幕墙结构

玻璃幕墙,玻璃幕墙定义： 是指由支承结构体系与玻璃组成的、可相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构所受作用的建筑外围护结构或装饰结构。墙体有单层和双层玻璃两种。玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。,特别是随着高层建筑的发展，玻璃幕墙的使用更加广泛，世界许多著名的高层建筑都采用玻璃幕墙，如美国芝加哥西尔斯大厦、德国法兰克福商业银行大厦、马来西亚佩重纳斯双塔、香港中国银行大厦、上海金茂大厦等。,(a)马来西亚佩重纳斯双塔 (b)芝加哥西尔斯大厦(c)香港中国银行大厦 (d)上海金茂大厦,只承受风载荷和主体结构位移 通过支撑结构传力 连续的墙体,艺术表现力好 自重轻 增加使内面积 施工简单，周期短 维护方便，可更换 随建筑更新而更新 7自洁性好，易清洗,幕墙的特点,三大特征,上海浦东著名的东方明珠塔脚下，出现了一个由12块，每块12.8米高的圆柱形玻璃幕墙建筑，这就是苹果公司在中国最大的旗舰店（浦东苹果店），透明玻璃 结构的圆形柱建筑就像一个巨大的水晶灯罩与东方明珠塔遥相呼应。浦东苹果店的全透明建筑的梁、柱全部采用了玻璃完成，完全颠覆了传统建筑设计，光线通透，未来感十足。 该建筑使用的玻璃是迄今世界上最大弯钢化玻璃 ，由北京北玻安全玻璃有限公司自主研发制造生产。 苹果全球高级副总裁Ron JohnsonRony 对玻璃质量和创意赞不绝口，使用了“Create in China（中国创造）”来形容。,隐框幕墙构造节点图,隐框玻璃幕墙是将玻璃用硅酮结构密封胶(简称结构胶)粘结在铝框上，铝框全部隐蔽在玻璃后面，从外观只看到玻璃,从幕墙外在形式上分为 明框幕墙(金属框架的构件显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙) 半隐框幕墙(半隐框玻璃幕墙:金属框架的横向或竖向构件显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙。 全隐框幕墙(隐框玻璃幕墙:金属框架的构件完全不显露于面板外表面的框支承玻璃幕墙),幕墙外在形式,明框玻璃幕墙的玻璃镶嵌在铝框内，成为四边有铝框的幕墙构件，幕墙构件镶嵌在横梁上，形成横梁立柱外露，铝框分格明显的立面。 明框玻璃幕墙是最传统的形式，应用最广泛，工作性能可靠。相对于隐框玻璃幕墙，更易满足施工技术水平要求。,明框玻璃幕墙,明框玻璃幕墙构造节点,半隐框玻璃幕墙分横隐竖不隐或竖隐横不隐两种。不论哪种半隐框幕墙，均为一对应边用结构胶粘接成玻璃装配组件，而另一对应边采用铝合金镶嵌槽玻璃装配的方法,半隐框玻璃幕墙,竖框独立式（竖向节点,竖框独立式（横向节点）,幕墙的面板及支承均为玻璃。它与带骨架幕墙的最大区别就在于骨架（肋）与面板同是玻璃。全玻幕墙的的通透性更强。一般用于大型商场、酒店、展览馆。,全玻玻璃幕墙,全玻玻璃幕墙的面板及玻璃肋采用吊挂支撑，幕墙玻璃的重量由上部结构梁承载因此幕墙玻璃自然垂直，板面平整，反射映像真实。,吊挂式全玻幕墙,点支式玻璃幕墙由装饰面玻璃，驳接组件支承结构组成。 按外立面装饰效果分为平头点支式玻璃幕墙和凸头点支式玻璃幕墙。 按支承结构分为玻璃肋点支式玻璃幕墙，钢结构点支式玻璃幕墙，钢拉杆点支式玻璃幕墙和钢拉索点支式玻璃幕墙。 