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超高建筑幕墙的设计要点

 超高建筑幕墙的设计要点、装饰协会的专家、上海环球顾问、广州西塔的技术顾问席时葭先生介绍：

    今天我要讲的题目是《中国超高建筑幕墙的设计要点》，这个题目是一个非常大的题目，根本不可能在90分钟里面讲完，我尽我的努力，能够把精彩的内容奉献给各位。

    去年的4月和去年的8月分别在西安和长沙，我们协会举行了2次讲座，题目也是《超高层单元式幕墙的设计要点》，在西安讲了2天，在长沙讲了1天，基本上还只是讲了轮廓，今天的时间实在是很紧凑，但是我们协会的秘书长也是我们协会的专家组组长宋总给我的电话邀请是这样说的：“在短的时间里面能够把复杂和深奥的问题讲清楚的那才是精彩，那才是水平。”我将努力地实践之。

    这个题目去年我讲的是以上海环球金融中心为背景案例，去年是4、8月份2次，那时候上海环球金融中心还没有竣工。今年的5月30号，上海环球金融中心已经顺利竣工，所以我在本次的演讲过程中肯定会对上海环球金融中心明框的单元玻璃幕墙有一个很好的回顾和总结。今年的4月1日我已经签约广州珠江新城广州西塔幕墙技术顾问，从4月1号到现在正好是3个月，所以我今天给各位带来的第二个案例就是在广州西塔工作了3个月的一些基本情况。从这2个案例里面引出一些设计的要点。接下来请允许我对这两个幕墙铝单板工程作一个简单的介绍：

    上海环球金融中心是日本的森大厦株式会社全日资80亿投资，492米幕墙高度，堪称已竣工的世界超高的明框玻璃幕墙，我在这里有两个定语，第 一个定语是“已竣工的”，还没有竣工的比这个高得多的有的是。第二个是“明框、单元体、玻璃幕”。有的设计师可能就提出来了，台北的101建筑高度是508，他也是明框、也是玻璃幕、也是单元体。玻璃幕的高度是450米，上面有一根旗杆58米，所以上海环球金融中心的单元体的玻璃幕它的高度也是建筑高度，也是屋顶高度，所以他是现在世界上已竣工的超高的幕墙，一共是10万平米，1万个铝单板玻璃单元板块，尽管在建筑立面上有颇多争议，但是不失为一个精彩的设计。原来中标的时候是德国的一家公司，后来到施工的是意大利的巴马斯伊利萨全资收购，他们意大利帕马斯伊利萨非常NB，他有一句话是“世界上所有的标志性建筑必须我干”，尽管是盖特纳中标了，他把盖特纳全额收购，所以在履行合同的时候是意大利人做的。所以从体量上、从建筑造型上不管怎么样还是一个有名的建筑。

    下面我简单介绍一下广州的西塔，他的建筑设计师是英国的卫尔金森，103层，广州的西塔是圆弧三角形，并且在立面上来讲是便捷面，所以几何形上相当复杂，建筑面积28万平方米。他这个工程显著的特点也就是说他即将产生一个新的世界纪录，尽管他的玻璃幕是432米，但是他是全隐单隐体的玻璃幕，全部是用结构胶来完成的这么一个玻璃幕，我刚才说到为什么说是世界的一个新的记录的诞生，现在目前已经竣工的已经在我们这个星球上存在的隐框的玻璃幕是美国纽约的华达时代广场，他是229米，我们的广州西塔是432米，几乎翻了一倍，常识和逻辑告诉我们，这个难度不是增加一倍，晚上的专题沙龙我会仔细地来讲。

    这个工程里面，我在里面工作了3个月以来我们做了三件事：第 一，所有的设计方案在一个月里面我们搞定了；第二，国标和美标同时符合做的21项，我们一次通过。在做四性实验，实际上是五性实验，他加了一个冲击实验，在这个五性实验当中我们感到非常欣慰的就是我们当中用的结构胶是我们的民族品牌，白云的高性能SS922，在给国际品牌极力竞争当中他胜出了，在9.24千帕的高风压的情况下安然无恙，这是我们取得的第 一个成果。

    第二，单元体幕墙的水密性比较脆弱，金粤公司在里面设计，我作为业主也是提出指导性的意见，他们是排堵结合，以堵为主的水密性理念，经过三次平面外的位移，又做三次的水密性，以及美国标准的动风压的水密性实验能够做到滴水不漏。所以在这四性实验里面区别了这么两个结果，我们可以庄严地向世界宣布，这个系统，西塔的单元体隐框玻璃幕的系统是成立的，是可靠的。我在这里面还用了一点心机，在现场我们设计了很精巧也符合热工要求安全甲，得到了化工院何院士的认可，也得到的建筑设计方英国的卫尔金森的同意，但是我们在做四性实验的时候，我们就撤去了安全甲100%就由我们民族品牌的白云结构胶，在达到9.24极端高风压的情况下，也就是我们平时说的P1、P2、P3都通过了，在做P4安全性、破坏性实验的时候也是很好的。

