论文 | 巧用条形窗系统创新破解医院建筑二层以上不能使用玻璃幕墙之难题
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2024-10-14 15:34
北京
作者：中建东方装饰有限公司 马杨林、季建洪、匡俊安，别魁武、秦浩、盛难难、张孔鹏、燕文杰 合肥市三院及中医院作为医院项目，在其施工质量要求极其严格，施工工期压力大的前提下，采用普通铝合金窗系统难以满足现有的项目需求。故本项目设计的条窗系统不仅能有效规避房建标〔2015〕38号中的明文规定，同时还能满足外立面简洁性，通透效果的要求，并可通过装配式施工极大的提高了施工效率。
合肥市第三人民医院新区及合肥市中医院外装饰工程位于安徽省合肥市包河区，祁门路以南、龙川路以北、江村路以东、上海路以西。合肥市第三人民医院新区及合肥市中医院均包含门诊楼、医技楼及病房楼，医院各楼之间有连廊连接，三院与中医院直接有一条跨街连廊相连，中医院还与其西侧的行政办公楼有连廊连通。合肥市第 三人民医院新区建筑面积约113546平方米，合肥市中医院及行政楼建筑面积约82000平方米，项目幕墙面积共约9万平方米。 本项目属于公共建筑，包括门诊楼医技楼、病房综合楼、行政办公楼，幕墙系统主要为：首层玻璃幕墙系统、铝板幕墙系统、石材幕墙系统、铝板雨棚、墙面保温系统、条形窗系统、地弹门等。中建东方装饰有限公司负责标段范围为外装饰工程图纸深化设计、安装施工。图1-3 合肥市第三人民医院新区及合肥市中医院外装饰工程航拍实景图 条形窗系统由窗料拼接而成，拼接位置采用类单元体公母料形式插接，标准位置竖向采用铝合金竖龙骨，横向采用铝合金横龙骨，横竖龙骨通过铝合金专用角码连接。 铝板幕墙龙骨主龙骨采用加工厂集中切料，焊接，拼装，现场直接上墙安装，标准次龙骨断料完成后，直接与主龙骨拼接的形式，采用装配式施工，提高安装效率和焊接质量。 石材幕墙背栓采用背栓一拖二系统，该系统为专利开发特制型材连接系统，此系统节约材料，方便施工，且易于控制石材平整度。 本项目是医院项目，条形窗、层间铝板及各楼屋面的正面铝板和压顶铝板，约占据了幕墙总面积的百分之九十。因此本项目的设计重点在于条形窗与铝板幕墙，确保这两个系统的高效、优质施工，是项目创效的关键。 项目前期对本工程多个重难点进行梳理，在建标〔2015〕38号中明确规定医院门诊急诊楼和病房楼，不得在二层及以上采用玻璃幕墙，再此前提下设计团队主要面临的难点是外立面效果难以保证、工程焊接量大、安装误差控制等方面，不仅如此，此项目还需确保“黄山杯”，并争创“国家优质工程奖”“鲁班奖”，高要求的施工质量以及工期压力这给整个设计团队带来极大的挑战。 针对上述重难点，设计团队首先从条窗系统入手，调整其型材连接方式，采用类单元体的左右插接式，并将每樘窗的中庭也加上与公母料一致的凹槽。不仅降低了型材含量，还提高了结构稳定性，提升了外立面效果，提高了安装效率。 对于铝板系统，项目将固定标准尺寸的钢龙骨拆分成每榀骨架加工图，劳务团队按照加工图在加工厂分批次集中切料、焊接、拼装。极大的减少了吊篮上的焊接作业，同时工厂加工钢骨架对焊接工艺有较大的质量提升，安装精度得以保证，安装效率有了较大的提升。 对于石材背栓一拖二系统，通过采用齿形啮合的方式配合长条孔在对石材安装过程中进行垂向、纵向的微调；在横向上，通过滑块和滑槽、挂钩和挂件在滑槽长度方向即横向上的相对滑动，配合限位件的限位实现横向的微调固定；而在调节螺栓可对石材进行调平。因此可实现石材的三维调节，从而提高安装精度。 城乡建设部国家安全监管总局发布住房建〔2015〕38号文中明确规定医院门诊急诊楼和病房楼，不得在二层及以上采用玻璃幕墙。但医院项目需要大面的玻璃外墙保证通风和采光，如做普通铝合金窗，难以保证外立面简洁、通透的效果。通过对比普通铝合金窗系统，条形窗系统不仅降低了型材含量，还提高了结构稳定性，提升了外立面效果，提高了安装效率。 