空间曲面铝板的设计方法探讨

作者：鹿其则

        装饰铝单板幕墙材料因重量轻, 刚性好, 强度高, 耐候性和耐腐蚀好，造型独特美观等优点，在建筑外形装饰中广泛采用，正常的平板和一般的弧板设计、加工、安装比较成熟，有图集和经验可循，但是对于建筑中一些特殊造型的铝板，比如空间曲面，造型复杂，传统的设计方法一般无规则可循，这种三维的曲面造型对设计、加工、安装均面临较大的困难，对设计人员提出更高的要求，所以本文结合上海迪士尼地铁站出入口钢结构雨棚帽檐铝板的设计、加工、安装对空间曲面铝板的一些处理方法进行探讨。

        上海迪士尼出入口钢结构雨棚造型奇特，钢构一周的钢管为空间曲线，具体如下图所示：

        在如上图箭头指示一周做包边铝板，因为铝板设计属于在原钢架构上进行二次设计，由于施工误差及受力变形，钢管的曲线形状与设计图纸存在差异，为保证设计与现场实际相符合，首先要对空间钢管进行再定位，具体测量方法为用全站仪无棱镜测量法，每隔1-2米在钢管的圆周上测量3个点，点测量完毕后，用CAD软件生成钢管的空间曲线。如下图：

        测量点圆心连成的整个曲线可能是无规律的空间样条曲线，为后续加工方便，设计师要根据曲线特点对曲线分段，分段的依据就是这一段曲线最接近一个标准圆弧，每段圆弧内做成规格统一的铝板，这样既能保证装饰效果，又能节约加工成本，本项目根据曲线特点，拟分成三种曲线，在每个曲线段内采取一个统一的铝板形式，两种曲线的连接处，采用1-2块铝板进行过渡，具体如下图所示：

        过渡段铝板的设计通过在已经安装的铝板基础上再次测量，进行三维设计，有效保证过渡段铝板安装精确，尺寸顺滑。

        综上所述，空间曲面铝板的处理虽然面临各种不同的情况，但还是可以遵循一定的方法思路，比如空间曲线降为平面圆弧，双曲降为单曲，曲线用直线拟合等方法，关键是通过现场测量，拟合的曲线结合加工、安装对空间曲线进行综合分析，合理降维分段，这需要设计师对设计、加工、安装以及及最终建筑效果的合理平衡。