| 标题 | 大型机场航站楼建筑幕墙设计关键要点分析 |
| 范文 | 徐剑平 [摘要]大型机场航站楼建筑幕墙设计具有重大意义，在航站楼的外观形象和承压受力情况中都起着重要作用。本文主要结合实际案例，阐述对大型机场航站楼建筑幕墙设计关键的要点分析。 [关键词]大型机场；航站楼；建筑幕墙；关键要点 文章编号：2095-4085（2018）05-0015-02 近年来，我国社会经济不断发展，各行各业都有不同层次的突破和创新。其中机场航站楼建筑幕墙设计逐渐成为机场所在城市的形象和地标，独特的幕墙设计受到越来越多人的关注，幕墙设计的造型和风格也出现了很多创新。但幕墙结构越复杂，幕墙设计的难点就越多，工程的施工也会存在很大难度。 1 大型机场航站楼建筑幕墙特点及设计难点 1.1 特点 大型机场航站楼建筑幕墙设计具有建筑造型复杂、结构体系复杂、结构材料多样等特点。幕墙的设计不仅是为了装饰大型建筑，美化建筑，还需要具有一定变形、抗压能力。其中建筑造型多为屋面、曲面和斜面，屋面造型有较强的防风防雨能力，而曲面造型由于它奇特的曲面结构，在受力和变形方面都有很强的接受能力，再加上其造型相对较为美观，该造型受到大多数建筑师的喜爱。幕墙建筑设计需要考虑到建筑的形状、采光和气候风压等，因此建筑幕墙的平面尺度大、伸缩缝多、结构体系跨也大。幕墙建设工程是一项大工程，工程一砖一瓦都需要有详细的分析和数据，出现一点误差，就会造成整个工程的失误，幕墙的功能也会有所影响，所以幕墙结构的周长、边长等都是建筑师结合实际情况得出的精密数据。幕墙具有单杆结构和平行钢桁架等结构，建筑幕墙的结构也需要根据大型机场的地形、范围和功能要求进行选择，如单杆结构适合变形小、温度变化温和的机场，而平行钢桁架结构的承重能力就会比单杆结构强。 1.2 设计重难点 建筑幕墙的设计重难点主要包括幕墙形式与结构体系综合确定、幕墙结构体系与主体结构力学关系的确立以及建筑伸缩缝构造与幕墙结构关系等。总而言之，幕墙的设计重难点主要集中在如何协调幕墙与机场航站楼结构的关系。幕墙的建设需要在不破坏大型機场航站楼结构的基础上进行，因此幕墙形式和造型要符合机场要求，幕墙的结构体系在不影响机场航站楼的功能和结构下，还要起到抗压、承重的作用。而大型机场是大规模、大面积的建筑，其数据庞大复杂，一个小单元就可能牵扯到整个机场的结构。所以在幕墙结构设计时，建筑师需要解决上述问题并分析庞大的数据，这对建筑师的工作带来了一定难度。同时幕墙的材料选择也有严格的要求和考究，根据幕墙的功能选择材料，需要硬度大的幕墙就选择五金材料，需要美观功能的大部分会选择玻璃幕墙，幕墙材料的选择问题解决之后，建筑师还需考虑到幕墙材料之间的连接与开启问题。幕墙设计和建设也是一项大工程，建筑师只有经过多方面的考察和研究设计，才能真正开始施工。 1.3 大型机场航站楼幕墙结构设计要点 设计大型机场航站楼幕墙结构时，首先以安全为先，只有保证了设施的安全，幕墙建设工程才能继续实施下去，其次再追求幕墙结构的外观设计以及美观程度。设计师必须了解幕墙面板布置及其分格，熟悉幕墙后面主体结构支承情况，主体结构支承情况主要指航站楼层结构及梁柱受力情况，还要分析屋面结构等。幕墙建设是大型建筑，对建筑师的要求十分严格。建筑师在设计时要考虑到业主对幕墙的外观和功能要求，以业主要求为出发点制定科学合理的可行性设计，要注意各种结构的经济合理性和结构与幕墙材料的匹配度等等。只要开始幕墙设计，建筑师就要精打细算，不仅从安全角度人手，还需从科学环保、可持续发展角度思考。目前越来越多顾客喜欢建设索结构幕墙，索结构既美观，受力程度又高，受到多数人喜爱。但建筑师不能过分追求索结构。并不是所有幕墙建设都适合使用索结构，建筑师需要通过计算总体所需承受的力，再进过画图和精密计算，计算该力是否在索结构的承受范围内，同时建筑师还要画出索结构的基本模型。要让索结构发挥功能主要靠它的几何排列，不同形式的排列，受力情况不同，因此建筑师还要设计出最适合幕墙建设的结构。 2 工程案例分析 2.1 北京首都国际机场扩建工程T3航站楼 2.1.1 大板玻璃幕墙 大板玻璃幕墙是指采用玻璃材料作为幕墙的主要原料，将玻璃分割成大板块、大跨度，因此称为大板玻璃幕墙。大板玻璃幕墙的设计在一定程度上增强了建筑的美观性，大跨度玻璃材料拼接而成的幕墙给人们造成了强烈的视觉效果，幕墙结构的连接采用的是三角形空间钢桁架结构，建筑师巧妙的运用该结构弥补了玻璃材质承力能力弱、变形能力差的缺点，用铝合金材料作为横梁，对大板块玻璃幕墙的抗风、承重和抗腐能力又起了加成作用。