具体表现为：条形窗系统是由一樘樘的窗拼接而成，标准位置竖向采用铝合金竖龙骨，横向采用闭口铝合金横龙骨，横竖龙骨通过铝合金专用C型角码连接；两樘拼接位置采用类单元体的左右插接式，公母型材精准定位，安装方便；整窗组装好后，上下横梁通过螺钉与钢副框有效连接，便于安装。 根据预拼装图纸在地面将型材进行预拼装，大大提高了加工效率，同时提升了拼装精度；将拼装好的单元框架进行整体吊装，减少高空作业量，降低安全风险，提高施工效率；单元型材框安装完成后进行玻璃面板安装，玻璃根据排版编号，依次进行安装。 通过统计得出，条形窗系统窗框拼框安装效率为：平均每日每个工日安装为7~8樘，约90平方米。条形窗系统窗框安装（2人一组）效率为：平均每组每个工日安装为8~9樘，约115平方米。条形窗安装人工成本为103元/㎡，比同类型幕墙人工成本节省约15~18%。 石材背栓系统包括底座、上转换件、上连接件、下转换件和下连接件。底座包括腹板、上侧翼和下侧翼，腹板用于与外部横向龙骨连接，上侧翼和下侧翼分别连接于腹板远离横向龙骨一侧且。上转换件与上侧翼连接，其远离横向龙骨一侧向上凸设有滑块。上连接件通过背栓与外部上方石材的下部连接，上连接件朝向横向龙骨一侧设有与滑块相匹配的滑槽，滑块滑动连接于滑槽内。下转换件与下侧翼连接，其远离横向龙骨一侧设有挂钩。下连接件通过背栓与外部下方石材的上部连接，下连接件朝向横向龙骨一侧设有挂件，挂件挂于挂钩上。 此石材背栓系统，只需在分格缝处安装一道横向次龙骨，上方石材的下部和下方石材的上部都分别通过背栓连接在石材挂件上，相对常规背栓式石材，本系统节省了一道横向龙骨的安装，上方石材和下方石材共用一根龙骨，横向龙骨间距增大，相应降低了放线、加工、安装、焊接等安装精度要求，从而提高了安装效率和安装精度。 腹板和横向龙骨之间可通过垂向调节部连接，通过垂向调节部调节腹板和横向龙骨上下方向上的相对位置。垂向调节部包括垫板、垂向紧固件、长度方向为上下方向的垂向长条孔、沿上下方向排布的若干垂向齿牙。垂向紧固件依次穿设垫板、腹板和横向龙骨并将三者紧固连接。垂向紧固件可以在腹板上的垂向长条孔内移动，腹板上的若干垂向齿牙和垫板上的若干垂向齿牙可实现上下方向上的移动调整，而通过腹板和垫板上的齿形啮合来实现腹板和垫板的固定连接，进而实现腹板与横向龙骨的微调固定。 挂件板上还可设置调节螺栓，用于石材的调平。挂件板上具有与调节螺栓相匹配的螺纹通孔，且螺纹通孔的下端对准挂钩板的上表面，调节螺栓穿设螺纹通孔并与其螺纹连接，且调节螺栓的螺纹段长度大于螺纹通孔的长度。调节螺栓从上往下旋进螺纹通孔，调节螺栓伸进螺纹通孔还能从挂件板下方伸出抵住挂钩板上表面，调节螺栓逐渐旋进可逐渐抬高下连接件，从而抬高石材。因此，当石板左右不平时，可通过调节螺栓进行调平。 滑块和滑槽的滑动方向为滑槽的深度方向和长度方向，挂件和挂钩可沿滑槽的长度方向相对移动。如此，当石材通过背栓石材挂件与横向龙骨连接后，可以微调横向的位置。在下转换件上设置限位部，用于限制挂件挂钩的相对位移，从而可在石材调整到准确位置后进行横向位置的固定。 通过齿形啮合和长条孔来进行三维调节，通过底座、上转换件、上连接件、下转换件、下连接件的特殊设计，来实现分格缝处上方石材和下方石材共用一道横向龙骨，从而降本增效。相对于子母扣式的石材挂件，本系统可进行三维调节的幅度较大，同时也可以很大程度提高安装的便利性，可相对适应较大的安装误差，提高安装精度。 此项目采用的条窗系统不仅能有效规避房建标〔2015〕38号中的明文规定，同时还能满足外立面简洁性，通透效果的要求。此系统还可用于装配式施工，采用提前预制、模块化的拼装以及现场组装相结合的方式，以提升施工效率，降低工作量，同时保障尺寸精准度，避免浪费，且安装后的连接部位或衔接部位严丝合缝，使得质量可控。此项目所开发的条窗系统，现已申请实用新型专利。 在后疫情时代，健康管理的理念已经深入人心，可以预见的是国家的基础医疗行业会迎来新一轮的更新换代，医疗保健项目也将会日益增多。故此系统在医院类项目中将会拥有极大的用武之地。
