建筑幕墙讲座001.pdf

2007 10 3 1 玻璃幕墙 Curtain wall 由金属构件和各种板 材组成的悬挂在主体结构 上 不承担主体结构荷载 与作用的建筑物外维护结 构或装饰性结构 最早出现的玻璃幕墙 是在1917年美国旧金山的 哈里德大厦 而真正意义 上的玻璃幕墙是上世纪五 十年代初建成的纽约利华 大厦和联合国大厦 我国 第一个采用玻璃幕墙的工 程是1984年建造的北京长 城饭店 讲解程序 玻璃幕墙的类型划分 玻璃 铝合金 钢型材等材料种类和性能 框架式 元件式 幕墙构造做法 半单元式幕墙构造做法 单元式幕墙构造做法 全玻幕墙构造做法 点式幕墙构造做法 双层动态节能幕墙构造做法 玻璃幕墙一般报价方法 2013 10 30 2 3 一 玻璃幕墙的类型划分 玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙 主要包括下列类型 1 1 按玻璃幕墙形式 可分为 1 1 按玻璃幕墙形式 可分为 1 明框玻璃幕墙 金属框架的构件显露于面板外表面的框支承玻璃 幕墙 2 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 3 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 1 2按幕墙安装方法 可分为 1 2按幕墙安装方法 可分为 1 构件式玻璃幕墙 在现场依次安装立柱 横梁和玻璃面板的框支 承玻璃幕墙 2 将面板和金属框架 立柱 横梁 在工厂组装为幕墙单元 以 幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙 2007 10 3 4 二 玻璃 铝合金 钢材 硅酮胶等材料的 种类和性能 2 1 玻璃 玻璃 glass 分为普通平板玻璃 拉引法 和浮法 熔化的玻璃浮在 液态锡床上 玻璃两种 其质量 尺寸偏差分别按国标 GB487185 GB11614 1999执行 浮法玻璃质量比普通平板玻璃好 普通 玻璃为无色透明 规格为厚 2 25mm 最大尺寸 3050 12500mm 最 小尺寸 500 700mm 建筑上常用的玻璃厚度为 5 6 8 10 12 15 19mm 本体着色玻璃 tinted float glass 在浮法玻璃配合料的基础上 加着色剂生产而成 透光率高 遮阳系数低 有蓝 灰 绿色 热反射镀膜玻璃 Solar control Coated Glass 以浮法透明玻璃或 本体着色玻璃为基片 在真空状态下以磁控溅射的方法镀上一层或多 层透明金属薄膜而成 离线镀膜 如用不同的金属材料和对膜层厚镀 的控制 再结合不同颜色的基片 就可形成各种视觉效果 并具有不 同的光学和热学性能的玻璃 2007 10 3 5 热反射在线镀膜玻璃 On Line Coated Glass 在浮法玻璃生产过 程中 在锡槽中的玻璃表面镀上一层透明的金属氧化膜 其颜色不如 离线镀膜玻璃丰富 但膜层非常牢固 所以可以进行各种热处理 如 热弯 钢化 强化等 彩釉钢化玻璃 Enamelled Tempered Glass 在浮法玻璃表面镀上一层 陶瓷釉料 通过高温加热处理后 此层釉料膜将坚固地保存在玻璃表 面 永不褪色脱落 彩釉玻璃为不透明玻璃 低辐射玻璃 Low Emissivity Coated