    第三，三个月来，在5月29号成功地挂上了第 一块单元板块，上海环球金融中心06年的4月16号下午2点半挂第 一块单元板块，那个是由外国人弄的，是意大利人弄的，08年5月29号我让他们算了一个黄道吉日，他们也非常认真地去算了，也请高人算出来黄道吉日，是在11—12点期间，果然很顺利，挂完以后倾盆大雨，据说广州人对雨非常喜欢，雨是水，水就是财。

    所以我想今天我讲的这个设计要点基本上以这两个案例，一个是明框的，也即将是一个突破纪录。这两个案例为背景来介绍我的一些观点。

    设计的第 一个要点，高层和超高层以及超超高层的外围建筑，其外围护结构必须采用玻璃幕墙，有的设计师问到：“老席你说的话是不是太武断”，我想先从理论上说一下这个问题，300、400、500米以上的超高层建筑，其外围维护结构就不能够采用其他的建筑形式，只能采用幕墙形式，只能采用玻璃幕墙的形式。这必然就有我们幕墙设计师的作品在里面，为什么？我从两方面来讲。高层建筑、超高层他采用玻璃幕墙这是建筑师所青睐的，也是一个城市、一个地区的地标性建筑所需要的，因为玻璃幕墙富有靓丽、新颖，富有时代气息，它是一个构筑一个地区整个城市天际线所必须的。因为这么一些高层和超高层建筑，要构筑一个城市的天际线必须具有时代的气息、时代的特征，必须会受到建筑师的青睐。这是必须得到社会的认可，这是一方面。

    另一方面，高层建筑和超高层的自重要求就决定了这个问题的关键，举一个例子，上海环球金融中心492米高，101层，他的总重量我粗略算了一下有80万吨，就是万吨巨轮80艘的概念，这里面包括主体结构、钢结构，包括现在的玻璃幕、内外装修以及所有的设备，和将来人在里面活动的荷载是80万吨。但是上海浦东的陆家嘴可以说在整个上海全部都是软土地，也就是说几千年以前、几百年以前是大海是冲积平原，上海环球金融中心是靠什么呢？2346吨700毫米的钢管桩，在塔楼部分打到78米，在群房部分打到42米，当然中间有4米厚的打底板，这是减小压强的，因为总的压力是80万吨，这是不会变的，不管是78米还是42米，离开上海底下的岩基还非常遥远，上海过去是一个海，它的岩基实际上是海底，如果说我们上海环球金融中心不采用玻璃幕墙，还要增加几十万吨呢？我算了一下要增加30—40万吨。现在玻璃幕的重量是多少呢？0.5万吨，5千吨。这些粗略的数字就可以让我们认知到在高层、超高层，特别是超高层里面，其外维护必须采用玻璃幕墙，没有第二条路可走，这就给幕墙设计师在高层和超高层建筑设计里面提供了广阔的天地。

    我这里面稍微可以展开说一下，过去有一些舆论上说玻璃幕墙有一些负面的报道、负面的舆论，什么不节能、不安全、不环保等等，我想随着新技术、新材料不断地推出和应用，这些问题都可以得到解决，而且可以解决得很好。玻璃幕墙可以采用多种环保、隔热的配置来做到建设部要求的节地、节能、节水、节材的“四节”要求，我非常欣喜地看到6月20号上海环球金融中心和上海金茂大厦边上也就是说上海中心，这个方案已经正式确定。是美国Gensler公司与同济大学建筑设计研究院将进行“龙型”方案，英国的“水方案”淡出了，但是回顾这3、5年来在上海中心所做的20几个初步方案里面，每一个都是玻璃幕墙做外围围护结构，现在上海中心已经开始试打桩了，580米118层，但是这个高度是不确定的，可能也是学了人家一招，这个高度是在变化的。但是方案已定，也将诞生一个新的中华第 一高楼。

    我们再可以看得远一点，广州西塔的东面今年年底要开始广州东塔，肯定也是玻璃幕墙，方案都已经定了。在我们深圳地边上现在已经开通的京基蔡屋围98层，439米，全部是玻璃幕墙。昨天我到工地上去看了，因为我是里面的副总监。将来在我们的环渤海地区天津所诞生的117，方案已经定下来了，也全部是玻璃幕墙，以及将来深圳可能诞生的118层，以及沈阳的御景、大连的御景都是400米以上的高层，所有的方案都已经确定，全部是玻璃幕作外维护结构。

