幕墻行業(yè)動(dòng)態(tài)
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用石頭來(lái)展現(xiàn)建筑奇特的非線性空間曲面-----中央美院美術(shù)館的板巖屋面的工程技術(shù)
時(shí)間:2015-04-22 16:36來(lái)源:環(huán)球幕墻 點(diǎn)擊:
| 1、引言 石頭，作為建筑材料在人類早期就已經(jīng)得以應(yīng)用。一種可以用作墻面、屋面的天然板狀石頭也早已被人們所認(rèn)識(shí)，并應(yīng)用于民間建筑中。如石頭寨的房屋建筑基本上都是以石頭為主要材料建成的（如圖1.1、1.2）。但用板狀石頭為主要材料做墻面、屋面的美術(shù)館是近年來(lái)才出現(xiàn)的，我們叫這樣的板狀石頭為板巖。  那么，什么是板巖呢？板巖的定義是：具有板狀結(jié)構(gòu)，基本沒(méi)有重結(jié)晶的巖石，是一種變質(zhì)巖，原巖為泥質(zhì)、粉質(zhì)或中性凝灰?guī)r，沿板理方向可以剝成薄片。板巖的顏色隨其所含有的雜質(zhì)不同而變化。使用這種板巖石材作為面裝飾材料的建筑就是我們本文要介紹的公共建筑項(xiàng)目，中央美院美術(shù)館。 1.1、工程概況 中央美院美術(shù)館是由日本建筑大師磯崎新（ARATA ISOZAKI）設(shè)計(jì)，新的美術(shù)館位于北京的望京花家地南街8號(hào)中央美院內(nèi)，校區(qū)用地的東北角，建筑占地面積3546 平方米，總建筑面積14777平方米，其中地上9032平方米，主要為藝術(shù)展廳。地下5725平方米，是藏品庫(kù)、設(shè)備用房、辦公用房等構(gòu)成。美術(shù)館為地上四層、地下二層的框架結(jié)構(gòu)建筑。 美術(shù)館的整個(gè)建筑是由三塊自由且不規(guī)則的弧面架構(gòu)而成，外表的幕墻和屋面為板巖石材材料，把剛性石材做成柔性曲面，表現(xiàn)了質(zhì)樸敦厚、內(nèi)斂包容的本質(zhì)特點(diǎn)。于2008年年底投入了使用。 “它的最大亮點(diǎn)就是不論你站在哪一個(gè)角度看看上去都顯得非常特別。”（如圖1.1.1~1.1.4）這是中央美院院長(zhǎng)潘公凱先生對(duì)美術(shù)館的贊賞。   1.2 、工程特點(diǎn)及處理方案 中央美院美術(shù)館是非線性建筑幕墻的具體體現(xiàn)。建筑的整體是由三塊不規(guī)則的非線性曲面在空間架構(gòu)而成的，是一種近些年來(lái)才興起的，典型的非線性建筑幕墻。用曲線、曲面作為非線性的一個(gè)重要形式，以建筑幕墻為載體來(lái)展示美術(shù)館建筑的魅力！ 對(duì)非線性建筑探索，是上世紀(jì)60年代發(fā)生的非線性科學(xué)理論在建筑設(shè)計(jì)上的反映，受到模糊理論、混沌學(xué)、耗散結(jié)構(gòu)理論、非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)分析等學(xué)科的啟發(fā)。 其最重要的技術(shù)手段在于依靠計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力來(lái)解決各種綜合性復(fù)雜問(wèn)題，包括分析影響參數(shù)、 指導(dǎo)建筑施工等等。 美術(shù)館建筑外表的幕墻材料和屋面材料為天然板巖石材。全部石材是通過(guò)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)固定在1mm厚的原色錘紋鋁鎂錳板上。在這個(gè)項(xiàng)目我們采用了無(wú)穿透技術(shù)將表面的裝飾板巖與支撐結(jié)構(gòu)有機(jī)的連接成整體。 