异形清水混凝土墙体施工图定位研究——以广州气象卫星地面站B站区业务楼为例

　　摘要:混凝土墙体施工一般是通过支模浇筑而成，普通的正交墙体很容易进行模板定位，也仅需通过平立剖面图即可清晰表达。而在实际工程中异形混凝土墙体的定位往往存在一定的难度。本文拟将通过一具体工程的施工图设计总结，从中探索出一种针对异形混凝土墙体定位施工的方法。

　　关键词: 清水混凝土,施工定位,外墙

　　1、工程概况

　　广州气象卫星地面站B站区位于广州市萝岗区天麓山畔，整个站区由数十栋办公楼、实验楼及值班宿舍组成，分布于一片丘陵地带，自然环境优美宜人。其业务楼属于办公楼性质，内含几个站区大型设备机房，位于半山腰一处台地，通过一条盘山道路与场区主入口进行连接。

　　图1 低点效果图

　　业务楼地上三层，地下一层，建筑总高度13.05米，总建筑面积5538.5平米，其中地下714.4平米，地上4825.1平米。地下一层为地下车库及人防用房，地上三层为办公室、会议室及设备机房。

　　因所处地形复杂多变，在前期方案设计时，我们充分考虑场地自然特征，合理利用不同标高排布功能用房，组织各类流线。化不利因素为有利条件。例如地下车库严格来说并非“地下”的车库，而是属于掉层，因为车库并不需要下一段坡道才进入车库，而是可以直接由道路平入。与此类似，各层机房均能平接山体，值班人员可不用经过竖向交通而直接到达室外观测场，丰富的地形也使建筑中自然形成若干小别院及天井，改善局部光及气候条件。

　　2、项目背景

　　综合各方面的矛盾与影响因素，为了体现一流的广州气象现代化体系，实现广州气象健康协调发展，并为气象工作者营造优质的工作、生活环境。我们提出了自然、生态、现代、围院的设计概念。

　　自然——合理利用基地内地势起伏多变的不利因素，整体考虑各栋建筑走势与布局，尽可能减少不必要的土方量，使建筑、监测场地与地形以最自然的姿态融合于一起，浑然天成。

　　生态——建筑蜿蜒上山体，山体蔓延入建筑，“绿岛”交错，庭院点缀。充分利用地势、地气，营造一组具有节能、环保、可持续性发展的生态建筑。

　　现代——发扬地域性特色，因地制宜。既不过分保守庄重，也避免仅流于形式表现。以混凝土特有的流动性来创造不定型的“祥云”，展现当代岭南气象建筑的现代性内涵。

　　围院——纷乱的环境，喧闹的周遭，衍生了本方案自成一体的“围院”概念，而这并不是传统意义上的“四合院”，而是与自然合成一体，把景观生态绿意围绕穿梭与其中的院落组合，同时，适当的底层架空与景观通廊使得它没有完全与环境隔绝，而是取得了恰当的互通与协调。因此，这是一个融合了自然、生态的现代围院。

　　既然要展现当代岭南建筑的现代性内涵，体现流动中的刚毅。清水混凝土无疑是最好的构型之材。此种用材极具装饰效果，它浇筑出的是高质量的混凝土，而且在拆除浇筑模板后，不再需要作任何外部抹灰等工程。它不同于普通混凝土，表面非常光滑，棱角分明，无任何外墙装饰，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，显得十分天然、庄重。

　　但是目前在国内使用清水混凝土进行施工的工程并不多，因为虽然其看上去很朴素、低调，背后其实需要的是及其严谨精细的施工及选料。

　　20世纪初时，混凝土因其力学特性开始广泛应用于建筑施工领域，到20世纪中期，建筑家们逐渐把目光从混凝土作为结构材料的具体利用转移到材料本身所拥有的柔软感、刚硬感、温暖感、冷漠感等材质对人的感官及精神的影响和刺激上，开始用混凝土作为结构材料所拥有的与生俱来的装饰性特征来表达建筑的情感。

　　到20世纪后期，越来越多的清水混凝土出现在欧洲、北美等发达国家，尤其在日本，一种被认为更接近于东方“无为而为”思想的精神被以安藤忠雄为代表的日本建筑师融入其设计的清水混凝土建筑中。

