幕墙和采光顶装饰构造

第4章幕墙和采光顶装饰构造主讲：邱兴华2012年9月BEAConfidential.|25.1幕墙工程的基本构造5.2玻璃幕墙5.3金属幕墙和石材板幕墙

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2饰面板 ①玻璃

浮法玻璃具有两面平整、光洁的特点，比一般平板玻璃光学性能优良；热反射玻璃（镜面玻璃）能通过反射掉太阳光中的辐射热而达到隔热目的；镜面玻璃能映照附近景物和天空，可产生丰富的立面效果；吸热玻璃的特点是能使可见光透过而限制带热量的红外线通过，其价格适中，应用较多；中空玻璃具有隔声和保温的功能效果。此外还有夹层玻璃、夹丝玻璃和钢化玻璃。BEAConfidential.|4

②金属薄板材料用于建筑幕墙的金属板有铝合金、不锈钢、铜等薄板，其中铝板使用最为广泛，比较高级的建筑用不锈钢板。表面质感有有平板和凹凸花纹板两种。铝合金幕墙板材的厚度一般在1.5～2㎜左右，建筑的底层部位要求厚一些，这样抗冲击性能较强。为了达到建筑外围护结构的热工要求，金属墙板的内侧均要用矿棉等材料作保温材料和隔热层。③石板BEAConfidential.|5

3、封缝材料封缝材料是用于幕墙与框格、框格与框格相互之间缝隙的材料，如填充材料、密封材料和防水材料等。

填充材料主要用于幕墙型材凹槽两侧间隙内的底部，起填充作用，以避免玻璃与金属之间的硬性接触，起缓冲作用。一般多为聚乙烯泡沫胶系，也可用橡胶压条。

密封材料采用较多的是橡胶密封条，嵌入玻璃两侧的边框内，起密封、缓冲和固定压紧的作用。BEAConfidential.|6

防水材料主要是封闭缝隙和粘结，常用的是硅酮系列密封胶。在玻璃装配中，硅酮胶常与橡胶密封条配合使用，内嵌橡胶条，外封硅酮胶。

5、装饰件装饰件主要包括后衬墙（板）、扣盖件，以及窗台、楼地面、踢脚、顶棚等与幕墙相接处的构部件，起装饰、密封与防护的作用。BEAConfidential.|7（2）幕墙的主要组成材料幕墙主要由骨架材料、饰面板及封缝材料组成。为了安装固定和修饰完善幕墙，还应配有连接固定件和装饰件等。

1、框架材料幕墙骨架是幕墙的支撑体系，它承受面层传来的荷载，然后将荷载传给主体结构。幕墙骨架一般采用型钢、铝合金型材和不锈钢型材等材料，另一类是用于各种连接与固定型材的连接件和紧固件。BEAConfidential.|8