在建筑頂部設(shè)置了三塊平面多功能玻璃采光頂。 玻璃采光頂采用了半隱框的安裝形式，用8+15A+（6+1.14PVB+6）鋼化夾層中空Low-e玻璃。玻璃表面進(jìn)行了磨砂處理，室內(nèi)加遮陽(yáng)系統(tǒng)。在采光頂結(jié)構(gòu)的室內(nèi)側(cè)設(shè)置了接露槽和導(dǎo)水系統(tǒng)，確保玻璃采光頂?shù)姆浪阅堋?br /> 由于外部的建筑造型所致，該項(xiàng)目的金屬屋面部分與建筑幕墻部分沒(méi)有一個(gè)明確的分界線。如果按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)區(qū)分幕墻和屋面，就是與水平面大于75°的為建筑幕墻，小于75°的為屋面。幕墻與屋面從節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)到強(qiáng)度計(jì)算以及材料的使用，都有著很大的差異。為確保項(xiàng)目的安全性能和使用性能，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中根據(jù)本工程項(xiàng)目的實(shí)際情況進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，不論是幕墻還是屋面、采光頂將其有機(jī)地結(jié)合在一起，綜合考慮技術(shù)指標(biāo)。 2、 非線性板巖石材幕墻、屋面的設(shè)計(jì) 2.1、主體支撐結(jié)構(gòu) 本工程的主體結(jié)構(gòu)是地下2層到地上3層均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。3層以上為型鋼曲面鋼結(jié)構(gòu)，彎曲的鋼柱主要是“H”形型鋼，在豎向結(jié)構(gòu)的頂部鋼結(jié)構(gòu)與多榀魚腹式鋼桁架梁連接，按設(shè)計(jì)要求形成了異形雙曲面鋼結(jié)構(gòu)的殼體，鋼構(gòu)件之間采用了高強(qiáng)螺栓定位焊接的方案。（如圖2.1.1~2.1.2）  由于該項(xiàng)目的屋面和墻面的外裝飾面板采用了30mm厚的青石板巖，按石材自重和轉(zhuǎn)接件的重量，每平方米就又增加近10Kg的長(zhǎng)期荷載。為確保建筑的安全，在鋼結(jié)構(gòu)梁柱外又增加了二次鋼檁條。鋼檁條在起到增強(qiáng)主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，對(duì)底層鍍鋅鋼板硬防水層的固定、“T”型角碼和鋁鎂錳板防水板的安裝起到非常重要的作用。（如圖2.1.3~2.1.4）  2.2、金屬屋面系統(tǒng)的構(gòu)造 建筑的整體外形是由多個(gè)不規(guī)則的雙曲面體形有機(jī)順滑的集合成一個(gè)不規(guī)則的異型體。主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)，其外表的幕墻材料和屋面材料為天然板巖石材,其防水功能層是由直立鎖邊的鋁鎂錳金屬屋面板構(gòu)成的。 由于其體型和功能的要求，對(duì)金屬屋面來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)與施工的難度很大，必須結(jié)合實(shí)際工程情況采取特殊的、能夠適應(yīng)本項(xiàng)工程的結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工工藝方案才能順利完成本項(xiàng)工程。