Glass 简称Low E玻璃 在玻 璃的表面镀金属银层 使玻璃辐射率从0 84降低到0 04 0 12 Low E 玻璃具有很好的光谱选择性 在大量通过可见光的基础上 能阻挡相 当部分红外线和几乎全部远红外线 所以比普通的热反射镀膜玻璃的 保温隔热性能好得多 离线镀膜Low E玻璃不能单独使用 须作成中空 或夹胶玻璃 热处理玻璃 钢化玻璃 tempered glass 在水平钢化炉中将玻璃加热到软化点 然后用冷风快速冷却而成 因表面骤冷而收缩快 中间层收缩慢 所 以在玻璃内存在很大的内应力 其特点是 强度是普通玻璃的3 4倍 破碎时分裂成很多小的没有锐角的碎片 不伤人 故为安全玻璃 2007 10 3 6 中空玻璃 Insulating Glass 由两片和多片浮法玻璃组合而成 玻璃之间用铝合金隔框隔开 铝合金隔框内填充有干燥剂 隔框与玻 璃之间用丁基胶密封后再用聚硫胶 用于明框幕墙 或结构胶 用于 隐框幕墙 作二道密封 中空层 厚度为 6 9 12 14 17mm 常用9 12mm 可以是干燥空气 也可以充惰性气体 如氩气 氪气 或特种气体 如氟化硫 中空玻璃有很好的保温及隔声性能 夹层玻璃 Laminated Glass 最常用的夹层玻璃为中间放置一层 0 38 或多层 0 76 1 14 1 52等 聚乙烯醇缩丁醛 PVB 胶片 经高压窑等设备的加压加热工序组合而成的夹胶玻璃 其最大的特点 为安全性 当遭受外力破坏后只产生裂痕但不会碎落 还具有良好的 隔声和防紫外线的功能 PVB能吸收冲击能量 用不同厚度的PVB和玻 璃片数可制成防弹玻璃 PVB不能浸水 玻璃的使用 应使用安全玻璃 夹胶 钢化等 应按规范进行强度和挠度校核 离线镀膜玻璃膜面不宜直接暴露在室外 应朝室内或在夹胶玻璃 中 空玻璃内侧 某些离线镀膜玻璃 如Low E玻璃 金黄色镀膜玻璃等 的膜层在空气 中易氧化而不能单独使用 可根据需要使用中空夹胶 中空弯弧 夹胶弯弧 弯弧钢化等玻璃 2007 10 3 7 铝合金型材 铝型材 牌号6061 T4 LD30 CZ 6061 T6 LD30 CS 6063 T5 LD31 RCS 6063 T6 LD31 CS 6063A T5 6063A T6 铝型材常用表面处理 阳极氧化 电泳涂装 在表面氧化和电解着 色后 采用化学电解电镀的原理 在表面泳涂一层10um以上的有 机透明漆 再经200 C固化而成 丙稀酸喷涂 粉末 纯聚酯 质 量好 环氧树酯 质量差 喷涂 氟碳喷涂 表面处理质量规范 GB T5237 2 3 4 5 如幕墙料阳极氧化膜厚应不低于AA15级 平 均膜厚15um 型材允许偏差分为普通级 高精级 超高精级 2007 10 3 8 钢材型材 低合金高强度结构钢 牌号表示方法 由字母Q 屈服点 屈 服点数值 质量等级 A E 三部分组成 常用Q235 在幕墙中 使用时 表面热镀锌或涂防腐涂料 耐候钢 在钢中加入少量的合金元素如Cu P Cr等 牌号表示方 法 字母Q 屈服点 屈服点数值 NH 耐候 组成 如果含 Cr Ni 则在牌号后加L 如Q235NH 在高度超过40m的钢结构幕 墙中 宜采用耐候钢 表面涂防腐涂料 2007 10 3 9 不锈钢 不锈钢 Cr元素含量11 74 以上的钢材 分四类 奥氏体型 A1 A5 马氏体型 C1 C3 C4 铁素体型 F1 和奥氏体 铁 素体型 FA 