型钢多用工字形钢、角钢、槽钢、方管钢等，钢材的材质以Q235为主，这类型材强度高，价格较低，但维修费用高。

铝合金型材多为经特殊挤压成型的铝镁合金（LD31）型材，并经阳极氧化着色表面处理。型材规格及断面尺寸是根据骨架所处位置、受力特点和大小而决定的。

不锈钢型材一般采用不锈钢薄板压弯或冷轧制造成钢框格或竖框，造价高，规格少。BEAConfidential.|9

连接固定件

固定件主要有金属膨胀螺栓、普通螺栓、拉铆钉、射钉等；连接件多采用角钢、槽钢、钢板加工而成，其形状因应用部位的不同和用于幕墙结构的不同而变化。连接件应选用镀锌件或者对其进行防腐处理，以保证其具有较好的耐腐蚀性、耐久性和安全可靠性。一般多采用角钢垫板和螺栓，采用螺栓连接可以调节幕墙变形，如图1所示。BEAConfidential.|10图1幕墙连接件固定件BEAConfidential.|115.1幕墙工工程基基本构构造一、幕幕墙的的特点点1、造型型美观观，装装饰效效果好好幕墙打打破了了传统统的建建筑造造型模模式，，窗与与墙在在外形形上没没有了了明显显的界界线，，从而而丰富富了建建筑造造型。。2、质量量轻，，抗震震性能能好幕墙材材料的的质量量一般般每平平方米米在30～50㎏㎏，是混混凝土土墙板板的1/5～1/7，大大大减轻轻了围围护结结构的的自重重。3、施工工安装装简便便，工工期较较短幕墙构构件大大部分分是在在工厂厂加工工而成成的，，因而而减少少了现现场安安装操操作的的工序序。BEAConfidential.|124、维修修方便便幕墙构构件多多由单单元构构件组组合而而成，，局部部有损损坏是是可以以很方方便地地维修修或更更换，，从而而延长长了幕幕墙的的使用用寿命命。幕墙是是外墙墙轻型型化、、工厂厂化、、装配配化、、机械械化较较理想想的形形式，，因此此在现现代大大型建建筑和和高层层建筑筑上得得到了了广泛泛应用用。但是，，幕墙墙造价较较高，材料料及施施工技术要要求高高，有的的幕墙墙材料料如玻玻璃、、金属属等，，存在在着反反射光光线对对环境境的光污染染问题，，玻璃璃材料料还容易破破损下下坠伤伤人等等。。BEAConfidential.|13二、幕幕墙的的类型型（1）类型型按照幕幕墙所所采用用的饰面材材料通常有有以下下类型型：1、玻璃幕墙墙玻璃幕墙主主要是应用用玻璃这种种饰面材料料，覆盖在在建筑物的的表面的幕幕墙。采用用玻璃幕墙墙作外墙面面的建筑物物，显得光光亮、明快快、挺拔，，有较好的的统一感。。玻璃幕墙制制作技术要要求高，而而且投资大大、易损坏坏、耗能大大，所以一一般只在重重要的公共共建筑立面面处理中运运用。BEAConfidential.|142、金属幕墙墙金属幕墙表表面装饰材材料是利用用一些轻质质金属，如如铝合金、、不锈钢等等，加工而而成的各种种压型薄板板。这些薄薄板经表面面处理后，，作为建筑筑外墙的装装饰面层，，不仅美观观新颖、装装饰效果好好，而且自自重轻、连连接牢靠，，耐久性也也较好。3、铝塑板幕幕墙铝塑板幕墙墙是利用铝铝板与塑料料的复合板板材进行饰饰面的幕墙墙。该类饰饰面具有金金属质感，，晶莹光亮亮、美观新新颖、豪华华，装饰效效果好，而而且施工简简便、连接接牢靠，耐耐久、耐候候性也较好好，应用相相当广泛。。BEAConfidential.|154、石材幕墙墙石材幕墙是是利用天然然的或者人人造的大理理石与花岗岗岩进行外外墙饰面。。该类饰面面具有豪华华、典雅、、大方的装装饰效果，，可点缀和和美化环境境。该类饰饰面施工简简便、操作作安全，连连接牢固可可靠，耐久久、耐候性性很好。5、轻质混凝凝土挂板幕幕墙轻质混凝土土挂板幕墙墙是一种装装配式轻质质混凝土墙墙板系统。。由于混凝凝土的可塑塑性较强，，墙板可以以制成表面面有凹凸变变化的形式式，并喷涂涂各种彩色色涂料。按有框架方方式分为有有框架幕墙墙和无框架架全玻幕墙墙。BEAConfidential.|16三、幕墙的的基本构造造类型1、型钢框架架体系：电电化腐蚀、、装饰美感感。2、铝合金框框架结构体体系：可靠靠、合理、、安装简单单。3、铝合金隐隐框结构体体系：全隐隐框结构体体系、横隐隐竖不隐结构体系系、竖隐横横不隐结构构体系。。4、无框架结结构体系BEAConfidential.