在华人世界里，幕墙是一个比立面（facade）、表皮（skin）、围护结构（envelope）更为业内人士接受且范围更广的概念，尤其是高层建筑的玻璃幕墙，几乎代表了业内人士对幕墙的理解。
最典型的例子就是超高层建筑的幕墙，特别是超高层地标建筑的幕墙，本文将以深圳地标建筑京基100大厦（KK100）的幕墙设计为主要案例，来谈谈超高层建筑的幕墙设计。
在平安金融中心南塔之前，京基100是深圳最高的建筑，也是颇具地标性的建筑。不过与之前的京基大厦和现在的平安金融中心相比，由于其占据最高建筑的时间较短，其知名度可能不如前两者。
设计时间
京基100是2006年立项的，2007年完成建筑设计，年底开工建设，2011年底投入使用。这是百度百科的信息。我记得幕墙设计是2008年中旬做的。当时我被派到香港办公室半年，这个项目是我主要的工作项目。建筑设计师是TFP Terry Farrells&Parters。中环的办公室是我每周开会的地方，在花园道的圣约翰大厦，靠近山顶缆车。我记得是每周四下午开会，然后第二天就回深圳过周末。
设计团队、分工及设计周期
我每次去开会都是跟老板（G）打车，要经过海底隧道。老板是澳大利亚人，一个很高大的老头，人很好，也是我的老师，跟他学到了很多东西。老板负责塔楼中间单元化幕墙的设计，我负责塔顶塔冠幕墙、塔底大堂入口幕墙、鲨鱼嘴雨棚的设计，以及所有幕墙工程计算分析工作的设计。还有一部分就是CAD出图和最后的出图工作。因为老板只手绘了节点图，其余的CAD出图主要靠另外一个很有能力的绘图员同事，大部分出图工作都是他做的，我只是在出图前代老板审阅一下而已。塔冠幕墙、底部大堂入口幕墙、鲨鱼嘴雨棚的设计、CAD出图都是我做的。 后来忙不过来，就把部分绘图工作交给同事去做了。记得有一次菲律宾马尼拉的同事在短暂出差期间，帮忙香港办公室做了一段时间，另外深圳办公室的同事偶尔也做一些计算分析工作。总共就我们几个承担了这个超高层项目的设计工作。高峰期，我也有过周末在香港办公室加班的经历，不过总体来说还可以，毕竟设计周期够长了。从开始有图纸的方案设计，到最后投标图纸设计完成，我记得大概用了3个月左右。当然，早期的概念设计没有用CAD画图，开始得比较早。那时候我还没有被派去香港，还在深圳，和另外一个老板（N）合作，她是香港的一位女领导，也是我的老师，跟她学到了很多东西。后来她离开了一段时间，又回来了。 现在她还在A公司负责整个幕墙部门。鲨鱼嘴雨棚和幕墙的三角网格是我这段时间经过研究后提供的立面设计建议钢结构雨棚cad图纸，并被建筑师采纳。
设计团队：
团队领导有两位，分别是G和N，时间不同；
一名设计师；
一名工程师；
一名绘图员；
1~3位同事在不同时间提供短期支持。
分工：
G和N负责初步概念设计。G负责塔楼中部的单元式幕墙设计和节点设计，手绘节点图，以及英文版技术手册。中文版后来由上海办公室的同事翻译。
作为设计师，我主要负责塔楼冠顶幕墙、大堂入口幕墙及鲨鱼嘴雨棚的设计，整个项目的工程设计及计算分析，部分图纸工作及图纸发布前的审核与把控。
绘图员负责大部分绘图工作。
提供短期支持的同事中，有的参加业主大会并负责中文翻译，有的偶尔提供计算分析，有的短期帮忙画图。
设计周期：
初步概念设计阶段周期较长，但工作量相对较轻，主要工作是审阅建筑师的建筑方案，对建筑外墙的划分提供意见建议，并根据计算结果向建筑师反馈建筑外墙构件尺寸、需要预留的安装空间尺寸，并落实在建筑外立面初步展开图即FDD图上。同时还要配合结构、机电，甚至风工程、消防工程、声学隔声工程等其他专业，为建筑师提供兼顾各专业技术要求的整体设计方案。此期一般支持建筑师的建筑设计方案，包括向业主汇报方案。工作成果呈现方式以ppt为主，暂时不需要提供cad图，只要能清楚表达设计意图，手绘技术方案图也可以接受。一般提供给建筑师后，建筑师会以效果图的形式呈现。
