建筑幕墙概述

第一章建筑幕墙概述第一节建筑幕墙建筑幕墙：由金属构架与板材组成的、不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙是建筑物的外围护结构的一种。它不同于一般的外墙，它具有以下三个特点：（1）建筑幕墙是完整的结构体系，直接承受施加于其上的荷载作用，并传递到主休结构上。有框幕墙多数情况下由面板、横梁（次梁）和立柱构成；点支幕墙由面板和支承钢结构组成。（2）建筑幕墙应包封主体结构，不使主体结构外露。（3）建筑幕墙通常与主体结构采用可动连接，竖向幕墙通常悬挂在主体结构上。当主体结构住移时，幕墙相对于主体结构可以活动。由于有上述特点，幕墙首先是结构具有承载能力；然后是外装，具有美观的建筑功能。幕墙的支承骨架（横梁、立柱、支承钢结构等）通常由铝型材和钢材组成，有些情况下也用玻璃。面板可以是玻璃、铝板、钢板或石板、混凝土板，但透光部份必定是玻璃板。采光顶有时也会采用聚酸酯板。通常按面板材料将幕墙划分为玻璃幕墙、铝合金板幕墙、石材幕墙等等，许多工程中多种幕墙混合使用。与传统的墙体材料相比，建筑幕墙具有以下特点：（1）主要材料是现在工业产物，玻璃具有光反射能力，铝板和金属板富于现代感，可以产行强烈的建筑艺术效果。（2）墙体自重较小，玻璃和金属板幕墙通常为0.3～0.5KN/m2，石板幕墙约为1KN/m2。玻璃和金属板幕墙只相当于砖墙的1/10～1/12、混凝土预制板墙面的1/7～1/8，从而降低主体结构和基础的造价。（3）材料种类较少，多为工业产品，质量较稳定，而且工厂化加工，现场安装工作量少，无湿作业，工期较短。（4）维护和更换幕墙构件都很方便。（5）幕墙包封主体结构，减少了主体结构受温度变化的影响，有效地解决了大面积建筑和高层建筑的温度应力问㼵。能较好地适应旧建筑立面更新的需要，所以常常用加装幕墙来作为旧建筑改建的手段。目前建筑幕墙得到广泛的采用，建筑幕墙的发展在我国只不过几年的时间，己成为一个大规模的产业，除幕墙材料的生产商的供应商外，仅直接从事幕墙制造安装的厂商己超过千家，年生产幕墙近800万M2，年产值近百亿元，我国己是世界上幕墙年产量最高的国家。第二节幕墙分类幕墙早在100多年前即已在建筑上开始应用，但由于材料和加工工艺等方面的原因，发展十分缓慢。最近30—40年来，随着科学技术和工业生产的不断发展，幕墙获得飞速的发展，在建筑上广泛应用。幕墙工程按帷幕饰面材料区分，有玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙等。其中玻璃幕墙按其结构形式及立面外观情况，可分为金属框架式玻璃幕墙、玻璃肋胶接式全玻璃幕墙、点式连接玻璃幕墙；又可细分为金属明框式玻璃幕墙、隐框式或半隐框式玻璃幕墙、后置式玻璃肋胶接全玻璃结构幕墙、骑缝式或平齐式玻璃肋胶接全玻璃幕墙结构幕墙、接驳式点连接全玻璃幕墙、张力索杆结构点支式玻璃幕墙。其中金属框架式玻璃幕墙工程按其构件加工和组装方式，又分为元件式（镶嵌槽式、断热型、隐窗型、隐框式）幕墙和单元式玻璃幕墙等。幕墙的分类与简要分类根据分类名称说明根据墙体金属框架构件露明程度分类明框幕墙墙体金属框架构件显露在外表面的墙体半隐框幕墙墙体金属框架竖向或横向构件显露在外表面的幕墙隐框幕墙墙体金属框架构件全部均不显露在外表面的幕墙根据墙体表面（墙面）所用材料分类全玻幕墙（玻璃幕墙）凡墙体表面材料系以玻璃板材和玻璃肋制作的幕墙称为全玻幕墙或玻璃幕墙。