建筑幕墙讲座框架式石材全玻璃双层动态节能幕墙精品的课件

建筑幕墙Curtainwall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。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2/2/20231概述幕墙的种类、构造和性能按板材（面板）来分类：1．玻璃幕墙：单层玻璃，中空玻璃，夹层（夹胶、夹丝）玻璃等2．金属幕墙：铝板幕墙，单层铝板，复合铝板，蜂窝铝板，不锈钢板，彩钢板，钛锌板，铜板，钛板。3．石材幕墙5．其他：瓷板，微晶玻璃，千思板等按面板的固定方式分类：1．明框幕墙，2．隐框、半隐框3．全玻璃幕墙2/2/20232概述按构造来分： 1．嵌板体系（很少使用，不作介绍）2．框格体系：①元件式（框架式）②单元式（板块式）③半单元幕墙的性能：1．风压变形性能2．雨水渗漏性能3．空气渗透性能4．保温性能5．隔声性能6．耐撞击性能7．平面内变形性能8．安全性能：防火，防雷，抗震2/2/20233面板材料面板材料是幕墙的艺术风格及外观效果的主要体现者，影响或决定幕墙的各项性能玻璃(glass)：由硅质原料（如石英岩）经高温冶炼而成，分普通平板玻璃（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GB4871-85,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：5，6，8，10，12，15，19mm2/2/20234面板材料（玻璃）本体着色玻璃（tintedfloatglass）：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-controlCoatedGlass)：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2/2/20235面板材料（玻璃）热反射在线镀膜玻璃（On-LineCoatedGlass）：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2/2/20236面板材料（玻璃）彩釉钢化玻璃（EnamelledTemperedGlass)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2/2/20237面板材料（玻璃）低辐射玻璃（LowEmissivityCoatedGlass）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2/2/20238面板材料(玻璃）热处理玻璃钢化玻璃（temperedglass)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2/2/20239面板材料（玻璃）热处理玻璃半钢化玻璃其生产工艺与钢化玻璃基本相同，冷却速度慢些，内应力（表面压应力）比钢化玻璃小，故强度低于钢化玻璃，约为普通退火玻璃的1.6~2倍，破碎后的碎片略小于退火玻璃，故不能称为安全玻璃，其最大优点是不自爆，表面平整度、透光性能接近普通退火玻璃而优于钢化玻璃2/2/202310面板材料(玻璃）中空玻璃（InsulatingGlass)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2/2/202311面板材料(玻璃)夹层玻璃（LaminatedGlass)：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。2/2/202312面板材料(玻璃）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→2/2/202313面板材料(单层铝板）铝合金：建筑中常用的铝合金板的合金系列为①1xxx系列：含99.00%或纯度更高的铝。②3xxx系列:主要合金元素为锰,强度比1xxx系列高20%以上，但不能进行热处理来强化。③5xxx系列：主要合金元素为镁，可加工硬化，焊接性好，耐腐蚀。常用牌号3003,状态H12,H24,厚度2.5,3mm，膜厚两涂＞25um,三涂或四涂＞40um表面处理:氟碳(PVDF：聚偏二氟乙烯)喷涂:铝板下料加工成形后，进入表面处理生产线，标准程序为：预脱脂→脱脂（碱洗，强碱洗以去油污）→2道水洗→酸洗（去氧化膜）→水洗→鉻化（或磷化、钝化以生成氧化膜→水洗→2道纯水洗→烘干→强冷→喷底漆→喷面漆（色漆）→烘烤→（强冷→喷罩光漆→烘烤）2/2/202314面板材料(复合铝板或铝塑复合板）内外为0.5mm厚铝板，经PVDF辊涂、与3mm厚阻燃无机物芯板（或聚乙烯）粘接复合而成。加工设备简单，加工方便。重量轻，刚度、隔热、隔音、减振性好折弯处因开槽强度低须加固2/2/202315面板材料(蜂窝铝板）由面材和蜂窝芯材用结构胶粘接复合而成.面板材料一般采用3A21铝材,厚0.8~1mm,蜂窝芯材常用2A12,5A02,5A05等铝箔,厚0.03~0.08mm.形状有正六边形，扁六边形，长方形，正方形等，边长为3~7mm.蜂窝板厚度为6~25mm，常用厚度10，12，15，20，25。主要特点：平面外刚度大，平整度好，隔声性能好，有一定的保温隔热性能。2/2/202316面板材料(铝单板及复合、蜂窝板）加工难易程度：复合板最简单，铝单板次之，蜂窝板加工难。安装节点：铝单板及复合板节点构造难度一般，蜂窝板复杂，尤其对龙骨的连接形式，防水问题要特别注意。辊涂和金属色静电喷涂板有方向性，应按同一方向安装以避免色差。复合铝板芯材分普通型和防火型，应符合有关防火规范。普通型一般用在高度18~20mm,或4~5层以下的建筑，更高的建筑则用防火型。2/2/202317钢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。2/2/202318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)2/2/202319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.2/2/202320石材花岗石由花岗岩加工而成,花岗岩系指以硅酸岩矿物为主的火成岩，由岩浆在地下深处或喷出地表冷却而成的岩浆岩，成分以氧化硅为主，含有氧化铝，氧化钙，氧化镁，氧化铁等。晶粒为石英，长石和云母等。花岗石由于各种矿物晶体镶嵌严密，质地坚硬，耐酸，碱，盐的腐蚀，化学稳定性好，但当含铁量高时表面易出现锈斑。大理石是石灰岩和白云岩在高温高压下，矿物重新结晶变质而成。其结晶由白云石和方解石组成，成分以碳酸钙为主，另含碳酸镁，氧化钙，氧化镁。当空气潮湿并含二氧化硫气体时，大理石表面会发生化学反应生成石膏，呈风化现象。2/2/202321石材的使用幕墙宜使用火成岩，弯曲强度不小于8.0MPa.吸水率应小于0.8%。石材的放射性等级分三类:A，B，C，石材的镭当量浓度应小于1000Bq/Kg(C类)干挂石材幕墙的石板厚度不应小于25mm.石材表面按加工程度分：1.细面:经初磨，表面平整光滑。2.镜面：经精磨，表面平整具有镜面光泽。3.粗面（毛面）：表面平整但粗糙，表面处理如剁斧，烧毛，机刨，锤击等.按等强度设计原则，火烧板的厚度应比抛光板厚3mm2/2/202322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.2/2/202323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)2/2/202324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。2/2/202325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2/2/202326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。2/2/202327框架式(元件式)幕墙主要特点（节点效果图）2/2/202328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。2/2/202329半单元式幕墙的节点构造竖框独立式（竖向节点）2/2/202330半单元式幕墙的节点构造竖框独立式（横向节点）2/2/202331半单元式幕墙的节点构造竖框组合式（节点A）2/2/202332半单元式幕墙的节点构造竖框组合式(节点B)2/2/202333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。2/2/202334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。2/2/202335单元式幕墙（节点效果图）2/2/202336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2/2/202337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。2/2/202338石材幕墙（定义）石材幕墙按其板块固定方式划分有如下几种方式：

