一、引言
目前，建筑师在建筑上采用了比较新颖的金属锁扣板为装饰面料，这种体系在欧洲是比较常见的斜屋面做法，具有很好的装饰性和防水性能。平锁扣金属板系统层次感强，视觉效果突出，具有古典建筑风格;系统安装简便，用扣件固定在下层支撑结构上，无需繁杂的机械安装;平锁扣系统几乎可以适合在绝大部分形状的建筑物表面安装(幕墙和地面的夹角不小于25°)。锁扣板可以实现建筑设计的几何多样化，锁扣板的材质也有很多选择，比如铝板、锌版、钛板、不锈钢板、铜板等，不同的材质配合不同的表面处理，可以实行丰富的建筑效果。通过几个工程的实践，平锁扣金属板体系、幕墙收边防水做法等可以在后继的工程中借鉴、推广、应用。
二、建筑工程概况：
2.1北京民生美术馆工程概况
北京民生美术馆项目位于北京市朝阳区北京彩色显像管厂厂区内，南邻酒仙桥北路，地属798艺术区。其结构类型为框架剪力墙钢筋混凝土、局部钢结构，地下一层，地上2层，局部3层，总幕墙面积约11852 平方米。由朱锫建筑设计咨询(北京)有限公司与北京市建筑设计研究院有限公司共同进行建筑设计。建筑在保留了原工业建筑的粗旷，质朴与真实的基础上，融入了当代艺术的细腻，豪放与奢华，顺势而为，无用之用，将建筑与艺术进行了完美的融合。目前，北京民生现代美术馆正在以其开放性、多元性、灵活性成为中国当代艺术的最大公共平台。
2.1.1北京民生美术馆项目幕墙形式的简单介绍工程基本特点
为了突出建筑的表现力，设计师通过不同的幕墙形式，赋予了陈旧的工业厂房新的生命力。北京民生美术馆幕墙项目的幕墙形式主要包括：明框透明玻璃幕墙系统，明框磨砂玻璃幕墙系统，金属锁扣板幕墙系统，玻璃采光顶、采光天窗系统，铝单板金属幕墙系统以及直立锁边金属屋面系统（词条“金属屋面系统”由行业大百科提供）。
2.1.2金属锁扣板在北京民生美术馆项目上的分布
北京民生美术馆项目包括旧楼改造部分和新建部分，建筑师在建筑上采用了平锁扣金属板为装饰面料，在原有的工业建筑改造上，金属锁扣板与原混凝土（词条“混凝土”由行业大百科提供）直接收口，预留了原工业建筑的粗犷与质朴;在新建建筑体上及火山口部分，金属锁扣板错落有致的分割效果极具装饰性。金属锁扣板在北京民生美术馆上的分布见下图2.1：
图2.1金属锁扣板的分布效果图
三、 金属锁扣板的系统说明
金属锁扣板是通过固定形式的金属板折边后相互搭接形成的瓦状结构，金属锁扣板系统按其锁扣样式不同具体可分为直立锁边系统、内锁扣系统、平锁扣系统等。
3.1直立锁边系统说明
直立锁边金属面板通过机械加工形成公母扣，然后通过机械咬合或手工咬合成型，使得不同的金属板块被联接，并通过隐藏在内部的扣件将金属面板与基层固定.直立锁边系统是一个传统的安装系统, 按咬合程度分为单锁边和双锁边两种形式,通常屋面用双锁边,墙面和吊顶用单锁边。
3.2内锁扣系统说明
内锁扣系统属于开放式雨幕体系(即墙体内有通风空间),墙板用隐藏的扣件和螺丝安装于框架结构之上.连续纯净的平直线条展现出结构性的图案美感,强调了建筑物的体量和魅力。
3.3平锁扣系统说明
平锁扣系统金属板块四边采用简单的折边互相咬合,使用隐蔽式的扣件和螺丝安装,不同方式的板型排布,能够表达出不同的美学形式.平锁扣系统分为浮雕式和嵌入式两种加工形式。平锁扣金属板按其形状又包括方形和菱形两种。
3.3.1平锁扣系统的特点及分类
在北京民生美术馆项目上应用的金属板为嵌入式的平锁扣金属板，平锁扣金属板正面有凸起边缘，背面有凹向边缘，结合简单。特定形式的平锁扣金属板由工厂专用设备冲压形成，精度很高。由于平锁扣金属板通常来说规格不大，因此通过互相锁扣可以完成复杂的几何造型。嵌入式的平锁扣金属板按其形状包括方形和菱形两种。其基本构造见下图3.3.1：
