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作者：武汉凌云建筑装饰工程有限公司金海潮、卢仁伟、赵明、胡金杰、李芳、张晓东
【概括】
本文全面介绍了安徽省舒城农村商业银行新办公楼幕墙工程的设计思路、材料深化及现场服务流程。该项目包括十个幕墙系统，其中包括防弹幕墙。全文从创新解决方案到高效施工进行设计分析，聚焦重点难点系统，总结精密材料深化技巧，回顾现场施工设计服务，旨在为大家分享类似的工程设计经验。
【关键词】
百米以上集成石、防弹幕墙、装配式小单元幕墙、三维BIM技术、技术检验
一、幕墙工程概况
1.1.项目介绍
安徽舒城农商银行新办公楼幕墙工程位于安徽省舒城县。建筑高度102.800m，平面尺寸长（132.4m），刷新当地建筑天际线的地标性工程。该项目由东、西裙楼和中央塔楼组成。西裙房为营业厅，东群楼为辅助建筑。裙房东西相依，城楼高大巍峨。两座建筑呈方形雕像造型，设计厚重而典雅。目的。远远望去，就像一艘装有两个发动机的航天火箭，体现了银行奋发进取的象征。
结构类型：框架剪力墙结构；基本风压：Wo=0.35kN/m2，基本雪压：0.60kN/m2；
项目工地南侧航拍效果图
建设单位（业主）：安徽舒城农村商业银行股份有限公司
建筑设计单位：
华艺设计顾问有限公司（建筑方案）
安徽省建筑设计研究院有限公司（施工图）
外幕墙施工单位：武汉凌云建筑装饰工程有限公司
1.2.主要幕墙形式
本工程幕墙分为10个系统：
FS01：100米以上叠层石材幕墙系统；
FS02：裙房框架玻璃幕墙系统；
FS03：主楼小户型预制式幕墙窗系统；
FS04：防弹幕墙系统；
FS05：铝板异型幕墙系统；
FS06：南北主入口门厅系统；
FS07：大堂顶部玻璃采光顶系统；
FS08：悬臂式玻璃天篷系统；
FS09：防火幕墙系统；
FS10：汽车坡道玻璃天窗系统；
幕墙系统立面分布图
整体建筑风格庄重典雅，层叠层次复杂，层次分明，造型别致，具有山石的壮丽之美。背后有小溪流过，周围一片繁华。
项目地块平面布置图
1.3.物理性能指标
1）抗风压性能等级为2级。
2）水密性能等级为2级。
3）气密性能等级为3级。
4）面内变形性能等级为2级。
5）空气隔声性能等级为4级。
6) 抗冲击等级为2级。
7）幕墙热工性能：传热系数为5级，遮阳系数为5级。
裙楼南主入口施工过程实景图
项目北立面施工过程实景图
2、幕墙典型关键部位设计
1、幕墙关键部位设计——竖明横隐框架玻璃幕墙
1.1.系统介绍
该系统为垂直水平隐框玻璃幕墙，最大高度为96m。裙房幕墙网格尺寸为5150x1250mm，位于梁外侧；塔楼有一个约3000x1100mm的网格，位于结构开口内；立面分布约1400个上悬窗，规格尺寸约为1250x1100mm。由于结构偏差和石材拼缝，幕墙的高度和宽度格子尺寸多种多样。
❀项目节点图：
❀主要材料：
❀表面材质：6Low-E+12A+6mm双钢化超白中空玻璃；
❀受力系统：塔体采用简支梁系统；屋顶采用双跨梁体系；裙房采用简支梁体系；横、竖龙骨连接结构：
❀群建：竖龙骨为封闭式隔热外露框架型材，横梁为隐藏式框架型材。横、竖龙骨之间设有绝缘橡胶垫，并用钢销连接。水平和垂直龙骨可发生几何变形。
❀塔架：立龙骨为明式保温外露框架型材，横梁为隐藏式框架型材。塔体横、竖龙骨采用自攻钉连接，采用预制方式安装，增强幕墙窗的整体稳定性。