销钉式结构：此结构属石材干挂技术第一代产品，是在石板的上下端面钻孔，采用托板与销钉固定。此结构简便，但板面为局部受力，易产生挤压应力，板块抗变形能力不好，且板块破损后不宜更换，适用于低层建筑。T形挂件结构：此结构属石材干挂技术第二代产品，是指在石板的上下端面铣成半圆槽口，采用T形挂件固定，此结构受力较销钉合理，较易吸收变形，考虑到强度问题，一般多用不锈钢勾板，但板块破损后不宜更换，适用于低层建筑。2/2/202339石材幕墙（节点效果图）2/2/202340石材幕墙

铝合金挂件结构：此结构是在石板上下端面开设短槽或通长槽口，采用铝合金通长勾板固定，其特点是受力合理，可靠性高，板块抗变形能力强，且板块破损后可实现更换要求，适用于高层建筑。背栓式结构：此结构属石材干挂技术第三代产品，是目前世界上较先进技术，在国内，只有我公司有此技术、加工和施工技术及进口专用加工设备，是国内石材幕墙技术发展的方向，其特点是实现石材的无应力加工，石材背面采用不锈钢胀栓连接，连接强度高，节省强度值约30%左右，板块抗变形能力强，且板块破损后可实现更换要求，适用于高层建筑2/2/202341全玻璃幕墙（实景图）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。2/2/202342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。2/2/202343玻璃肋全玻幕墙（节点图）2/2/202344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。2/2/202345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。2/2/202346钢桁架点式幕墙（节点）2/2/202347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。2/2/202348拉杆点玻璃幕墙（节点图）2/2/202349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