|17四、幕墙装装饰构造设设计原则1、满足强度度和刚度要要求幕墙的骨架架和饰面板板都需要考考虑自重和和风荷载的的作用，幕幕墙及其构构件都必须须有足够的的强度和刚刚度。2、满足温度度变形和结结构变形要要求由于内外温温差和结构构变形的影影响，幕墙墙可能产生生胀缩和扭扭曲变形，，因此，幕幕墙与主体体结构之间间、幕墙元元件与元件件之间均应应采用“柔性连接”。BEAConfidential.|183、满足围护护功能要求求幕墙是建筑筑物的围护护构件，墙墙面应具有有防水、挡挡风、保温温、隔热及及隔声等能能力。4、满足防火火要求应根据防火火规范采取取必要的防防火措施等等。5、保证装装饰效果幕墙的材料料选择，立立面划分均均应考虑其其外观质量量。6、做到经济济合理幕墙的构造造设计应综综合考虑上上述原则，，做到安全全、适用、、经济、美美观。BEAConfidential.|19五、幕墙的的结构布置置1、水平布置置分格要求和和防火要求求。2、垂直布置置避免一块玻玻璃跨越两两层。BEAConfidential.|205.2玻璃幕墙有骨架体系系主要受力力构件是幕幕墙骨架，根据幕墙墙骨架与玻玻璃的连接接构造方式式，可分为为明骨架（明框式））体系与暗骨架（隐框式））体系等两两种。明骨架（明框式））体系的幕幕墙玻璃镶镶在金属骨骨架框格内内，骨架外外露，这种种体系又分分为竖框式式、横框式式及框格式式等几种形形式，如图图2(a)、(b)所示。明骨骨架（明框框式）体系系玻璃安装装牢固、安安全可靠。。暗骨架（隐框式））体系的幕幕墙玻璃是是用胶粘剂剂直接粘贴贴在骨架外外侧的，幕幕墙的骨架架不外露，，装饰效果果好，但玻玻璃与骨架架的粘贴技技术要求高高，图2(c)所示。BEAConfidential.|21图2玻璃幕墙结结构体系图图BEAConfidential.|22无骨架（无无框式）玻玻璃幕墙体体系的主要要受力构件件就是该幕幕墙饰面构构件本身—玻璃。该幕幕墙利用上上下支架直直接将玻璃璃固定在主主体结构上上，形成无无遮挡的透透明墙面。。由于该幕幕墙玻璃面面积较大，，为加强自自身刚度，，每隔一定定距离粘贴贴一条垂直直的玻璃肋肋板，称为为肋玻璃，面层玻璃璃则称为面玻璃，该类幕墙墙也称为全玻璃幕墙墙，如图2(d)所示。玻璃镶嵌安安装如图3所示。BEAConfidential.|23图3玻璃镶嵌安安装BEAConfidential.|242、明框式玻玻璃幕墙的的构造形式式明框式玻璃璃幕墙的构构造形式有有五种：元件式（分分件式）、、单元式（（板块式））、元件单单元式、嵌嵌板式、包包柱式。在此仅介介绍元件式式玻璃幕墙墙与单元式式玻璃幕墙墙的有关构构造。①元件式（（分件式））玻璃幕墙墙构造幕墙用一根根元件（竖竖梃、横梁梁）安装在在建筑物主主体框架上上形成框格格体系，再再将金属框框架、玻璃璃、填充层层和内衬墙墙，以一定定顺序进行行组装。目目前采用布布置比较灵灵活的竖梃梃方式较多多。元件式式玻璃幕墙墙如图10所示。BEAConfidential.|25图10元件式玻璃璃幕墙示意意图2007.10.326框架式(元件式)幕墙框架式(元件式,构件式)幕墙的竖框框（或横梁梁）先安装装在主体结结构上，再再安装横梁梁（或竖框框），竖框框和横梁组组成框格，，面板材料料在工厂内内加工成单单元组件，，再固定在在竖框和横横梁组成的的框格上。。面板材料料单元组件件所承受的的荷载要通通过竖框（（或横梁））传递给主主体结构。。该结构较较常见的形形式是：竖竖框和横梁梁现场安装装形成框格格后将面板板材料单元元组件固定定于骨架上上，面板材材料单元组组件竖向接接逢在立柱柱上，横向向接逢在横横梁上，并并进行密封封胶接逢处处理，防雨雨水渗透、、空气渗透透。BEAConfidential.|27金属框料大多数采用用铝合金型型材，通常常采用空腹腹型材。竖竖梃和横梁梁由于使用用功能不同同，其断面面形状也不不同。图11、图12是一种明框框系列玻璃璃幕墙型材材和玻璃组组合形式。。为便于安装装，也可由由两块甚至至三块型材材组合成一一根竖梃和和一根横梁梁，如图13所示。竖梃通过过连接件件固定在在楼板上上，连接接件可以以置于楼楼板的上上表面、、侧面和和下表面面。