昆明新機場航站樓幕墻工程新技術介紹

　　1  工程概況
　　昆明新機場是作為國家機場布局規劃確定的中國面向東南亞、南亞和連接歐亞的國家大型門戶樞紐機場，位于昆明市官渡區大板橋鎮，總投資超過230億，其建成之后，能滿足年吞吐量3800萬人次的需求，昆明將成為繼北京、廣州、上海之后全國第四個擁有國家門戶機場的城市。昆明新國際機場航站樓建筑面積54.8萬平方米，建筑幕墻面積約15萬平方米。航站樓主要由前端主樓、前端東西兩側指廊、中央指廊、遠端東西Y型指廊和登機橋等部分組成。南北總長度為855.1米。東西寬1134.8米。中央指廊寬度為40米；Y指廊寬度37米，盡端局部放大到63米； 前端東西兩側指廊端部雙側機位的部分，指廊寬度46米；航站樓最高點為南側屋脊頂點，相對標高72.25米。工程鳥瞰圖見圖1。在幕墻的設計及施工中，采用了多項新技術，具體介紹如下：

　　本工程的幕墻系統分為以下幾個類型（如圖2）：

　　EWS-1—公共區傾斜型玻璃幕墻系統
　　EWS-2—機坪層公共區圍護系統
　　EWS-3—機坪層設施圍護系統
　　EWS-4—南側前翼指廊垂直型玻璃幕墻系統
　　EWS-5—南側中心區懸索點式玻璃幕墻系統
　　EWS-5.1—南側中心區南立面懸索點式彩帶
　　垂直型玻璃幕墻（陸側）
　　EWS-5.2—中心區陸側東、西兩側懸索點式
　　垂直型玻璃幕墻系統（陸側）
　　EWS-6—登機橋幕墻系統                                     

　　幕墻工程新技術介紹
　　在這些幕墻類型中，比較有特色的、采用了新技術的、設計及施工難度較大的是EWS-1幕墻系統、EWS-5單索點式玻璃幕墻系統、EWS-5.2中的16樘超大兩翼旋轉幕墻系統。

　　1.1  EWS-1玻璃幕墻系統
　　EWS-1玻璃幕墻系統位于出發層，主體結構搖擺柱沿著幕墻平面約6米一根，大遮陽鋁合金橫梁沿幕墻高度方向每1.6米一根，兩端固定在主體結構的搖擺柱上，玻璃僅固定在鋁合金橫梁上，分格為3.0×1.6米，為節能及安全考慮，采用的是鋼化夾膠中空Low-E玻璃，每塊玻璃的重量約250公斤，玻璃上下入槽，左右玻璃之間采用EPDM的干式密封方式（如圖3、4）。

　　EWS-1幕墻系統與傳統幕墻不同的是無鋁合金立柱，只有鋁合金橫梁，而且鋁合金橫梁大懸挑出玻璃面800mm，這樣也帶來了一些技術難題。大遮陽鋁合金橫梁是整個幕墻體系受力最重要的構件，其一受到水平向的風荷載，其二受到玻璃及自身的重量，其三，大遮陽鋁合金橫梁懸挑出玻璃外側為800mm，受到豎直向上的風荷載很大。在玻璃及自身重量作用下，鋁合金橫梁向下的變形約11mm，約為跨度的1/500，不管是在美觀上和結構安全上，均不會有什么問題；但是，由于通風的需要，EWS-1幕墻系統最底層每隔2個柱距，布置著2個開啟扇，如果開啟扇上部橫梁變形太大，會影響開啟扇的正常開啟或開啟扇的水密氣密性能，為了解決這個問題，在深化設計時，我們在下面有窗的橫梁中間底部，從樓板上增設一根鋁合金立柱頂住鋁橫梁，使鋁合金的跨度從6米變成3米的連續梁，在恒載下的撓度僅約1mm，保證了開啟窗的正常使用，如下圖5。鋁合金橫梁在豎向風荷載作用下，與鋼搖擺柱的連接受到極大的考驗，因為，對此連接來說，最不利的就是豎向風荷載在此處產生的扭矩，為了保證此處連接的可靠性，通過周密的構造設計和詳盡的計算，我們在此連接處盡量做到安全可靠，每個節點采用了12套螺栓連接，如下圖6（從室內視圖）。