图3.3.1平锁扣系统经典构造示意图
3.3.2平锁扣金属板与内层的搭接
平锁扣金属板与内层的搭接包括防水层、保温层，吸音层、装饰层等构造，其基本构造中的钢板（词条“钢板”由行业大百科提供）找平层固定在压型钢板上，不仅用于平锁扣金属板的固定，而且与下层的压型钢板可作为系统的面层刚性防水层;平锁扣金属板与压型钢板之间的防水材料为一道柔性防水层;压型钢板下的保温层，其保温棉（词条“保温棉”由行业大百科提供）的厚度可根据工程的节能要求设置;室内侧可根据建筑需求设置吸音层，吸音层由吸音棉与穿孔板组成;室内侧也可设置内装饰层，内装饰层可用GRC板或者其他面板完成。
3.3.3平锁扣金属板的加工
平锁扣金属板可在工厂预先加工成型，由于采用工厂专用设备冲压形成，其重复精度高、规格一致，可高效成批生产符合要求的金属锁扣板，其标准版型见下图3.3.3：
图3.3.1平锁扣成型金属板（矩形、菱形
3.3.4平锁扣金属板的安装
平锁扣金属板的安装为面板之间上下搭接咬合,就如同传统瓦式屋面中的瓦片之间的安装。例如菱形锁扣板的安装，菱形板利用金属扣件固定，板与板之间相互咬合，菱形板的咬边为上下搭接的关系，利于排水，其构造可形成一道防水体系，其安装示意见下图3.3.4：
图3.3.4平锁扣金属板的安装示意图
四、 平锁扣金属板在本工程中的应用
本工程采用有金属光泽，抗氧化性好的铝镁锰合金板作为金属幕墙面材。应用的平锁扣金属板主要有以下三个体系：
4.1原建建筑墙面上梁柱之间的方形平锁扣金属板
方形平锁扣金属板分布于北京民生美术馆的南立面东西两侧及庭院东西立面的旧建筑改造部分，位于原建筑梁柱之间。由于原建筑存在较多设备用地脚，单梁吊车支座、轨道地基等原有结构，同时在旧建筑采光窗拆除后，建筑洞口存在边界不齐，形状不规整，大小尺寸不统一等问题，需要处理好锁扣板与混凝土的交接。方形平锁扣金属板主要是起到装饰与防水的作用，保温由原建筑的砌体完成，方形平锁扣金属板分布于混凝土之间。墙面方形平锁扣金属板的基本节点见下图4.1：
图4.1墙面方形平锁扣金属板的基本节点示意图
由于不考虑保温与内装的效果，此体系并不是常规的做法，需要引起重视的是金属锁扣板与周边混凝土的交接处理方式，如处理不好其交接位置极易出现漏水，我们的处理方式是在砌体上先做沙浆及SBS防水涂料，锁扣板的防水卷材在边部与内层防水层搭接，但由于是旧楼改造项目，原结构混凝土表面平整度较差，与金属锁扣板之间如果采用对口的方式无法实现比较美观的效果。通过与建筑师的交流，确定在边部预留50mm的槽口，金属板内嵌，这样既可解决混凝土不整齐的收口问题，又能解决防水层搭接的处理问题。具体做法见下图4.1.1：
图4.1.1墙面方形平锁扣金属板的收口节点示意图
方形平锁扣金属板在北京民生美术馆原有建筑改造上，金属锁扣板与原混凝土直接收口，不仅预留了原工业建筑的粗犷与质朴,而且金属锁扣板的细腻与精巧也充分的展现了出来。建成后的旧楼改造部分效果见下图4.1.2：
图4.1.2墙面方形平锁扣金属板的效果图
4.2新建建筑墙面上的菱形平锁扣金属板
菱形平锁扣金属板分布于建筑中部新建造型及屋顶火山口部分的立面与斜屋面，其立面的典型的形状见下图4.2：
图4.2菱形平锁扣金属板的典型形状示意图
由于新建建筑的外立面的各面之间的夹角各不相同，外形多样，拐角纵多。但是采用菱形平锁扣金属板可解决拐角问题，平锁扣板在转角处通过金属板直接折边，有连续性，能够适应各面之间的转换。由于是新建建筑，需要考虑保温及室内的处理方式，因此在菱形平锁扣金属板后面增加了保温层，根据需要还可以增加室内吸音层及装饰层。墙面上的菱形平锁扣金属板基本节点做法见下图4.2.1：
图4.2.1菱形平锁扣金属板基本节点示意图
