口包覆于缎带之间，在人行道或平台上的建筑外立面系统作为连续栏杆使用。

在人行道或平台上的建筑外立面系统集成有花槽和灯槽，花槽内有绿化植物；“缎带”边缘有垂吊植物。

建筑外立面模块中的外立面窗的宽为4.2m，高为3.9m。

所述“缎带”的颜色随着建筑外立面模块的外立面窗的宽的减小而加深，最深的色号为0286，最浅的色号为0261。

建筑外立面模块的外立面窗中，下立面窗6连接于楼板上，并与上方的上立面窗5上下重叠，形成一体保温屏帐。

本实用新型提供的这种建筑外立面系统，形态现代，质感优雅。整个建筑外立面系统根据高性能的追求，通过标准模块、局部模块和终端模块的排列组合，在不同方位的立面上可进行不同的变形，有利于高效低成本的高性能设计，并且施工方便，工期短，并富有韵律感。除作为外立面使用外，还能作为栏杆、遮阳板使用，具有遮阳、美化环境的功能。本实施例提供的建筑外立面模块，作为遮阳板的建筑外立面系统与实际建筑外墙分离，能够提供遮阳效果，提高使用者的舒适度并降低建筑能耗，同时还兼顾了视觉的美观，流线型的“缎带”将在视觉上实现自然律动的效果，突显窗户的视觉和谐。

实施例2

有曲线的建筑外立面的制造方法，具体包括如下步骤：

S1：根据贝塞尔曲线获取建筑外立面线型；

S2：将单根线型进行分解，形成多个标准的单元模块；

S3：将多个单元模块进行优化，再首尾相接，实现装配；

S4：根据S3中的单元模块，生产相应的构件；

S5：在施工场地，将生产的构件进行装配式施工，形成建筑上相应的外立面；

S2中，将断面尺寸一致的单元模块作为标准模块，实现不同模块之间的拼接；将首尾端的单元模块作为终端模块，实现首尾端的单元模块与其他单元模块之间的拼接；将局部拐角位置的单元模块作为局部模块，实现拐角位置的单元模块与其他单元模块之间的拼接。

本制造方法利用贝塞尔曲线形式获取建筑外立面形式，利用参数优化单元模块，首尾相接单元模块，实现装配。

贝塞尔曲线，其数学方程式为：

其中：p_i—为控制点的坐标值；

t—控制点的参数；

B_i,n(t)—Bernstein多项式；

式中，

为二次项系数。

当在直线段时，采用一阶贝塞尔曲线，在拐角位置时采用3阶贝塞尔曲线，可表示为：

当在直线段时，采用1阶贝塞尔曲线，在拐角位置采用3阶贝塞尔曲线。

所述“缎带”形式的建筑外立面系统呈现为流线型。

在本实施例中，流线型“缎带”采用参数化设计和预制方法，以达到高品质、快速的成品。每层“缎带”通过单元模块的排列组合最终生成建筑外立面系统。“缎带”由参数化计算的GFRC面板制作而成，呈现出精妙的变化。在窗口上的“缎带”能有效遮挡太阳光，并从上窗户的下侧将窗户包覆于“缎带”之间，来赋予建筑外立面流线形状。

在本实施例中，缎带外立面系统的颜色随着面宽的减小而加深，最深的色号为0286，最浅的色号为0261，由此可形成富有韵律感的不断变化的立面效果。

本制造方法首先根据建筑外立面的大小，确定曲线的长度，不同楼层不一样，第一层多，然后按楼层依次递减。

然后将曲线分解，分解成由多个标准模块组成的节段。优化节段尺寸，长度，适应贝塞尔曲线，根据优化后的单元模块制造相应构件，然后施工时进行拼装。

本实施例提供的这种建筑外立面系统，形态现代，质感优雅。整个立面系统根据高性能的追求，通过标准模块、局部模块和终端模块的排列组合，在不同方位的立面上可进行不同的变形，为高效低成本的高性能设计，并且施工方便，工期短，富有韵律感。

实施例3

在人行道和平台上，“缎带”可以作为连续栏杆，花槽被整合到“缎带”中，提供绿化植物，并将“缎带”与景观融为一体。灯槽也集成在缎带中，为下面的走道提供照明，有助于突出缎带流线形状。“缎带”的边缘结合垂吊植物，可以为下层空间提供额外的遮阳。除作为外立面使用外，还能作为栏杆，具有遮阳、美化环境的供能。