本工程屋面系統(tǒng)的構(gòu)造如下：（自下而上） 主體支撐鋼結(jié)構(gòu)；可進(jìn)行雙向調(diào)整的連接角碼；二次鋼檁條；底層硬質(zhì)防水鍍鋅鋼板（厚度為1.5mm）；聚乙烯防潮隔層；防水板T型支座系統(tǒng)；雙層50mm保溫棉；鋁鎂錳金屬屋面板（錘紋板），厚度為1.0mm，高直立鎖邊；轉(zhuǎn)接件，鋁合金材質(zhì)的連接裝置；弧形鋁支撐管；轉(zhuǎn)接件，鋁合金材質(zhì)的背栓石材連接裝置；面層石材為30mm厚的天然板巖。 2.3、 底層硬質(zhì)防水板、防潮、隔聲、保溫層的設(shè)計(jì)： 2.3.1、屋面底板的做法有很多 ，可以用軟防水、用壓型鋼板以及聚安脂硬泡等。但由于本工程的金屬屋面為不規(guī)則的雙曲面，這些做法都無(wú)法解決雙曲扇形面伸縮變形的問(wèn)題。采用1.5mm厚的鍍鋅鋼板根據(jù)曲面的走向鋪設(shè)成硬防水層（如圖2.3.1.1~2.3.1.2）。不但解決了扇形排版問(wèn)題，同時(shí)也為安裝過(guò)程中施工人員提供了可靠的安全踏板，避免在施工時(shí)損壞下層底板。  根據(jù)異型雙曲金屬屋面的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，我們?cè)诮饘傥菝嫦到y(tǒng)的外層，選用高直立鎖邊鋁鎂錳金屬面層防水板，在底層采用1.5mm厚的鍍鋅鋼板做底層的防水層，用雙層防水的方案來(lái)確保屋面系統(tǒng)的防水性能。 為了保證二次防水和提高鋼板的平面外剛度，在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)確定了在左右兩塊鋼板之間折直角邊，并加蓋“Ω”型鋼槽（如圖2.3.1.1）。上下兩塊鋼板在安裝時(shí)上板壓下板邊180mm，來(lái)保證其防水性能。 2.3.2、防潮層： 在金屬屋面的使用過(guò)程中，為防止室內(nèi)潮氣進(jìn)入玻璃棉，在玻璃棉的下側(cè)加貼隔氣、隔潮、反射熱輻射的鋁箔隔氣層，和聚乙烯防潮隔氣層。厚度≮9μm。為防止室外潮氣進(jìn)入玻璃棉，常在玻璃棉的外側(cè)加貼防水透氣膜，起隔潮防潮作用。但在本項(xiàng)目具體施工時(shí)考慮到,這樣復(fù)雜的雙曲面外形采用防水透氣膜在安裝過(guò)程中無(wú)法保證其完整性。同時(shí)考慮到防水透氣膜是易燃物，在施工過(guò)程中容易引起火災(zāi)，故此取消了采用防水透氣膜的設(shè)計(jì)。 2.3.3、玻璃棉保溫層： 根據(jù)招標(biāo)圖紙和招標(biāo)技術(shù)文件的要求，在進(jìn)行屋面保溫隔熱計(jì)算后，最終確定保溫層為100mm厚超細(xì)玻璃棉，容重為24kg/m3，玻璃棉的導(dǎo)熱系數(shù)為0.036K(W/m°C)。為保證工程質(zhì)量，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)，在深化設(shè)計(jì)中采用的玻璃棉制品是經(jīng)高溫熔融，由高速離心設(shè)備制成無(wú)機(jī)纖維后，再加入特制粘結(jié)劑和防塵油經(jīng)擺動(dòng)帶鋪氈并通過(guò)特殊設(shè)備改變纖維排列結(jié)構(gòu)，最后經(jīng)固化定型而成的新型輕質(zhì)保溫材料。 輕質(zhì)保溫材料具有如下特點(diǎn)： 1）、耐腐蝕性能：此種玻璃纖維棉性能穩(wěn)定持久，且對(duì)鋼材腐蝕有抑制作用，不會(huì)與鋼板間發(fā)生任何電化學(xué)反應(yīng)，據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定測(cè)定，保溫棉等PH值為7.1。 2）、防火性能：根據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB50016及中國(guó)國(guó)家防火建筑材料監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢測(cè)判定，保溫棉不燃性(A級(jí))合格。 