玻璃幕墙又有下列各种：1、明框玻璃幕墙2、半隐框玻璃幕墙（横隐竖明式及横明竖隐式）3、隐框玻璃幕墙4、大型无框玻璃幕墙，有“吊挂式”全玻璃幕墙及“座地式”全玻璃幕墙两种。金属板幕墙凡墙体表面材料系以金属板材制作的幕墙，称为金属板幕墙。金属板幕墙又有下列几种：1、铝板幕墙2、不锈钢板幕墙3、铝锌钢板幕墙4、搪瓷复合板幕墙5、其它金属板幕墙石材幕墙凡墙体表面材料系以石材扳制作的幕墙，称为石材幕墙。石材幕墙又有下列几种：1、背栓式石材幕墙2、干挂法石材幕墙根据型号分为类有100、110、120、150、180系列。幕墙主龙骨国家标准为2.5毫米厚。1、玻璃幕墙：多使用铝龙骨明框幕墙：隐框幕墙：半隐幕墙：分为横隐竖明式及横明竖隐式2、金属幕墙：金属板幕墙多用于不采光墙面。墙体框架为铝合金或型钢制造，金属板墙面材料有下列多种（表）3、幕墙名称金属板用料说明金属板规格（㎜）说明铝板幕墙使用全铝板，背面加筋（肋）厚2.5～3.0强度高，多用于高层建筑。具有供货周期长，只能铝板加工厂加工的特点。夹芯铝板幕墙内外两层表皮使用铝材，夹芯以PVC或其他聚合物构成内外铝板厚：0.5～1.2夹芯厚：2～5可折弯，具有现场加工所需尺寸的优点。蜂窝夹芯复合铝板幕墙该板早已用于飞机，内外两层铝板，蜂窝夹芯系以不同材料制成，如铝箔蜂窝夹芯、玻璃钢蜂窝夹芯、混合纸蜂窝夹芯等。蜂窝形状多样，有正六角形、双曲度形、长方形、十字性、波纹条形、扁方角形等。内外铝板厚：0.8～1.2、1.2～1.8不锈钢板或彩色不锈钢板或钛金不锈钢板幕墙金属板用不锈钢板或彩色不锈钢板或钛金不锈钢板彩色钢板夹芯板彩色钢板夹芯板，夹芯有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯等搪瓷复合板幕墙金属板用搪瓷复合板该种板缺点较多，故这种幕墙较少。4、点式幕墙：分为龙骨式和拉索式（附图）：拉索点支式幕墙驳接式幕墙4、石材幕墙：分为背栓式石材幕墙和传统湿贴石材幕墙，石材厚度在2至3厘米。a、背栓法：在石板背部打4个圆槽，圆槽中放入611石材干挂胶，由4个金属锚栓插入圆槽连接。把石板定在空中。上面两个锚栓承担石板全部质量，下面两个锚栓承担风压。b、干挂法：在石板上下左右端开短槽或长槽，槽开在石板一边的中间，石板厚度一般为25—30毫米，槽宽一般为7—8毫米。用不锈钢挂件的一边插入槽中，槽中放入611石材干挂胶，另一边与墙体上的钢架网连接，钢架网为槽钢和角钢，以锚栓预埋铁板固定于墙体上。石材幕墙的特点：石材幕墙所负载的力卸载在每一根龙骨上，龙骨连接主楼，龙骨的长度为楼层的层高，每根龙骨只有一个定点，所以石材幕墙的荷载力便均匀分布在建筑主体结构。龙骨之间的缝隙称为“收缩缝”，用胶连接，因胶是有弹性的，故避免了石材的热胀冷缩所带来的弊端。5、全玻幕墙：以高度区分为：镶嵌式（3米以下）和吊挂式（3米以上），其中吊挂式能实现荷载的转移。吊挂式全玻璃幕墙一反传统的下部基座承重方式，而系将整片玻璃吊挂于结构架下，重量由梁负荷。玻璃受地震、风力等外力作用时，可作小幅度摇摆，以避免应力过于集中而破坏。