玻璃幕墙设计与施工基本知识

1、PAGE 玻璃幕墙设计与施工基本知识一、玻璃幕墙的概念由玻璃面板与支承结构体系组成的、相对主体结构有一定位移能力，不分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，通称为玻璃幕墙。幕墙是建筑筑物的外外围护结结构，主主要承受受自重以及及直接作作用于其其上的风风荷载、地震作作用、温度作作用等。二、玻璃幕幕墙类型型2.1 按按玻璃幕幕墙形式式,可分为为：1)明框玻玻璃幕墙墙:金属框框架的构构件显露露于面板板外表面面的框支支承玻璃璃幕墙。2)隐框玻玻璃幕墙墙:金属框框架的构构件完全全不显露露于面板板外表面面的框支支承玻璃璃幕墙。3)半隐框框玻璃幕幕墙:金属框框架的横横向或竖竖向构件件显露于于面板

2、外外表面的的框支承承玻璃幕幕墙。2.2按幕幕墙安装装方法,可分为为:1)构件式式玻璃幕幕墙:在现场场依次安安装立柱柱、横梁梁和玻璃璃面板的的框支承承玻璃幕幕墙。2）单元式式玻璃幕幕墙：将将面板和和金属框框架（立立柱、横横梁）在在工厂组组装为幕幕墙单元元，以幕幕墙单元元形式在在现场完完成安装装施工的的框支承承玻璃幕幕墙。2.3按幕幕墙面板板的支承承形式可可分为：框支承玻璃璃幕墙 22、点支支承幕墙墙 3、全全玻幕墙墙。三、幕墙材材料选用用及要求求幕墙用的主主要材料料是：钢钢材、铝铝合金材材料、玻玻璃、密密封胶等等。3.1 玻玻璃框支承幕墙墙常用的的玻璃有有：普通通钢化镀镀膜玻璃璃（6mmm、8m

3、mm）、LOOW-EE玻璃、中中空玻璃璃等。点支承（全全玻）玻玻璃幕墙墙常用的的玻璃有有：钢化化白玻、夹夹胶玻璃璃等。3.1.11玻璃(glaass)：分为为普通平平板玻璃璃（是指指用拉引引法生产产）和浮浮法玻璃璃（熔化化的玻璃璃浮在液液态锡床床上，靠靠自重和和表面张张力的作作用而形形成平滑滑表面）两两种，其其质量、尺尺寸偏差差分别按按国标GGB48871885,GGB1116144-19999执执行，浮浮法玻璃璃质量比比普通平平板玻璃璃好，建建筑上常常用的玻玻璃厚度度为：22、3、4、5，6，8，10，12，15，19mmm。3.1.22幕墙常常用玻璃璃的生产产原理、特特性与加加工质量量要求

4、A、普通钢钢化玻璃璃：是将将平板玻玻璃热处处理而成成，是安安全玻璃璃的一种种。方法法是将普普通平板板玻璃或或浮法玻玻璃原片片在特制制的加温温炉中均均匀加温温至6220oc，使之之轻度软软化，结结构膨胀胀，然后后用冷气气流迅速速冷却。消消除玻璃璃表面应应力，使使之不易易破裂。B、热反射射镀膜玻玻璃（离离线镀膜膜)：以浮浮法透明明玻璃或或本体着着色玻璃璃为基片片，在真真空状态态下以磁磁控溅射射的方法法镀上一一层或多多层透明明金属薄薄膜而成成(）。如如用不同同的金属属材料和和对膜层层厚镀的的控制，再再结合不不同颜色色的基片片，就可可形成各各种视觉觉效果，并并具有不不同的光光学和热热学性能能的玻璃璃。

5、热反射在线线镀膜玻玻璃（在在线镀膜膜）：在在浮法玻玻璃生产产过程中中，在锡锡槽中的的玻璃表表面镀上上一层透透明的金金属氧化化膜，其其颜色不不如离线线镀膜玻玻璃丰富富，但膜膜层非常常牢固，所所以可以以进行各各种热处处理，如如热弯，钢钢化，强强化等。彩釉钢化玻玻璃（EEnammellled Temmperred Glaass)在浮法法玻璃表表面镀上上一层陶陶瓷釉料料，通过过高温加加热处理理后，此此层釉料料膜将坚坚固地保保存在玻玻璃表面面，永不不褪色脱脱落，彩彩釉玻璃璃为不透透明玻璃璃。低辐射玻璃璃（Loow EEmisssivvityy Cooateed GGlasss）简简称Loow-EE玻璃，

