大面圓弧幕墻的幕墻板塊寬度 1.4m，幕墻板塊間的折線水平夾角 179.5°;因?yàn)榻嵌容^小因?yàn)榻嵌容^小，實(shí)際放樣橫梁端部切斜角距離僅為 1.02mm，如圖 4 所示。過(guò)小的距離使其很難實(shí)現(xiàn)車(chē)間內(nèi)的加工，橫梁端部仍按照90°切角，平面角度安裝時(shí)，通過(guò)接縫調(diào)整適應(yīng)角度變化縫調(diào)整適應(yīng)角度變化;確定采用板塊折線擬合的方式完成圓弧造型，但是本方案一定要合理設(shè)置，注意前端豎向膠條的截面設(shè)計(jì)，保證防水性能。
其他建筑幕墻項(xiàng)目其他建筑幕墻項(xiàng)目，如果幕墻板塊水平夾角較大時(shí)，一般橫梁端部切角≥5mm，橫梁端部必須按照實(shí)際角度加工橫梁端部必須按照實(shí)際角度加工，角度通過(guò)橫梁切角度解決，單元板塊角度為實(shí)際;由于幕墻水平分格與幕墻板塊水平夾角影響較大，所以設(shè)計(jì)初期應(yīng)與建筑師充分溝通，做到有的放矢。
單元幕墻通過(guò)幕墻板塊上的掛件和預(yù)先設(shè)置在結(jié)構(gòu)上的單元體掛座掛接，實(shí)現(xiàn)單元體幕墻的的安裝。掛件和掛座安裝過(guò)程中具備三維可調(diào)能力;單元體掛座初步選擇頂面掛接(槽式埋件+鋁合金掛座)和側(cè)面掛接(鋼制轉(zhuǎn)接件連接+鋼質(zhì)掛軸)兩種方案，如圖5所示。對(duì)于兩種掛接方案進(jìn)行分析后，再確定合理的掛接方式。
本工程用于幕墻連接的鋼結(jié)構(gòu)環(huán)型邊梁考慮到工程造價(jià)等因素，未考慮彎弧處理，均為直線段，這樣就造成了選擇側(cè)面連接方案時(shí)，轉(zhuǎn)接件長(zhǎng)度規(guī)格較多、現(xiàn)場(chǎng)焊接量大等不足。
本工程的樓板采用成品鋼樓承板的樓板型式，標(biāo)準(zhǔn)混凝土板厚為120mm，很難滿足槽式埋件的埋設(shè)需要;經(jīng)過(guò)與建筑結(jié)構(gòu)院的多次溝通，選擇樓板外輪廓向內(nèi)500mm 范圍內(nèi)局部加厚到200mm的做法，滿足槽式埋件的埋設(shè)需要，需提前了解槽式埋件對(duì)于混凝土厚度的要求等。
大面位置單元體玻璃幕墻選擇頂面掛接(槽式埋件+鋁合金掛座)的方案。
2.4 凹槽內(nèi)單元式玻璃幕墻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
凹槽內(nèi)單元式玻璃幕墻的幕墻板塊寬度1.4m，層高為4.2m和5.4m;通過(guò)對(duì)于幕墻犀牛模型的分析，立面幕墻在14層標(biāo)高69m的位置為分界線，分界線以下幕墻板塊向外傾斜，分析數(shù)據(jù)詳見(jiàn)圖 6;分界線以上幕墻板塊為向內(nèi)傾斜，分析數(shù)據(jù)詳見(jiàn)圖7。
由于單元體板塊之間的豎向夾角接近 180°，采用單元體板塊折線擬合的方式實(shí)現(xiàn);尤其應(yīng)當(dāng)注意的是分界線以上的幕墻單元體板塊(內(nèi)傾斜)，需要關(guān)注單元體幕墻的上橫梁截面設(shè)計(jì)，排水角度由常規(guī)的 3%加大到 4%(如圖 8)，保證單元體幕墻的排水性能。
2.5 凹槽側(cè)面轉(zhuǎn)角單元式鋁板幕墻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
凹槽側(cè)面轉(zhuǎn)角單元式鋁板幕墻的幕墻板塊寬度為 1.7m，出挑龍骨面1.5m，層高為4.2m和5.4m;通過(guò)對(duì)于幕墻模型的分析，轉(zhuǎn)角單元式鋁板幕墻為規(guī)則扭轉(zhuǎn)單元;每層扭轉(zhuǎn)角度小于0.05°，整體幕墻向內(nèi)側(cè)傾斜2.11°，如圖9所示。
由于單元體鋁板幕墻的板塊扭轉(zhuǎn)造型，通過(guò)軟件逐層對(duì)板塊間翹曲值進(jìn)行分析。通過(guò)得到的數(shù)據(jù)，按照層數(shù)對(duì)單元板塊進(jìn)行歸集，確定合理的區(qū)段劃分;選擇每 5 層的單元體鋁板幕墻板塊進(jìn)行歸類(lèi)時(shí)，翹曲值不大于2mm，滿足設(shè)計(jì)要求;整個(gè)建筑立面分為10種鋁板單元體幕墻板塊。