如下部受重力冲击破裂时，上部仍悬于梁下，这样即可避免整片玻璃坍塌造成的伤害。6、采光顶：一般用于楼顶、室内游泳池顶等。施工程序一般为：先装钢结构再装铝龙骨最后装玻璃。（附图）单曲面采光天棚7、雨蓬：分为铝板雨蓬和玻璃雨蓬。玻璃雨蓬以点式幕墙居多，造型奇特、美观。第三节幕墙设计一、幕墙设计的一般原则1．安全性无论在什么情况下，安全性都是最重要的。设计指标应当满足建筑的用途、性能和一定的使用寿命，并遵守国家和行业相应的标准与规范。作为外维护结构的幕墙应选择适当的材料、结构和足够的强度，抵御风荷载、雪荷载、自重、一部分地震作用及特殊情况下外力造成的冲击荷载。并应采用有效措施保证幕墙的可靠性和耐久性。2．浮动连接幕墙主要的连接设计除与主体结构的连接外均应采用浮动连接．．．．，并留下足够的间隙，以便吸收沉降、热应力及一部分地震作用。并采用合理的密封材料或构造，对所留间隙进行密封，必须保证水密性和适当的气密性。3．经济性中国仍是一个不富裕的国家，经济适用也是一个不可忽视的原则。在保证安全和一定的使用性能的前提下，应尽量节约材料成本。4．等性能设计幕墙主要的使用性能包括气密性、水密性、保温性、隔声性、光学性。我们进行幕墙设计时应采用等性能设计．．．．．。等性能设计有两个含义：一是根据幕墙不同部位的使用功能和用途，采用与其相适应的性能设计；二是在使用功能和用途相同的条件下，不同部位的性能应该相同。比如说：在通风百叶处不需要使用断热型材；铝板和石材幕墙应属于装饰冷墙体系，宜采用开放式结构，不宜采用密封胶将缝隙堵死，使其密不透风；幕墙开启部分宜与固定部分性能相同等等。5．可加工性、可安装性幕墙从结构设计阶段就应当考虑加工性和安装性。加工性和安装性好，利于组织生产和现场施工管理，可缩短工期，节约人力、设备运行及管理成本。6．可维护性幕墙设计必须考虑安装以后的维修和保养问题。幕墙面板和幕墙主杆件必须采用可．拆卸结构．．．．，以便在面板破损及其他情况下进行更换。实际上幕墙设计成可拆卸结构并不困难，而且非常必要。又如热通道幕墙，必须留下足够的空间进人或内侧全部为可开启结构，以便清洁和保养。二、设计依据①建筑设计图纸：建筑图和结构图包括：建筑设计说明、建筑平面图、立面图、剖面图、墙身大样图以及其它可以确定建筑结构的图纸。②建筑幕墙工程施工（或设计）合同（或协议）合同就是业主的意思表示，对原建筑设计的效果是否可以改动以达到更好的效果，要求达到什么样的一种使用功能或效果，这一点需要设计师与业主进行沟通、交换意见。③标准与规范各种建筑国家标准与行业规范，各种材料的标准规范以及各种材料的机械性能。④当地的气候条件全国各地的地理位置不同，其当地的基本风压就不一样，在进行幕墙设计时就应根据当地的基本风压进行设计。有30年一遇、50年一遇、100年一遇的基本风压，根椐建筑物的重要程度而定。⑤地质情况我国是多地震国家，设防烈度6度以上地区占国土面积＞70％，绝大多数的大、中城市都要求考虑抗震设防，因此设计时，应考虑当地的抗震设防裂度的要求。三、幕墙设计应提交的文件①设计说明说明工程概况、设计依据、材料要求、施工要求及其它需要说明的内容。②平面图预埋件布置平面图、局部平面大样图③立面分格图体现建筑效果的分格图，体现现分格尺寸大小及分部的装饰内容。④立面钢架布置图⑤节点大样图⑥构件图⑦幕墙结构计算书