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摘要：本文介紹了既有建筑幕墻改造的案例
關(guān)鍵詞：既有幕墻、幕墻改造
前言
上世紀(jì)80年代末，建筑幕墻進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，以北京長(zhǎng)城飯店和上海聯(lián)誼大廈的建立為標(biāo)志，建筑幕墻行業(yè)開始起步，距今已有30多年，隨著時(shí)間的推移，近年來，全國(guó)各地早期建設(shè)的工程中頻繁出現(xiàn)石材幕墻面板脫落，玻璃幕墻玻璃自爆、開啟扇掉落等傷人事件，引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。為此，住建部和各省廳已陸續(xù)發(fā)文，強(qiáng)調(diào)既有幕墻安全排查的重要性及改造的必要性，面對(duì)日趨老齡化的既有幕墻，如不加以有效改造和控制，其危害不言而喻。
既有幕墻改造的因素分析：
1、技術(shù)因素
1)后錨固埋件螺栓松動(dòng)或失效，導(dǎo)致幕墻支撐結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)（詞條“主體結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）之間的連接平衡系統(tǒng)破壞;開啟扇五金件螺栓或螺釘松動(dòng)(變形、銹蝕、卡死、缺損等)，導(dǎo)致開啟扇的限位裝置失效破壞。
2)由于施工過程中防腐措施不夠，鋼構(gòu)（詞條“鋼構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）件等鋼材易存在銹蝕，特別是焊縫部位極易受外部環(huán)境影響，銹蝕后有效截面不斷減小，遇到強(qiáng)外力作用易造成鋼件斷裂脫落。
3)使用預(yù)拉力的幕墻，預(yù)拉力經(jīng)外力長(zhǎng)時(shí)間作用逐漸消減，不再滿足結(jié)構(gòu)受力要求。
4)各類膠、膠條（詞條“膠條”由行業(yè)大百科提供）老化問題，膠條老化導(dǎo)致幕墻水密性、氣密性降低，幕墻結(jié)構(gòu)膠、密封膠因超過使用年限而出現(xiàn)龜裂喪失粘接（詞條“粘接”由行業(yè)大百科提供）性，導(dǎo)致幕墻板塊整體脫落。
5)石材幕墻掛件問題， 石材幕墻過去使用T型掛件，變位能力差，結(jié)構(gòu)發(fā)生位移時(shí)，石材板塊不能有效的抵消變位導(dǎo)致板塊破碎或脫落。
2、環(huán)境因素
綠色節(jié)能：90年代或更早期玻璃幕墻使用的是熱反射玻璃，存在光污染、熱污染、色污染等。
3、主觀因素
為適應(yīng)時(shí)代人文發(fā)展需要，提升建筑文化品位，對(duì)外立面進(jìn)行改造。
本文介紹影創(chuàng)中心辦公樓的改造方案
一、工程概況及改造要求
1、本項(xiàng)目位于北京市懷柔區(qū)楊宋鎮(zhèn)，楊雁路和懷耿路交界口處。建筑高度為69.55米，本項(xiàng)目將依托懷柔影視產(chǎn)業(yè)園區(qū)，以影視文化產(chǎn)業(yè)為核心，成為該區(qū)域的旗艦領(lǐng)軍者，由于原建筑性質(zhì)為辦公樓，建筑形象及色彩過于商務(wù)化、呆板，不夠大氣，缺乏多媒體顯示設(shè)備，沒有展示企業(yè)文化的界面，不符合影視公司的形象。
2、改造要求
1)主要運(yùn)用加法原則進(jìn)行改造，盡量不拆除現(xiàn)有外立面幕墻。
2)著重塑造形體特點(diǎn)，提煉中國(guó)傳統(tǒng)文化元素打造“寶盒”基座。
3)增加展示城市的“文化窗口”。
4)檢查并修復(fù)原建筑幕墻的安全隱患。
二、施工方案設(shè)計(jì)
考慮到工程的特殊性，我們?cè)谑┕み^程中，既不能耽誤進(jìn)度又要保證整個(gè)辦公樓的正常辦公使用，在修復(fù)原有建筑幕墻缺陷的同時(shí)，還要達(dá)到業(yè)主提出的外立面效果，綜合考慮，我們首先對(duì)原幕墻外立面進(jìn)行檢查修復(fù)，然后以原有建筑為基點(diǎn)，利用不同材料在建筑物的四個(gè)立面做鏤空造型，包裹住整個(gè)建筑，造型中或內(nèi)襯或外敷設(shè)裝飾燈光。不論紅日初升、艷陽高照還是華燈初上時(shí)展示給我們的都是一座既有仿古氣息又有文化底蘊(yùn)，光彩耀人，美輪美奐的建筑視界。