6、在在玻璃的的表面镀镀金属银银层，使使玻璃辐辐射率从从0.884降低低到0.040.112, Loww-E玻玻璃具有有很好的的光谱选选择性，在在大量通通过可见见光的基基础上，能能阻挡相相当部分分红外线线和几乎乎全部远远红外线线，所以以比普通通的热反反射镀膜膜玻璃的的保温隔隔热性能能好得多多。离线线镀膜LLow-E玻璃璃不能单单片使用用，须作作成中空空或夹胶胶玻璃。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热溶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：

7、 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。玻璃厚度加加工允许许偏差表1玻璃厚度允许偏差5单片玻璃中空

8、玻璃夹层玻璃6+0.2厚度177时1.00，厚度度=177-222时1.55，厚度度222时2.00。厚度偏差不不大于玻玻璃原片片允许偏偏差和中中间层偏偏差之和和，中间间层总厚厚度小于于2mmm时，允允许偏差差0；中间间层总厚厚度大于于或等于于2mmm时，允允许偏差差0.22。8+0.31012+0.415+0.619+1.03.2铝型型材:铝合金金是幕墙墙工程大大量使用用的材料料，幕墙墙立柱、横横梁以铝铝合金材材料为主主。铝型型材常用用表面处处理:阳极氧氧化,电泳涂涂装(在表面面氧化和和电解着着色后,采用化化学电解解电镀的的原理,在表面面泳涂一一层100um以以上的有有机透明明漆,再经200

9、0C固化而而成),丙稀酸酸喷涂,粉末(纯聚酯酯(质量好好),环氧氧树酯(质量差差)喷涂涂,氟碳喷喷涂.表面处处理质量量规范GGB/TT52337.22,3,4,55,如幕幕墙料阳阳极氧化化膜厚应应不低于于AA115级(平均膜膜厚155um)。型材允许偏偏差分为为普通级级,高精级级,超高精精级。牌号及供应应状态：6061-T4(LD330-CCZ), 60061-T6(LD330-CCS); 60063-T5(LD331-RRCS), 660633-T66(LDD31-CS), 660633A-TT5,660633A-TT63.3低合合金高强强度结构构钢:牌号表表示方法法：由字字母Q（屈服服点）

10、，屈屈服点数数值，质质量等级级(AEE）三部部分组成成。常用用Q2335。在在幕墙中中使用时时，表面面热镀锌锌或涂防防腐涂料料。耐候钢：在在钢中加加入少量量的合金金元素如如Cu,P,CCr等，牌牌号表示示方法：字母QQ（屈服服点），屈屈服点数数值，NNH(耐耐候）组组成，如如果含CCr,NNi,则则在牌号号后加LL。如Q2235NNH。在在高度超超过400m的钢钢结构幕幕墙中，宜宜采用耐耐候钢，表表面涂防防腐涂料料。3.4结构构胶(简称):用于幕幕墙结构构性装配配,有单组组份和双双组份两两种,以GE胶(SSGG44000)为为例:单组份份有两种种包装:3000毫升硬硬胶瓶装装,5990毫升升锡

11、纸软软包装;双组份份包括基基体(A组1899.3升升大圆桶桶装,白色)和固化化剂(B组,188.9升升,小圆桶桶装,黑色),两者须须经打胶胶机混和和使用,混合后后的颜色色为黑色色。应使用高弹弹性模量量、高抗抗拉强度度、中性性结构胶胶,注胶宽宽度根据据强度计计算确定定,厚度根根据结构构变位要要求计算算确定,一般为为6,88,100mm.宽度与与厚度之之比为22:1较较合适.酸性结结构胶仅仅适合于于清玻璃璃装配时时使用。结构胶使用用前,须提供供与实际际工程相相同的装装配材料料样品,送胶供供应商作作相容性性试验。有些基材表表面处理理不能与与结构胶胶相容,须打底底涂或采采取其他他措施,此种情情况应与与