玻璃幕墙系统效果图
1.2.制度深化要点
外装式小单元幕墙窗系统
塔楼共有约900扇带开口的小面积框架幕墙，以及幕墙中心和外侧开启的上悬窗约1400扇。窗户开口尺寸基本为高（2900m）×宽（2650m）和高（3300m）×宽（1200m）。由于幕墙隔间种类繁多，尺寸各异，即使是标准层也会产生多种尺寸的梁、柱。材料到达现场后，施工人员需要进行区分和安装。这不仅会影响施工进度，还会增加现场施工成本。 。
现场洞口周围的结构实际上是结构圈梁和结构柱，与招标图纸设计的结构条件不符。规定不允许将预埋式幕墙部件直接固定在圈梁等非主要受力构件上。
我们的规划分析如下： 1）结合成熟、标准化的单元式幕墙窗系统原理和加工装配技术，设计装配式幕墙窗系统； 2）考虑到材料尺寸较为接近，预制幕墙窗系统的设计可以优化施工工艺。提高施工便利性； 3）检查幕墙周边现场结构情况，改变安装思路，共用石钢柱系统作为窗幕墙的受力点。经验证，石材龙骨满足幕墙窗结构受力要求，具有足够的安全裕度。数量。
通过上述设计，将洞口玻璃幕墙设计为预制单元幕墙窗，将整窗进行单元加工镶框，现场安装整体框架，实现“外置小单元幕墙”窗口系统”。
系统节点图
窗幕墙竖向剖面图
窗幕墙断面
系统创新点如下：
❀为框架式幕墙在洞口遇到圈梁时提供解决方案；
❀将传统框架窗幕墙系统优化为小单元幕墙窗解决方案；
❀传统外开幕墙上悬窗系统的创新解决方案；
❀框架式窗幕墙加工、装配、安装工艺优化；
作为幕墙工程师，节能是核心，安全是重点。每一个系统的创新设计都离不开结构计算的支持。
SAP结构计算分析图
节能设计分析
本工程为框架幕墙。节能环保设计可从透明幕墙和非透明幕墙（石材、铝板）两个方面考虑和设计。
（1）透明幕墙区：采用6Low-E+12A+6mm双钢化超白中空玻璃，铝合金龙骨与外压板铝型材之间设置全长PA66隔热垫。
（2）非透明幕墙面积：30mm花岗岩+主保温系统，3mm铝板幕墙+60mm保温岩棉板。
热计算图
传统框架立体安装图
经计算验证，本工程幕墙设计及安装均能满足国家现行节能设计标准，并能满足GB50189、DGJ08-56、JGJ132-2001、JGJ26的相关要求。
1.3.两种玻璃幕墙施工工艺对比分析
1）裙房施工工艺（传统框架玻璃幕墙系统）：
每层安装紧固转接件——安装垂直主龙骨——安装水平副龙骨——安装保温岩棉及垫板——安装玻璃——安装外压块、压板、扣板——涂胶密封——安装地板密封镀锌钢板和防火岩棉 - 清洁玻璃
2）塔楼施工流程（外部小单元幕墙窗系统）：
每层安装紧固转接件——加工成预制幕墙窗——将幕墙窗整体安装到洞口——周围安装防火岩棉——涂胶密封——清洁玻璃
2、重点部位幕墙设计——百余米叠石幕墙系统
2.1.系统介绍
该项目以石材幕墙为主要元素，最大高度为103米。石叠形状具有复杂的进退尺寸。根据现行石材幕墙规范JGJ133，属于超标准工程，需要专家论证超过100米的石材幕墙设计。
幕墙层高4200mm，网格宽度900~1500mm，高度300~800mm。幕墙龙骨为钢龙骨系统，石材安装系统为铝合金SE系统（大面），铝合金背栓系统（覆盖梁）。
标准节点图：
❀主要材料：
❀面材：30mm厚花岗岩，沙黄、熟棕、赭石色；
❀受力系统：包层梁采用简支梁系统；大面及包覆柱采用多跨铰接连续梁体系；屋顶出口采用双跨梁系统；横、竖龙骨连接结构
