【论文原创精选1120】广州恒基中心幕墙工程技术要点解析
作者：中建幕墙有限公司 杨 阳、肖宝荣、吴玉妹、李 婧
一、建筑背景：
广州恒基中心项目是海珠广场之上的全新城市综合体项目“星寰国际商业中心”(以下简称：星寰)。星寰是香港恒基兆业地产集团全新品牌“星/Lumina”的首发项目之一，作为市级重点项目，承载着引领广州市未来城市转型和带动市区商贸发展的重大使命，项目紧随广州市政府城市发展目标，以成为广州市新核心为目标，致力打造为一座集商业、娱乐、休闲及文化设施配套于一体的大型综合体。
本项目为大型的城市商业办公综合体，包含办公、商业、商务和娱乐功能。裙楼1-7层及8层局部为商业，建筑高度43.5米，南塔8-20层为办公楼，建筑高度为99.95米，北塔9-30层为办公楼，建筑高度149.5米。该项目由梁黄顾建筑师（香港）事务所有限公司进行建筑设计，英海特工程咨询（北京）有限公司为幕墙顾问公司，在主体建筑、幕墙设计上均着力体现了现代感及动态感的建筑设计理念。
△ 广州恒基中心项目进度图（2019年11月05日更新）
△ 庆祝中华人民共和国成立70周年灯光秀活动照片
二、主要系统介绍
本工程主要幕墙系统为单元式玻璃幕墙、框架式玻璃幕墙、肋玻璃系统和天窗系统等共计14个幕墙系统。本建筑造型丰富，层次分明，以玻璃幕墙为主，层间设计变化铝板装饰，使整个建筑雄伟挺拔、流线感及动态感极强。
△ 系统分区示意图
2.1、塔楼单元幕墙系统
本工程南北塔楼8层以上为单元式幕墙，该单元体采用横滑型大面竖隐横明幕墙系统，玻璃为结构胶粘接，横向带明框小扣板，层间区域为铝单板装饰造型，采用铝合金单元挂接系统，转角圆弧部位由折线板块拟合而成，满足三维调节及防脱限位要求，其中板块层间铝单板造型采用平面为弧形铝板设计同时通过尺寸渐变及色彩搭配朔造了建筑立面特色。
△ 单元式板块三维图
△ 单元玻璃幕墙横剖节点图
△ 单元幕墙层间横剖节点图
△ 单元幕墙层间横剖节点图
单元板块在设计时幕墙保温、防水功能均设置在玻璃单元体上，层间铝板仅作为装饰单元附着在功能单元体上，在满足设计功能的同时保证了单元板块的整体性，方便安装施工。
2.2、裙楼大跨度玻璃幕墙+开放式铝板幕墙系统
本工程商业裙楼3-7层采用大跨度玻璃幕墙+开放式铝板幕墙系统，可视区域为玻璃幕墙，层间为造型铝板。
该系统幕墙跨度达7.5m，在设计时采用铝包钢幕墙形式，通过铝合金压块用螺钉连接在钢立柱上，钢立柱及横梁外包铝合金扣板，铝合金扣板采用分离扣接方式；层间采用开缝式弧形铝单板幕墙，造型美观，为整体效果增色不少，同时方便调节钢龙骨在施工塔楼过程中产生的误差，安装方式简单，效率高。
△ 裙楼大跨度玻璃幕墙+开放式铝板幕墙系统
△ 系统三维节点图
裙楼平面整体由18种不同半径弧形组成，玻璃幕墙水平分格夹角由+153.4°~-176.4°等25种角度，如何在设计时考虑一种模具适应多种角度是本工程节省成本、简化加工、便利施工的关键。
△ 大跨度玻璃幕墙横剖节点图（+153.4°）
△ 大跨度玻璃幕墙横剖节点图（-176.4°）
层间造型开放式铝板设计：开放式铝板幕墙的内层由骨架和防水板组成，在防水板后中间填玻璃纤维棉作为保温材料；装饰铝板采用挂钩式连接，施工非常便利。
△ 层间造型铝板横剖节点图
△ 防水铝板安装照片
△ 装饰铝板挂座安装照片
△ 造型铝板挂接照片
△ 造型铝板安装完成照片
2.3、首二层半肋点支座式玻璃幕墙
首二层采用幕墙系统采用肋驳接形式，玻璃面板采用15TP+2.28PVB+15TP 弧形夹胶钢化双超白玻璃，玻璃肋采用'刀形’19TP+2.28SGP+19TP夹胶钢化双超白玻璃，层间采用横明竖隐铝包钢框架玻璃幕墙。弧形肋玻璃为上端悬挑，可视区域无视线阻挡的构件，层间采用框架幕墙形式，幕墙结构新颖，幕墙整体通透性好。
△ 半肋点支式玻璃幕墙横剖节点图
△ 半肋点支式玻璃幕墙效果图
△ 首二层半肋点支式玻璃幕墙
△ 首二层半肋点支式节点效果图
△ 半肋点支式玻璃系统视觉样板
