深圳机场卫星厅幕墙设计特点与异形遮阳构件应用技术探讨

摘要：深圳机场卫星厅位于T3航站楼北侧，总建筑面积约24万平方米。通过捷运系统连接T3航站楼和规划中的T2航站楼。卫星厅蛋卷形建筑外壳呈现出光滑圆润的外观，与T3航站楼的六边形表皮和流线型造型相呼应。立面幕墙上安装白色鱼鳞状遮阳组件，不仅充分发挥遮阳节能功能，还给建筑带来灵动活泼的氛围。本文以卫星厅项目为契机，探讨体育场馆幕墙的特点及异型遮阳构件的应用技术，以供参考。

关键词：机场幕墙、遮阳装饰构件

1 项目概况

卫星厅项目整体呈趋势发展态势。主要幕墙系统包括：走廊外幕墙、走廊口幕墙、首层全玻璃幕墙、玻璃雨棚、天花格栅、遮阳组件等，工程总面积约8万平方米；其中连廊外幕墙面积约4万平方米。

｜本文以走廊玻璃幕墙系统为例，分析机场型幕墙系统的设计特点，并对遮阳装饰构件的深入设计进行探讨，供类似工程参考。

该项目位于沿海开放地区。地面粗糙度为A级，基本风压为0.9kPa。该建筑共5层，屋顶为钢结构网架屋顶。走廊幕墙采用全裸露框架体系，横、竖龙骨均为钢结构；顶部玻璃向内倾斜，底部玻璃向外倾斜；遮阳组件设置在玻璃外侧，外立面简洁规整。

2 走廊玻璃幕墙详细设计

2.1 幕墙系统设计

本幕墙系统为全裸露框架结构，包括：焊接钢柱、钢梁、型材底座、铝合金压型板、铝合金装饰罩、防坠角码等。在幕墙龙骨外侧， “T型钢码片”焊接而成；铝合金型材与幕墙龙骨之间固定有“T型钢码片”和“不锈钢螺栓”。立面玻璃包括：12TP(LOW-E)+12A+10HS+1.9PVB+10HS中空钢化(半钢化)夹层超白LOW-E玻璃(双银)、10HS+1.9PVB+10HS(LOW-E) +12A+12TP中空半钢化（钢化）夹层超白LOW-E玻璃（双银）。外浇玻璃的胶水朝外，内浇玻璃的胶水朝内；这样可以保证玻璃自爆后，碎片不会掉落伤人。

2.2 幕墙结构分析

该体系的柱子跨度大（13.5米），间距大，建筑形状特殊（弯曲）。传统的铝合金龙骨已不再适用。幕墙柱采用焊接钢扁管，并经氟碳喷涂处理。由于屋顶排水要求，每6个单元（约18米）安装一个落水管柱（宽320米）。其余为标准柱（宽200米），间距2.8米至3.2米。钢柱与建筑表皮一致，呈凸曲线造型；立柱外缘与玻璃面平行，折线过渡；内边缘为滚弯圆弧面。

幕墙梁采用跨度2.8至3米的成品钢管，并经过氟碳喷涂处理。标准梁为140×140×6钢方管，间距1.8米至1.95米。幕墙与屋面连接处，顶梁两端与柱焊接，规格为200×150×10钢扁管。梁、柱采用三面角焊缝焊接，焊接高度与梁壁厚相同，形成幕墙网格。在每个落水管柱处，标准梁通过套圈（滑动连接）与立柱连接，以释放温度变形。

2.3 垂直力传递系统

体育场馆建筑的屋面结构通常为钢网架结构，不承受立面维护结构的重量；幕墙的重力由柱底部的混凝土结构梁承担，属于承压构件。常规设计是立柱底部有一个圆孔（铰接），顶部有一个拉长的圆孔（滑动连接）。本工程幕墙具有“双向弧面造型”的特点，立柱多方向安装；为保证加工和施工的方便，立柱顶部安装了不锈钢连杆。立柱底部通过销钉、耳板固定于主结构梁（预埋件）；立柱顶部通过销轴、不锈钢连杆、耳板与钢屋架连接。主结构梁、幕墙网架、不锈钢连杆、钢结构屋架依次铰接，使幕墙龙骨系统形成“双连杆机构”；实现幕墙自重，减少幕墙自重对屋面结构的影响。