　　1.2  EWS-5懸索點式玻璃幕墻系統
　　昆明新機場航站樓幕墻工程最大特點是南立面60米高的點式玻璃幕墻單層索網體系與主體彩色鋼結構連為一體。索的巨大預拉力和鋼彩帶變形相互影響其力學關系復雜，其柔性單層索網結構在箱型鋼結構中滑動的復雜結構體系為國內外行業內首創。單索點支式玻璃幕墻鑲嵌在金黃色鋼彩帶內，尤其是南立面波浪型鋼彩帶給單索點支式玻璃幕墻結構設計和施工帶來前所未有技術難題。南立面正視圖見圖7。穿過鋼彩帶索結構布置圖詳見圖8。

　　EWS-5單索點式幕墻系統采用單索結構體系，索結構布置如圖9。

　　鋼彩帶為700×2500×70尺寸不等的箱型鋼結構，考慮到如果豎索在鋼彩帶之間分段，豎索張拉時非常繁瑣，而且會因為張拉過程對主體鋼彩帶產生額外的附加荷載，這對主體鋼彩帶是非常不利的。要實現豎索相對于鋼彩帶可以上下滑動，只傳遞水平荷載給鋼彩帶，為了實現這個功能，深化設計時采用了定滑輪的設計思路，這是定滑輪在國內幕墻拉索體系中的首次應用（見圖9）。

　　上圖中定滑輪固定在鋼彩帶預留的孔洞中，豎索穿過定滑輪，上下可以自由滑動，水平能傳遞荷載給鋼彩帶，定滑輪的摩擦系數非常小，能有效的防治豎索磨損。為了更有效的防治不銹鋼豎索磨損，定滑輪的兩個滑輪的材質采用的是比不銹鋼軟的鋁，這樣，即使有磨損，高預應力的不銹鋼絲也能得到保護。

　　為了構造簡單及施工方便，橫索采用分段設計和施工。

　　1.3  兩翼超大旋轉幕墻系統
　　昆明地理位置屬北緯亞熱帶，然而境內大多數地區夏無酷暑，冬無嚴寒，具有典型的溫帶氣候特點，素以“春城”而享譽中外；建筑師在考慮航站樓的幕墻設計時，針對昆明的氣候特點，在航站樓大廳采用了自然通風的設計理念，在航站樓中心區東西面，位于EWS5.2位置，各采用8樘9000×6000（高×寬）兩翼旋轉玻璃幕墻系統，旋轉幕墻三維圖如下圖10，樣板照片如下圖11。

　　本旋轉玻璃幕墻系統位于EWS-5.2幕墻系統，非主要人流出入口，主要是自然通風的功能，當處于關閉狀態時，和整幅幕墻非常協調統一，本系統主要實現以下功能：

　　a.可開啟在0°、20°、45°、90°四種狀態；運行速度為旋轉90°需45秒。

　　b.早晨開啟，晚上關閉；采用了風速感應、雨水感應及溫度感應系統，當達到一定條件時自動關閉。

　　c.具有防夾功能，旋轉幕墻系統非常重，達到6000kg，關閉時力量很大，達到150kg，本旋轉幕墻系統采用了防夾膠條和感應雷達兩套系統來達到防夾要求。

　　d.防撞功能：防止門體運行當中撞到行人，采用了感應激光雷達覆蓋整個門體范圍，當有障礙物時自動停止運行，在運行中有聲光警示系統，提醒行人注意。

　　e.東西各兩趟門可實現消防功能，當有火情時，門體接收到控制中心消防信號，可實現自動開啟，斷電時，也可實現自動開啟。

　　2  結語
　　昆明新機場南立面采用單索點支式玻璃和金黃色波浪形鋼結構彩帶渾為一體巧妙地組合成“金鑲玉”幕墻，建筑設計方案造型獨特。本工程幕墻采用了多項新技術，在方案設計、樣板工程、施工方案各階段，業主方組織了多次專家論證并最終獲得一致好評。各幕墻系統也已通過國家認可的性能試驗，現在幕墻安裝工程已進行竣工驗收。一座具有云南民族特色的標志性航站樓宏偉建筑展現在世人面前。建成后南立面照片見下圖。

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