3）、環(huán)保性能：玻璃纖維較細(xì)，不含渣球(0%--GB/T5480.5)，使玻璃棉的導(dǎo)熱系數(shù)較低，對(duì)人體皮膚刺激較小。 4）、抗潮濕性能：保溫棉在溫度49C，相對(duì)濕度90%，常壓下通過(guò)ASTME84測(cè)試，吸濕量低于2%,如本產(chǎn)品被漬濕，干燥后保溫性能完全恢復(fù)。 2.4、 鋁鎂錳金屬屋面板的設(shè)計(jì)： 防水是屋面系統(tǒng)最基本也是最重要的功能，它的好壞直接影響著工程的形象和聲譽(yù)。正因如此，屋面系統(tǒng)的防水性能是金屬屋面最為值得關(guān)注的方面。 普通壓型金屬板采用的是螺釘穿透式固定，釘孔處僅靠螺釘下的橡膠墊片密封。隨著墊片的老化及屋面板受風(fēng)壓反復(fù)作用，墊片的密封性能將大打折扣，并導(dǎo)致漏水。而且由于屋面存在成千上萬(wàn)個(gè)釘孔，其施工質(zhì)量也受工人素質(zhì)及技術(shù)水平的制約而難以保障。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，漏水點(diǎn)的查找也十分困難，不易補(bǔ)救。 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，我們?cè)诮饘傥菝嫦到y(tǒng)的外防水層，選用高直立鎖邊鋁鎂錳金屬面層防水錘紋板，板型為弧形變截面板（如圖2.4.1）。用這樣的板型來(lái)保證實(shí)現(xiàn)雙曲面的順滑連接。特別是在曲面形狀復(fù)雜的位置，采用兩塊扇形板對(duì)接就可以實(shí)現(xiàn)球體表面的雙曲面造型。在底層采用1.5mm厚的鍍鋅鋼板做底層的防水層，用雙層防水的方案來(lái)確保屋面系統(tǒng)的防水性能。  2.4.1、防水性能分析 本工程采用的是直立鎖邊屋面板型，板肋直立，使得其排水?dāng)嗝鎺缀醪皇馨謇哂绊懀杂行潘孛孑^普通板型更大，加之板肋較高65mm，更能保證屋面板在坡度平緩情況下的防水性能，同時(shí)鋁合金的彈性模量小，對(duì)雙向彎曲的屋面適應(yīng)性更強(qiáng)。 本方案鋁合金屋面系統(tǒng)采用先進(jìn)的直立鎖邊固定方式，從根本上杜絕了傳統(tǒng)螺釘穿透固定方式帶來(lái)的漏水隱患。直立鎖邊屋面板的固定，首先是將鋁合金固定座用高強(qiáng)不銹鋼螺釘固定于鍍鋅檁條上翼緣，再將屋面板扣在鋁合金固定座的梅花頭上，最后用電動(dòng)鎖邊機(jī)將屋面板的搭接邊咬合在一起。由于采用了直立鎖邊固定方式，屋面沒(méi)有螺釘外露，整個(gè)屋面不但美觀、整潔，而且杜絕了成千上萬(wàn)個(gè)螺釘孔造成的漏水隱患。另外該屋面系統(tǒng)可配合獨(dú)有的鋁合金或不銹鋼配件，使得客戶可以方便地在屋面板上設(shè)置裝飾板而無(wú)需用穿透屋面板，因而不會(huì)留下任何漏水隱患。 此板型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是防毛細(xì)作用，體現(xiàn)在直立鎖邊系統(tǒng)的板肋上。板肋小邊上的特制凹槽在咬邊后形成的空腔擴(kuò)大了板肋的隙縫，防止毛細(xì)現(xiàn)象的發(fā)生，阻絕水分通過(guò)毛細(xì)作用進(jìn)入室內(nèi)，以更好的達(dá)到屋面的防水功能。 2.4.2、 吸收熱脹冷縮性能的分析 能有效吸收屋面由于熱脹冷縮而產(chǎn)生的橫向變形和由于底部結(jié)構(gòu)的不均勻沉降而產(chǎn)生的垂直變形。金屬面板的固定座和下部的保溫材料及鋼檁條跟隨主體結(jié)構(gòu)上下運(yùn)動(dòng)，而板面的折邊可以吸收大量的形變。在沿板肋的縱向，板更有足夠的撓度吸收可能產(chǎn)生的豎向形變。 金屬屋面系統(tǒng)利用板的折邊變形和板肋空隙來(lái)制調(diào)整熱脹冷縮。