菱形平锁扣金属板在北京民生美术馆现有钢制结构上的应用，幕墙外形整洁，拐角处理规整，其整体造型完美的呈现在眼前，建成后的新建金属幕墙效果见下图4.2.2：
图4.2.2新建建筑体菱形平锁扣金属板的现场图片
4.3新建建筑斜屋面及吊顶上的平锁扣金属板
斜屋面及吊顶位置与立面情况相似，由于新建建筑的外立面与水平面夹角各不相同，同时综合了立面、屋面、吊顶等多种形式。菱形平锁扣金属板可在转角处通过金属板直接折边，能够适应各面之间的转换。立面与屋面及吊顶之间的过度自然，建筑物的外形整体性高，能够将建筑师理想的建筑外形完美的呈现。
图4.3斜屋面及吊顶平锁扣金属板现场图片
建筑中部新建造型的斜屋面及吊顶部位分布为菱形平锁扣金属板，如下图完工后的效果所示，见图4.3。
五、 平锁扣金属板系统的特性
平锁扣金属板系统是比较成熟的墙面与屋面体系，平锁扣金属板不仅适用于平直墙面、弧形墙面及屋面系统，还可以用于吊顶等系统，当设计为斜屋面时可适用于25%以上的坡度。平锁扣金属板的排布方式也是多种多样，可适用于横向、竖向以及菱形排布。平锁扣金属板系统外装饰层上的选择非常丰富，铝镁锰板、锌板、铜板、钛锌板、不锈钢板等延展性好的、耐候性佳的材料都可以选择。平锁扣金属板的厚度可为0.5、0.7、0.9等，平锁扣金属板的规格也可以根据建筑师的要求进行调整。通常的规格在600mm以内，过大的板将导致其平坦度下降，而且由于扣件只能分布于四周，对金属板的支撑不利，但是可以选择单方向的加长、增加扣件固定数量并计算后确定规格。由于平锁扣金属板加工为标准板，有利于控制每块板的尺寸误差，板与板的视觉接缝均匀错开，比常规矩形分格线更加容易保证平齐，而且面板之间无密封胶，保证了板面整洁的同时，免去了打胶工艺的不利影响。平锁扣金属板系统按其连接方式分为浮雕式和嵌入式两种加工形式，体现出不同的建筑外观效果。具体的连接方式见下图5.1：
六、 平锁扣金属板系统的相似项目介绍
6.1天津老城厢鼓楼中心街区改造项目
天津老城厢鼓楼中心街区改造项目，建筑面积197015平方米，在该项目的四个地块中，设计师在屋面采用直立双锁边系统和外墙立面中大量采用了钛锌板平锁扣系统，灰色的色调既呼应了传统大院的地区特色，同时，金属的质感也增添了时尚感和现代性，使传统建筑既能重现往日风采，又能满足时代要求，进而成为老城厢的历史文化载体。工程实例见下图6.1：
图6.1天津市鼓楼商业街墙面平锁扣系统实例
6.2天津公馆高端服务式公寓项目
天津公馆高端服务式公寓项目，建筑面积52400平方米，在该项目中其屋面采用了菱形平锁扣金属板，材质为铝锰镁合金板及钛锌板，颜色为烟雾蓝色及天然灰色，天津公馆以新一代知识财富阶层的生活价值观为设计导向，菱形平锁扣金属板层次感强，视觉效果突出，更增添了天津公馆的古典风格及高贵感。工程实例见下图6.2：
图6.2天津公馆菱形平锁扣金属屋面系统实例
除在本国有少量类似工程以外，在欧洲、美洲、澳大利亚及亚洲，从私人住宅到公共建筑，如机场、歌剧院、会展中心、体育馆和博物馆等，到处都可以看到平锁扣金属板的身影。
七、结束语
金属锁扣板在北京民生美术馆建筑上的应用将建筑师的设计理念完美的展现了出来，并得到了建筑师的认可。欧洲在上世纪就已经大量采用金属锁扣板装饰建筑斜屋面及墙面，在金属锁扣板面材的选择上，铜板、锌板随着时间推移而演变出古朴的质感也备受欢迎，平锁扣系统为建筑学的创新追求打开了一个全新景象,此系统产生的光学效果在大面积的幕墙上尤其显现。金属锁扣板系统给建筑师在建筑效果上增添了更多的选择,建筑师极富创造的构思可将我们的视觉引领到另一层次。
参考文献
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