所述缎带外立面系统用于窗口、人行道和平台上，在窗口上的“缎带”从窗口上下侧将窗口包覆于缎带之间，在人行道和平台上的缎带外立面系统作为连续栏杆。在人行道和平台上的“缎带”集成有花槽和灯槽，花槽内有绿化植物；缎带边缘有垂吊植物。

“缎带”作为遮阳板，通过调整不同的遮阳板角度，能够打碎外部风场，促进自然通风。每一个遮阳板的密度、尺寸和几何形状都经过参数化设计，可根据建筑性能而发生变化。遮阳板形状设计微斜向外，能够避免水滴进窗，遮阳板还能够阻挡多余太阳辐射和眩光。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有曲线的建筑外立面系统，其特征在于包括：有曲线的建筑外立面，所述曲线由上面板(1)和下面板(2)的连接处的界线形成，上面板(1)和下面板(2)连接时呈向建筑外凸出的角状，并沿楼层外墙(3)呈流线型延伸，形成围绕在建筑上的有曲线的带状构件，且固定在相应的楼层外墙(3)上，带状构件沿建筑外立面竖向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种有曲线的建筑外立面系统，其特征在于所述曲线为贝塞尔曲线，其数学方程式为：

其中：p_i—为控制点的坐标值；

t—控制点的参数；

B_i,n(t)—Bernstein多项式；

式中，

为二次项系数。

3.根据权利要求2所述的一种有曲线的建筑外立面系统，其特征在于：当在直线段时，采用一阶贝塞尔曲线，在拐角位置时采用3阶贝塞尔曲线，可表示为：

P(t)＝P₀(1-t)³+3P₁(1-t)²t+3P₂(1-t)t²+P₃t³。

4.根据权利要求1所述的建筑外立面系统，其特征在于所述上面板(1)和所述下面板(2)呈流线型的“缎带”状延伸。

5.根据权利要求1或4所述的建筑外立面系统，其特征在于所述上面板(1)和所述下面板(2)之间设有三角托架(4)，三角托架(4)贴合上面板(1)和下面板(2)形成的内表面，并固定在楼层外墙(3)上。

6.一种建筑外立面模块，其特征在于包括：权利要求1所述的建筑外立面系统、上立面窗(5)、下立面窗(6)、下立面窗顶板(7)和下立面窗底板(8)和作为构造墙(9)的楼层外墙(3)；所述上立面窗(5)和所述下立面窗(6)之间为下立面窗顶板(7)，所述下立面窗顶板(7)端部上固接构造墙(9)，下立面窗顶板(7)和构造墙(9)上直接固定一个建筑外立面系统作为遮阳板；所述下立面窗底板(8)向建筑外延伸形成人行道或平台，且悬挑处的端部固接作为围护墙(10)的楼层外墙(3)，围护墙(10)和下立面窗底板(8)端部共同固定一个建筑外立面系统作为人行道或平台的栏杆。

7.根据权利要求6所述的一种建筑外立面模块，其特征在于所述建筑外立面系统通过钢构件(11)固接构造墙(9)，钢构件(11)预埋在构造墙(9)中的部分固接在下立面窗顶板(7)端部；所述钢构件(11)穿出构造墙(9)的部分固接建筑外立面系统。

8.根据权利要求6所述的一种建筑外立面模块，其特征在于下立面窗底板(8)和围护墙(10)通过钢构件(11)固接建筑外立面系统，下立面窗底板(8)通过钢构件(11)连接吊顶(12)，吊顶(12)端部上设有嵌入式暗槽灯(13)和出水孔(14)，在下立面窗底板(8)端部上设有种植盒(15)，并设斜向的钢构件(11)穿过种植盒(15)插入下立面窗底板(8)端部及围护墙(10)中，所述下立面窗底板(8)上设有可调节基座(16)及位于可调节基座(16)上的石头铺路材料(17)。

9.根据权利要求8所述的建筑外立面模块，其特征在于上面板(1)和下面板(2)为玻璃纤维加强水泥板，上立面窗(5)、下立面窗(6)采用釉面玻璃，建筑外立面系统的边缘处设置垂吊植物，所述上面板(1)和下面板(2)的颜色随着上立面窗(5)和下立面窗(6)的宽的减小而加深，下立面窗顶板(7)和构造墙(9)上直接固定的建筑外立面系统，其上面板(1)和下面板(2)垂直连接；围护墙(10)和下立面窗底板(8)端部共同固定的建筑外立面系统，其下面板(2)由水平向，渐变为倾斜向上，其上面板(1)整体保持倾斜向下。

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