鋁板單元板塊造型復(fù)雜，出挑距離較多，設(shè)計(jì)原則考慮功能性與裝飾性分離，更好的實(shí)現(xiàn)建筑功能和外立面效果。鋁板單元體龍骨選擇鋼鋁結(jié)合方式(如圖10);受力桿件為鋼材，滿足強(qiáng)度剛度要求;鋁型材主要解決單元板塊插接和排水連續(xù)的功能性要求;裝飾造型鋁板內(nèi)側(cè)設(shè)置鋁單板防水板，與鋼龍骨挑出的干涉位置采用鋁板開(kāi)洞上下搭接、打膠密封的方式，保證防水性能。
鋁板單元板塊出挑結(jié)構(gòu)較多，埋件位置受力較大，采用常規(guī)的槽式幕墻埋件無(wú)法滿足要求;經(jīng)過(guò)與建筑結(jié)構(gòu)院的溝通，選擇采用板槽式埋件，此種埋件采用鋼槽與鋼板加工制作而成，功能上滿足槽式埋件的功能;連接方式為埋件肋板與主體結(jié)構(gòu)鋼梁直接焊接，埋件受力能力大大增加，可以滿足受力要求(如圖11、圖12)。
3 超高層建筑幕墻避難層的幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
避難層是高層建筑中專(zhuān)供火災(zāi)時(shí)人員臨時(shí)避難用的樓層。避難間則是供消防人員在一定高度(大于等于100m的樓層)上設(shè)置的臨時(shí)避難用的的房間。自建筑的首層至第一個(gè)避難層的高度不應(yīng)大于45m，兩個(gè)避難層之間的高差不宜大于45米。通向避難層的防煙樓梯應(yīng)在避難層分隔、同層錯(cuò)位或上下層斷開(kāi)，使人員均必須經(jīng)避難層方能上下;避難層的凈面積應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)避難人員避難的要求，并宜按5.0人/m^2計(jì)算。由于避難層可兼作設(shè)備層，但設(shè)備管道宜集中布置;本工程 10、20、29、39、49、59 層為避難層，避難層層高 7m，標(biāo)準(zhǔn)樓層層高為4.2m和5.4m。避難層由于層高高、跨度大，標(biāo)準(zhǔn)單元體幕墻龍骨無(wú)法滿足需要，針對(duì)此種實(shí)際情況，我們考慮加大單元體幕墻龍骨或者增加鋼立柱的方式解決。
由于單元體幕墻與土建結(jié)構(gòu)邊的進(jìn)出位關(guān)系是確定的，所以單元體龍骨的龍骨截面加大也是有一定局限性的;本工程由于層高較高，幕墻龍骨截面加大后與土建結(jié)構(gòu)的進(jìn)出位較小，調(diào)節(jié)量小，所以未選擇截面加大的方案。
增加鋼立柱的方式時(shí)主受力龍骨為鋼型材，鋁合金龍骨可以采用增加掛點(diǎn)的方式增加受荷載能力，也便于幕墻工程型材截面的統(tǒng)一，減少開(kāi)模費(fèi)用;選擇在龍骨后側(cè)增加鋼立柱的方案(如圖13)。
由于避難層兼做設(shè)備層，設(shè)備層的機(jī)房需要建筑幕墻具有通風(fēng)和防風(fēng)雨的功能，由于超高層幕墻的風(fēng)壓較大，對(duì)于防風(fēng)雨百葉的選擇尤為重要。本工程凹槽內(nèi)幕墻采用在設(shè)備層選用防風(fēng)雨百葉，大面幕墻由于效果需要，選擇玻璃百葉效果，后面設(shè)置防風(fēng)雨百葉，滿足性能需要。
安裝在超高層建筑設(shè)備層機(jī)房的防風(fēng)雨百葉，其通風(fēng)量需要達(dá)到額定的速度，葉片不能有振動(dòng)或產(chǎn)生噪音，不能超過(guò)靜壓消耗允許的zui大值。采用防雨百葉系統(tǒng)，通風(fēng)設(shè)備百葉系統(tǒng)的防雨有效性為95%~98%，外界空氣流速在13m/s時(shí);有效的通風(fēng)面積為百葉總面積的60%，以及降雨量在75mm/h 的情況下能達(dá)到B極。防風(fēng)雨百葉要求具備BS或ASTM的測(cè)試認(rèn)證;百葉的表面處理采用氟碳噴涂，噴涂的顏色應(yīng)與幕墻外裝飾型材一致。