不锈钢表示方法 组别代号 性能等级 如A2 70 表示奥氏体 钢 冷加工 最小抗拉强度700MPa 由于不同的不锈钢化学成分和金相组织不同 其性能也不同 奥氏体钢因其耐腐蚀性 力学及加工性能优于其他种不锈钢 适合在幕墙中使用 奥氏体不锈钢无磁性 含Cr Ni Mo等元素 马氏体 铁素体型 不锈钢一般不含Ni 应选用A2如1Cr18Ni9 相当于国外牌号 304 在沿海或工业污染严重的地区 则应选择耐腐蚀性能更 好的不锈钢 A4 A5 如0Cr18Ni12Mo2Cu2 相当于国外牌号316 2007 10 3 10 硅酮结构密封胶 结构胶 简称 用于幕墙结构性装配 有单组份和双组份两种 以GE胶 SSG4400 为例 单组份有两种包装 299毫升硬胶瓶装 591 5毫升锡纸 软包装 双组份包括基体 A组189 3升大圆桶装 白色 和固化剂 B 组 18 9升 小圆桶装 黑色 两者须经打胶机混和使用 混合后的颜色 为黑色 应使用高弹性模量 高抗拉强度 中性结构胶 注胶宽度根据强度计算 确定 厚度根据结构变位要求计算确定 一般为6 8 10mm 宽度与厚度之 比为2 1较合适 酸性结构胶仅适合于清玻璃装配时使用 结构胶使用前 须提供与实际工程相同的装配材料样品 送胶供应商作 相容性试验 有些基材表面处理不能与结构胶相容 须打底涂或采取其他措施 此种 情况应与结构胶供应商咨询 2007 10 3 11 建筑密封材料 幕墙常采用的挤出成型的橡胶制品有 按质量好 坏排序 有机硅橡胶 胶条 三元乙丙 EPDM 胶条 氯丁胶条 常用EPDM 玻璃垫用压模成型橡 胶块 应根据节点确定胶条的形状和硬度 耐候胶 用于幕墙的接缝密封 一般为单组份 低弹性模量 中性 石材 的嵌缝须使用专用的石材胶 即使用中性的 具有防止渗透污染性能的 改良硅酮密封胶 中空玻璃第一道密用丁基密封胶 第二道密封用聚硫胶 明框幕墙 或结 构胶 隐框 半隐框幕墙 玻璃幕墙建筑设计的一般原则 玻璃幕墙的型式 构造和使用材料应根据建筑物的使用功能 立面 设计等 经综合经济技术分析后确定 玻璃幕墙的立面分格宜与室内空间组合相适应 不 2007 10 3 13 框架式 元件式 幕墙 框架式 元件式 构件式 幕墙的竖框 或横梁 先安装在主体结构上 再 安装横梁 或竖框 竖框和横梁组成框格 面板材料在工厂内加工成单 元组件 再固定在竖框和横梁组成的框格上 面板材料单元组件所承受的 荷载要通过竖框 或横梁 传递给主体结构 该结构较常见的形式是 竖 框和横梁现场安装形成框格后将面板材料单元组件固定于骨架上 面板材 料单元组件竖向接逢在立柱上 横向接逢在横梁上 并进行密封胶接逢处 理 防雨水渗透 空气渗透 2007 10 3 14 框架式 元件式 幕墙主要节点形式 明框 整体镶嵌槽式 组合镶嵌槽式 混合镶嵌式 隐 半隐 框 压块式 全挂式 半挂式 2007 10 3 15 框架式 元件式 幕墙主要特点 1 施工手段灵活 工艺较为成熟 经过较多工程实践检验 是目前 采用较多的幕墙结构形式 2 主体结构适应能力强 安装顺序基本不受主体结构的影响 3 采用密封胶接逢处理 水密性 气密性好 具有较好的保温 隔 声降噪能力 具有一定的抗层间位移能力 4 面板材料单元组件工厂制作 结构胶使用性能有保证 5 大量安装工序现场进行 要求现场管理工作量大 6 密封胶施工要求严格 前期清洗 