山东大厦幕墙维修更新改造工程设计方案

发表时间:2020/11/23   来源:《工程管理前沿》2020年8月23期   作者:梁翔
[导读] 一节 对本项目的认识、理解    位于深圳市南山区的山东大厦由33层主楼、20~23层住宅楼、3层裙房基座及地下层、半地下层组成,总建筑面积约6万m2,1996 年竣工。该建筑物主楼1~7 层用途主要为会议、办公,8层以上为酒店客房。

        梁翔
        深圳华瑞达装饰集团有限公司  广东省深圳市  518042

        第一节  对本项目的认识、理解
        位于深圳市南山区的山东大厦由33层主楼、20~23层住宅楼、3层裙房基座及地下层、半地下层组成,总建筑面积约6万m2,1996 年竣工。该建筑物主楼1~7 层用途主要为会议、办公,8层以上为酒店客房。
        查阅“山东大厦玻璃幕墙安全性检测鉴定报告”(报告编号:SZJH-JD2017-0294):
        1、该建筑物玻璃幕墙为全隐框玻璃幕墙,主要分布于该建筑物东立面,南立面及西立面局部范围亦有分布。幕墙玻璃为(6+9A+6)mm 厚中空玻璃;玻璃副框通过铝合金钩块固定于幕墙立柱;幕墙立柱为铝合金型材,通过连接件与主体结构的预埋件连接,连接方式采用焊接和螺栓两种方式。
        2、主要存在的问题:
        (1)该建筑物幕墙竣工于1996年,结构胶已经使用21年,结构胶老化严重,特别是中空玻璃二道密封胶宽度较小,承载力不满足规范要求。
        (2)该幕墙设计图纸信息不全,缺少幕墙尺寸、材料强度等关键信息。
        (3)室内装饰吊顶及大楼顶部的广告牌固定于玻璃立柱上,构造不合理,存在安全隐患。
        (4)该幕墙玻璃为非钢化玻璃,不满足现行相关要求。
        (5)大量幕墙玻璃存在严重的结露现象,存在少量玻璃破碎现象。
        (6)大量连接件已经出现锈蚀现象。
        (7)部分楼层幕墙立柱承载力不满足规范要求。
        3、检测单位建议:
        (1)该建筑物玻璃幕墙存在较多安全隐患,应及时采取处理措施。
        (2)如条件允许可对该建筑物幕墙进行整体更换,如果整体更换困难可按下述方法进行处理:
        ①对该建筑物顶部广告牌重新进行改造,与玻璃幕墙分开,消除安全隐患。
        ②对室内装饰吊顶进行改造,使室内装饰吊顶与幕墙保持10mm间距,满足规范要求。
        ③对该建筑物玻璃幕墙的玻璃面板在室外侧采用增加玻璃压块、扣盖的方式进行加强处理,或者对玻璃面板进行更换处理,具体做法由专业幕墙施工单位实施。
        ④对承载力不满足要求的立柱进行加固处理。
        ⑤对出现结露及破碎的玻璃面板块进行更换处理,更换前应做好安全防范措施,以免玻璃碎片跌落伤人。
        ⑥对出现锈蚀的连接件进行除锈、防锈处理。
        ⑦对于执手缺失或启闭不正常的窗扇进行维修或更换处理,对开启窗的胶条进行更换处理。
第二节 改造设计理念
        一、对原有建筑物的理解
        山东大厦是深圳地区以城市或省份命名的大厦之一,是改革开放初期,党中央、国务院号召各省为深圳的腾飞发展而对口建设的标志性建筑,也是汶川地震后各省对口援建模式和武汉疫情后各省支援模式的鼻祖,是我国领导人的大智大慧的体现。
        该建筑在坚持“弘扬齐鲁精神,联络深圳、山东两地政府、企业和企业家,信息共享,团结互助,共同发展"的理念,展示山东人民"包容·厚德·诚信·共赢"的精神,努力在服务深圳鲁商、促进鲁深经济交流与合作等方面发挥了积极作用,为深圳和山东经济发展和社会进步做出了极大贡献。
        2020年10月14日深圳经济特区建立40周年庆祝大会上,国家领导人充分肯定了“深圳是改革开放后党和人民一手缔造的崭新城市”。
        该建筑物顶部凸起部分形为“山”字,代表泰山,中、下部形为“东”的繁体字(東),代表大阳初升,两字组合代表了山东人民的一片心意,也体现了山东人民的秉性如山,质直朴实,胸怀坦荡,感情直露的性格。
        裙楼顶部玻璃幕墙蜿蜒曲折形为“九曲黄河”,体表了山东人民勇往直前的精神,无坚不摧,无往不胜,坚韧刚强的品格。
        幕墙玻璃颜色介于蓝、青色间,其蓝色象征着开放,是现代文明的象征,青色是一种流行色,象征着年轻、活力,非常适合年轻人的喜好,同时,青色又与泉水、荷花存在着内在的联系,高度体现了山东省会城市济南泉城特色。
    综上所述,山东大厦是山东人民在深圳特区的窗口,她见证了深圳特区的繁荣发展过程,是山东人民与深圳人民重要的交流桥梁,特别在加强两地间协作、服务两地经济社会发展等方面起了很大的积极作用。
        二、本次改造要求
        1、山东大厦主楼及裙楼玻璃幕墙全部进行维修更新改造:在保留现有主立柱的前提下进行有关安全改造设计(包括但不限于有关主立柱加固、隐框变明框、中空玻璃更换等),设计时需考虑楼体外立面泛光照明及效果灯光布置的便利。本次幕墙维修更新改造设计包括方案设计(含白天、晚上效果图)、初步设计及施工图设计。
        2、幕墙周边防护棚设计。
        因二层侧边有玻璃幕墙、原设计未考虑防坠落的需求。

