异型金属板屋面和幕墙设计要点简议

异型金属板屋面和幕墙设计要点简议

于丽园

深圳市盈科幕墙设计咨询有限公司，广东 深圳 518000

摘要：在社会经济科技发展中，建筑工程外形设计不再满足于传统的发展理念，在设计中会出现很多异形建筑结构，设计师需要创新自己的思维，构建出复杂的异形工程结构，在房屋建筑屋面板和幕墙设计中别出心裁，在发展中不断提升自身的能力，重点把握异型结构设计要点，以此提升整体工程设计品质。本次以具体工程实例为参考，在分析中考虑当前的发展背景，结合本次所选的铝镁锰金属板要求，对异型金属屋面系统进行全面构造，并且在幕墙设计中分析具体要点，希望可以为后续同类工程施工设计提供参考。

关键词：异型金属板屋面；幕墙设计；要点简议

一、异型金属模板屋面及幕墙工程实例

对异形金属板装饰造型时有多种异形方案，可以在平面板上进行曲面加工，然后按照要求进行形状裁剪，通过把多个曲面进行拼接形成双曲面，在双曲面施工中必须注意做好边缘处理，在异型金属板加工中，可以利用多种方法使其成型。本次工程是集多项功能为一体的综合建筑物，日常需要满足人们的需求，建筑物整体占地面积为2.62万平方米，分地上和地下两部分，面积分别为2.01万平方米和0.81万平方米。从整体工程外形来看，类似一个海绵体，根据海绵的特性可以把人像水一样吸入其中，内部空间内屋顶设计非常新颖，整体建筑设计独特，工程有大屋顶而且比较平缓，所用的屋面板是铝镁锰制作，外部承重结构需要通过幕墙结构来满足。

二、异形金属板屋面设计要点

（一）屋面构造分析

根据本次项目工程来看，工程屋面四周为不规则图形，在四边形中以天沟为界，各边长度不一而且有较长的斜坡，在屋面的最大悬挑距离为27.00米，整个房屋结构的主体支撑部位为钢结构网架，屋内的异形金属板屋面厚度控制在0.91毫米，在金属板屋面的竖向方面进行锁边。根据此项目的各项条件进行详细分析，此时项目在幕墙和屋面设计各方面都有较大难度，应该综合考虑充分发挥优势来保证设计效果，设计人员应该及时到现场进行勘察，了解现场实际情况，保证按照设计目标有效完成，设计出本项目所需要的结构和节点，按照要求设计思路，首先是从下然后向上。

在进行项目的主体钢结构设计时，有明确注意事项：第一，利用双向调整进行连接，实现檩托设计的科学性，尽可能使用弧形方管檩条，在使用压板时需要控制厚度不能超过0.5毫米。第二，在选择无纺布时，为了保证其吸湿防潮性能，需要控制那一步厚度为50毫米，必须包含隔音棉，此时还可以达到降低噪音的作用，同时需要在表面覆盖聚乙烯材料。再次，选择的铝镁金属屋面板再进行屋面设计时控制厚度在0.91毫米，而且按照典型要求进行锁边，连接装置需要利用转接件，材料需要使用铝合金制成的，增强相互之间的连接效果。最后，在选择面层装饰板时控制厚度，施工设计中严格按照要求控制施工，在面板上喷涂氟碳。

按照本次工程需要，在异形金属屋面板中利用异型钢网架结构支撑，利用檩条为主结构发挥次要作用，需要把选择的屋面异形金属板放置在檩条上，在直立锁边设计第3层支撑结构时需要利用铝管檩条，以此作为整体结构的外部支撑结构。

（二）铝镁锰金属屋面板设计要点分析

在工程项目中使用铝镁锰金属面板，主要是考虑此种屋面板的防水性能，在实际设计中科学应用以保证效果，可以使后期施工中发挥物质性能，保证整体工程质量。因此，在此方面设计中需要高度关注。按照传统的施工方法压型金属板在固定时需要螺钉进行穿透，在穿透部位存在空隙，很容易在使用中出现渗透，基于此项问题，需要在钉孔位置利用橡胶垫片进行处理，加强密封处理，有效避免渗漏水。工程建设完成后，在长期使用中内部使用的橡胶垫片会出现一定的老化，此时导致钉孔部位存在渗透风险。在实际设计中需要考虑此类问题，对屋面板进行直立锁边，以此作为防水木板，二层加透气膜，增强防水效果，通过二层防护避免污染系统出现渗水。