    关于这个论点我想讲两条理论，讲那么多案例的证明得出来两个结论：第 一，高层、超高层建筑他的建筑外维护必须也必然采用玻璃幕。第二，高层、超高层的建筑采用玻璃幕这是肯定的，但是他必须是单元体的玻璃幕。单元体幕墙有两大优点：第 一是工厂化加工，制造的精度非常高，所有复杂的几何形状都可以放在一个单元板块里面，复杂的问题放在工厂化解决，这是一个单元体幕墙设计的一个理念，所以他是工厂化加工的，进度高。第二个好处，美国人在上个世纪30年代发明单元体的时候他的根本原因就是工期太短，10个月的时间要做一个摩天大楼，来不及怎么办？单元体。它根本的动因就是它的安装进度、加工进度特别快。他可以跟主体结构同步进行，上海环球金融中心当主体结构进行到16层的时候他6层已经开始挂单元板块，然后是步步紧跟，在有的节点上他吊挂的速度超过他的主体结构，为什么？当主体结构79层要换核心筒的时候，就是进混凝土的核心筒要换成全钢结构的核心筒有一个转换的结果，以及里面3台的内服的塔吊要搬到外面悬吊的塔吊的时候主体结构比较满，但是这个时候单元体的安装的速度明显超过主体结构的上升速度。广州西塔也是同样的，2、30层的时候5月29号已经挂第 一块单元板块，这是构件式是目前所不能办到的，构件式目前必须在主体结构做成以后把竖框装上再把横框搭上，然后再挂玻璃板块。所以高层、超高层的建筑，必须采用玻璃幕墙，必须采用单元体的玻璃幕墙。西塔现在可以是在4层开始安装，在第 一个设备层的时候也就是避难层的时候14层的时候他可以开辟第二个作业面，到39层的时候他又可以开一个作业面开始吊挂。所以他完全可以赶和超过主体结构的进度，这样大大缩短了玻璃幕墙的施工工期，也就大大缩短了整个建筑的施工周期。

    第三，单元体幕墙的设计的难点和要害在于水密性，单元体安装的时候是由单元板块左右上下插接而成，因此单元板块的上下左右它的公母槽插接密封来构筑有效的等压舱，后面的气路顶住前面的水路，这是我们设计单元体的时候经常说一句话，水路和气路清晰，为什么说单元体幕墙他的水密性是要害是比较脆弱的呢？因为铝单板单元体的插接过程当中他的加工、制作、安装、吊装过程当中，特别是他的关键的十字头封堵的那个地方，那个地方的设计是否到位、操作是否到位就决定了它的等压舱构筑是否到位。他跟构件式不一样，构件式是拿胶把玻璃板块和密封板块密封起来，无论是明框还是隐框。单元体不能那么做，只能靠公母槽的插接，公母槽的插接里面是依靠胶条来密封，所以等压舱的设计成为我们单元体幕墙设计的核心和关键。全国三大的检测中心，北京的中国建科院的、上海建科院和广东建科院的，每年要做成百上千趟的单元体的四性实验，强度和钢度一般不会出问题，出问题就在水密性。

    今天早上吃早饭的时候我听到一个非常不幸的消息，我们国内一个大公司在国外施工的一个大项目水密性没过关，已经停下来了。这个大公司和这个非常有名的大楼我们暂且不说，什么原因？水密性不过关，停工了。所以单元体幕墙的设计他的关键、他的核心是水密性，我在上海，但是我非常不幸地给大家报道，我们心目中的幕墙经典之作——上海的金茂大厦是漏了，我为什么有把握？因为他们请过我去做过漏。他们还有意请我当他们的维修专家，现在北京的一个幕墙铝单板的维修公司正在洽谈，上海陆家嘴的中银大厦，他是一个椭圆形，底下有两个大斜面，就在斜面和椭圆体的一条相关线的地方是漏的，是德国的盖特纳制作的。没有把复杂的问题放到铝单板工厂里面来解决，在这条相关线上没有给他构筑一个独立的单元体，这是问题的核心。

    单元体幕墙漏了以后是娘胎里带的，是死症，也可以说是癌症，没有办法。只能是头痛医头脚痛医脚，打上胶，管上一年半载。因为单元体之间他要接受层间位移，他要接受风荷载，他要接受温变，两块单元体之间他是要动的，你给它弄死了没有用的，它不听话的，总要把胶撕裂的。所以单元体设计的关键，我请在座的各位设计师把我们的注意力集中到水密性上，集中到十字头封堵上，上海环球金融中心我在那边工作3年，我的注意力全部集中在这个地方。到现在为止和在施工当中多次的淋水实验和狂风暴雨，基本上现在还是滴水不漏，但是我保不齐3年、5年以后会滴水不漏，但是这个单元体在四性实验当中能够做到滴水不漏也是相当不容易的所以刚才我给各位设计师报告的广州西塔的四性实验一次通过是难能可贵的，他的设计理念正好给上海环球金融中心是两个理念，上海环球金融中心他的水密性的理念是排堵结合以排为主，他是外排水，外排水可能会带来内横凹，但是帕马斯和盖特纳的日本的伊东昭恒先生上面设计了一个非常漂亮的装饰带，上面设计了滴水楼，这个问题得到了解决，他的排水槽大到5公分，低到3公分，他很害怕，这个水我让它进去，进去我让它出来得更快，他是排堵相结合，以排为主。我们的西塔的理念是排堵结合，以堵为主。他前面设计了三道，现在看来这两个理念都有成功的可能。