對(duì)每塊400mm寬的金屬屋面板，可調(diào)節(jié)的量可達(dá)5mm，在總的可調(diào)整量?jī)?nèi)完全可以吸收該方向的結(jié)構(gòu)位移。 2.4.3、透氣性能的分析 空氣中總是含有一定量的水份的，水份的含量即濕度在一年四季甚至每天都在變化，有時(shí)高有時(shí)低，這些水份都是以氣態(tài)方式存在，但高濕度的熱空氣在遇到冷的界面時(shí)，空氣中的水份就會(huì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，形成冷凝水。屋面板上下的空氣交換有助于使屋面板上下的空氣濕度保持一致，避免一側(cè)的濕度過(guò)高在遇溫度突變時(shí)產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象，尤其是要防止屋面板底的濕度太高。有時(shí)在翻開一些壓型鋼板屋面時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)板的表面沒(méi)有被銹蝕，但板底已銹跡斑斑，這就是由于在板底的濕汽太多又排不出去，加速了壓型鋼板的氧化腐蝕。 本方案采用的板型，其板肋的搭接既可防止雨水和毛細(xì)水的浸入，但又不妨礙空氣的自然流通，使屋面板底的空氣能夠流動(dòng)，屋面系統(tǒng)就如同可以呼吸換氣一樣，不會(huì)將濕氣悶在板下部。 2.4.4、板的長(zhǎng)度方向吸收熱脹冷縮性能的分析 屋面板和鋁合金固定座采用機(jī)械咬合的方式來(lái)連接，屋面板通過(guò)機(jī)械咬合力扣合在鋁合金固定座的梅花頭上，但屋面板仍可以在鋁合金固定上面自由滑動(dòng)，此種連接方式可充分吸收屋面板由于熱脹冷縮在縱向產(chǎn)生的變形。避免產(chǎn)生溫度應(yīng)力。 2.5、金屬屋面板的排版設(shè)計(jì) 本工程幕墻和屋面外形是一個(gè)不規(guī)則形狀，這就給金屬屋面板的排版設(shè)計(jì)工作增添了很大的難度。金屬屋面板的排版設(shè)計(jì)是否可行，屋面板對(duì)曲面的順滑覆蓋是保證屋面板能自由伸縮及防水的關(guān)鍵，因而分析屋面板鋪設(shè)在曲面上的效果，并根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的排板方案決定著整個(gè)屋面工程的成敗。為了確保其使用功能必須對(duì)不規(guī)則的外形進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣才能完成合理的排版設(shè)計(jì)。 根據(jù)建筑圖紙，建立精確的三維模型，并將三維模型分為三大區(qū)域。使之自然形成了不規(guī)則的8個(gè)分區(qū)（如圖2..5.1）。在每個(gè)分區(qū)中的板型都是根據(jù)所在位置的不同而產(chǎn)生變化的。 對(duì)雙曲形狀金屬屋面在排版設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題: a)由于屋面雙向彎曲，如使用直板,會(huì)出現(xiàn)扭曲甚至無(wú)法安裝的情況,在此情況下,使用扇形板或局部使用扇形板將是最好的解決辦法。 b)由于屋面板鋪設(shè)方向不能沿著曲面的徑向，因此在沿著屋面板側(cè)向會(huì)有較大的偏移,尤其是板的中部,如果出現(xiàn)這種偏移,且偏離距離過(guò)大,將需要板有很好的柔韌型,并可能需要采用異性板。 c)由于屋面雙向彎曲，在屋面板的中部會(huì)出現(xiàn)橘皮效應(yīng)(中部增寬)。直立鎖邊的壓型板由于帶肋,每片板可以在中間拉大5-10mm，可以有效解決此問(wèn)題。若結(jié)合扇形板寬度變化的特點(diǎn)，能更好地解決此問(wèn)題。  