雙向扭曲面變曲率玻璃幕墻定位工藝淺析
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摘 要：隨著經濟的飛速發展以及城市的不斷擴建，裝飾裝修工程的問題逐漸被人們所關注，尤其是一些設計理念前衛、形象美觀的異性建筑走入人們的視線，本文就幕墻裝飾過程中對雙向扭曲面變曲率玻璃幕墻結構的定位方法及工藝進行剖析，為科學合理的裝修提供理論基礎，能夠推動建筑裝飾行業的發展。
關鍵詞：異性建筑;雙向扭曲面;玻璃幕墻
1 引言
隨著時代的進步、科技的發展，大眾的審美觀念已發生完全改觀。大型公共建筑傳統的規規矩矩的外幕墻造型已不能獲得大眾青睞，相反，幕墻設計正在向著曲線、曲面、雙曲面、甚至多曲面方向發展，于此同時幕墻施工工藝也必須獲得同等的技術改進，它在幕墻裝飾過程中顯得尤為重要。
2 簡介
雙向扭曲面變曲率玻璃幕墻適用于各種球面、雙曲面、雙向扭轉曲面變曲率等曲面玻璃幕墻工程安裝施工，尤其適用于不規則、變曲率曲面玻璃幕墻的施工。使用“兩點一線、兩層控制”雙向彎曲龍骨定位技術，配合Rhino模型及全站儀實不規則彎曲龍骨的精確定位通，過三維模型進行放樣，指導材料加工，實行材料計劃100%工廠加工開發新型簡易測量工具，并進行龍骨安裝及玻璃尺寸校核，保證龍骨、面材的安裝精準度。
3 工藝原理
引入BIM技術，通過建立、調整幕墻三維模型，指導現場施工。通過對結構復測，將主體結構特征坐標點數據輸入Rhino三維模型中，對雙向扭曲面變曲率玻璃幕墻進行微調，降低異形玻璃及曲面玻璃的級別，實現復雜曲面向簡單曲面的轉換;通過三維模型分析各個復雜安裝節點，實現對復雜龍骨節點、玻璃安裝節點的施工指導。
運用“兩點一線、兩層控制”雙向扭曲龍骨定位技術。從Rhino三維模型提取幕墻特征點及龍骨特征點坐標，運用“兩點一線、兩層控制”技術配合全站儀進行放線，實現對變曲率曲面玻璃幕墻中不平行三維空間龍骨的精確定位。
通過Rhino的曲面造型優勢進行雙向彎曲龍骨及異型變曲率玻璃的材料計劃編制，并用來指導材料加工，提高幕墻構件精度。
4 定位流程
由幕墻設計師根據模型草圖、建筑施工圖進行三維模型的深化：添加主體結構樓板、混凝土邊梁等主體結構信息，明確模型中板塊分格。
根據已完成模型，提取出幕墻各陰陽角、平立面轉折點等特征點的坐標值，并通過對別幕墻節點圖，反推出主體結構各特征點的理論值。
4.1 結構復測
為減少因主體結構施工偏差而引起的幕墻施工偏差，提前預見并處理可能的發生的幕墻施工偏差，需對主體結構進行復測。復測內容包括層高、轉折點平面坐標等。
以主體結構施工圖、幕墻建筑平面圖為依據，以從模型中選取的特征點為目標，通過全站儀對主體結構進行復測并統計各特征點的主體結構數據。
4.2 幕墻外殼三維模型建調整
將結構復測獲得的結構轉折點數據導入到Rhino等三維模型中并針對以下內容進行檢查：
?。?）檢查理論數據與復測數據的差值。
?。?）現場實際結構情況與三維模型中通過幕墻外殼反推的主體結構進行平面位置偏差對比。
?。?）現場實際結構情況與三維模型中通過幕墻外殼反推的主體結構進行立面位置偏差對比。
?。?）現場實際結構情況與三維模型中通過幕墻外殼進行操作空間偏差對比。