效果通透，可使室内空间和室外环境自然和谐。构件精巧，结构美观，实现精美的金属结构与玻璃装饰艺术的完美融合。 支承结构多样，可满足不同建筑结构和装饰效果的需要。 玻璃与驳接爪件采用球铰连接，具有较强的吸收变形能力。,支点式玻璃幕墙,拉索点式玻璃幕墙,支点式玻璃幕墙构造图,玻璃材料,幕墙玻璃主要表现形式： 浮法玻璃、钢化玻璃、吸热玻璃、夹胶玻璃、夹丝玻璃、中空玻璃。 浮法玻璃：经熔窑高温熔融，玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上，摊成厚度均匀平整、经火焰抛光的玻璃带，冷却硬化后脱离金属液，再经退火切割而成的透明无色平板玻璃。,特点：表面平整光洁、厚度均匀、极小的光学畸变， 被广泛应用于加工各种特种玻璃的原片,钢化玻璃：是一种具有良好的机械性能的玻璃（机械强度是一般玻璃的5倍） 一旦破碎后，其碎片面积较小而不易伤人，因而具有一定的使用安全性 被广泛用于高层建筑的门窗、玻璃幕墙、玻璃隔断；商店的门窗、橱窗、汽车、火车 、船舶的挡风玻璃和工业设备的观察玻璃。 钢化玻璃 （Tempered glass/Reinforced glass） 属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一 种预应力玻璃，为提高玻璃的强度,通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力， 玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性， 寒暑性，冲击性等 .,钢化玻璃是采用浮法玻璃、磨光玻璃、普通平板玻璃等在炉中加温，并控制加温接近 软化点时，采用高速吹风骤冷制成。,钢化玻璃,缺点：不能对其进行切割或钻孔等机械加工。 半钢化玻璃：机械强度是一般玻璃的23倍，耐热冲性能也显著提高，但是 半钢化玻璃 一旦破碎，破碎状态与普通玻璃一致,吸热玻璃： 吸热玻璃是能吸收大量红外线辐射能、并保持较高可见光透过率的平板玻璃。生产吸热玻璃的方法有两种：一是在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入一定量的有吸热性能的着色剂；另一种是在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜而制成。 吸热玻璃有灰色、茶色、蓝色、绿色、古铜色、青铜色、粉红色和金黄色等。吸热玻璃还可以进一步加工制成磨光、钢化、夹层成中空玻璃。吸热玻璃还可以阻挡阳光和冷气,使房间冬暖夏凉,吸热玻璃,夹胶玻璃 夹胶玻璃也称夹层玻璃。夹胶玻璃是两片或数片浮法玻璃中间夹以强韧PVB（乙烯聚合物丁酸盐）胶膜，经热压机压合并尽可能地排出中间空气，然后放入高压蒸汽釜内利用高温高压将残余的少量空气溶入胶膜而成。具有耐震、防盗、防弹、防爆的性能。,夹胶玻璃,中空玻璃： 是一种良好的隔热、隔音、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用两片（或三片）玻璃，使用高强度高气密性复合粘结剂，将玻璃片与内含干燥剂的铝合金框架粘结，制成的高效能隔音隔热玻璃。,现代化高层建筑的玻璃幕墙采用了由镜面玻璃与普通玻璃组合，隔层充入干燥空气或惰性气体的中空玻璃。 中空玻璃有两层和三层之分，中空玻璃具有隔音、隔热、防结霜、防潮、抗风压强度大等优点。