　　3、前期思考

　　经过多方调查研究，参观各项工程实例，翻阅国内外各种书籍杂志，我们发现，摆在我们面前的其实是一个很大的难题。其一，建筑一旦成型，便很难更改，所以这栋建筑的所有预留洞口，门窗形式，施工先后顺序，预埋件，室内装修预留等等必须要在施工前全部考虑清楚。其二，此栋建筑的造型十分复杂，并不是普通的直上直下，正交的建筑。为了体现设计概念，建筑内部空间变化纷繁复杂，存在很多并非直立的墙体，楼板也并非水平向。有着各个维度的变化，有些整面的墙体上甚至也存在着细节上的维度变化。怎样定位这些异形的外墙，控制每一个关键点，指导施工单位进行模板设计，也是一个难题。其三，施工阶段的质量控制，模板精确度，混凝土的养护，步步都决定着这个建筑在完成后的质量。

　　一个工程带来的问题太多，这篇文章笔者仅能就其中一个方面进行探讨，这也是众多问题中对外形影响最大的因素——异形外墙定位。

　　4、定位研究

　　如前所述，一个工程项目，从一张白纸到最后建成，其实经历了一道道坎。问题也不断地被细分，具体化，微观化。正常的直立墙体在施工定位上只需要按照平面，剖面的尺寸进行模板制作施工即可，而对于业务楼的外墙，普通模板就不适用了。很多墙体都不是90度的角度，有的是锐角，有的是钝角，还有的是在水平面上转动的同时在垂直面上也有角度的转动。故仅靠平面图与剖面图很难反映出空间上墙体的状态。所以在图纸中，我们专门增加了外墙定位图纸。

　　在讨论异形墙体之前，我们先来讨论一下普通墙体的定位。

　　让我们回忆一下在设计阶段我们的图纸是怎样绘制的。一个三维的建筑体，我们把它按层数切成了n层，然后在每一层距其地面标高1.5米处剖开后绘制其正交顶视图。平面图反映了该栋建筑在该层的所有内容，包括房间分隔，门窗洞口等等。我们看到的也是这一层1.5米以下的内容，以上的内容则用虚线表示。剖面图其实与平面图类似，在空间变化比较复杂的地方，或者需要表达的地方将建筑竖向切开后绘制其中一个方向的正视图，它反映了建筑的各层空间关系。

　　而如果建筑的墙体不是垂直于地面的呢?甚至与地面成一定角度后又折了一个角度呢?这样的状况仅靠平面图和剖面图估计会让施工队看得头昏眼花。所以，对于业务楼这样的造型来说，异形墙区域一个1.5米高的平面不够，还需要该层平面0.0米标高的平面图和楼板底标高的平面图。这样，在平面图表达方面，就有三个平面可以从下至上清晰表达出此区域内的异形墙是怎么变化的。

　　同理，一片异形墙如果比较复杂，在剖面表达上也需要三个位置来表达。再加上立面的表达，这片墙在图纸上就会很清楚了。到了后期精装修阶段，还需要绘制立面展开图来详述。

　　墙体在现实世界中是一个三维形体，由三个维度构成。如果我们需要实现一个三维形体，就需要从点出发，过渡到线，然后才能形成体。建筑不像工业设计，铸模浇出一个零件，一体成型。一面墙体由六个面，十二条线，八个点组成，我们要做的就是给出这面墙的八个定位点，并将其在平立剖面图里表达出来就完成了墙体的定位任务。

　　5、定位方法

　　在业务楼工程里，笔者先以层数分成三层，然后每层分成若干个异形墙区域，每个区域赋予一个序号。然后具体到某一面异形墙时，将其水平切割三个面，每一个面都与此墙体有一个交接面。从最底层的交接面开始以顺时针方向命名关键点。完成从体到点的序列过程。施工的时候则是由点及体的反过程。每个点在图纸中标示出来，值得一提的是点的标示方法。

　　关键点命名标准：(Pmf-Xn)/H=4.500，

　　1. P代表Point点

　　2. m代表层数，如首层的墙面就用1，二层的墙面用2，以此类推;如果墙在上下两层都有，则以楼层较低的数字命名，即如果一面墙2、3层都有，则其关键点的m值为2。

　　3. X代表在m层的X区域。

　　4. n代表m区域内的关键点排序。

　　5. H=4.500代表此关键点的相对标高

　　这样，基本上墙体的变化特征便可以在图纸中清晰反映出来。

　　6、结语

　　墙体定位有很多形式，也可以用轴测图来表示。根据工程的复杂程度不同来进行表达。而如果是涉及曲面的定位，表达又可能完全不同。本文在异形清水混凝土墙定位上提供了一种方法，希望可以为今后越来越多的复杂建筑提供一些参考。

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