❀垂直龙骨：100*50*5/120*60*5/80*60*5镀锌钢；层间设置20mm伸缩缝，通过10#槽钢与梁上预埋板螺钉固定；
❀横向龙骨：50*50*4镀锌角钢；横梁、立柱采用L50*5角钢螺钉连接，几何形状可变；
项目裙房西南角工艺实景图
2.2.制度深化要点
本工程石材幕墙体量大，出入口多，堆放层次复杂，且存在弧形、倾斜石材，存在安全隐患。为此，我们采取了以下强化措施：
1）。 98米以上石材采用M8铝合金背栓系统；
2）长度超过80米的石材应采取加固措施，并加设石纤维网布；
3）深度超过100mm的吊顶石材调整为仿石铝单板；
4）、200mm石材线条调整为铝单板线条；
5）增加阵风系数，用于安全储备计算和验证；
采取上述设计措施后，该项目顺利通过百米以上石材幕墙设计方案论证。
屋顶造型石结构计算分析图
3、幕墙关键部位设计——实用的防弹幕墙（喜群房部分）
3.1.系统介绍
银行柜台、营业厅的维护结构往往需要防弹、防盗设计。由于原幕墙招标图纸未进行防弹幕墙设计，我公司依据现行《GA 38-2021银行安全防范要求》、《GA165-2016防弹透明材料测试标准》、《GA 844-2018防砸防弹透明材料》、《GJB 3196-98防弹试验方法》等规范和验收标准，设计防弹幕墙并报公安系统审核编制。
本工程防弹幕墙系统要求如下： 1）防弹等级不得低于F64； 2）外幕墙必须是透明的； 3）必须尽可能保持立面效果的完整性。为此，我们查阅了一些防弹设计规范，咨询了厂家和行业案例进行设计规划，以期找到能够满足“耐用的柱结构、安全防弹的面材、透明美观的外观、防火耐火系统”。
1）设计方案：
系统柱截面
系统梁剖面图
防弹幕墙的设计依据《1_GA 38-2021银行安全要求》；
横、竖龙骨采用双10#立式槽钢（热镀锌），采用螺栓机械连接；
面材采用31mm厚防弹复合玻璃（SB-31-TD01-I型），满足F64级防弹要求；
立柱上覆盖8mm厚阻燃多层板和铝板，满足系统的阻燃等级和立面均匀性；
3.2.制度深化要点
防弹幕墙系统的难点在于，原来的招标图纸没有设计，而且是非常规的幕墙。许多幕墙设计师缺乏设计工程经验。我们设计的实用的防弹幕墙解决方案具有以下优点：
1）横、竖龙骨采用双10#竖向槽钢（热镀锌），采用螺栓进行机械连接，满足结构耐久性和龙骨位移变形能力；另外，组合钢结构抗冲击性能好，价格合理。安装比较简单，操作方便，在项目现场即可完成；
2）表面材料采用31mm厚的防弹复合玻璃，远满足F64级防弹要求，满足业主的安全性和通透性要求，满足建筑的整体美观和协调。仅玻璃是从专业厂家采购，施工团队可以自行安装；
F64防弹级别技术参数图
3）玻璃周围及立柱之间装有防撞垫，方便玻璃的安装固定。当防弹幕墙遇到外力冲击时，玻璃不会因外力与龙骨之间的应力而损坏，有效延缓玻璃破碎速度；
4）立柱上覆盖8mm厚的阻燃多层板和铝板，满足系统的阻燃等级，并与周围幕墙立柱颜色要求一致。即使在极端条件下发生火灾袭击，也能延迟防弹幕墙的损坏时间；
防弹幕墙样本
防弹幕墙龙骨
5）防弹幕墙设计、施工时应注意的事项：
防弹幕墙设计须经公安系统审核备案后方可用于施工；
防弹幕墙材料的选择是一个关键环节。不仅要满足车主的外观要求，还要能够出具防弹等级验收报告，比如防F64手枪射击；
西裙楼防弹幕墙工艺实景图