在板型的分布上，有的分區(qū)全部都由扇形彎弧板組成。有的分區(qū)是由扇形彎弧板與弧形板組合而成，有的分區(qū)是由扇板、弧板、直板相互組合成形的。但在每個(gè)分區(qū)中只能有一個(gè)坡度不同的排水走向。（圖2.5.2、2.5. 3）  技術(shù)的突破： 三維曲面的圓滑過(guò)度，用大角度可調(diào)整的節(jié)點(diǎn)技術(shù)將板塊擬合成曲面。使功能層的鋼結(jié)構(gòu)，保溫防水及底部鋼板硬防水層和弧形鋁鎂錳直立鎖邊板與面材的石材板塊有機(jī)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了理想的空間曲面。 2.6板巖石材與金屬屋面板的連接系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 美術(shù)館建筑外表的幕墻材料和屋面材料為天然板巖石材。全部石材是通過(guò)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)固定在1mm厚的原色錘紋鋁鎂錳板上。在這個(gè)項(xiàng)目我們采用了無(wú)穿透技術(shù)將表面的裝飾板巖與支撐結(jié)構(gòu)有機(jī)的連接成整體。 天然板巖石材與金屬屋面板的連接主要采用了弧形鋁支撐管轉(zhuǎn)接技術(shù)，用這套轉(zhuǎn)接系統(tǒng)能將各種不同方向的屋面板直立肋邊，通過(guò)弧形鋁支撐圓管轉(zhuǎn)換成板巖石材板布設(shè)時(shí)所需要的方向和位置。 轉(zhuǎn)接件在屋面板上安裝，起到轉(zhuǎn)接橫向鋁管的作用。轉(zhuǎn)接件采用鋁合金型材加工而成，轉(zhuǎn)接件為兩件，滿足其轉(zhuǎn)角要求（如圖2.6.1~2.6.4）。   2.7、板巖石材在幕墻和屋面上的排版分布設(shè)計(jì) 石材為30mm厚的天然板巖。灰綠色調(diào)，表面肌理為鱗片形式，板巖的上下為瓦片式搭接，水平的相鄰板塊縫隙寬度為3~6mm。板巖表面的不規(guī)則的紋路使建筑有渾然天成的風(fēng)化石的感覺。石材的表面進(jìn)行了水性養(yǎng)護(hù)處理。對(duì)板巖的邊部切口斷面進(jìn)行了磨光處理。為增加安全度在板巖的底面增加了一層附著纖維絲網(wǎng)，處理的方法是用膠將絲網(wǎng)與板巖粘接成整體。   由于板巖石材所覆蓋的墻面和屋面均為曲面，這就使得在石材板塊分割時(shí)必須考慮到用平板來(lái)擬合曲面的問(wèn)題，為了實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)時(shí)的理念板巖之間的整體順滑拼接是極為重要的。按照建筑設(shè)計(jì)的要求我們將板巖的分割基本尺寸確定為600mm長(zhǎng)，300mm、400mm、600mm三種尺寸的寬度，在下料時(shí)板塊的長(zhǎng)度尺寸變化控制在10mm范圍內(nèi)，寬度尺寸變化控制在50mm范圍內(nèi)（如圖2.7.1~2.7.4）。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們充分考慮到了整體曲面對(duì)單片石材分割的影響，在石材板塊下料時(shí)每一片石材在保證基本尺寸的同時(shí)其形狀都有所變化。這樣石材板塊的互換性就大大的降低了，同時(shí)為了能夠按設(shè)計(jì)分布圖中的要求順利的安裝，我們對(duì)每片石材都對(duì)應(yīng)的進(jìn)行了編號(hào)。我們深知，這時(shí)的麻煩是為了更好的實(shí)現(xiàn)整體建筑的藝術(shù)效果，是值得的。 3、多功能玻璃采光頂?shù)脑O(shè)計(jì) 這個(gè)項(xiàng)目值得一提的還有位于建筑頂部的三塊平面多功能玻璃采光頂。 