因为玻璃材料是光滑、透明、透光的，所以该幕墙建设完成后，路过航站楼的乘客可以透过玻璃看到楼层内外的景色，有利于提高顾客对机场的满意度。同时，从高处俯瞰玻璃幕墙，它的形状是不规则的，十分宏伟美观。该机场航站楼的大板块玻璃幕墙设计既满足建筑要求，又满足业主对外观和美的追求。 2.1.2 大铝合金横梁 铝合金材料具有硬度高、成本低、延展性高的特点。选择大铝合金材料作为横梁，既符合建筑需求，要满足受力结构的要求。由于大板玻璃幕墙是透光的，它的遮阳能力较弱，在中午或者室外温度过高的情况下，太阳透过玻璃直接照射到航站楼内，会造成室内温度过高，强烈的光照甚至还会影响航站楼内其他设施的使用寿命。为了提高幕墙的遮阳能力，建筑师采用大铝合金材料设计成遮阳构件，主要是将大铝合金横梁的截面宽度向外延伸到一定程度，从而起到遮阳作用，延伸后的横梁在一定程度上也增强了幕墙的美观度。铝合金横梁采用的是高密度、高质量的合金材料，该材料的制作工艺十分复杂，需要大量的人力和物力，包括该种材料的喷漆和安装，都需要专业的技术人员指导并严格按照要求执行。将铝合金制作成三角空间斜面的构件，也增强了横梁的稳定性和荷载能力。 2.1.3 不锈钢吊杆 不锈钢吊杆的主要是起到支撑作用。为了建筑的美观性，不锈钢吊杆要尽可能隐藏在玻璃拼接的缝隙中，因此不锈钢吊杆要特别细才能满足需求。建筑师最后选择的是S630高强不锈钢材料，该种材料抗腐蚀能力强，可以有效分担大铝合金横梁的受力，平衡受力，使整体建筑更加协调耐用。不锈钢吊杆之间的安装形式主要是按树叉型分布，Y型连接，这样增强了吊杆的抗拉抗压能力，又进一步增强了吊杆的稳定性。吊杆之间主要是通过螺栓和螺母连接，吊杆的形状就可以更加灵活多变，将吊杆采用镶嵌技术嵌人玻璃缝中，另一边也紧紧贴合固定在铝合金横梁上，这样可以有效防止不锈钢材料的移动和变形。 2.2 昆明长水国际机场航站楼 2.2.1 悬索点式玻璃幕墙系统 悬索点式玻璃幕墙系统的主要亮点在于点式玻璃幕墙单层索网体系与主体彩色钢结构连为一体，这在建筑行业中是一个新的创意和设计。该建筑采用的是屋面建筑，在造型上具有一定特色，不锈钢彩带钢和钢丝拉索共同组成玻璃幕墙的支撑体系。钢丝拉索的受力程度受拉索的几何分布有关，如排列过密的钢索受力程度高，但成本高，外形也不美觀；排列过疏的钢索，耐力程度过低，无法满足建筑要求，因此使用钢索需要经过几何计算。长水国际机场悬索点式玻璃幕墙系统设计为了解决钢索承重不足、钢彩带与钢索之间会产生滑动等问题，首次将定滑轮使用到建筑设计中，这也是国内首次将定滑轮使用到幕墙设计中，建筑师采用力学的知识解决了上述问题，定滑轮的使用达到了省力效果，减少了钢彩带与钢索的负荷压力，减少了材料的损耗和预算成本。 2.2.2 两翼超大旋转幕墙系统 两翼超大旋转幕墙系统是建筑师根据昆明地理位置量身定做的体系。昆明处于北纬亚热带地区，气候温度适宜，具有“春城”的美誉，考虑到昆明的气候，建筑师为响应国家可持续发展政策，采用了绿色环保的节能设计，大胆采用玻璃幕墙的自然采光，乘客通过智能化旋转门，可以感受到昆明适宜温暖的气候和凉爽的自然风，同时降低了航站楼全年的用电量，起到节能减排的作用。两翼旋转玻璃幕墙系统的幕墙是旋转幕墙，幕墙通过旋转，才能实现室内与自然的连接。当旋转幕墙处于开启状态时，起到通风照明的作用，当幕墙处于关闭状态时，幕墙整体与航站楼的设计是密切吻合的。同时该旋转幕墙的感应系统也十分灵敏，可以时刻感受到室内外的温差和湿度变化，起到智能调控的作用。 3 结语 通过上述两个工程案例我们可以看到，大型机场航站楼建筑幕墙的设计还存在许多重点和难点，但也具有很大的发展空间。如果能将力学几何知识和节能减排、环保意识加入到幕墙设计中，那么我国幕墙建筑行业会有一大步的飞跃。同时，我国科学技术也在不断发展，将科学技术融入到幕墙设计中也会是未来幕墙建设的一个研究方向。 参考文献： [1]赵晶.幕墙装饰工程结算中的注意事项探讨[J].工程技术研究，2017，（ 10）. [2]丁大益，郑岩，马冬霞，等.合肥新桥国际机场航站楼结构设计[J].西安建筑科技大学学报（自然科学版），2013，（01）. |
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