据测量，当室外温度为10时，单层玻璃窗前的温度为2，而使用三层中空玻璃的室内温度为13。而在炎热夏天，双层中空玻璃可以挡住90%的太阳辐射热。阳光依然可以透过玻璃幕墙，但晒在身上大多不会感到炎热。使用中空玻璃幕墙的房间可以做到冬暖夏凉，极大地改善了生活环境。,中空玻璃,夹丝玻璃 夹丝玻璃别称防碎玻璃。它是将普通平板玻璃加热到红热软化状态时，再将预热处理过的铁丝或铁丝网压入玻璃中间而制成。它的特性是防火性优越，可遮挡火焰，高温燃烧时不炸裂，破碎时不会造成碎片伤人。另外还有防盗性能，玻璃割破还有铁丝网阻挡。主要用于屋顶天窗、阳台窗,夹丝玻璃,玻璃幕墙通过边框把自重和风荷载传递到主体结构，有两种方式：通过垂直方向的竖梃或通过水平方向的横档。,构造分析,预埋件,后置埋件,加强转接件,膨胀螺栓,幕墙连接/固定材料,单元式玻璃幕墙与框架幕墙主要区别在于加工组装方式不同.单元玻幕墙主要在工厂完成, 工程现场工作量减少, 可以有效地缩短施工工期.同时,单元玻璃幕墙一般采用公、母型材对插连接形式组成组合杆完成接缝的,也就是说它不是在一个整体杆件上接缝,而是靠相邻框对插组成组合杆完成接缝,单元玻璃幕墙标准节点设计,玻璃制造工艺 生产工艺主要有熔融法和非熔融法两种。熔融法是传统的制造方法。 工艺流程为：原料预加工、配合料制备、熔制、成型、退火和后加工。即得成品，基本流程：如图所示：,原料,配合料,粉碎、称重、混合,玻璃液,制品,供料、成型、退火,半成品,制品,热加工、 冷加工,生产工艺,玻璃幕墙的安装速度快、重量轻，是外墙装配化生产、墙体发展轻型化较为理想的形式，当然最重要的特点是装饰效果好。由于玻璃幕墙是以大面积玻璃作为建筑物的外墙面，可以使建筑物体现出明快、光亮、挺拔的意味。它能利用玻璃本身的特性，更好地与环境相融合。,光污染 玻璃幕墙反射光强时产生的眩光现象，对行人和司机造成的影响容易引发交通事故 2. 热污染 玻璃幕墙涂膜的镜面玻璃与镀膜玻璃，阳光透过 率低，其所反射出去的大量辐射热转嫁到邻近建筑和周围环境，造成人居环境的热污染。 3. 不利于节能 中国早期的玻璃幕墙采用的是阳光控制膜单层玻璃造成大量的能耗，成为节能建筑的“大忌”。 4. 不利于防火 由于玻璃幕墙材料的耐火性能较差，一旦建筑物发生火灾，火势蔓延迅速、扑救难度大、 危害性大，给人们的生命财产带来严重的威胁。2009年2月9日北京市央视新大楼北配楼发 生的火灾就是一起典型的幕墙火灾。,玻璃幕墙的优缺点,优点,玻璃幕墙虽然美观、轻便、通透度高， 但其也有以下几点缺点：,2009年2月9日，正值我国传统的元宵节， 北京市京广桥附近的中央电视台新大楼北 配楼于21时许发生火灾,中央电视台电视文化中心主体结构采用混合结构、主楼采用劲型结构；群楼采用钢筋混凝土结构、钢桁架、劲型结构。在结构内外侧均采用钛锌合金板屋架幕墙（屋架的结构形式为桁架）与玻璃幕墙相结合；其中东西采用钛锌合金屋面幕墙，南北采用玻璃幕墙,当玻璃幕墙的玻璃被火势烧裂破坏之后，火焰还可以从幕墙外侧窜至上层墙面，烧裂上层玻璃幕墙后从外侧蔓延至室内（图7）。,图5 央视新址北配楼火灾,中央电视台新大楼北配楼的火灾案例,玻璃幕墙的火灾危险性 1.火灾蔓延途径多 2. 玻璃的炸裂脱落影响疏散及灭火 3. 排烟困难，影响人员疏散,单层玻璃幕墙的节能技术,1.1 减少玻璃幕墙的使用面积,1.2 选择合理的