带大尺寸竖向装饰线玻璃幕墙设计与快速生成料单方法要点探讨

         带大尺寸竖向装饰线玻璃幕墙设计与快速生成料单方法要点探讨

杜键

身份证（440102200302224031） 华南农业大学水利与土木工程学院

摘要：广州维力医疗器械股份有限公司研发总部大楼幕墙外形现代，带有大尺寸竖向装饰线，工程量大，面板和杆件数量品种多，且构件重量重，我们在招标图的基础上优化方案，解决实际施工问题，提升设计，施工效率，为项目履约提供了强有力的支撑。

关键词：带大尺寸竖向装饰线  快速生成料单方法

1工程介绍

1.1工程概况

广州维力医疗器械股份有限公司研发总部大楼，位于广州市番禺天安科技园旁。项目占地4477平方米，总建筑面积31000平方米地上18层，地下3层的总部大楼，其中地上建筑面积18000平方米，地下面积约13000平方米，建筑总高度为80m。幕墙面积约13000平方米，幕墙形式主要包括带大装饰线竖明横隐玻璃幕墙系统、竖隐横明玻璃幕墙系统、铝单板幕墙系统及铝板雨蓬、防水百叶、铝板吊顶等装饰形式。

1.2带大尺寸竖向装饰线玻璃幕墙

 带大尺寸竖向装饰线玻璃幕墙主要位于除了转角少数铝板幕墙和百叶幕墙外所有立面，如下图示。带大尺寸竖向装饰线外形尺寸为100×400mm，标准层高4.5m，分格宽为1.1m，标准层最大玻璃分格为1.1×2.45m,玻璃采用5mm+1.14pvb+5Low-E+12A+6mm中空夹层玻璃，单件玻璃组件重量约为145kg，采用竖明横隐铝合金结构构造，如下图示。

图1、立面透视图   图2、部分完成后立面照片   图3、标准层局部大样图     图4、断面横剖图

2带大尺寸竖向装饰线玻璃幕墙系统设计要点探讨

2.1系统设计的总体思路

由于带大尺寸竖向装饰线玻璃幕墙数量比较多，占了总面积80%以上，不论从效果、安全、工期考虑，还是从成本考虑，这部分设计都非常关键，因此，设计总体思路是在确保安全的情况下，

2.2系统之立柱和竖向装饰线设计要点

1、难点：1）竖向装饰线尺寸比较大，立柱要承担竖向装饰线传来的荷载，在安全情况要达到经济断面是难点；2）装饰线尺寸比较大，考虑型材加工及与立柱连接是难点。

2、解决办法：1）立柱截面前段与装饰盖连接的构造往前延长，增强力学特性，另外，与装饰连接设计专用“几”型连接件，插进立柱凸出端使之“公母”配合连接，再加机制螺栓与立柱连接，这样就确保装饰线与立柱有效连接；2）把整个装饰线分段设计，前后两段中间采用卡套式构造连接，端头增加螺栓连接；与“几”型连接件连接采用机械螺栓连接，装饰线还设计有“定位螺丝孔”用于上下装饰线连接定位，这样装饰线安装牢固可靠，外观效果美观，总体来说由于分段构造，型材壁厚也减少了，铝型材重量减少了，随之造价降低。

2.3系统之横梁设计要点

1、难点：玻璃板块组件重量比较重，确保承受玻璃重量后，横梁不发生扭转，且要求截面特性优；另外，玻璃安装需简单，单独一个操作能完成横梁安装。

2、解决办法：横梁采用闭腔构造，截面特性力学增强，与立柱连接，横梁后端有不锈钢弹簧销钉与立柱连接（提高了安装效率），前端有专用连接件（固定片）托住横梁，既能承受重力荷载，又能使横梁不扭转。立柱横梁连接如下图所示：

                           图5、立柱与横梁连接示意图

                            图6、原立柱与横梁连接示意图

2.4 效果

   1）安全上，经计算复核，优化后设计结构满足受力要求；2）在节材上，主要材料：立柱每米减少1.02kg,横梁每米减少0.67kg,竖向大装饰线每米减少3.4kg，折合到每平方米4.3kg，每平方米节约超过100元；3）在效果上，横梁是闭腔的，室内看没有缝隙更美观，另外横梁与立柱连接，前端有专用连接件（固定片）托住横梁，既能承受重力荷载，又能使横梁不扭转，也进一步确保外观效果。

3玻璃面板与杆件快速生成料单方法要点探讨

3.1难点 1）面板规格品种多，编号容易重复混乱，2）杆件规格多，杆件之间连接细部尺寸多。

3.2解决办法：综合利用犀牛、计算机C语言和Excel进行编号编程，用数字化来解决编号、解决面板和杆件料单问题。从分格线生成闭合线、横向分格线、竖向分格线，然后杆件生成线单元，面板生成面单元，最后通过计算机计算，导出线单元料单、导出面单元料单、导出生成编号标记、尺寸标注。

具体来说：程序在运行后首先从立面图提取分格线，之后通过grasshopper运算来实现分格线的排序、区分、断开方式和闭合区域的判定，以生成横向和竖向分格线以及闭合线。用户可以选择特定的横向或竖向分格线，并定义头尾长度、型材宽度、型材模号、型材线重和加工图号，以生成线单元对象。同时，用户也可以选择闭合线，并定义四边向内的偏移距离、面板厚度、面板材质和加工图号以生成面单元对象。不同类型的对象都会有一个特定的编号，通过这些编号，用户可以导出相应的线单元数据生成料单表格和面单元数据生成料单表格，运行流程图如下：

3.3效果

1）面板规格品种多，避免了编号容易重复混乱，2）程序运行结束后，能快速生成杆件和面板的料单，大大提高了工作效率，也降低出错率。

结束语：

广州处于粤港澳大湾区核心区，很多的幕墙都在建造中，很多项目规模大，杆件和面板种类特别多，工期紧，如果按传统人工统计计算，如果按传统手工统计计算效率低下且容易出错，如何提高施工效率和实现设计效果，是我们应该深入研究探讨的问题，此项目我们拥抱数字科技，将科技融入项目设计施工实践中，在未来的幕墙发展中得到更多的运用。

参考文献：

[1]《建筑结构荷载规范》GB5009-2012

[2]《广东省建筑结构荷载规范》DBJ15-101-2014

[3]刘为鑫，李德生：《建筑外立面设计技术管理指南》

[4]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003