建筑技术丨超大无边框铝拉网吊顶施工技术

本工程吊顶铝拉网设计理念源于古运河图景中的“帆”元素，以运河为线索，将历史文化融入建筑，南侧形似巨帆，高高扬起。为了达到更好效果，如果采用铝板安装，铝板与铝板在安装时需预留间隙，且受铝板加工尺寸控制，若加工太大在运输、安装过程中极易变形。经过多次研究，决定使用无边框的铝拉网作为室内外屋面吊顶装饰面材，从而达到巨帆的效果。

采用铝拉网的优点：（1）每块铝拉网的规格尺寸可以做大，最大能达到10 000 mm×1 500 mm，可以很好地体现巨型风帆效果；（2）铝拉网材质较软，在安装时可随着龙骨定位安装出双曲的效果；（3）铝拉网可实现不同的开孔方向，呈现出不同的视觉展示效果（图1）。

图1　室外铝拉网整体效果

1　工程概况

首都博物馆东馆（大运河博物馆）项目坐落于北京城市绿心森公园，该项目采用简约现代的建筑风格，突出高低错落的空间形态，整体风貌协调统一，采用明度高、艳度低的色彩搭配，塑造天光云影、水天一色的色彩意象，与周边自然环境充分融为一体。

首都博物馆东馆铝拉网幕墙位于室外钢结构屋面檐口下方及室内吊顶位置。铝拉网主要规格尺寸为4 500 mm×1 500 mm，最大尺寸为10 000 mm×150 mm。超大规格铝拉网主要位于主楼南侧和北侧吊顶位置，最高安装高度43 m。为保证安装后呈现出整张帆效果，要求铝拉网板块不允许有边框，在拼接处最大限度地保证完整性。由于铝拉网采用2 mm厚铝材拉压制作而成，不带边框会非常柔软，因此对铝拉网下单、加工、运输、安装等各个环节要求较高。

2　吊顶设计

设计过程中结合BIM模型对方案进行模拟比选，经过多次内部研讨与工艺验证，最终完成了经济美观、结构安全、造型新颖设计方案。根据设计原始模型，通过铝拉网表皮理论标高进行建模，生成铝拉网模型表皮效果图，再通过现场采用全站仪对屋面钢结构进行复测返尺，生成铝拉网各位置吊杆长度，最终形成铝拉网龙骨、面层的整体模型，根据模型进行提料加工。模型中随着龙骨精准定位，面层已呈现出双曲效果（图2）。

图2　铝拉网龙骨、面层整体模型

3　铝拉网加工

根据模型生成的加工图进行下料加工，加工时严格控制龙骨尺寸，保证后期安装精度。铝拉网加工时，原材到场仔细检测，合格后通过数控编程控制机械成孔、激光下料，然后和背筋进行组拼及焊接，最终制作而成。每块铝拉网是唯一编号，加工时采用高精度设备严格按照加工图下料加工并编号，确保其加工质量。

4　运输阶段

由于铝拉网单块尺寸普遍偏大，实现运输不变形是难题。在工厂加工阶段，在加工好的铝拉网背面增加背筋，提高铝拉网的刚性。同时在出厂阶段，铝拉网整张包裹气垫保护膜，避免在运输过程中变形、划伤。

5　安装阶段

（1）本项目的铝拉网是双曲造型，尤其是最高点转角位置弧度最大。在设计阶段创新性地使用  133 mm圆管和铝型材，通过抱箍先固定的方式，实现了安装铝拉网面材时角度可以调节，控制单元内平整度，形成双曲效果后，再通过机械固定铝型材和钢龙骨。

（2）在铝拉网加工阶段，项目现场同步开展了龙骨吊杆的定位和安装，全站仪定位控制安装精度，为后续铝拉网安装提前做好相关准备工作。现场铝拉网龙骨安装阶段采用起重机吊装，先固定两端支座，一端采用栓接，另一端采用焊接。钢龙骨安装就位后，焊接中间的龙骨吊杆。铝拉网每支龙骨约10 m长，在空中的就位、调节、安装难度较大。

（3）由于无边框铝拉网特别柔软，而且板块规格超大，无法使用传统的吊带或胎架吊装方式。经过多次讨论，不断设想，最终创新性地提出将玻璃吸盘支架作为固定铝拉网平台，使用吸盘车（起重机加电动吸盘组合）将铝拉网托举至工作面的吊装方式，不但提高安装过程中的安全保障，完美地解决了铝拉网在吊装过程中易变形的问题。现场严格按照铝拉网编号安装，达到密拼效果。

（4）开口方向。室外铝拉网开孔方向统一朝南；室内铝拉网开孔方向：–轴以南开孔朝南，–轴以北开孔朝北，–轴到–轴之间两种开孔方向交错叠加，实现自然过渡。

（5）铝拉网末端点位开孔。铝拉网现场开孔难度较大，为提高开孔精度，根据机电末端设备点位深化排版图，全部采用加工厂激光开孔，实现铝拉网设备末端的精准定位。

6　结束语

超大规格铝拉网的成功安装是首都博物馆东馆工程的又一次考验，同时得益于国家的发展、科技的进步，使项目团队在选择安装方案时能够有更多新型设备供选择，大幅提高了安装效率，并保障了安全，创造了价值，为后续同类幕墙的安装提供了典型素材，希望为越来越多的创新设计理念提供参考实现。