通過以上內容的檢查，在不改變整體外立面效果的前提下，對現場主體結構與三維模型不符合的點進行調整。
通過模型調整，盡量達到以下效果：
?。?）幕墻龍骨結構與主體結構相符，不需要切割龍骨或對主體結構進行剔鑿調整。
?。?）幕墻分格盡可能的滿足現場主體結構層高，同時玻璃板塊規格種類盡可能的少。
?。?）幕墻與主體結構件保證安全及可操作空間的情況下，距離盡可能的小。
4.3 三維模型確認、幕墻各構件生成
根據已調整完成的三維模型，運用三維軟件自身技術能力，生成幕墻各種構件;主要明確以下內容：
?。?）幕墻龍骨與主體結構間位置關系：明確埋件位置、轉接件長度、可操作空間。
（2）幕墻曲面交接劇烈處龍骨間位置關系：龍骨間相互關系，安裝節點、龍骨安裝順序。
?。?）幕墻曲面交接劇烈處玻璃間位置關系：玻璃種類、玻璃固定方式、陰陽角玻璃安裝固定節點及安裝順序。
通過構件生成，預見并明確各個幕墻施工節點施工內容。
4.4 分析施工可行性
三維建筑模型細化完成后，由項目總工組織技術、施工、設計、材料、商務等項目管理人員以及勞務隊班組長、技術骨干等施工人員召開施工技術討論會。
會議過程針對轉接件安裝、交叉龍骨焊接、錯位龍骨安裝、異形玻璃固定等主要節點，逐條分析施工可行性、施工質量保證情況、施工難易程度、施工缺陷等，做到在項目管理層面以及施工層面，從上而下的技術確認與工藝統一。
同時，對施工方案的操作安全程度、經濟狀況進行討論，探討降低施工成本的可能性。在開始施工前盡量形成技術、商務、安全、質量等各方面都認可的施工工藝。
4.5 三維建筑模型的利用
提取龍骨數據、獲取龍骨定位坐標：模型確認后，在樓層標高位置（結構標高位置）切割幕墻三維模型，取得截面圖;在CAD中將幕墻輪廓線內偏移2次，以偏移距離500mm左右為宜（偏移線需落在結構面上，且總偏移距離控制在1000mm左右為宜，便于控制精度）;最后沿幕墻分格分別繪制各幕墻分格點處的垂線，此線計為龍骨中心線。取得中心線與內偏移線坐標，備用。
提取彎曲玻璃加工計劃：選取已經生成的玻璃板塊模型，根據玻璃配置以及與玻璃加工廠溝通的結果繪制玻璃加工圖。
4.6 三維測量放線
根據三維模型提供數據在現場放樣1000mm水平線、幕墻輪廓內縮1000mm線和幕墻輪廓內縮500mm線的控制點。
在每層的最外圍主體結構柱放樣1000mm水平標高線線，并做好水準標記，確定樓板±0平面;
在樓板±0平面上，根據三維模型及CAD提供的龍骨數據，利用全站儀沿幕墻縫垂直方向，離玻璃完成面線1000mm和500mm處定點A1～Ax和點B1～Bx。
將Ax與Bx連線，既為豎龍骨中心線，通過幕墻施工節點中玻璃厚度、豎龍骨厚度，可以推導出豎龍骨邊緣與Bx點的距離。
根據測量放線后確定的錨固位置，校測預埋件位置并做好檢查記錄。對漏放的埋件及偏位的埋件采用化學毛雙固定后置埋件方式補全。對預埋件被混凝土覆蓋的進行剔除覆蓋層處理，并將生銹預的埋件進行打磨。
5 結束語
此項工藝解決了變曲率雙曲面玻璃幕墻施工精準度不易控制難題，提高了施工效率， 科學的施工工藝有效的減少了施工人員的投入，節省了人力、縮短了工期設計、計劃、施工三階段嚴格的三維定位，提高了幕墻構件安裝精度，保證施工質量。
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