打胶过程对工人素质要求高 安装打胶控制点多 工序多 要求工程管理质量高 2007 10 3 16 框架式 元件式 幕墙主要特点 节点效果图 2007 10 3 17 半单元式幕墙 定义 半单元式幕墙是先在主体结构上安装竖框或竖框与横梁组成的框架 竖框和相邻竖框对插 通过对插形成组合杆 单元组件 装饰面板 再固定在竖框或横梁上 一般有两种结构形式 一种是竖框先安装在 主体结构上 竖料上装有挂接板块的装置 横梁与面板材料组成单元 板块 板块挂接竖料上 竖向接缝在竖框上 横向采用上下单元板块 对插接缝 进行接缝处理 形成整片幕墙 另一种是竖框与横梁组成 框架 固定于主体结构上 面板组成独立的小板块 挂接于框架上 竖向接缝在竖框上 横向接缝在横梁上 并进行接缝处理 形成整片 幕墙 2007 10 3 18 半单元式幕墙的节点构造 竖框独立式 竖向节点 2007 10 3 19 半单元式幕墙的节点构造 竖框独立式 横向节点 2007 10 3 20 半单元式幕墙的节点构造 竖框组合式 节点A 竖框组合式 节点A 2007 10 3 21 半单元式幕墙的节点构造 竖框组合式 节点B 竖框组合式 节点B 2007 10 3 22 半单元式幕墙的主要特点 1 竖框采用对插形式 变位适应能力强 具有较强的层间位移调节能 力 抗震性能好 2 竖框通过对插形成接逢 对地震作用 温度变化等引起的变形适 应能力好 且位移时噪声小 3 易实现工业化生产 可减少现场加工 安装工序 易于控制工程 质量 4 现场施工周期短 接逢处多使用胶条密封 一般不使用耐候胶 是目前国内外幕墙技术的发展趋势 不受天气对打胶的影响 易 缩短施工周期 5 可交叉作业施工 施工手段灵活 受主体结构影响小 6 维修保养方便 维护 更换板块时不影响周围板块 2007 10 3 23 单元式幕墙 定义 单元式幕墙是由许多独立的单元组合而成 每个独立单元组件内部所 有板块安装 板块间接缝密封均在工厂内加工组装完成 分类编号按 工程安装顺序运往工地吊装 安装可与主体结构施工同步进行 相差 5 6个楼层即可 通常每个单元组件为一个楼层高 或二 三个楼层 高 一个分格宽 单元与单元之间采用阴阳镶嵌的结构形式 即单 元组件的左右竖框 上下横框都是和相邻单元组件对插 通过对插形 成组合杆 从而形成单元组件间接逢 单元组件的竖框直接固定在主 体结构上 所承受的荷载是由单元组件的竖框直接传递到主体结构 2007 10 3 24 单元式幕墙 节点效果图 2007 10 3 25 单元式幕墙的节点构造 横滑型 横锁型 对插式 对碰式 开口式 闭口式 2007 10 3 26 单元式幕墙的特点 1 幕墙单元工厂内加工制作易实现工业化生产 降低人工费用 控制 单元质量 大量的加工制做 准备工作在工厂内完成 从而缩短幕墙 现场施工周期和工程施工周期 为业主带来较大的经济效益和社会效 益 2 单元与单元之间阴阳镶嵌连接 适应主体结构位移能力强 能有 效吸收地震作用 温度变化 层间位移 单元式幕墙较适用于超高层 建筑和纯钢结构高层建筑 3 接逢处多使用胶条密封 不使用耐候胶 是目前国内外幕墙技术 的发展趋势 不受天气对打胶的影响 工期易控制 4 由于单元式幕墙主要在室内施工安装 主体结构适应能力较差 不适用于有剪力墙和窗间墙的主体结构 5 要求有严格的施工组织管理 施工时有严格的施工顺序 必须按 对插的次序进行安 