在幕墙方案设计阶段，我们通常会和建筑师一起向客户汇报拟采用的幕墙系统方案的比选情况，建筑师会把控效果呈现，以符合整体的建筑设计意图。客户一般关心的是成本在预算之内，像这样的地标性建筑，一般都会有比较充裕的工程成本预算，但当然也有限制，比如成本比较高昂的双层幕墙方案就没被客户接受。这一阶段的工作成果一般都是以ppt的形式呈现钢结构雨棚cad图纸，和第一阶段不同的是，我们开始有完整独立的幕墙技术方案报告ppt，而不是建筑师的建筑方案报告中的一个小节，所以需要更细致的工作调研作为支撑。
在幕墙深化设计阶段，我们和建筑师每周都会开工作会议，没有委托方的参与。在建筑师的组织下，我们需要和外墙灯光、擦窗机，偶尔还要和机电、消防等专业人员协调设计，并提供一套详细的幕墙技术图纸，包括大样图（本项目大样图由建筑师提供）和节点图（这是我们的主要工作）。工作成果以图纸和技术说明书的形式呈现，但幕后需要我们做大量的结构计算和分析。因为我们不需要提供正式的计算报告，所以只需要提供内部计算表或草稿供讨论。
幕墙投标图纸设计阶段，此阶段的主要工作是在深入设计阶段的绘图成果基础上，根据投标需求，编制投标图纸，主要是补充一些图纸及技术规范的完整表达。
早期概念阶段
记得当时我主要负责罗湖万象城君悦酒店二期的幕墙设计，并配合N做了一些前期的系统方案选型工作。虽然没有花太多时间，但还是经过了深思熟虑。现在回想起来，很多工作都是非常有效的。一些设计方案是在当时确立的，比如幕墙分区、鲨鱼嘴雨棚的三角分区等。
幕墙划分建议
在设计建筑时，工程施工和制造方面考虑的因素很少。一方面，缺乏这方面的知识和经验。另一方面，前期没有考虑太多具体问题。作为顾问，首先需要了解制造流程。还必须意识到，一些以后需要面对的工程施工和制造因素应该在设计立面时提出来，避免后期需要调整网格，甚至影响建筑的外观。
鲨鱼嘴天篷三角网格方案
建筑师在设计立面时，只能考虑整体效果，至于网格划分等局部细节，肯定没有仔细考虑。这时候就需要幕墙顾问提供技术支持，不要等到建筑师询问才提供解决方案，而是应该审阅建筑设计方案，主动发现存在的问题，再提供调整方案。有时候，提供的解决方案不止一种，供建筑师选择。比如，除了鲨鱼嘴雨棚的三角网格划分方案，我还提供了另一种买一送一的方案。
此方案保留玻璃为四边形网格，但考虑到整体建筑立面为双曲面，因此采用了有点像鱼鳞的设计思路，这样就可以使用平面玻璃板，并通过龙骨的特殊设计，最终得到双曲面的建筑外皮。这种思路在之前SOM一个同样位于深圳CBD的项目中也有类似的案例，但我只是在空间几何方面受到了启发，并没有采用相同的技术方案。SOM项目是点式对接爪方案，而我考虑防水性能和单元式幕墙的风格，使用了铝合金龙骨构件体系。
深圳CBD新世界中心玻璃足球
利用高差开设排水孔，实现自然排水设计
最早的技术方案专注于解决特定的挑战，其他方面可以后期逐步优化。
这个方案因为种种原因没有被采纳，就此止步，没有进一步发展。
此阶段工作于2007年中完成，手绘图上标注的日期是5月。
此阶段另一项非常重要的工作是审核风洞试验报告。即审核风洞试验单位出具的报告，这将影响后续的风荷载值。仔细审核后，如有不清楚之处，提出疑问，要求实验室进一步澄清。
从设计师的角度来说，当然是希望越详细越好。所以一开始我们希望报告能给出两侧玻璃法兰的风压值。但从上面实验室提供的图片可以看出，建筑模型的规模要小很多，很难给出详细的局部风压。所以我们最终采取了分区的做法，即根据各部位风压特征，将立面划分为若干个区域，取区域内的最大值作为该区域的风压设计值。
方案设计阶段
在完成概念设计阶段后，N离开了公司，G接手了我们部门团队，也接手了这个地标性的项目。在这之前，他还负责过深圳证券交易所，也就是与北京的央视大裤衩遥相呼应的OMA知名建筑。
照片由 OMA 提供。版权：摄影_by_Philippe_Ruault