    第三个论点，怎么来组织排水，怎么来构筑等压舱？这里面就容不得我在这么短的时间里面给各位报告，好在晚上还有沙龙，我们可以互动交流。但是我想在这里抱歉地跟各位说，很精髓的东西这是人家的知识产权，很核心的问题我想应该得到尊重，理念可以交流，具体的做法，特的水墙怎么形成，气墙怎么形成，我想这个应该给各位设计师留下充分的遐想空间。

    第四，单元体幕墙设计的精髓是什么？就是把复杂的问题简单化，把所有的难点放到工厂化解决，这是幕墙设计师的看家本事所在。什么意思？我举例说明，上海环球金融中心在13层以下是一个方形，75米方的，从13层以下分别从东北角和东南角的对角线方向往上收缩，这样产生了四条变形缝，135度，难处理的是什么呢？就是这条变形缝，我在这里提醒我们的幕墙设计师，遇到单元体的时候你们一定要把复杂难做的问题放到一个单元体里面。是一个特定的单元体，这个单元体再难做，它的几何形状、几何尺寸再难搞，我们把它在工厂里面搞定了。到了现在就是给其他的标准板块同样的吊挂，一次成型。千万不要把单元板块再接缝这个地方收拢，你死定了，你肯定死定了，第 一，现场你安装条件、现场的主体结构肯定有误差，你在那个地方你只有上海有话“功亏一篑”。广州的西塔也是这样的，原辅三角形，大圆弧是50，还有一个小圆弧，立面上又是一个纺锤体，怎么办？大圆弧、小圆弧采用标准板块，当中所有的变化用调整隔来解决。我只能讲到这里为止，再讲下去就是人家的知识产权了。就是把复杂的问题放再一块单元板块里面，把复杂的问题、艰难的问题放在工厂化里面解决，把它搞定。不管是几何尺寸、不管是几何形状，我们都要做到这一点，这样才能玩得赢。

    第五，单元体幕墙板块在设计的时候一定要考虑抗震防滑脱机构，日本是一个多地震的国家，上海环球金融中心帕马斯设计的第 一批单元板，他做四性实验也好、五性实验也好、上地震实验台也好，他一定要拿到日本去做，花了25万美金，相当于当时的比价是200万人民币，第 一次做下来他的板块会滑脱的，当地震荷载加上去以后他的板块会跳出来。因为单元体的板块都是在现场吊挂的，所以他们从那一次实验以后就在那个板块上专门加了定位块，而且还加了防滑脱设块进行防滑脱设计。四川的汶川大地震造成了这么大的伤害，数十万人的死亡，几十万人受伤，倒塌的房屋是数以千计万，但是我在中央电视台看到有一所小学五层楼的中间的楼梯间的休息平台，上面的玻璃幕墙没有垮。刘汉希望小学，幕墙没有垮，明年这个课题由龙老师专门来讲。（更多幕墙铝单板信息浏览公司网站 ）

超高建筑幕墙的设计要点（下）

    在我们幕墙行业里面专门有一个要求，就是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。作为我们单元体幕墙和构件式幕墙的本质区别在时间？本质的区别是我们在现场是吊挂的，构件式是他的立体或者是立柱通过钢的转接件用螺栓和后面的埋件直接埋起来的，只要中间的主体结构不垮，只要中间的转接件连接有效，再加上里面设计的时候有众多的弹性变形的吸收量，构件式幕墙在抗震性能上理应比单元体要好，过去有一个错觉，就是单元体上下左右相互插接的，好像他一块单元板块不会出来，但是各位忘记了一个事情，当地震来临的时候，地震所传递给主体结构的是这栋楼的全方位的或者是三个方向的位移，X、Y、Z三个方向的位移。也就是说整个幕墙上面的所有立面的单元板块它有可能全部飞出来，一般人想说你上面的插着，下面的是左右相插，但是你地震来临的时候你整个是一栋楼它在上下左右的晃动，就有可能全部出来。但是在这一点上非常遗憾的，就是我们国内的大量的单元体幕墙在吊挂设计上没有考虑防滑脱机构，我可以非常肯定地说，我可以非常自信地说，我也可以非常负责任地说，因为我今年经历了7、8个单元体幕墙在北京、在上海、在广州做的，分别各个大公司做的单元体上面都没有加防滑脱机构。应该说，这是一个非常恐怖的现象，就是有可能这个高层可操作件主体结构没有垮塌而单元板块甩出来了。