防弹幕墙设计在实际工程中并不常遇到。大多数幕墙设计师可能并不熟悉从规格学习、结构设计、采购询价到验收的步骤。这是为此目的而设计的简单实用的防弹幕墙解决方案。希望能为大家在防弹幕墙解决方案的设计上提供一些启发。
防弹复合玻璃成分及检测报告示例图
防弹复合玻璃透过率图
3、典型、重点部位幕墙施工及设计配合措施
1、“逻辑编号法”和“动态参数法”在二维图纸下料中的应用
本工程玻璃幕墙横向、纵向格子尺寸种类繁多钢结构雨棚价格，分布较为分散。为了提高工作效率，减少人工操作失误，在分析了幕墙的点阵图案后，我们引入了“逻辑编号法”和“动态参数法”技术的应用；
Ø教材深化要点：
1）逻辑编号法，即缩短编号长度，通过编号判断加工图纸的样式、类别和面积；
2）采用“参数动态法”方式，可一键导出数据到EXCEL表格，避免手工录表带来的错误；同时可相互校核动态参数值与扣尺理论值，不到10秒即可完成1分钟数百行尺寸校对；该工程材料的理论尺寸创造了高效率和零错误的目标，极大地促进了项目的进展。
自动互检后输出前的EXCEL表格图
该技术的优点：
❀门槛低，操作方便，提高初级设计师的生产力；
❀高效率、高精度钢结构雨棚价格，智能校对数据，减少不必要的环节和错误；
❀适用项目范围广，节省30~40%的人工和时间，提高项目效率；
幕墙窗组件图
幕墙窗户编号布置图
这种方法适用于很多场景。可自动控制一维、二维、三维参数的方向，省去手动输入尺寸的低效工作。该项目应用于汽车坡道、采光顶、遮阳篷、铝幕墙等，已应用于全三维材质，具有低于三维门槛、比传统更高效、精准的优势消隐；
2、BIM技术（Rhino、GH）在复杂叠层石材幕墙中的应用
本工程采用的石材为新疆金麻花岗岩。石材价格高，运输距离远。进货和补货成本比较麻烦。另外，当时新疆受到疫情管控的影响，所以我们的物资订单的准确性和及时性都需要满足要求。前所未有的紧急状态。
面对形状复杂、层次交错的石材幕墙，如何高效、准确、快速地完成切割，以满足项目紧张的工期。众所周知，单纯依靠复杂形状的平面图和立面图很容易导致理解上的偏差。采用常规节点和横竖剖面放样方法也难以直观、全面地表达进退尺寸关系。而且现场工人看图纸能力有限，无法进行施工放样、放样。有效尺寸验证。为此，指导设计部门细化场地结构尺寸和立面轮廓，并利用rhino软件进行整体建模和GH编程参数处理，准确、快速地导出加工图纸，提高了图纸的效率和准确性。效率高，能有效帮助工人看懂图纸、指导现场施工。
犀牛模型辅助现场理解图纸
整体工程复杂，石材幕墙造型分散，没有逻辑关系。我们首先按区域手动对施工图进行建模。在建模阶段，我们首先建立蒙皮模型，考虑造型的层叠关系，对施工图进行整体放样和校对，并将问题反馈到施工图中。接下来，检查幕墙与结构之间的碰撞关系。在检查蒙皮和施工图并确保不发生碰撞后，将进行进一步的深入建模。
GH 参数化提高了材料精度
深化设计输出阶段，本项目延续了传统的面板订购方式：材料清单、加工图、布局图模式。在这个过程中，我们尝试使用GH参数化来干预数据的批量处理，以提高工作效率。例如，使用预设的GH程序，只需点击相应的部分即可实现GH自动编号。并且直接使用模型的截图作为布局图，不仅节省了绘制展开图的时间，也让现场工作人员更加直观。
因为石材厂家与铝板厂家不同，他们不接受3D模型的直接加工，所以我们必须将3D模型转换成传统的二维加工图纸。我们使用GH程序将编号的模型自动导出为二维加工图纸以供使用。被制造商使用。