装 对主体施工用垂直运输设备等施工机械的安放 位置有严格限制 否则将影响整个工程的安装 2007 10 3 27 全玻璃幕墙 实景图 全玻幕墙全玻幕墙是一种全透明 全视野的玻璃幕墙 利用玻璃的透明性 追 求建筑物内外空间的流通和融合 使人们可以透过玻璃清楚地看到玻 璃的整个结构系统 使结构系统由单纯的支承作用转向表现其可见性 从而表现出建筑装饰的艺术感 层次感和立体感 具有重量轻 选材 简单 加工工厂化 施工快捷 维护维修方便 易于清洗等特点 其 对于丰富建筑造型立面效果的功效是其他材料无可比拟的 是现代科 技在建筑装饰上的体现 2007 10 3 28 玻璃肋全玻幕墙 定义 玻璃肋全玻幕墙是大片玻璃与支承框架均为玻璃的幕墙 又称玻璃框 架玻璃幕墙 是一种全透明 全视野的玻璃幕墙 大片玻璃支承在玻 璃框架上的形式有后置式 骑缝式 平齐式 突出式等 玻璃肋全玻 幕墙的大片玻璃与玻璃框架在层高较低时 玻璃安装在下部的镶嵌槽 内 上部镶嵌槽槽底与玻璃之间留有伸缩的空隙 当层高较高时 由 于玻璃较高 长细比较大 如玻璃安装在下部的镶嵌槽内 玻璃自重 会使玻璃变形 导致玻璃破坏 需采用吊挂式 即大片玻璃与玻璃框 架在上部设置专用夹具 将玻璃吊挂起来 下部镶嵌槽槽底与玻璃之 间留有伸缩的空隙 2007 10 3 29 玻璃肋全玻幕墙 节点图 2007 10 3 30 玻璃肋点接驳全玻幕墙 玻璃肋点接驳全玻幕墙 是大片玻璃与 支承结构均为玻璃的玻璃幕墙 玻璃肋 支承 吊挂 在主体结构上 在玻璃肋 上安装连接板或钢爪 面板玻璃四角开 孔 用安装在玻璃肋上的连接板 钢爪 中的螺栓穿入面板玻璃孔中与连接板 钢爪 紧固 2007 10 3 31 钢桁架点式幕墙 定义及效果图 钢桁架点接驳式全玻幕墙是采用钢 结构为支撑受力体系的玻璃幕墙 所用的钢结构可以是圆钢管钢杠 也可以是鱼腹式钢铰支桁架或其它 形式铰支桁架 钢结构上安装钢爪 面板玻璃四角开孔 钢爪上的紧固 件穿过面板玻璃上的孔 紧固后将 玻璃固定在钢爪上 此结构选材灵 活 施工简单 2007 10 3 32 钢桁架点式幕墙 节点 2007 10 3 33 拉杆点式玻璃幕墙 定义 拉杆式点接驳全玻幕墙是不锈钢拉杠柔性支承结构代替刚性桁架结构 拉杆式点接驳全玻璃幕墙采用预应力双层拉杆结构 一般设计成对称 型 这是因为幕墙不仅要承受正风压 还要承受负风压 正风压的承 力索在负风压时就变成了稳定杆 而负风压的承力杆在正风压时则变 成稳定索 这样就保证了在正负风压的情况下 双层拉杆结构的受力 完整性 双层拉杆结构的施工与设计的联系十分紧密 设计时 必须 预先考虑施工的步骤 尤其必须预先规定好张拉预应力和铺设面板的 步骤 实际施工时必须严格按照规定的步骤进行 2007 10 3 34 拉杆点玻璃幕墙 节点图 2013 10 30 35 拉索点式玻璃幕墙 定义 拉索式点接驳全玻幕墙是不锈钢索柔性支承结构代替刚性桁架结构 拉索式点接驳全玻璃幕墙采用预应力双层悬索结构 一般设计成对称 型 这是因为幕墙不仅要承受正风压 还要承受负风压 正风压的承 力索在负风压时就变成了稳定索 而负风压的承力索在正风压时则变 成稳定索 这样就保证了在正负风压的情况下 双层悬索结构的受力 完整性 双层悬索结构的施工与设计的联系十分紧密 设计时 必须 预先考虑施工的步骤 尤其必须预先规定好张拉预应力和铺设面板的 步骤 实