    我在这两个工地非常有幸地，上海环球金融中心日本人是抗震意识非常强的一个民族，在施工图纸前他就明确地指示，经过那一次的地震台实验以后他是必须加上的，很好。广州西塔也是在我上一次在长沙讲课的时候他们有一位西塔的主设计师，上次3月17号我去开会的时候，他说“席老师我是你的学生，去年8月份我去听你的课，听课以后我们在投标的过程当中都用到了，后在西塔的中标过程当中起到了重要的作用。”他们的防滑脱机构可以说用他们邓总的话来说，就是“站在巨人的肩人又进了一步”。他们多次地去过上海环球金融中心跟我切磋，他们的幕墙铝单板设计方案确实高于帕马斯。

    第六，超高层的单元体幕墙的设计一定要考虑施工期间和竣工以后的防火封堵。单元体幕墙和构件式有明显不同的氛围，构件式他是框架先上去，然后再把面板上去，他构筑能够引起烟囱效应的时间非常短，构件式先是框架上去，框架上去等于是敞开的，没有围护，到要装玻璃板块的时候他形成里面层间的或者是筑边的防间的烟囱效应的时候非常端，但是单元体不同，单元体是框架和面板在工厂化里面就已经形成了，等到他把这一层的单元体挂完，层间的防火封堵和筑边的防火封堵必须马上成就，这里面我们有成功的经验和失败的教训。

    我想稍微展开一下把这两个案例告诉各位，因为消防安全责任重于泰山，在我们的幕墙设计里面这是极为重要的一个环节，希望各位能够把持住。我举两个案例：

    去年的8月14号下午16：35，上海环球金融中心东北角的观光电梯发生大火，从下午的16：35烧到17：45，70分钟，6：10互联网上美国之音、法国之音都开始报道了，18：10都已经有环球塔上冒烟的照片了，我当时在现场。是日本的奥帝斯的电梯在里面搭设的200多层的覆踏板他要安装高速电梯的轨道，有焊接作业，没有用接火兜来接操作，引燃了底下的包装纸，然后把200多层的覆踏板全部烧毁，把里面的钢结构都烧红，把里面高强度的混凝土都烧到起翘。但是不幸中的大幸，在里面作业的3500—5000人，无一伤亡，得益于什么呢？得益于意大利帕马斯做的观光电梯的前面的单元屏幕墙，边上有纵向的筑边防火封堵做得非常到位。镀锌钢板我们的货载规定是1.5他做3，30度折边打防火胶之前经过认真地清理，用湿的刷子刷过，等它干了以后打防火胶。但是防火胶是不防水的，在施工的过程当中防火胶可能遇到淋水，所以我们要求在防火胶的外面再加上耐火胶，因为这个镀锌钢板都是经过剪的，它的横断面已经没有镀锌的，要生锈的，所以要把这个没有锌层的镀面包裹起来，还要把防火胶保护起来。在70分钟大火的考验下，火被阻燃了，浓烟没有得到弥漫。要是在那个状态下，里面的内装精装铝单板已经开始了，如果说大火蔓延如果死伤了几百人于上千人那是很容易的，因为那个时候一个是浓烟的窒息死亡，另外一个是踩踏的死亡。那样的一个大火在里面工作的很多民工弟兄一点都不知道，还在里面作业，靠什么就是靠防火封堵做得到位。当然肇事者3个人坐牢了，损失4千万，但是幕墙这一块非但免责还得到了上海消防局的表扬。这是一个典型的案例。