由于于要考虑虑型材的的热胀冷冷缩，每每根竖梃梃之间通通过一个个内衬套套管连接接，两段段竖梃之之间还必必须留15～20㎜的伸缩缝缝，并用密密封胶堵堵严。BEAConfidential.|28图11竖梃与玻玻璃组合合BEAConfidential.|29图12横梁与玻玻璃组合合BEAConfidential.|30图13玻璃幕墙墙铝框型型材断面面示例2007.10.331框架式(元件式)幕墙主要要特点（节点效效果图））2007.10.332半单元式式幕墙的的节点构构造竖框独立立式（竖向节节点）2007.10.333半单元式式幕墙的的节点构构造竖框独立立式（横向节节点）BEAConfidential.|34图14表示出竖竖梃与竖竖梃、竖竖梃与横横档、竖竖梃与楼楼板的连连接关系系。由于建筑筑造型的的需要，，玻璃幕幕墙通常常都设计计成整片片的，在在室内装装修时，，一般要要在窗户户上下部部位做内内衬墙。。内衬墙墙的构造造类似于于内隔墙墙的做法法。窗台台板以下下部位可可以先立立筋，中中间填充充矿棉或或玻璃棉棉隔热层层，再复复铝箔反反射隔汽汽层，最最后封纸纸面石膏膏板。也也可直接接砌筑加加气混凝凝土板或或成型碳碳化板。。见图15(a)。分件式式玻璃幕幕墙通常常横梁中中隔做成成向外倾倾斜，并并留有泄泄水孔和和滴水口口。见图图15(b)。BEAConfidential.|35图14幕墙铝框框连接构构造（a）竖梃与与横梁的的连接（（b）竖梃与与楼板的的连接BEAConfidential.|36②单元式式（板块块式）玻玻璃幕墙墙构造板块式玻玻璃幕墙墙在工厂厂将玻璃璃、铝框框、保温温隔热材材料组装装成一块块块幕墙墙定型单单元，安安装时将将单元组组件固定定在楼层层楼板（（梁）上上，组件件的竖边边对扣连连接，下下一层组组件的顶顶与上一一层的组组件的底底，其横横框对齐齐连接。。图16为板块式式玻璃幕幕墙示意意。为了起到到防震和和适应结结构变形形的作用用，幕墙墙板与主主体结构构的连接接应考虑虑柔性连连接，图图17表示幕墙墙板与框框架梁的的连接详详图。幕幕墙板之之间必须须留有一一定的变变形缝隙隙，空隙隙之间用用V型和W型胶条封封闭，如如图18所示。BEAConfidential.|37图16板块式玻玻璃幕墙墙2007.10.338单元式幕幕墙（节点效效果图））BEAConfidential.|393、立面线线型划分分图19为板块式式玻璃幕幕墙立面面划分的的几种形形式，图图20为分件式式玻璃幕幕墙立面面划分的的几种形形式。BEAConfidential.|40图19板块式玻玻璃幕墙墙立面划划分BEAConfidential.|41图20分件式玻玻璃幕墙墙立面划划分BEAConfidential.|42④幕墙的的防火构构造《高层民用用建筑设设计防火火规范》（GB50045-93）对玻璃璃幕墙的的防火作作了专门门规定：：窗间墙墙、窗槛槛墙的填填充材料料应采用用非燃材材料，如如其外墙墙面采用用耐火极极限不低低于1h的非燃材材料，则则其墙内内填充材材料可采采用难燃燃材料；；无窗间间墙和窗窗槛墙的的玻璃幕幕墙，应应在每层层楼板外外沿设置置不低于于80㎝高的实体体墙裙，，或在玻玻璃幕墙墙内侧每每层设自自动喷水水装置，，且喷头头间距不不应大于于2m；玻璃幕幕墙与每每层楼梯梯、隔断断处的缝缝隙，必必须用非非燃材料料严密填填实。BEAConfidential.|43二、隐框框式玻璃璃幕墙1、隐框玻玻璃幕墙墙形式半隐框玻玻璃幕墙墙利用结结构硅酮酮胶为玻玻璃相对对的两边边提供结结构的支支持力，，另两边边则用框框料和机机械性扣扣件进行行固定，，垂直的的金属竖竖梃是标标准的结结构玻璃璃装配，，而上下下两边是是标准的的镶嵌槽槽夹持玻玻璃。结结构玻璃璃装配要要求硅酮酮胶对玻玻璃与金金属有良良好的粘粘结力。。这种体体系看上上去有一一个方向向的金属属线条，，不如全全隐型玻玻璃幕墙墙简洁，，立面效效果稍差差，但安安全度比比较高。。BEAConfidential.|44全隐框玻玻璃幕墙墙玻璃四边边都用硅硅酮密封封胶将玻玻璃固定定在金属属框架的的适当位位置上，，其四周周用强力力密封胶胶全封闭闭，玻璃璃产生的的热胀冷冷缩变形形应力全全由密封封胶给予予吸收，，而且玻玻璃面受受的水平平风压力力和自重重也更均均匀地传传给金属属框架和和主结构构件。