南立面局部仰视图
由于该工程形状复杂，施工图无法表达工程的方方面面，而且大家的绘图知识水平也参差不齐。 BIM模型的介入，给各方面的沟通带来了极大的便利，比如设计部门内部的沟通、与业主的沟通、与材料厂家的沟通、与项目部的沟通，都取得了高效、准确的结果。 BIM技术的应用大大节省了时间成本和试错成本。应用建模辅助下料显着提高了工作效率，也直观地指导了加工厂的现场劳动施工和材料加工。
3、技术检验保障工程质量
技术检验是我公司控制工程质量的保障措施。它是通常与质量安全部门一起进行的现场检查活动。目的是及早发现施工问题并及时纠正。是控制施工质量的重要环节。
在幕墙施工过程中，我公司除了准备施工组织外，设计单位还会派出专项工程设计团队，在施工开始时对施工图进行技术交底，对材料进行深入交底。设计人员、加工厂材料加工技术讲解、现场运输安装操作流程交底、“首件样机系统”设计验收评审及四性能实验、期间动态“技术检验”设计服务施工过程。其中，技术检验是“PDCA”质量管理体系中的动态控制环节。每次现场技术检查后，将对发现的问题进行总结和分级。一般表面问题通过技术讲解修复，关键部位通过技术强化，施工疑难问题则由各部门共同研究解决。对于存在安全隐患的，必须坚决拆除重做。
现场技术检查验证图
4、与其他单体系统的现场技术合作
1) 改变轿厢坡道玻璃顶设计
该项目有两个汽车坡道。应业主要求，对坡道玻璃顶的质量进行了改进，并增加了三侧侧防护玻璃。由于设计变更，坡道玻璃顶改为玻璃箱体，钢结构产生工作荷载。改变了。为此，我们进行整体SAP建模进行安全验证，提供详细的根节点和连接节点设计，并指导现场施工；
汽车坡道钢结构计算分析图
2）南北入口门套优化设计
南北入口为跨层玻璃幕墙，入口处电动感应门周围设计有不锈钢门套。投标图纸中门套的根部缺失。经过现场结构勘察后，我部门对门套进行了整体SAP建模安全检查，并提供了详细的根节点设计。并指导现场施工；
入口门盖钢桁架结构计算分析图
入户门套钢桁架施工工艺流程图
3）主入口大堂吊顶铝板及玻璃采光吊顶
这里的结构条件与原设计不符。原结构为垂直双混凝土板槽结构，用作玻璃采光顶的支撑结构。现场实际上没有混凝土板。另外，现场退根铺设后，结构误差较大。因此，我司根据现场结构背脚情况，综合整理梁的宽度尺寸。同时考虑吊顶铝板与三边梁柱的叠置形状的重叠关系。这里的吊顶铝板碰撞模拟是基于犀牛建模，提高材料深化的准确性，指导现场施工；
采光顶现场平面图
带采光顶的铝板犀牛模型图
4. 结论
现代办公楼大多以玻璃幕墙为主。大型叠层石材幕墙已不再常见。该工程大量采用新疆金色花岗岩作为主要元素，显得雄伟、庄严。期间，玻璃幕墙条镶嵌窗户，犹如一座巍峨的山峰。上面裸露的宝石闪闪发光。我们遵守“奉献，严格和专业精神”的设计风格，并通过突破设计计划，加深创新材料以及现场安装计划，完美地实现了建筑设计意图。
回顾设计过程，我脑海中脑中的每个细节都在我心中。对于设计师来说，这个过程充满了困难和酷刑，但结果令人满意。随着我们的成长，我们需要不断接受各种乏味项目的洗礼。结果，我们的心态将变得更加平静，我们将对做事更有信心，并且我们的专业精神将变得越来越高。俗话说：“在项目上工作并设定基准。”作为窗帘墙的人，我们一直忠于我们的原始愿望，并利用窗帘工匠的思想来实现建筑设计的高度，为城市的繁荣而努力工作！
（本文已在作者的授权下发表，版权属于作者）