这栋建筑给我最大的印象就是煤气管暴露在建筑幕墙之外，在背对深南大道的另一立面，也就是北立面的正中央。我记得当时在施工现场拍了一张照片，可惜后来找不到了。我通常把它作为不同专业之间缺乏沟通的典型案例。这么重要的标志性项目，居然会发生如此缺乏沟通的情况，真是不可思议。但后来，这种事情也发生在我管理的一个项目中。可见，如果没有良好的工作机制，这种需要团队合作的事情，很难避免依赖一个人的经验。图片我就不贴了，这是位于深圳总部基地的高端大户型公寓社区。另一个知名的大项目是腾讯滨海总部大厦。NBBJ可能吸取了OMA深交所项目的教训，很早就和我们的幕墙顾问（当时在伊机）沟通了如何在视觉上隐藏煤气管的设计策略。
总之，KK100的设计是G接手的，他是业界的大佬，之前一直在北京办公室工作，可能还在深交所工作过，后来他成为我们广深团队的负责人，接手了N大部分的工作和项目，包括KK100。他接手之后，可能一开始并不知道我参与了这个项目，也可能他一个人就能搞定。总之，他很少像N那样让我输入一些设计思路。
方案设计阶段
这个阶段，G 自己完成了大部分工作，我记得他平时都是自己准备 PPT，后来有一位女同事帮他翻译文字，第二天去开会的时候，他讲话，女同事翻译。但是那位女同事普通话不太好，入行时间也不长，所以第二天通知我去，有急事，但是女同事的信息没有提前给我，就像当翻译，不知道老板要汇报什么，我一时糊涂，机智的请当时 TFP 的项目架构师 Joey 帮忙翻译，然后做了一些技术上的补充，方便讲中文的客户能够完整正确地理解 G 的报告。后来老板逐渐让我重新参与这个项目的设计。我记得我们在这个阶段敲定了单元化系统，不做双层幕墙，不在塔内开窗户，这些都是影响设计方案的重大决定。 其中不开窗的决定是我在会议上和客户反复确认后才记录在会议纪要中的。这里面的背景是2002年非典之后，重新强调了自然通风的开窗设计，但对于超高层建筑来说，开窗确实会带来很多安全隐患和防水性能挑战，当时还不太注重节能。所以前期我们把是否开窗，其实就是问机电部门是采用机械通风还是自然通风，作为一个重大决策，要求客户明确。最后在会议上，客户的设计管理负责人确认不开窗。我记得当时我又问了一遍：“是设计有开窗条件，但日常管理中没有开窗，还是干脆就不设计开窗？这个需要明确决策，因为涉及到幕墙系统的设计。” 因为那段时期，很多五星级酒店都采取了以窗户设计为准的折中设计，即建筑设计按窗户报建、验收，但日常管理时为了保证酒店客房的安全，将可拆卸的窗户把手拆除。客户明确回答：“不设计窗户”。我们将这个与系统设计有关的重大决定写进了会议纪要，并以备忘录的形式突出显示。
每一次与建筑师和业主、客户的设计研讨会，会议纪要都会被非常认真、详细地记录下来，并在会后以备忘录的形式电邮给相关方确认，有任何异议都会提出来。这是我加入A公司后，N位领导教给我的一个重要习惯。这个习惯对设计师来说非常重要，特别是设计周期长的项目。设计活动一定要有图纸、文字等书面记录作为备忘录。书面记录的形成也鼓励大家认真对待，谨慎决策。有时候，这些会议纪要甚至可以成为延长设计周期、增加设计费用的依据。比如，如果原来的决策方案后来被推翻，需要重新开始，就有理由延长周期、增加费用。会议纪要也是一个可以促进工作进展的工具。比如，所有相关专业人员都参加会议，会议上讨论某个设计问题。 幕墙设计需要等到某个专业，比如机电反馈了它的技术方案，或者结构专业需要提供结构边梁的截面尺寸等，这些都可以记录下来，然后后续单位再记录结构、机电专业设计单位。开完会之后，大家按照会议纪要列出的截止时间提供信息即可。我们利用这个工具，积极管理其他相关专业，在设计过程中提供我们所需要的信息。当然，我们还需要为其他专业提供一些设计信息，比如构件尺寸、最小空间尺寸要求等。
总之，现阶段可以说内部做了很多工作，但表现形式只是每两周左右一次的工作汇报，更多的时候则是日常的邮件往来。我们不仅要回应建筑师的各种问询，还要主动发出问询邮件，获取一些输入信息。有时候问题太多，甚至会整理出一份问题清单（RFI）。因为复杂的项目往往涉及不止一位设计师，所以几位建筑师会同时发来不同主题的邮件，一般一封邮件一个主题，这就意味着每天需要回复和跟进的邮件有很多，而这些邮件往往不能一收到就立刻回复，而是需要经过一番调研后才能提供计算表或手绘图纸等说明。当大家发现邮件太多来不及回复时，就会商量开周例会，集中进行面对面的讨论，减少无休止的邮件往来。