玻璃百葉位于 TP8mm(鍍膜)+1.52SGP+TP8mm 超白鋼化夾膠中空玻璃，百葉規(guī)格 1400mm(W)×200mm(H)，間距200mm;玻璃百葉后側(cè)采用成品氟碳噴涂防風(fēng)雨百葉玻璃百葉;SGP膠片是夾層玻璃離子聚合物中間膜。離子聚合物中間膜性能優(yōu)異，撕裂強(qiáng)度是一般PVB膜的5倍，硬度是PVB膜的30倍~100倍。SGP 夾層玻璃和同樣厚度的單片玻璃多少會(huì)有相等的彎曲強(qiáng)度。同PVB夾層玻璃相比，SGP夾層玻璃有更高的強(qiáng)度性能和剛性。
4 超高層建筑清洗維護(hù)系統(tǒng)的選用
擦窗機(jī)是高層建筑物外墻立面和采光屋面清洗、維護(hù)作業(yè)的常設(shè)專(zhuān)用設(shè)備。需根據(jù)建筑物的高度、立面及樓頂結(jié)構(gòu)、承載、設(shè)備行走的有效空間，設(shè)計(jì)不同型式的擦窗機(jī)。既要考慮到安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，又要考慮到安裝的擦窗機(jī)能與建筑物協(xié)調(diào)一致，不影響建筑物的美觀，所以擦窗機(jī)的選型與建筑設(shè)計(jì)及施工等密切相關(guān)。
擦窗機(jī)是室外高空載人設(shè)備，因此對(duì)擦窗機(jī)的安全性和可靠性要求非常高。
針對(duì)每一棟大樓的獨(dú)特建筑形式和功能，在選用擦窗機(jī)時(shí)，應(yīng)從安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性這三大原則的基礎(chǔ)上綜合考慮，初期應(yīng)從如下幾點(diǎn)進(jìn)行考慮：
a) 優(yōu)先選用軌道式，自動(dòng)化程度高，安全可靠;
b) 樓頂空間通道、立面結(jié)構(gòu)等是否適合所選擇的擦窗機(jī)型式;
c) 選用的擦窗機(jī)是否滿足結(jié)構(gòu)承載要求;
d) 選用的擦窗機(jī)盡量不影響建筑物的美觀;
e) 擦窗機(jī)的造價(jià)符合業(yè)主投資需求;
f)選用合理的擦窗機(jī)臺(tái)數(shù)，完成整個(gè)大廈的清洗維護(hù)作業(yè)。
盛京金融廣場(chǎng) T2 塔樓屋面構(gòu)造基本參數(shù)：大面建筑幕墻標(biāo)高 318m，凹槽位置玻璃幕墻的建筑幕墻標(biāo)高313m，結(jié)構(gòu)混凝土板頂?shù)臉?biāo)高為 269.8m，屋頂鋼結(jié)構(gòu)梁頂標(biāo)高312m，鋼結(jié)構(gòu)梁頂面距離幕墻頂面高差6m，如圖14所示。
超高層擦窗機(jī)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下要點(diǎn)：
a) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)條件：擦窗機(jī)軌道落在混凝土結(jié)構(gòu)上時(shí)，沿軌道方向需有預(yù)留軌道鋼梁或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，混凝土梁或柱墩自身寬度為400mm~500mm方形、間距不大于2m;預(yù)留鋼梁寬度不小于300mm。擦窗機(jī)軌道應(yīng)在建筑內(nèi)表面周圈布置，軌道寬度不小于2m;軌道邊緣距建筑內(nèi)表邊緣zui小距離不得小于600mm。
b) 軌道與基礎(chǔ)連接：基礎(chǔ)為鋼結(jié)構(gòu)，軌道安裝前擦窗機(jī)廠家需與鋼結(jié)構(gòu)單位配合預(yù)留好軌道焊接條件;混凝土結(jié)構(gòu)，擦窗機(jī)廠家需在混凝土澆筑前提供預(yù)埋件，并提供人員指導(dǎo)安裝。
c) 擦窗機(jī)軌道：擦窗機(jī)廠家在工廠加工好成品組件，運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，由擦窗機(jī)廠家提供人員安裝。