    还有个失败的案例，大连有一栋楼26层，去年的5月20号他的幕墙已经全部做完，里面的层间的防火封堵一定没有施工，或者说是没有到位。一场大火全部烧完了。所以说单元

体幕墙的设计里面防火封堵的工作重要，不仅涉及到竣工以后的安全运行，还是我们施工期间的保护神。

    第七，单元体玻璃幕墙公母槽插接的深度请各位设计师应该考虑诸多因素，一般认为公母槽的插接功能就是隐身等压舱，这无疑是正确的，但这是不完整的。超高层在风荷载的作用下，因为任何建筑风荷载的承受或者是传递，第 一道关就是玻璃幕，如果你采用玻璃幕的话。风荷载通过谁传递到主体结构的？是玻璃幕。超高层建筑在风荷载的作用下他会产生合理的和正常的摇摆，就像上海环球金融中心他是摇摆三次以后里面的风阻仪器开始工作，肯定要摇摆，如果是一个500米、400米这样的高层建筑，如果在风荷载的作用下一点摇摆都没有的话这一栋楼就非常危险了，他完全是钢性的。这些风荷载传递给主体结构，而主体结构所产生的摇摆反过来肯定要传递给我们的单元体。这些单元体肯定要发生层间位移。刚才我也说到单元体在吊挂以后、在调整以后是会动的，这些位移依靠谁来吸收？在构件式的幕墙里面他的位移依靠什么呢？依靠玻璃板块和框架之间以及当中我们构件的弹性黏结这一部分。单元体的面板和铝的框架结构是组成一体的，他是一个单元。这些位移只能是由插接槽来吸收。第二，温度的变化，单元体和主题的结构完全不一样，这些温变的应力依靠谁来吸收？也是只有依靠公母槽来吸收。第三，单元体幕墙在生产加工过程当中它必然会产生一些国家标准所允许的误差，直线方向1毫米、对角线方向3毫米。

  我们单元体在安装过程当中也可能产生同向发展的接力误差。另一方面主体结构或者是钢结构或者是混凝土结构，他在引成的过程当中也会产生误差，这些误差也需要我们单元体的玻璃幕墙来包含、来吸收、来买单。第四，刚才我说了，当地震来临的时候，建筑主体结构的三个方向的位移，旋转、扭等等都要传递给玻璃幕墙，这些位移和扭转也是需要单位板块的公母插接槽来吸收。后一条可能是各位没有想到的。

    像上海环球金融中心和广州西塔这样的超高层的摩天大楼，在他总重和总的荷载包括里面的设备，荷载的压力下他是会发生层间压缩的，这是构件式幕墙或者是在其他的建筑里面不会发生的事情，但是在我们这样高层摩天大楼里面都已经发生了。尽管上海环球金融中心他的受力主要的柱子是当中的核心筒，70公分后的净芯混凝土，里面是钢板，外面是混凝土，四个角是净芯柱对角线7米的厚，但是还是发生了层间压缩。他的标准层高是4.2米，当楼建成的时候再去测量他的5、6、7、8层都压缩了，压缩了4—5毫米。但是我们的单元板块挂在主体的外面，我们根据101国家标准规定的我们的幕墙跟主体结构允许有一定的变形，我们不能够受主体结构的荷载的。也就是说我们的单元板块不能压缩的，我们的单元板块当时加工的时候还是4.2米，层间压缩发生了以后这个4—5毫米谁来吸收，谁来买单？如果说我的幕墙设计师不考虑到这一点，你的单元板块挂上去挂到层间压缩天然地发生了、合理地发生了，谁也没办法。你的板块就变成什么？你的板块就不是鼓肚子就是凹下去了，就要产生破损。这一点就是单元体幕墙的公母插接槽搭接区的深度，希望各位能够考虑这个方面的问题。

  第八，超高层建筑单元板块的幕墙设计要点第 一，要考虑在施工期间和竣工以后的板块的维修和更换，这是一个非常非常难的问题。单元板块在安装的过程当中是左右插接和上下插接，他的安装过程肯定是从低层到高层发展，一直到顶部。这还带来了一个问题，在安装过程当中，如果说哪一块面板坏了，因为这是很难避免的，去年的5月7日上海环球金融中心上面的塔吊那个女同志，照理来说应该先提升然后再收那个杆，哪天晚上也许她心情不好，钢结构起吊收杆和提升同时进行，从37层—64层的地方，把外面的装饰条和、玻璃和里面的单元板块的框架大规模地撞坏了，怎么办？当时日本人提出来的索赔2个亿，把这位女士都吓昏了，她也不知道怎么回事又收杆又提升，你想钢结构撞到玻璃幕墙上那就完蛋了，在西北角。像这样的东西怎么来维修？他左右上下都插接的，玻璃板块的更换还可以，虽然是明框但是可以把扣条的装饰条重新换，他们的装饰条是很贵的，上海环球金融中心所有的构件都是国产的，就这一根装饰条是日本进口的，他不放心，一定要自己进口。但是框架坏了怎么办？有的说我把它锯下来，可以，拆除还有一定的可能。要把新的换上去怎么换？我这把个题目留给各位建筑师，我们晚上再讲。我肯定有办法，而且已经办到了。有的人说是临装，可以临装，但是你不能把他的单元体的等压舱系统搞死了，上海曾经有这样的单元体竣工以后换一块玻璃10万块钱，业主不干了，说换一块玻璃要10万啊？又找一家大公司，20万。我们是用正规设备给你下去的，我们不是蜘蛛人，现在已经开到有25万的，换一块玻璃。所以请各位建筑师在设计单元体的时候要考虑到单元体维护和更换的方向性，还要保证单元体的系统能够存活，你把它搞死了你不算本事。这一点我想到现在世界各地都没有好的办法，都没有锦囊妙计，这个问题在日本也好、在意大利也好、在德国或者是美国都很难办，单元体的维护和更换很难，特别是更换。大家可以想象一下，左右上下都是插接的，你怎么把它拿出来？我把它锯掉，锯掉可以啊，一点点拿出来，但是怎么装上？当然有办法，智者见智仁者见仁，是有办法，但是说实在的，到现在目前为止都是有瑕疵都是有提高空间的办法，还需要进一步的探讨。

