论银川阅海主题馆项目外挂陶棍的设计与施工
福建凤凰山装饰工程有限公司幕墙设计研究院
总经理：王洁富
一、项目概况
1) 结构设计参数介绍
本工程位于银川市金凤区阅海览山剧场正北，亲水大街与阅海之间。主题馆地上一层， 局部二层，局部有一层地下室，采用框架结构（一层加人字形钢支撑），平面大致呈“椭圆形”，长轴90m，短轴48m，占地面积8000平米。圆弧形轴网之间角度为15度，将圆周均分为24等份。屋面为单坡屋面。屋顶标高9.190m~20.497m。地面粗糙度：B类；基本分压：0.65KN/M2；基本雪压：0.2KN/M2；抗震设防烈度：8度（0.2g）；年设计最大温差： Δ=±80°C。
2) 外观及功能介绍
主题馆外观远观仿佛交叉相握的双手，寓意民族团结、社会和谐。作为今年中阿博览会的举办地，主题馆的设计精心发掘和吸纳了银川城市人文历史与生态地理中所特具的“唯一性”元素，融入塞上明珠和回乡风情元素，利用灯光、造影等新技术增加其外观的视觉效果。该馆建成后，将作为银川市绿色科技与体育运动休闲综合展览馆，其中大展厅和各中小展厅可用于商品促销、文艺演出、举办时装发布会及承办各类体育赛事等大型活动。
3) 项目设计内容
银川阅海主题馆项目外装主要由框架式玻璃幕墙、陶棍幕墙、穿孔板吊顶、埃特板幕墙、竹木装饰、玻璃栏板及屋面铝板压顶组成。其中玻璃幕墙：3000平米；穿孔板吊顶：1000平米；陶棍幕墙：12400米；竹木装饰：1000平米；压顶铝板：650平米。埃特板：1500平米。系统分布如下图所示:
二、技术难点
本工程从整体外观效果上看，主要是由玻璃幕墙及外挂陶棍幕墙组成。而本工程的设计重点及难点主要集中在陶棍幕墙,综合分析有以下几个方面：
1. 弧面结构中陶棍倾斜角度、端头切角度数及长度的确定；
2.钢龙骨玻璃幕墙外挂陶棍的连接系统设计；
3.工期紧，陶棍如何安装更加快捷方便；
4.弧面结构中，如何对陶棍进行三维调节；
5.安装及使用过程中陶棍受损断裂后如何防止坠落。
针对于以上难点，我设计院经过深入探讨,决定采取以下解决方案：
1.对整个外挂陶棍进行三维建模，参考三维模型，对陶棍幕墙进行外轮廓线展开、平面排版；
2.以玻璃幕墙钢龙骨为支座，陶棍龙骨及转接系统均采用栓接方式；
3.为了保证工期和现场安装精度,我们引进了单元体的概念,采用竖向五根或者六根陶棍为一组装单元，拼装为单元体整体上墙；
4.采用挂式连接、螺栓微调的结构形式；
5.陶棍采取三腔结构形式，上下两个腔体穿与陶棍等长的铝合金角码，防止破损坠落。
三、难点分析
针对以上技术难点,我们逐一进行深入的探讨,如下:
1. 本工程整体外形酷似交叉相握的双手，呈双曲面形式，陶棍作为其外围护结构，要求陶棍在排列时亦呈现双弧形式，这必然要求确定每根陶棍在弧面上的长度及倾斜角度。此外，由于要求陶棍的竖向缝在一条直线上，则要求陶棍两端头需要切角。综上因素，首先我们需要对本工程进行整体建模，然后根据平立剖对陶棍外轮廓线进行放样，绘制立面展开图，再回到模型图中去校核。
其次是排版，当陶棍顶部弧形展开线即结构的弧形展开线确定后，定陶棍幕墙的排版高 度，由此确定陶棍的排版区域，然后在区域内进行陶棍排版。
2. 本工程大部分陶棍是外挂在玻璃幕墙外，距玻璃面300mm，由于玻璃幕墙层间跨度大，采用的是钢立柱，因此在设计时要注意在安装完玻璃后装陶棍时不能进行焊接，以免焊渣崩落到玻璃导致玻璃破碎。所以在设计陶棍的连接系统时采用了栓接形式。安装步骤如下a、确定80钢管顶端定位高度，按照80钢管顶端定位高度，返尺测量第一支座位置高度，8mm厚钢板支座每隔3m（不大于3m）焊接在玻璃幕墙钢龙骨上。b、根据支座标高及个数（夹板高度及点数与支座等同），逐个焊接钢夹板与钢龙骨上。c、根据钢管顶端定位高度，返尺测算挂板高度，挂点个数间距相同，逐个焊接。d、陶棍支架系统整体上墙。此种做法要求很高的施工精度及焊接技术，由于陶棍幕墙上下两个弧线等圆心，必须做好一排样件后校正无误才可批量组装生产。
本工程陶棍数量较大，且工程周期短，如何在有限的时间内完成陶棍的安装是一个问题，为此，我们采用单元板块挂接的方法，每5根或6根用铝合金龙骨组成一个单元，完成后再整体上挂。见下图:
4. 陶棍单元上架后，必须对其进行位置校正。首先通过挂板位置的长条孔调节前后进出位置，待调整好通过螺杆上的螺栓校正左右偏差，再用螺栓锁紧固定，调整完毕后，通过陶棍挂件的微调螺母进行高度微调。
现场效果图
5. 陶棍在安装及后期使用过程中，不免因人为或者外部因素损坏或者断裂，在此种情况下，简易的更换及安全防范措施是必需的。在设计时，我们采用挂式结构，螺栓连接陶棍的方法，当有部分陶棍断裂损坏后，可以拆卸下此陶棍所在单元进行平面安装。待安装好以后重新挂在原位置。另外，为防止陶棍断裂后高空落下造成人身财产损失，在陶棍上下两个腔体内通长布置一根铝角码，与陶棍一起用螺栓固定，当陶棍断裂后，因为铝角码的原因，断裂的陶棍会串在铝角码上，而不会坠落造成危害。如下图看示:
实物照片
四、结束语
截止收稿，作为中阿博览会的主场馆，银川绿博园主题馆幕墙项目已全部完成并交付使用。夜间，圆弧形的外墙配上陶棍流畅的线条，再加上灯光的点缀，更增强了外观的视觉效果，受到了广大银川市民的认可及赞赏。在设计过程中，我们根据本工程的一些特殊性做了针对性的设计，施工过程中也遇到了很多的难点及新问题，通过分析研究，都顺利的解决。随着社会的进步、经济的发展及人民审美意识的提高，陶棍及陶板作为一种新的装饰材料必然会受到广大人民的认可及欢迎。希望此篇文章能为我们的幕墙从业人员在设计与施工工艺等方面直到抛砖引玉的作用。最后，感谢一起参与本工程的同仁，包括业主、建筑师、公司领导与施工人员以及其他相关单位的大力支持及配合。