2.4 水平抗风系统

玻璃幕墙上的风荷载通过梁、柱直接传递到主体结构，力传递路径简单。当风荷载通过柱顶传递到屋面结构时，为了减少风荷载对屋面结构的“推力趋势”，不锈钢连杆必须尽可能保持“水平”。在深化施工过程中，充分利用BIM技术，通过精细化造型设计，在屋面钢架与连杆之间设置“传递钢架（支撑）”，以适应“高度尺寸”和“访问大小”。进行更改以确保连杆水平。

2.4 侧向抗风系统

由于建筑节能设计的需要，幕墙外侧安装了遮阳装饰组件，标准立柱上有8个遮阳组件。遮阳罩的悬挑尺寸为260~650mm，从下到上逐渐增大。

如上图所示，遮阳帘整体呈“L”形，水平面和侧面直接受风。水平风荷载通过梁传递到幕墙柱和预埋件上。力传递路径清晰，结构可靠。但在垂直方向上，单个遮阳帘的受风面积为0.32至0.63平方米不等；每根立柱的受风面积达到3.8平方米。该项目位于临海开阔地带，构件数量较多（4887件），其侧向力不容忽视。经整体建模分析，柱顶侧向荷载为7.4kN。

为保证侧向荷载有效传递至主体结构，柱底耳板增设加强钢肋；柱顶每隔18m设置铰接斜撑（φ152×10钢管），以抵抗遮阳带来的侧向荷载。风荷载。斜撑两端采用定制的“通用球铰机构”，以适应平面角度的变化。

3、遮阳部件详细设计

位于岭南之滨，设计灵感源自深圳市花（九重葛）。鱼鳞状的遮阳构件赋予建筑动感而鲜明的个性。既充分发挥了遮阳节能的效果，又契合深圳沿海城市的气质。根据建筑物朝向和日照角度的变化，遮阳组件的尺寸和朝向是相同的。遮阳伞形状特殊、尺寸较大、种类较多。龙骨的防腐和扭转加工成为设计难点。

3.1 全铝结构创新设计

在最初的设计方案中，遮阳篷的龙骨采用氟碳喷塑钢；钢骨架焊接成框架，加工方便，材料成本低；但该项目位于沿海地区（受盐雾侵蚀），钢材耐腐蚀性较差，后期维护成本较高。 。

遮阳帘的弧形过渡区域为扭曲形状（双向曲面）。传统工艺可将铝板弯曲成型，或将铝圆管（φ50）弯曲、扭转、切成两半。该方案理论上可行，并且已经过原型机验证；由于构件弯曲半径小、尺寸多、加工成本高，无法满足工期要求。

为了解决上述问题，经过理论分析和多次样机验证，采用铝骨架、双曲弧形铝铸件、整体穿孔铝板的全铝结构体系，彻底解决了防腐和加工问题。

3.2 详细设计

铝合金龙骨的连接是连接受力杆的关键。通常有焊接和机械连接两种。

铝龙骨焊接虽然受力简单，但工艺要求高，角焊缝强度低（65MPa）。焊丝选择、焊接电流控制、气体保护等都需要严格控制；加工效率低，达不到工期和成本要求。

机械连接，即通过螺栓、螺钉固定。应力路径复杂，传统简化计算无法反映实际应力情况。本系统的计算思路：首先，通过整体计算机建模和有限元分析，确定最大应力点和挠度。其次，结合铝型材的优点，型材之间采用槽连接，增加接触面，减少螺栓连接处的应力。

在铸件的详细设计中，在弧形铸件的端部设有凸台和耳板。铸件与铝合金框架采用螺钉固定，组装框架安装方便；避免大面积铝焊接的风险。

面板设计方面，面板在圆弧过渡处不分离；它们采用整体大板加工而成，利用“趋肤效应”增强结构刚性。

4 结论

建设绿色低碳经济、全面提高建筑节能是“十四五”节能减排的重要目标。卫星厅优雅光滑的外表皮搭配智能遮阳帘点缀，实现节能与装饰的完美融合；科学的施工技术成功地实现了设计理念，可为类似工程提供参考。

作者单位：深圳市三鑫科技发展有限公司