1、基座的設(shè)計(jì)，我們根據(jù)業(yè)主的要求對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)建筑元素符號(hào)進(jìn)行提煉，搜集了古代建筑的云紋圖案及三交六椀菱花造型兩種方案供業(yè)主選擇(如圖1、圖2)。依據(jù)建筑的整體效果，業(yè)主最終選定了以和諧共融的“祥云”圖案演變而來的云紋造型來承擔(dān)建筑的“寶盒”基座。云紋是中國(guó)建筑吉祥圖案中的重要元素，其具有強(qiáng)大的生命力和代表性，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中融入云紋這一極具代表性的精神元素，會(huì)使設(shè)計(jì)出的作品更加具有文化氣息。我公司依據(jù)此理念并結(jié)合原有幕墻實(shí)際情況繪制了效果圖(圖3)，完成了“寶盒”基座的初步設(shè)計(jì)并得到業(yè)主認(rèn)可。
圖1 中國(guó)傳統(tǒng)建筑云紋圖案
圖2 中國(guó)傳統(tǒng)建筑三交六椀菱花
圖3 云紋基座的裙樓效果圖
2、建筑上部設(shè)計(jì)，為增加體現(xiàn)城市文化的元素，我們把塔樓四個(gè)立面設(shè)計(jì)成為一個(gè)由穿孔鋁板做成的大窗口，背襯洗墻燈,因南立面對(duì)著居民區(qū)，為不影響居民生活休息，南立面減少燈光效果，只保留大窗口輪廓燈;為體現(xiàn)企業(yè)文化，在大窗口中嵌入LED（詞條“LED”由行業(yè)大百科提供）小窗口，綜合考慮原建筑結(jié)構(gòu)的承載力及節(jié)能環(huán)保，用LED燈帶代替液晶顯示屏，充分地滿足承載信息發(fā)布、影像播放等功能。(圖4、圖5)
三、設(shè)計(jì)與施工
1、裙樓幕墻中由于云紋材料較重，經(jīng)計(jì)算，原主體結(jié)構(gòu)無法滿足受力要求，我們采用獨(dú)立基礎(chǔ)，并把基礎(chǔ)作為受力點(diǎn)，上端與主體作拉結(jié)連接，保證云紋幕墻整體穩(wěn)定性，在云紋內(nèi)側(cè)的原幕墻上增加洗墻燈，燈亮之后整個(gè)云紋會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)大燈籠的效果，十分美觀。
裙樓云紋裝飾距原幕墻玻璃面1200mm，單個(gè)板塊尺寸為5400x3400mm，厚度為300mm，板塊尺寸較大，經(jīng)過多次試驗(yàn)驗(yàn)證選用GRC（詞條“GRC”由行業(yè)大百科提供）材質(zhì)作為裝飾面材，布置雙層龍骨，板塊均工廠制作，每個(gè)框架內(nèi)裝飾云紋分為3部分單獨(dú)制作。為了便于檢修，在云紋后的鋼結(jié)構(gòu)上增加檢修馬道。(圖6)
圖4 原建筑效果
圖5 改造后效果圖
(圖6) 云紋實(shí)景照片
2、為滿足功能要求，業(yè)主要求將裙樓出入口雨棚由外挑1200mm調(diào)整到7000mm，外挑寬度如此大的雨棚需要有拉桿才能滿足受力要求，本工程中考慮到裙樓云紋整體效果，在大雨棚處增加窗口式清水混凝土裝飾，并將拉桿懸吊于裝飾構(gòu)架中。既滿足了雨棚的受力要求，又迎合了城市“文化窗口”的理念，避免了大斜拉桿的不協(xié)調(diào)。裙樓雨棚結(jié)構(gòu)與裝飾構(gòu)架連接，形成自平衡體系，清水混凝土形成的窗口與主樓的LED窗口遙相呼應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)采用吊車吊裝，混凝土裝飾面與云紋裝飾有機(jī)的結(jié)合在一起。(圖7、圖8)
圖7 雨棚及清水混凝土造型
圖8 雨棚實(shí)景照片