12、结构胶胶供应商商咨询。3.5幕墙墙常采用用的挤出出成型的的橡胶制制品有:(按质质量好坏排序序)有机硅橡橡胶胶条条,三元乙乙丙(EPDDM)胶胶条,氯丁胶胶条,常用EPPDM,玻璃垫垫用压模模成型橡橡胶块.3.6耐候候胶:用于幕幕墙的接接缝密封封,一般为为单组份份,低弹性性模量,中性. 石材的的嵌缝须须使用专专用的石石材胶,即使用用中性的的,具有防防止渗透透污染性性能的改改良硅酮酮密封胶胶中空玻璃第第一道密密用丁基基密封胶胶,第二道道密封用用聚硫胶胶(明框幕幕墙)或结构构胶(隐框、半半隐框幕幕墙)四、幕墙设设计计算算步骤4.1索取取建筑设设计及拟拟建地有有关资料料（建筑筑设计总总说明、平平面图、

13、立立面图、剖剖面图、节节点大样样图），消消化建筑筑设计图图纸后，确确定该工工程幕墙墙设计性性能参数数，如抗抗震设计计（一般般7度、8度设防防烈度设设计）、基基本风压压（查GGB50009附附录全国国1366个城市市基本风风压值）、地地面粗糙糙类别（A、B、C、D类）等。4.2选择择建筑型型材系列列（截面面设计）与与玻璃类类型选型型计算，先先求出选选取型材材截面几几何特性性参数的的最小惯惯性矩和和抵抗矩矩；然后后进行截截面设计计再带入入工程校校核计算算。4.3对型型材规格格和玻璃璃受力分分析及内内力计算算；4.4效应应组合并并取其承承载力最最大值（取取最不得得条件下下验算）；4.5进行行型材柜柜

14、格强度度与变形形计算，若若其满足足不了要要求则返返回（33）重选选型材系系列和截截面几何何参数设设计；4.6进行行玻璃与与变形（刚刚度）计计算，若若其满足足不了要要求则返返回（44）重选选玻璃类类型再进进行计算算；4.7进行行材料隔隔热K值有限限元软件件计算，确确定节能能构造尺尺寸（GGB5001899）；4.8连接接计算：柱梁连连接、柱柱与连接接件以及及连接件件与埋设设件连接接；埋设设件锚固固计算；4.9气密密、水密密性能设设计（缝缝隙、密密封、排排水等处处理，GGB/TT152226/28）；4.10保保温、防防潮、遮遮阳设计计与隔热热K验算及及热箱测测试；4.11隔隔声设计计与计算算；4

15、.12幕幕墙平面面内变形形确定及及耐撞击击的玻璃璃选型（GB/T18250）；4.13防防火设计计及其构构造处理理（GBB500016/GB5500445）；4.14防防震设计计（GBB500057/11）4.15采采光GBB/T1180991）；4.16其其他构件件强度验验算（盖盖板、螺螺栓、锚锚固力等等）；五、玻璃幕幕墙建筑筑设计的的基本规规定51一般般规定5111玻璃幕幕墙的设设计是由由建筑设设计单位位和幕墙设设计单位位共同完完成。建筑设计单单位的主主要任务务是确定定幕墙的的线条、色色调、构构图、玻玻璃类别别、虚实实组合和和协调幕幕墙与建建筑整体体、与环环境的关关系；幕幕墙设计计单位主主

16、要任务务是按建建筑设计计要求具具体设计计幕墙具具体结构构设计与与构造节节点设计计。5122玻璃幕幕墙立面面分格宜宜与室内内空间组组合相适适应，在在确定玻玻璃板块块时，应应有效提提高玻璃璃原片的的利用率率，同时时适应钢钢化、镀镀膜、夹夹层玻璃璃等生产产设备的的加工能能力。5133玻璃幕幕墙作为为建筑的的外维护护结构，本本身要求求具有良良好的密密封性。如如果开窗窗过多、开开启面积积过大，既既增加了了采暖空空调的消消耗、影影响立面面整体效效果，又又增加了了雨水渗渗漏的可可能性，JGJ102-96曾规定开启面积不宜超过15%，但是有些建筑比如学校、礼堂等既要求采光又要求通风，由此现新规范JGJ102-