    第九，每一栋高层在当地都是一个标志性的建筑，白天和晚上的立面形象和效果都是有巨大的社会影响，出彩不出彩就看我们的玻璃幕墙了，所以我们优秀的幕墙设计师不单单要考虑白天的立面效果，还应该晚间的灯光照明，也就是我们平常说的LED，很多建筑，很多幕墙作为外围护结构的白天不怎么好看，晚上好看，水立方我白天没有去过，晚上我去过了，听说水立方晚上比白天好看。上海的东外滩、西外滩、北外滩、南外滩，那些建筑确确实实晚上的灯光设计比白天漂亮，特别是像台资的阿诺娜，包括我们的东方明珠，包括我们的经贸，这里面就要求我们的幕墙设计师在设计幕墙的时候一定要考虑灯光照明和航空警示，因为你是超高层建筑。这些所谓的考虑并不是简单的，他所有的线路、所有的发光源都要在你的单元体里面解决。不可以像过去一样，现在市里面的灯光工程师来了，所有的线和灯都挂在外面，不可以的，所有的发光体都必须在你的幕墙里面，这就给我们的幕墙设计师提出了对电、对灯光这方面的知识的拓展。要给搞灯光的人连锁设计，给航空警示灯的设计在上海专门有一个部门进行审核，航空警示灯也要含到幕墙里面。这是和边界外围的一些结合。

    幕墙人家说是装得起用不起，为什么？它要洗脸、要洗澡，就是要擦窗机，这些擦窗机的安装和设计都要跟幕墙结合起来，上海环球金融中心和广州西塔都是放在设备层里面的，但是这个擦窗机从室内到室外有一个行动的轨迹，这个地方的单元体要能够打开，你打开了才能把这个擦窗机弄出去啊，上海环球金融中心是64块，他的擦窗机要保证10万平方米，1万个单元板块，4万块玻璃，每块玻璃和装饰条都要能够擦到。每一个擦窗机它的进出都要经过我们的单元板块，出的时候要出得去，进来的时候我们门要关上。而且关上了以后不能漏雨，你说我这个擦窗机出去以后漏雨漏得一塌糊涂，那这个不算本事。因为你目前肯定要擦窗的、要洗脸的，不能像低层的或者是多层的，或者是现在的高层一样拿一个蜘蛛人一个绳一挂就在上面擦了，那恐怕不行吧。那这10万平米的安全，500米的高空绳子掉下来怎么办？不可能的，必须要有擦窗机，擦窗机就必须经过我们的幕墙单元体，我们的单元体必须要有滑动的机构和关上的机构，这些机构不能漏雨。

    第十，这个题目很难，但是我们的幕墙设计师将来在高层的设计过程当中一定会遇到。我这个题目可以写一篇论文，也可以出一本著作，这个题目实在是太大了。我在这里只能说一点皮毛而已，说一点基本概念，基本概念都提不上。《高层建筑的风环境的研究和风荷载的确定》，这个题目实在太大了，我只能简单地说。

    超高层的风荷载研究这是一个世界的课题，超高层建筑的玻璃幕墙面板上的风荷载的分布状态，它是怎么分布的，这个状态能够准确地、科学地来确定，这更是一个难题。我们国家的行业标准JGJ—1003，玻璃幕墙的工程规范里面5.3里面规定，200米以上的玻璃幕墙应该进行风洞实验，来确定风荷载。我们今天讲的超高层和超超高层，毫无疑问就是我刚才所依据的两个案例，都是400米和接近500米，都远远插过国家行业标准所设定的200米的界限。所以肯定要做风动实验，由风动实验来决定它风荷载的分布，这一点是肯定的，这是毫无疑问的。

    但是这里面有一个问题，对我们幕墙的设计师来说，我们怎么来看这个风洞实验的报告？怎么来看风动实验报告上的风荷载的分布区，来转换成我们单元体幕墙设计里面的框格的惯性距和抵抗距？这个题目是留给我们的，招投标超高层的时候他一定会给你一份非常厚的及百页于上千页的风动实验报告，上海环球金融中心也好、广州西塔也好，以及上海和广东的一些插过200米都做风动实验，在招投标的时候他都会给你厚厚的一本风动实验的报告，我们怎么来看。我们现在的层面还没有这个能力和知识来研究怎么来做风动实验，我们达不到。我们就应该学会怎么来看风动实验的报告，这里面我想提几个意见。