故需要增加雨篷作为防坠落措施。
        在玻璃雨篷和铝板雨篷的选择上,我们推荐铝板雨篷,究其原因主要有:
        1、铝板雨篷在后期二次坠落的可能性更小,安全性较高。
        2、深圳也属于雨水较多城市,如果是玻璃雨篷顶上要经常性的保养洗涮。否则较容易积灰积水。感官影响较大。
        3、铝板雨篷底部可以方便藏灯槽,方便亮化处理,同时铝板颜色存有可选择的优势。

        三、改造基本理念:
        结合原有建筑物的设计理念,并结合本次招标文件的要求,本着尊重原有建筑物的“魂”和性价比等原则,基本维持原外观整体效果,仅在分格、颜色、顶部、线条等细部进行优化,以其适应现行社会发展、规范等要求,适当标新立异。具体如下考虑:
一.外立面效果优化:
     1、秉承原已融入建筑物本身的“山东”字形的外立面风格,以体现出鲁地文化的源远流长。但适当将其圆润化,以表达包容、团结、厚重、圆满之意,体现出山东人的包容和厚重,用接纳天下万物的胸怀把山东大厦打造成“优势互补、资源共享、互助互利、合作共赢”的公共联谊平台,及时有效沟通鲁深两地工作联系,继续为鲁深两地社会发展出力。
        2、将色彩进行调整,突出体现山东人的厚重和浓浓的火热之情。同时,因其所处地理优势,使其与其他建筑一目了然。
二.原有结构调整:
        1、原立柱不拆的情况下,改造原幕墙的外部造型,型材断面如下

        (1)外观考虑了藏灯的灯槽。
        (2)外挑250mm的外观效果较好。
        (3)兼具遮阳的效果。
        2、原设计的玻璃因是普通玻璃,故安全性节能都不能满足现有幕墙规范要求,故玻璃修改为6TLOW-e+12A+6T双钢化节能镀膜玻璃。这样可以解决现有规范不满足的问题。
        3、因为原有的玻璃要拆掉,所以原有的侧边铝板收口会遭到破坏,故收边铝板需要更换。
        4、外装饰线条采用对称螺栓设计,防止螺丝松动脱落等情况发生。
        
 第三节  本工程重难点分析及解决方案
1、设计组织与技术管理
        重难点分析:
        该建筑物幕墙竣工于1996年,现设计图纸信息不全,缺少幕墙尺寸、材料强度等关键信息,而承载力复核需要具体的信息。
        解决方案:
        若中标后公司将选派技术好、素质高、能力强,设计与施工经验丰富的人员进驻工地,实地复核:
        (1)现有幕墙相关主立柱的截面尺寸,按比例取样复核幕墙相关主立柱的抗拉、抗压、抗剪强度设计值、弹性模量等参数。
         (2)原有连接件的连接强度(原现场连接方式采用焊接和螺栓两种形式),故需检查焊缝长度、宽度、厚度等,还需检查连接螺栓的直径、长度等,及其除锈、防锈处理,须留有影像资料及其具体位置,以便管理人员复查及监督整改情况。
        2、立柱保留
        重难点分析:
        (1)检阅“山东大厦玻璃幕墙安全性检测鉴定报告”(报告编号:SZJH-JD2017-0294):玻璃幕墙立柱结构承载力验算结果表明:该建筑物二层、三层及二十层以上玻璃幕墙铝型材立柱的承载力不满足《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)的要求。
     (2)该建筑物多处楼层室内装饰吊顶龙骨安装在幕墙立柱上,对幕墙结构造成安全隐患。
 (3)大楼顶部广告牌结构构件穿过幕墙玻璃后固定在幕墙立柱及横梁上,造成部分幕墙玻璃破裂,存在安全隐患。
        解决方案:
        (1)依据现行有效的规范,对原有竖向主立柱进行加固处理(优先采取竖明横隐幕墙、原竖向主立柱前端加强方案,以保留现有主立柱而不影响室内装饰),使其抗弯强度、挠度、抗剪等计算,确保满足国家及深圳市有关行业设计及施工验收标准及规范要求。
        因涉及新老铝合金立柱组合问题,计算时应按照等挠度原则进行荷载分配,并综合考虑塑性发展系数γ。
        (2)对该建筑物顶部广告牌全部拆除,本次结构设计时将其受力构件直接固定在主体结构上,外观效果与玻璃幕墙形成相对的一个整体体系,以消除安全隐患。
        (3)对室内装饰吊顶进行改造,将受力点转换至原有主体结构上,并使室内装饰吊顶与幕墙保持10mm间距,满足规范要求。
        3、幕墙周边防护棚
        重难点分析:
        根据住房城乡建设部、国家安全监管总局关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知(建标[2015]38号)的要求,本工程应在幕墙下方周边区域合理设置绿化带或裙房等缓冲区域,也可采用挑檐、防冲击雨篷等防护措施。
        解决方案:
        根据此文件要求并结合本建筑物的实际情况,拟在东、南、西立面增设防冲击雨篷,以满足缓冲区域的要求,同时也增加了建筑物的外观美感且安全和耐用。
第四节 改造后外立面立体效果图(白天及夜晚)
 
第五节 重点节点方案图
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