17、2003取消了这一定量的规定，因此实际工程中，开启窗的设置数量，应兼顾建筑使用功能、美观和节能环保的要求。52性能能和检测测要求5211玻璃幕幕墙的抗抗风压、气气密性、水水密性、保保温、隔隔声等性性能应符符合GGB/TT152225规规定。5222玻璃幕幕墙平面面内变形形性能，抗抗震设计计是应按按主体结结构弹性性层间位位移角限限值的33倍进行行设计。53构造造设计5311玻璃幕幕墙的构构造设计计，应满满足安全全、实用用、美观观的原则则，并便便于制作作、安装装、维修修保养和和局部更更换。5322明框玻玻璃幕墙墙的接缝缝部位、单单元式幕幕墙的组组件对插插部位以以及幕墙墙开启部部位，应应设置倒倒排构

18、造造措施。5333幕墙的的连接部部位，应应采取防防止摩擦擦噪音措措施，立立柱与横横梁应留留2mmm的间隙隙。5344幕墙玻玻璃面板板之间的的拼接缝缝宽度应应大于110mmm。5355玻璃幕幕墙的单单元板块块不应跨跨越主体体结构的的变形缝缝，其与与主体结结构建筑筑变形缝缝相对应应的构造造缝设计计，应能能满足主主体建筑筑变形要要求。5366玻璃幕幕墙防火火层设置置必须能能达到防防止火焰焰和高温温烟气在在建筑内内部扩散散的目的的，耐火火极限不不低于11小时，搁搁置材料料的镀锌锌铁板厚厚度不小小于1.5mmm。5377玻璃幕幕墙是附附属于建建筑结构构，因此此必须与与主体结结构体系系可靠连连接，并并保持

19、通通电畅通通。通常常设计是是形成110mXX10mm的避雷雷网格。铜铜质导线线不小于于25mmm2，扁钢钢截面不不小于55X400，圆钢钢直径不不小于112mmm。六、框支承承玻璃幕幕墙特点点及施工工工艺61特特点1施工手手段灵活活，工艺艺较为成成熟，经经过较多多工程实实践检验验，是目目前采用用较多的的幕墙结结构形式式。2主体体结构适适应能力力强，安安装顺序序基本不不受主体体结构的的影响。3采用用密封胶胶接逢处处理，水水密性、气气密性好好，具有有较好的的保温、隔隔声降噪噪能力，具具有一定定的抗层层间位移移能力。4面面板材料料单元组组件工厂厂制作，结结构胶使使用性能能有保证证。5大大量安装装工序

20、现现场进行行，要求求现场管管理工作作量大。66密封封胶施工工要求严严格，前前期清洗洗、打胶胶过程对对工人素素质要求求高；安安装打胶胶控制点点多，工工序多，要要求工程程管理质质量高。62施工工工艺流流程及节节点形式式1、工艺流流程测量放线预埋件件剔出、检检查、补补装后置置预埋件件单边角角码焊接接安装立立杆安装横横杆避雷件件安装防火、保保温隔断断加工、安安装玻璃板板块安装装施注耐耐候胶清洗、检检查、验验收。2、结构形形式21明框框幕墙：整体镶镶嵌槽式式、组合合镶嵌槽槽式、混混合镶嵌嵌式22隐(半隐)框: 压块块式、全全挂式、半半挂式七、单元式式幕墙定定义及特特点一、单元式式幕墙的的定义单元式幕墙墙

21、是由许许多独立立的单元元组合而而成，每每个独立立单元组组件内部部所有板板块安装装、板块块间接缝缝密封均均在工厂厂内加工工组装完完成，分分类编号号按工程程安装顺顺序运往往工地吊吊装，安安装可与与主体结结构施工工同步进进行（相相差5-6个楼楼层即可可）。通通常每个个单元组组件为一一个楼层层高（或或二、三三个楼层层高）、一一个分格格宽，单单元与单单元之间间采用阴阴阳镶嵌嵌的结构构形式，即即单元组组件的左左右竖框框、上下下横框都都是和相相邻单元元组件对对插，通通过对插插形成组组合杆，从从而形成成单元组组件间接接逢。单单元组件件的竖框框直接固固定在主主体结构构上，所所承受的的荷载是是由单元元组件的的竖框直直接传递递到主体体结构。二、单元式式幕墙的的特点1幕墙墙单元工工厂内加加工制作作易实现现工业化化生产，降降低人工工费用，控控制单元元质量；大量的的加工制制做、准准备工作作在工厂厂内完成成，从而而缩短幕幕墙现场场施工周周期和工工程施工工周期，为为业主带带来较大大