深化设计阶段
因此我们在2008年左右开始实行每周例会的工作法，也因为这个，我被从深圳办公室调到香港办公室工作了半年。
此阶段的工作最为繁重，需要绘制、制作图纸，还要进行大量的结构计算分析工作，其中玻璃板的计算设计就占了很大一部分工作。
除了单元式幕墙的计算分析，我还负责塔顶幕墙、塔底大堂入口幕墙、鲨鱼嘴雨棚的设计。特别是鲨鱼嘴雨棚的钢结构还需要我们做结构分析，当时我们用的是A公司自己的结构计算软件GSA进行分析验证。之前我在施工单位，用机器人做计算分析，可能是之前在施工单位做太多计算，觉得很无聊吧。来到A公司之后，终于有了一个助手可以帮忙做计算分析，很开心有小弟在忙不过来的时候可以帮忙。不过，最后还是接手了这个大型钢架的开发，可惜现在找不到相关资料了。
这里有个有意思的地方，像这样的大型钢结构，由于造型复杂，又服务于雨棚等特殊建筑造型，而这些对于主体结构来说并不是必须的，因此经常会被主体结构专业排除在外，而交给幕墙专业。其实设计可以由具备复杂钢结构设计和结构计算分析能力的设计师和工程师来完成，但到了施工阶段，往往还是交给总包商或钢结构施工单位进行施工，尤其是装修外包的钢结构。当时A是多学科顾问，结构和幕墙专业也针对雨棚钢结构的工作范围来回推了好几轮。这不是能力问题，而是工作范围的考量，以及未来招标项目范围的划分。
在幕墙系统的选择上，塔楼中段毫无疑问采用了单元式幕墙系统，而冠层和底部幕墙则采用了框架式幕墙系统。之所以采用这种设计，是因为建筑外轮廓接近曲面，部分区域甚至是双曲面。但其实采用单元式也未尝不可，只是需要施工单位制作更多的异形单元，对制造增加了更多挑战，但质量可能更好。
其实在深化设计阶段做了很多调研工作，但最终的结果只是简单的一张图或者一个数字。印象最深的有两点，一是考虑单元板间缝隙宽度时需要计算建筑位移，所以需要找结构施工图设计单位提供位移报告。因为这栋建筑截面为矩形截面，强弱轴相差较大，弱轴上变形稍大，大于规范限值，但通过了专家安全论证。所以不能单纯按照规范限值计算建筑位移，而是要根据位移报告实际计算值来设计单元板间缝隙宽度，使单元幕墙体系能够容纳实际的建筑结构位移。
另外就是顶部BMU轨道与避雷针的协调设计。我负责这部分的幕墙设计时，曾为这方面（主要是避雷针）的图纸和资料不足而苦恼，因为施工图设计还没完成，而负责初设阶段的顾问也没有太注意这些细节，就像是处在一个时间窗口，我们不知所措。但我不想随便处理，一来是我有对工作要求高的习惯，二来是想在设计周期内把工作一次搞定，免得事后被问到还要花时间去补充。
因此我一再向老板请教，一定要注意这个问题。后来他亲自带我去见了阿吉机电部负责人，我们在香港九龙塘的办公室当面交流。果然他们没有注意这么细致的问题，但毕竟是同一家公司，最后口头上答应帮忙提供资料。谢过他之后，我回到办公室后马上给他写了一封邮件，抄送给老板，生怕他只是说说就忘了。阿吉好在只要是技术问题，大家都有专业的态度，能提供帮助的人一般都会说到做到。当然大家的时间都不是空的，如果没有项目号可以登记，不可能花很多时间去帮你。所以另一方面，内部成本管理，特别是填写工时表，也就是登记工作时间的时候，项目经理是很严格的。 项目快要收尾的时候，项目经理下达命令，要求我们某日完成专业工作，不再允许报到。中间有一个过渡期，我一报到，项目经理就马上指派项目秘书给我发邮件汇报工作内容。后来，过渡期结束后，我就不能再报到。这种严谨的内部成本管理让人印象深刻。
在做这个项目之前，我刚做完罗湖万象城二期君悦酒店的外墙设计，很多经验还是可以借鉴的。但毕竟是最高楼，是地标项目，我非常敬业，几乎所有的问题都研究得很深入。因此，多年后，借助之前留下的手绘图等第一手资料，我慢慢能回忆起30%到50%。同时，我也发现，我的一些记忆其实就是罗湖万象城二期君悦酒店的。看来，如果有时间回忆一下，应该可以补充一下超高层幕墙设计的内容。