d) 擦窗機(jī)：擦窗機(jī)以組件形式運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，由塔吊吊至屋頂進(jìn)行組裝;應(yīng)注意塔吊的荷載應(yīng)與擦窗機(jī)部件的荷載匹配，否則影響吊裝作業(yè)。擦窗機(jī)的制作和運(yùn)輸時(shí)間有一定的工期，考慮塔吊與擦窗機(jī)的配合，擦窗機(jī)在塔吊拆除前需完成所有構(gòu)件吊至屋頂工作，滿足組裝條件。
e) 電動(dòng)吊船和輔助卷?yè)P(yáng)吊鉤：電動(dòng)吊船選用全鋁結(jié)構(gòu)，荷載輕，螺栓均采用不銹鋼螺栓 ;輔助卷?yè)P(yáng)機(jī)額定荷載(600kg)應(yīng)充分考慮板塊的面板材料更換應(yīng)充分考慮板塊的面板材料更換，除面板自身重量外，還應(yīng)考慮輔助鋼架的輔助設(shè)施的荷載。
f) 防風(fēng)銷(xiāo)座：由幕墻施工單位與擦窗機(jī)廠家配合設(shè)計(jì)、幕墻公司加工、生產(chǎn)，幕墻公司在安裝玻璃前由擦窗機(jī)廠家指導(dǎo)幕墻公司安裝。
T2 塔樓屋頂結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)體系，擦窗機(jī)軌道需布置在鋼結(jié)構(gòu)的軌道梁上;屋頂中央設(shè)有停機(jī)坪，考慮擦窗機(jī)停放時(shí)高度不得超于停機(jī)坪和不影響外立面的效果，擦窗機(jī)應(yīng)具有升降功能，當(dāng)擦窗機(jī)使用時(shí)升起，高于幕墻頂標(biāo)高進(jìn)行工作，當(dāng)擦窗機(jī)停放時(shí)需降至6m 以下，并停靠在大面幕墻中間位置，非轉(zhuǎn)角位置，停放空間8m×2m，不會(huì)影響到外立面效果。
選擇兩臺(tái)屋面軌道式伸縮臂擦窗機(jī)(立柱可升降)，全鋁合金電動(dòng)吊船的荷載不低于250kg;輔助卷?yè)P(yáng)吊鉤荷載不低于500kg;防風(fēng)銷(xiāo)座布置從40m 起，每間隔不超過(guò) 20m布置一層，共布置17層，防風(fēng)銷(xiāo)座橫向間隔2m左右，每層布置約85個(gè)，整棟樓約1445個(gè)防風(fēng)銷(xiāo)座。
超高層建筑的形態(tài)各異，安裝的擦窗機(jī)型式也不盡相同。超高層建筑在建筑設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)考慮擦窗機(jī)的安裝型式、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的承載要求、樓頂?shù)念A(yù)留通道等問(wèn)題。超高層建筑擦窗機(jī)的安裝就好比一部外用電梯，已成為一個(gè)不可缺少的常設(shè)設(shè)備，逐漸成為大家的普遍共識(shí)。
5 結(jié)論
盛京金融廣場(chǎng)作為沈陽(yáng)的區(qū)域性地標(biāo)超高層建筑,不僅建筑設(shè)計(jì)造型獨(dú)特，結(jié)構(gòu)形式也有較大的難度。結(jié)合沈陽(yáng)盛京金融廣場(chǎng)異型超高層幕墻工程的方案設(shè)計(jì)實(shí)踐，超高層玻璃幕墻工程選擇性能好、技術(shù)先進(jìn)、造價(jià)合理的高性價(jià)比幕墻技術(shù)方案以及依據(jù)超高層建筑的不同特點(diǎn)，對(duì)幕墻系統(tǒng)選用、材料選用、清洗維護(hù)設(shè)備選用進(jìn)行分析，把握整個(gè)工程的要點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)深入的設(shè)計(jì)與技術(shù)分析并采取一系列的技術(shù)措施，技術(shù)難題基本得以圓滿解。
工欲善其事,必先利其器。超高層建筑幕墻工程技術(shù)含量高、安全風(fēng)險(xiǎn)大，只有掌握整個(gè)工程的要點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)精心策劃、科學(xué)管理，嚴(yán)格把好安全質(zhì)量關(guān),運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和分析手段以及專(zhuān)業(yè)的測(cè)量和檢測(cè)方法，才能完成令用戶滿意的精品工程。