    1、风动实验它仅仅是模拟这个建筑的一个风的状况，远远达不到真实模拟，为什么？现实里面任何一栋高层建筑它上面没有一个顶盖，你像西塔一样，或者是像上海环球金融中心一样，不可能上面有一个顶。但是在风洞实验里面，你要放到风洞里面，上面就肯定要有一个顶。

    2、（1）所有的高层建筑在过去、在现在和未来他都会产生或者是即将产生一些建筑，也就是说他的地面粗糙度是在变化的。在风动里面永远不可能100%真实地模拟，你比如说在陆家嘴现在如果做上海环球金融中心的时候，原来有经贸，将来有上海中心，但是上海环球金融中心将来所受到的风环境肯定和周边的这几栋高层息息相关，风动实验不可能真实地模拟将来情况，他怎么可以想到在几年以后在上海环球金融中心边上还有一栋上海中心是580米？他只能是大概地模拟。怎么能模拟整个陆家嘴地区这么多上千栋的高层建筑？没法模拟。他的风动就没有这么大。我刚才说的是环境不同，他的真实环境和在风动里面的环境不同。

超高建筑幕墙的设计要点

        （2）精确度不够，一栋500米的高层，或者是将来600、800米的高层，他做模型肯定只能做到1/200或者是1/150，或者多做到1/100，如果是500米他做1/100的话达到多少？5米的高度，上海环球金融中心是做到了这样的一个高度，但是他是到世界的加拿大的西安纳（音）大学去做的，花了几百万美金去做的。但是这个数字出来他的准确度是1/100，他的敏感度缩小了。所以风洞实验的报告不能真实和准确地反映，只能是泛引一个风荷载的趋势值，就在那个地方出现高风压区，风动实验的结果将上海环球金融中心很明显，就在裙房上面的9层，也就是在西北角和东北角的地方出现了50年一语的5.0千帕的高风压区，他说明了一个趋势，什么趋势呢？地面的粗糙度对高风压区的产生重要。也就是说随着建筑的高度升高，他的风荷载并不是越来越大。什么原因？就是越到上面，地面粗糙度对建筑风荷载的影响越来越小，当然，层高系数是越来越大，两个相抵，地面粗糙度还是决定的因素。所以就在裙房的上部出现了5.0的高风压区，而在顶端只有3.5。西塔也是这样的，他的高风荷载并不是出现在顶部，但是体型系数被影响是明显的。就是9楼的部分边角这一部分的风荷载确实是高风压区，大面确实是低风压区或者是大面的风压远低于角的。

    所以，经过风洞实验的报告可以看出这两个明显的趋势性的特点，也就是说地面粗糙度的影响随着高度的增长会越来越弱，但是角部的影响和大面的影响这个规律是永恒的。不管是任何一个高度，角部的风压区永远高于大面的风压区。这一点对我们的幕墙设计师有什么实践意义呢？有什么限制的意义呢？我想告诉大家的是这方面的问题。就是当收到业主提供的或者是设计院提供的风动实验报告的时候，在确定我们幕墙的风压区的时候，一定要贯彻一个原则，在分区的时候贯彻一个时间原则呢？就是宜粗不宜细，在一个风压区里面取高风压值，为什么？因为我们生产实践决定了我们不能把一个超高层的建筑分成10个、8个风压区，一般来说都分成2—3个风压区。这样在生产管理上面、在材料供应上面比较好管理，这样就造成了部分地区面板材料和框架材料他的安全性的富裕。表面上看起来这个地方好像是浪费了，但是你把生产管理这一块考虑上去反而是合算的。

    这仅仅是我的一个建议而已，因为这个题目太大。就是在你接到风动实验报告的时候，我们作分区图的时候，尽量简化，如果要搞成十几个那就自己把自己整死，这个时间上的、供应材料上的和生产组织上的麻烦，就能够抵消掉你前面节省材料上面带来的所有的好处。

    今天上午的时间还有5分钟，我想说一个故事，今天上午7点钟我早上去散步，走到了大梅沙那边有一个“愿望塔”，20层，我步行上去了。风景这边独好，上去看了，虽然下来的时候大汗淋漓。我在上面许了一个愿，就是我刚才讲的金月（音）的张华（音）先生去年听了我的课，后来中标了，西塔中标以后他说很多还是很有益的。我许了一个愿就是：在座的各位幕墙界的精英、在座的幕墙设计师，将来我们一定会在我们中国的世界的一些超高层里的工程中承担起主设计师的任务。我深情地期待我们将来还会再见面，晚上的专题沙龙我们不见不散。谢谢各位！（更多幕墙铝单板信息浏览公司网站 ）