雙曲面玻璃幕墻節點設計方案解析——北京天文館新館異形玻璃幕墻

【中玻網】1引言
　　
　　在現代建筑設計中,建筑師追求建筑外觀的新、奇、特藝術效果，出現了不少三維自由曲面造型的建筑立面。其基本表現手法是利用異形玻璃幕墻,通過對面板曲面的變化形式來表現的，這給了幕墻公司的技術人員和科研研發，提出了不小的挑戰和巨大的契機。可以說，異形幕墻的出現和發展給了幕墻設計師們發揮其聰明才智的空間，促使建筑幕墻的設計與施工技術向前發展。本文想通過對經過時間考驗的實際工程項目使用過的成熟節點的介紹和分析，進一步提高我們對新的異形幕墻節點的設計和理解能力。
　　
　　北京天文館異形玻璃幕墻和玻璃旋體，是典型的雙曲面玻璃幕墻。從工程竣工到現在已有十多年的時間了。位于南、北立面的夾膠中空玻璃雙曲面幕墻和馬鞍形玻璃通道的異形夾膠玻璃面板，已經經受到了時間的考驗。在該項目的異形幕墻中從玻璃幕墻到玻璃旋體造型。以及玻璃采光頂、屋頂玻璃體造型等相關于異形幕墻的特殊構造節點有二十種之多。由于節點設計的比較合理，針對性和可實施性強，對異形玻璃幕墻的結構安裝和面板安裝起到了決定性的作用。使得雙曲面的玻璃造型流暢順滑。
　　
　　本文對在北京天文館項目中使用的幾種特殊節點進行一下分析介紹。這些節點在近十多年中除本項目使用外，部分已經大量應用在其它的異形幕墻的項目中，成為通用的標準節點，取得了良好的經濟效益和社會效果。有些節點已經審請了專利，成為被國家認可的專利技術并取得了相應的專利證書，為幕墻行業技術的發展做出了貢獻。下面，結合實際工程案例作一些粗淺的解析。
　　
　　1.1、異形幕墻項目北京天文館新館簡介
　　
　　北京天文館新館的建筑位置位于北京市西直門外大街138號，總建筑面積22000平方米.是一個大型綜合性天文館。工程建筑設計由美國王弄較建筑師事物所和中國航天建筑設計研究院聯合承擔完成。玻璃工程分成三個主要部分：北立面幕墻以及采光頂、馬鞍形玻璃通道、四個空間鋼結構玻璃旋體。無論從設計和施工的技術難度都超乎想象。(如圖1.1-a、b、c、d)

　　建筑物由五層鋼筋混泥土結構、鋼結構、玻璃幕墻及采光頂、馬鞍形玻璃通道和四個各具象征意義的玻璃旋體組合而成。在四個玻璃旋體內部分別布置多功能廳、動感影劇院、天文觀測臺等功能建筑。在建筑物中部設置了一個由異形玻璃拼接的馬鞍形玻璃通道貫穿整個建筑，將北立面的玻璃幕墻和南立面的石材幕墻連接。其建筑創意新穎、造型別致、層次分明，用玻璃與鋼結構的農業生產體系結合體現了過去與未來、藝術與自然的和諧統一。

　　1、2、北立面幕墻和采光頂、屋頂玻璃體的構造
　　
　　北立面玻璃幕墻由于建筑節能要求，玻璃采用8mm(鋼化)+12A(中空)+8mmLow-e(鋼化)玻璃，玻璃基本分割尺寸為3000mmX1000mm。幕墻按橫明豎隱構造。幕墻結構系統采用了橫向由T型鋼龍骨支托，既作為外視橫線條也作為玻璃面板的水平支承結構。(如圖1.1-a)

　　在建筑物北立面幕墻與東、西立面幕墻的銜接過渡處的弧形面是由兩段不同半徑的弧面銜接過渡，避免通常情況下的直角銜接;在北立面玻璃幕墻的西側，局部為凹球型玻璃表面，而球面與平面銜接處為順滑過渡的空間三維曲面。其設計、加工及安裝難度，迄今為止均為國實情墻業所不多見。整個建筑物線條流暢合理，與周圍建筑物益顯和諧。(如圖1.1-b、c)