玻璃采光頂采用了半隱框的安裝形式，用8+15A+（6+1.14PVB+6）鋼化夾層中空Low-e玻璃。玻璃表面進(jìn)行了磨砂處理，室內(nèi)加遮陽(yáng)簾（如圖3.1~3.4）。  在一次記者采訪時(shí)，中央美院院長(zhǎng)潘公凱先生贊賞的說(shuō)“天窗做得很新奇，白天自然光晚上燈光照射，天窗分成許多層，有鋼化玻璃、隔熱層、防紫外線玻璃、磨砂玻璃等，人還可以爬進(jìn)去換燈。” 玻璃采光頂和金屬屋面的連接部位是最容易產(chǎn)生漏水的區(qū)域，對(duì)此部位在設(shè)計(jì)和施工中作為重點(diǎn)控制的部位。屋面的防水性能經(jīng)過(guò)了淋水試驗(yàn)和當(dāng)年的雨季滲漏觀察，未出現(xiàn)滲漏情況。 為了防止采光頂出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象，在采光頂玻璃面板施工安裝完成之后進(jìn)行了淋水試驗(yàn)和超規(guī)范的蓄水試驗(yàn)。試驗(yàn)的方法是在玻璃采光頂?shù)膮^(qū)域，在邊緣立起400mm高的阻水檔板，使得玻璃采光頂?shù)牟Ａ媾c檔板之間形成一個(gè)水池，并在水池中注入平均水深150mm的水。放置72小時(shí)后，在室內(nèi)觀察采光頂和采光頂?shù)倪叢坑袩o(wú)滲水、漏水現(xiàn)象的試驗(yàn)方法。美術(shù)館的采光頂順利的通過(guò)了這項(xiàng)試驗(yàn)。 在實(shí)際工程中，人們對(duì)大型的采光頂和金屬屋面在雨季的滲水、漏水現(xiàn)象已經(jīng)習(xí)以為常了，這種現(xiàn)象實(shí)際是在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中“不到位”和“不重視”再加上“搶工期”等多種因素造成的。如果每個(gè)項(xiàng)目都能象中央美院美術(shù)館項(xiàng)目的采光頂和金屬屋面這樣，通過(guò)嚴(yán)格檢查和試驗(yàn)程序后進(jìn)行驗(yàn)收。把漏水現(xiàn)象消滅在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，就會(huì)大大的減少屋面滲水現(xiàn)象的發(fā)生。 我在近期去美術(shù)館回訪時(shí)，了解美術(shù)館的玻璃采光頂和金屬、石材屋面在使用過(guò)程中的防水性能。項(xiàng)目的物業(yè)管理人員對(duì)采光頂和屋面的防水、保溫、采光、隔聲等性能給予充分的肯定。特別是對(duì)防水性能。在七年多的使用過(guò)程中未發(fā)生過(guò)滲水、漏水的現(xiàn)象，對(duì)館內(nèi)藝術(shù)品的保護(hù)起到重要的作用。 在回訪過(guò)程中我們時(shí)刻能感覺到美術(shù)館這片板巖石材幕墻能用她特有的建筑藝術(shù)語(yǔ)言與老校長(zhǎng)徐悲鴻先生的銅像對(duì)話；她與“外星飛船”在一起能讓人感覺到那么自然……（圖3.5~3.6）  4、后記 美術(shù)館建成后我很少去過(guò)了，有時(shí)偶爾路過(guò)會(huì)在外面看看，不過(guò)每次看到都會(huì)想起當(dāng)年搶工期時(shí)的場(chǎng)景。 近日，我去了一趟久別了的中央美院美術(shù)館。我到了中央美院的校門時(shí)以為門衛(wèi)會(huì)不讓進(jìn)，我就先在圍墻處拍了幾張照片之后向大門走了過(guò)去。心里已經(jīng)想好了該怎么說(shuō)。到了大門，我沒(méi)有看門衛(wèi)就一直向校園內(nèi)走，我在等門衛(wèi)喊我，可人家沒(méi)有攔我，我又觀察了一下才知道大門是隨便進(jìn)的。緊張的心情總算放下了。因?yàn)椋?dāng)年在美術(shù)館施工的時(shí)候美院的大門管理很嚴(yán)格不能隨便進(jìn)出的。 