三、幕墙设计要点分析

（一）整体设计要点

在本次工程设计中，幕墙是外围防护结构，根据工程整体需要，木桥不仅需要承受自身的重量，同时必须能够承受外部的地震和相关荷载，并且按照设计要求需要分担主体结构承担的压力。考虑以上问题，在幕墙整体结构设计中，必须严格做到以下几点：第一，在整体设计时，必须保证其有一定的高度，整体结构具有稳定性，能够承载一定的力。第二，在幕墙设计中要科学选择各项构建件，并且要选择与柱和两端之间的连接件，通过科学连接实现作用力的传递。第三，在各个幕墙连接过程中必须使用专业的混凝土，各结构的混凝土强度都不能太低，必须保证幕墙和主体之间的连接，才能使幕墙整体更可靠。第四，需要保证幕墙和锚固之间的可靠性，按照实际设计要求，在现场根据空间进行承载力实验。

（二）结构设计要点

在设计幕墙结构时，根据项目需要必须保证幕墙结构主体有一定的适应能力，同时需要考虑房屋建筑使用中可能会出现的位移，幕墙结构必须有相关吸收能力，发挥幕墙结构的作用，避免主体结构产生位移，坚守结构受水平位移的影响，同时避免幕墙结构部件的损害。在实际设计中必须使幕墙结构与整体立柱有足够的空间才能发挥幕墙结构的作用。

幕墙结构设计时，在立柱上设置活动接口，此时可以提升幕墙结构的变形应接受力，增强幕墙结构能力，利用自用方法使幕墙连接立柱能够灵活活动。

幕墙结构中的上下柱接头有一定的空隙，而且大小不能低于15.00毫米，在施工中要科学测量，尽可能地避免出现误差，通过此项空间可以减少立柱后期应用中热胀冷缩变化带来的影响。

幕墙结构的立柱可以形成独特形式构件，通过轴心进行连接，利用节点进行悬挂，使其能够在整体结构的下端，在此处设计时设置的节点形式，可以根据要求上下可变形，此时可以减少幕墙结构中立柱的不利影响，保证整体结构的安全性。

（三）幕墙防雷系统设计要点

在异形金属板幕墙设计中构建防雷系统，通过科学设计避免房屋结构受雷击影响，进行异型金属面板幕墙防雷设计必须以安全为基础，设计人员需要有安全意识，在日常设计实践中不断更新理念，在超前意识指引下才能设计出更先进的系统。而且设计人员还需要了解整个项目的各种引线接地装置，对现有条件进行充分利用，在防雷系统设计中科学布置防雷装置，幕墙的各方向龙骨都可以与防雷系统中各种网络相互联结，进而使整个工程在全面的防雷体系保护。如果出现雷击可以快速通过保护装置引入到地下，加强对异型金属面板幕墙结构的保护，工程内部也会避免受雷击影响。

总结

由以上论述可知，在近些年的社会发展中，建筑行业快速发展当前建筑幕墙形式逐渐呈现多元化发展，在房屋建筑设计施工中各种新工艺不断涌现，目前工程幕墙和屋面设计施工内涵不断丰富。按照传统的发展理念在传统的幕墙和屋面设计施工基础上，利用新型材料，改变原有的幕墙和屋面材料造型，在房屋建筑工程设计施工中保持整体艺术性，充分体现当前的建筑艺术构思，特别是在当前建设中有较大空间进行塑造时，异形金属屋面和幕墙可以成为单独板块，也可以通过集群来增加相关内容，通过完美设计建造，呈现出建筑的整体美学效果，不仅满足了建设要求，还可以使建筑物更加有个性。本次结合工程实例，对异型金属板屋面和幕墙设计进行分析，根据结果显示，在当前新的建筑发展背景下必须满足人们的要求，构建异形建筑屋面设计合适的金属板和木墙，保证工程能够顺利完成设计施工。

参考文献：

[1]冯远,向新岸,董石麟,等.雅安天全体育馆金属屋面索穹顶设计研究[J].空间结构,2019,(1).

[2]徐悦,毛小勇.单层金属屋面光伏系统铝合金支架的抗风性能研究[J].江苏建筑,2019,(4).

[3]曾香华,张金凤,杨勇.强台风地区大跨度仓储结构优化设计方案[J].水运工程,2019,(9).