3、主樓四個(gè)立面改造裝飾構(gòu)件均從原幕墻玻璃面外挑1020mm，為了不破壞原幕墻，不影響正常辦公使用，施工過程中使用無明火、無電焊施工，并經(jīng)高危論證專家安全論證通過。先將主樓橫向、豎向?qū)娱g裝飾鋁板拆掉，在合適位置安裝后置埋件，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量尺寸按照牛腿工字鋼（詞條“工字鋼”由行業(yè)大百科提供）形狀在鋁板上開槽，牛腿安裝到梁上，將原拆掉并開槽的鋁板安裝復(fù)原，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)外挑鋼梁(圖9、圖10、圖11)。橫向主鋼梁與懸挑牛腿采用螺栓連接，鋼梁外包鋁板，橫豎鋁合金裝飾線條均與主鋼梁連接，采用大小裝飾條間隔布置，間距為625mm，并預(yù)留LED燈槽，承載信息發(fā)布、影像播放等功能，局部區(qū)域加密布置了LED燈帶來實(shí)現(xiàn)高清播放。
圖9 裝飾線條與原主體連接節(jié)點(diǎn)橫剖圖
圖10 外挑橫向鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)
圖11 裝飾線條與原主體連接節(jié)點(diǎn)豎剖圖
4、主樓兩側(cè)面設(shè)計(jì)成穿孔鋁板內(nèi)部裝飾洗墻燈的形式，形成大窗口套小窗口的夢(mèng)幻視覺。(圖12)
圖12 華燈初上圖
5、改造施工過程中，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)修復(fù)了原幕墻的諸多安全隱患。(圖13、圖14)
1)、對(duì)照原設(shè)計(jì)圖紙排查發(fā)現(xiàn)，原設(shè)計(jì)圖紙采用兩個(gè)玻璃托條定位附框和玻璃，但原施工過程中個(gè)別橫梁上存在少裝或者漏裝，更有甚者用木塊替代玻璃托條，隨著時(shí)間的推移，玻璃發(fā)生不均勻沉降，玻璃膠縫受不均勻外力扯拉作用左右變形不一致，導(dǎo)致膠縫開裂。
2)施工中業(yè)主反映之前有掉落玻璃的現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，原隱框玻璃與鋁合金附框之間未注結(jié)構(gòu)膠，僅用雙面貼粘貼定位，完全不能滿足受力要求。
3)開啟部位五金件安裝螺栓或螺釘松動(dòng)或失效，部分開啟扇開啟不順暢。
4)鋁板幕墻密封膠老化嚴(yán)重，局部已開裂。
5)裙樓鋼結(jié)構(gòu)幕墻龍骨銹蝕嚴(yán)重等現(xiàn)象。
圖13 原幕墻存在安全隱患的部位
圖14 改造后的實(shí)景照片
四、施工專利
主樓裝飾構(gòu)架橫梁立柱均采用閉腔形式，立柱及橫梁內(nèi)均預(yù)留LED燈槽，安裝主樓采用我司自主專利技術(shù)，專利號(hào)：(框架幕墻橫豎框銷釘連接系統(tǒng)ZL 2015 2 0098722.5)，本專利中雙頭銷釘加工簡(jiǎn)單，制作成本低，不易損壞，橫梁定位后滑動(dòng)鋁合金插芯，定位螺絲鎖緊完成安裝(圖15)。橫梁損壞拆卸簡(jiǎn)單，比傳統(tǒng)的橫梁立柱角碼連接工藝及彈簧銷釘工藝大大節(jié)省了人力、物力，極大的縮短了工期。使本工程成為自主創(chuàng)新和科技成果轉(zhuǎn)化的又一突出實(shí)例。
圖15 主樓裝飾龍骨安裝方法示意圖
五、小結(jié)
在中國(guó)幕墻行業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，我們也要正視歷史原因?qū)е碌哪粔θ毕荩瑫r(shí)刻保持警鐘長(zhǎng)鳴，定期檢查，通過現(xiàn)代化檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)定期巡視，合理改造與防護(hù)，使幕墻的事故發(fā)生率降到最低。
既有幕墻改造不僅僅只是為了提高建筑安全度，更是提升建筑文化品位，賦予建筑新面貌的過程，是城市更新的重要手段，隨著現(xiàn)代建筑科技的不斷發(fā)展，幕墻將會(huì)變得更美觀、更安全，更實(shí)用，將會(huì)是承載城市發(fā)展與繁榮的徽標(biāo)。
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