△ 半肋点支式玻璃系统现场安装照片
玻璃肋为悬挑结构体系，为保证结构的安全，本次深化设计对肋玻璃幕墙整个结构体系体系进行受力分析，其结构构造图及传力路线如下图所示：
△ 首层肋玻璃幕墙剖面图
△ 荷载传力途径
由于玻璃肋为悬挑开孔结构，为真实模拟玻璃肋受力及螺栓孔的局部挤压，采用ANSYS进行整体建模分析，其模拟计算如下：
△ 玻璃肋吊孔示受力意图
△ 玻璃肋三维模型图
△ 负风压玻璃肋应力云图
△ 正风压玻璃肋应力云图
△ 负风压玻璃肋应变云图
△ 正风压玻璃肋应力云图
2.4、天窗系统
屋顶天窗共三个形状均为椭圆形，顶部玻璃采用钢化夹胶中空彩釉玻璃，玻璃通过结构胶与边框固定，并用定距压块与铝合金接露槽连接，天窗周圈设置不锈钢排水天沟；天窗侧面采用竖明横隐玻璃框架玻璃幕墙形式，玻璃采用中空玻璃。
△ 北天窗大样效果图
△ 中庭天窗大样效果图
△ 南天窗大样效果图
天窗屋面系统采用合理接露槽，可合理有序排出结露水和渗漏水。天窗彩釉玻璃下部设置遮阳窗帘，遮阳效果良好，天窗合理设置了BMU系统，方便后续天窗玻璃的清洗及维护。
△ 天窗系统节点图
△ 天窗系统节点效果图
天窗的防水是玻璃天窗设计的重要考虑，除了安全性和热工性能以外，在实际使用过程中，漏水是最能够直接感受到和最令人烦恼的质量问题，多年来已成为采光顶中最常见的建筑弊病之一，通过对防水的特点分析，选择合适的防水措施到达防水的目的。
在外部有组织内排水系统需考虑天窗自身的渗漏水和结露冷凝水，设置渗漏水二次排水槽和冷凝水集水槽，是一种可靠的防水措施。
△ 天窗渗漏水和冷凝水排水图
△ 天窗渗漏水和冷凝水排水示意图
本工程天窗在施工过程中通过人工放线发现钢结构偏差异常，原设计方案分格尺寸无法准备附着在钢结构上，通过3D扫描技术，将钢结构1:1点云扫描模型还原至Rhino模型，与原模型进行误差比对，调整天窗表皮模型，用调整后的模型指导施工，最终有效解决钢结构偏差问题。
△ 3D扫描钢结构照片
△ 点云扫描模型
△ 天窗理论模型与点云模型校核
△ 天窗理论模型与点云模型校核
△ 结合钢结构偏差调整的施工Rhino模型
三、项目难点及应对措施
南塔楼15-20层外退层单元幕墙渐变接设计是本工程难点之一：南塔楼弧形平面为退层设计，由于上下层弧度不一致，且平面上呈”Y”型接口，由分叉逐渐结合统一，该处系统构造及防水处理为本项目设计的一大难点。
△ 南塔楼外退层局部效果图
△ 南塔楼外退层实景照片
（1）上下层龙骨碰撞、交叉构造设计
针对该处构造分析，我司采用BIM设计，模型外视截图如下：
上下层单元板块龙骨关系如下：
△ 单元龙骨CATIA模型示意图
深化设计时采用分体式上横设计原理，满足龙骨错层构造，具体如下：
△ 分体式上横设计原理图
'Y’型板块结合处我司按A、B两种方式处理，A方式为上下板块横龙骨进出距离较远，B方式为上下板块横龙骨进出距离较近、重合。
方式A：
△ 方式A构造CATIA模型示意图
解决方法：上下板块独立连接，下板块上横梁与辅助上横高度方向保持上下层次一致，铝板伸入辅助上横上部，硅胶皮密封。
△ 方式A构造节点图
A方式单元板块安装示意图如下：
方式B：
△ 方式B构造模型示意图
解决方法：上板块辅助上横固定于下板块顶横梁，高度方向保持上下层次一致，平面上错位布置。
△ 方式B构造节点图
△ 方式B构造模型示意图
△ “Y”型位置防水模型示意图
B方式单元板块安装示意图如下：
△ B方式单元板块安装过程示意图
四、结束语
本工程建筑立面造型复杂，细节带有的流线型律性的变化，建筑设计和幕墙顾问还是为之提出了很多新颖的设计意图和理念，而对于我们施工深化设计师来说，在满足幕墙基本的构造和性能要求的基础上，充分领会建筑师的设计意图和理念，并努力去实现是设计终极目标。项目已实施完成南北塔楼幕墙施工，已得到了建筑师及幕墙顾问的认可，目前项目团队正全力施工裙楼幕墙，相信不久将为这栋广州星寰项目穿上完整的“华丽幕墙外衣”。
（文章版权归作者所有）