全全隐型玻玻璃幕墙墙由于在在建筑物物的表面面不显露露金属框框，而且且玻璃上上下左右右结合部部位尺寸寸也相当当窄小，，因而产产生全玻玻璃的艺艺术感觉觉，受到到目前旅旅馆和商商业建筑筑的青睐睐。BEAConfidential.|452、隐框玻玻璃幕墙墙构造①整体式式幕墙整体式隐隐框玻璃璃幕墙（（见图33）是用硅硅酮密封封胶将玻玻璃直接接固定在在主框格格体系的的竖梃和和横梁上上，安装装玻璃时时，要采采用辅助助固定装装置，将将玻璃定定位固定定后再涂涂胶，待待密封胶胶固化后后能承受受力的作作用时，，才能将将辅助固固定装置置拆除。。②分离式式幕墙分离式隐隐框玻璃璃幕墙是是将玻璃璃用结构构玻璃装装配方法法固定在在副框上上，组合合成一个个结构玻玻璃装配配组件，，再将结结构玻璃璃装配组组件固定定到主框框竖梃（（横梁））上。BEAConfidential.|46图33整体式幕墙BEAConfidential.|47三、无框式玻璃璃幕墙由于该类幕墙无无支撑骨架，为为此玻璃可以采采用大块饰面，，以便使幕墙的的通透感更强，，视线更加开阔阔，立面更为简简洁生动。因受受到玻璃本身强强度的限制，此此类幕墙一般只只用于首层。这这种悬挂式玻璃璃幕墙除了设有有大面积的面部部玻璃外，为了了增强玻璃墙面面的刚度，必须须每隔一定的距距离加设与面部部玻璃相垂直的的条型肋玻璃作作为加强肋板，，以保证玻璃幕幕墙整体在风压压作用下的稳定定性。BEAConfidential.|48全玻璃幕墙的支支承系统分为悬悬挂式、支承式式和混合式三种种如图40所示。BEAConfidential.|49图40全玻璃幕墙的支支承系统示意2007.10.350全玻璃幕墙（实景图）全玻幕墙是一种全透明、、全视野的玻璃璃幕墙，利用玻玻璃的透明性，，追求建筑物内内外空间的流通通和融合，使人人们可以透过玻玻璃清楚地看到到玻璃的整个结结构系统，使结结构系统由单纯纯的支承作用转转向表现其可见见性，从而表现现出建筑装饰的的艺术感、层次次感和立体感。。具有重量轻、、选材简单、加加工工厂化、施施工快捷、维护护维修方便、易易于清洗等特点点。其对于丰富富建筑造型立面面效果的功效是是其他材料无可可比拟的，是现现代科技在建筑筑装饰上的体现现。BEAConfidential.|512、全玻璃幕墙跨跨层使用时布置置方式全玻璃幕墙跨层层时平面上有三三种布置方法，，平齐墙面式、突突出墙面式、内内嵌墙体式。平齐墙体式：大片玻璃的外外表面与建筑物物装饰面平齐，，大片玻璃从玻玻璃翼挑出，盖盖住柱（墙），，见图47（a）；或在墙（柱柱）边与柱（墙墙）相交，见图图47（b）。交接处均需需用密封胶填缝缝。垂直玻璃翼翼上下两片间设设水平玻璃支承承，均用密封胶胶粘结密封。BEAConfidential.|52图47平齐墙面式BEAConfidential.|53突出墙体式：建筑物的楼板板（梁）与柱平平齐时，玻璃翼翼挑出楼板（梁梁），大片玻璃璃离楼板一定距距离，玻璃与端端柱之间出现的的空隙用斜面玻玻璃封闭。见图图48。内嵌墙体式：大片玻璃的外表表面在墙体中间间，楼板（梁））要比柱（墙））外侧后退一段段距离，在楼板板（梁）上支承承垂直玻璃。垂垂直玻璃翼的上上下两片间设水水平玻璃翼，均均用结构密封胶胶粘结固定并密密封，见图49。BEAConfidential.|54图48突出墙体式BEAConfidential.|55图49内嵌墙体式2007.10.356玻璃肋点接驳全全玻幕墙玻璃肋点接驳全全玻幕墙，是大大片玻璃与支承承结构均为玻璃璃的玻璃幕墙，，玻璃肋支承（（吊挂）在主体体结构上，在玻玻璃肋上安装连连接板或钢爪，，面板玻璃四角角开孔，用安装装在玻璃肋上的的连接板（钢爪爪）中的螺栓穿穿入面板玻璃孔孔中与连接板（（钢爪）紧固。。2007.10.357钢桁架点式幕墙墙（定义及效果图图）钢桁架点接驳式式全玻幕墙是采采用钢结构为支支撑受力体系的的玻璃幕墙，所所用的钢结构可可以是圆钢管钢钢杠，也可以是是鱼腹式钢铰支支桁架或其它形形式铰支桁架。。钢结构上安装装钢爪，面板玻玻璃四角开孔，，钢爪上的紧固固件穿过面板玻玻璃上的孔，紧紧固后将玻璃固固定在钢爪上。。此结构选材灵灵活、施工简单单。2007.10.358钢桁架点式幕墙墙（节点）