到了美術(shù)館的墻下，看到一塊塊的長(zhǎng)滿銹斑的石板。第一感覺是整體外墻面和竣工時(shí)一樣的沉穩(wěn)，質(zhì)樸，敦厚。在上下板巖之間有規(guī)律的水平搭接線上還可以看到在八年前安裝時(shí)為校準(zhǔn)精度用的基準(zhǔn)點(diǎn)，在板巖石材一層壓一層的疊壓水平線上未出現(xiàn)任何由于板塊或節(jié)點(diǎn)變形而引起的板塊錯(cuò)位。每一層的疊壓線還是那么的整齊充滿了韻律。（圖4.1~4.2） 令我感到驚訝的是在外墻面的各別板巖表面出現(xiàn)了鐵銹斑，在建成初期由于板巖的外表面是作了門面防護(hù)液處理的，是對(duì)石材表面作了嚴(yán)格的防護(hù)的，經(jīng)過(guò)七八年的雨水和氣候的侵蝕，在石材的表面有含鐵的包裹體出現(xiàn)了氧化現(xiàn)象，并經(jīng)過(guò)雨水的沖刷在這一區(qū)域的石材表面出現(xiàn)條形的鐵繡斑。  由于鐵銹斑痕是天然形成的，在墻面的分布非常自然，沒(méi)有任何人為的造作感，整體外墻在它的點(diǎn)綴下，顯得更加質(zhì)樸，沉穩(wěn)而且還增加了許多歲月的滄桑感。可以聯(lián)想到美術(shù)館內(nèi)藝術(shù)的沉淀（圖4.1~4.4）。我想這個(gè)效果在當(dāng)年建筑大師磯崎新先生在設(shè)計(jì)時(shí)是沒(méi)有想到的。隨著時(shí)間的增長(zhǎng)在美術(shù)館外墻面這塊碩大的青石表面會(huì)出現(xiàn)更加豐富的紋理變化。我覺得這是美術(shù)館項(xiàng)目外墻板巖（水沉巖）選用的最大意外收獲。他給今后追求這種滄桑感效果的設(shè)計(jì)師們提供了樣板。  最近，我看了中國(guó)美術(shù)館副館長(zhǎng)謝小凡先生關(guān)于中央美術(shù)館在建設(shè)過(guò)程中的回憶《參悟細(xì)節(jié)，沉淀精髓——謝小凡之展覽美術(shù)館小記》一文。文章中介紹了他和美術(shù)館的故事，也把我?guī)Щ亓撕退黄饖^戰(zhàn)在施工一線現(xiàn)場(chǎng)的回憶中。當(dāng)時(shí)他是業(yè)主、是甲方，我們是外墻的設(shè)計(jì)施工方。工程竣工已多年了，由謝小凡先生的啟發(fā)我在近日又一次的回到了中央美院美術(shù)館，再激動(dòng)了一下。 真的應(yīng)該將這個(gè)項(xiàng)目中的很多關(guān)鍵環(huán)節(jié)介紹給大家，給幕墻工程師們以啟發(fā)和借鑒，為異形石材幕墻、屋面的建設(shè)作出貢獻(xiàn)。將項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的體會(huì)與大家共同分享。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 《建筑幕墻》，中華人民共和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), GB/T 21086-2007 [2] 《外圍護(hù)幕墻設(shè)計(jì)說(shuō)明書》，中央美院美術(shù)館項(xiàng)目，2007.04 [3] 謝小凡，《參悟細(xì)節(jié)，沉淀精髓——謝小凡之展覽美術(shù)館小記》,《城市.環(huán)境.設(shè)計(jì)》 2014 [4] 王德勤 ,異型金屬屋面和幕墻的設(shè)計(jì)，《中國(guó)建筑防水》, 2012 第7期，總241期，07-11頁(yè) 全文摘自2015全國(guó)鋁門窗幕墻行業(yè)年會(huì)論文集《不銹鋼板幕墻設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)》，作者孟根寶力高，王曉明。 |