某幕墙工程设计说明

无锡职业技术学院新校区图书馆与信息中心幕墙工程设计总一、概述工程名称：无锡职业技术学院新校区图书馆与信息中心建筑设计单位：浙江大学建筑设计研究院工程概述：概况：本工程根据无锡职业技术学院新校区规划方案、单体初步设计及相应批文建造。分A区图书馆和B\C区信息中心组成,外立面由多种现代化幕墙种类和材料组合的装饰工程。（1）本工程A区主体五层，B\C区主体六层，总建筑面积31160平方米。A区主体建筑高度为23.60米，局部高度32.60米。B\C区主体建筑高度为23.94米，局部高度29.10米。（2）无锡地区建筑抗震设防烈度：6度。（3）设计刚度为幕墙1/180，50年一遇,设计强度满足50年一遇的结构寿命。（4）无锡地区粗糙度类B类。（5）本建筑幕墙工程由以下几部分组成：本工程的图书馆（A区）的南立面采用横明竖隐幕墙和层间带形百页装饰线条，全隐框玻璃幕墙，铝板幕墙，石材幕墙；入口采用地弹簧明框门，局部采用明框窗；北立面采用大面积石材幕墙，横明竖隐幕墙窗；顶部为弧形全隐框玻璃幕墙。B\C区南北立面采用横明竖隐幕墙和层间带形百页装饰线条，其余采用外墙涂料。以下从幕墙的设计依据及所遵守的规范、幕墙分格及节点构造、幕墙性能指标和幕墙材料的选用等四个方面加以。二、设计依据1图纸:浙江大学建筑设计研究院设计的建筑图2建筑设计规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《建筑设计防火规范》GBJ50016《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2001版）《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87《民用建筑隔声设计规范》GBJ118-88《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《钢筋砼高层建筑结构设计与施工规程》JGJ3-91《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-983幕墙设计规范《建筑幕墙》JG3035-96《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96《金属、石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)《建筑幕墙工程技术规程》玻璃幕墙分册DBJ08-56-96《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139-2001《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94《建筑幕墙风压变形性能测试方法》GB/T15227-94《建筑幕墙雨水渗透性能测试方法》GB/T15228-94《建筑幕墙空气渗透性能测试方法》GB/T15226-94《钢结构施工及验收规范》GB50205-2001《建筑工程质量验收统一标准》GB50300-20015铝型材规范《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000《铝及铝合金阳极氧化、阳极氧化膜的总规范》GB8013-87《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190《铝及铝合金轧制板材》GB3380-1997《铝板幕墙、氟碳喷涂铝单板》YS/T429.2-20006玻璃规范《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97《浮法玻璃》GB11614-1999《钢化玻璃》GB9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999《普通平板玻璃》GB4871-857．石材规范《天然花岗石荒料》JC/T204-2001《天然花岗石建筑板材》GB/T18601-2001《干挂天然花岗石饰面建筑板材及其不锈钢配件》JC830.2-1998《天然饰面石材试验方法》GB/T9966-2001《天然饰面石材实验方法、弯曲强度实验方法、体积、密度、真密度、真气空率、吸水率的实验方法》GB9966.38．钢材规范《碳素结构钢》GB700-88《低合金高强度结构钢》GB1597

《优质碳素结构钢技术条件》GB699-88

《不锈钢棒》GB/T1220

《不锈钢冷加工钢棒》GB/T4226

《不锈钢冷扎钢板》GB/T3280-92

《不锈钢扎钢板》GB/T4237-92

《连续热镀锌薄板和钢带》GB2518-88

9．胶等密封制品规范

《硅酮建筑密封膏》GB/T14683-93

《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-97

《建筑幕墙窗用用弹性密封剂》JC485-92

《聚硫建筑密封胶》JC483-92

《中空玻璃用弹性密封剂》JC486-92

10其它

《铝合金平开门》GB8478-87

《铝合金平开窗》GB8479-87

《推拉窗标准》GB8480-87

《地弹簧门标准》GB8482-87

《建筑门窗扇开关方向及开关标准》GB5825-86

《绝热用岩棉矿棉及其制品》GB/T11835-98

《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91

《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88

三、幕墙的分格及节点构造设计

1.幕墙的分格

立面分格上保留原设计风格，仅对原分格局部进行了调整，调整时主要考虑以下因素：

满足建筑设计效果要求；

各个立面横竖向接缝对齐；

合理采光；

满足结构强度和刚度要求；

满足相邻两层间的封修；

满足层间防火封修构造要求；

考虑各种不同材料交界、组合的处理方式；

考虑面材的利用率及加工工艺要求

2幕墙构造设计

2.1横明竖隐框架幕墙

本工程玻璃幕墙有横明竖隐幕墙、隐框幕墙，线条丰富，分格整齐。我公司采用定距拉栓式玻璃幕墙体系，可以很好地实现整个建筑的外观要求，恰当地体现设计师的设计理念。我公司拉栓式幕墙体系通过不同构件的搭配，既可以用于做明框幕墙，也可以做半隐框幕墙。横明竖隐幕墙横剖节点横明竖隐幕墙竖剖节点本工程的A\B\C区南北立面采用横明竖隐玻璃幕墙系统。层间玻璃幕墙外层采用通长的铝合金装饰百页。A.拉栓式横明竖隐玻璃幕墙的外露扣盖和幕墙的龙骨是分开的。拉栓式幕墙体系最大的特点是幕墙面板的固定采用螺栓，而不是机械螺钉或自攻钉，避免了在铝型材上攻螺纹孔等不利措施，从构造上提高了幕墙的安全性和可靠性。B.玻璃面板与龙骨之间通过硅酮密封胶或三元乙丙胶条弹性连接，满足了面板的热胀冷缩要求。C.横竖主型材的连接采用活动伸缩体系，安装简便，活动连接可以根本上消除热变形伸缩噪音，有很好的变位适应能力，抗震性好。可以适应地震等作用下引起的伸缩变形。D.拉栓式横明竖隐玻璃幕墙玻璃幕墙的设计，可以改变幕墙面板的角度，适合于做弧型和折线幕墙。E.拉栓式幕墙龙骨和面板的连接采用等距螺栓，具有安装简便，安全可靠的特点。F.密封胶，密封胶条的双道密封保证幕墙的水密性和气密性，采用现场湿密封系统，可以根据现场的实际情况设计密封胶的填注位置及要求，能最大可能的密封，实践证明，具有良好的密封性能。明框装饰条处采用三元乙丙胶条密封，同时设置三元乙丙防水披水条G.开启扇用吊挂式结构，挂钩为线接触,适合于做大板面翻窗，其受力状况比传统四铰链受力合理,不会因长期受重力作用而下垂,使用寿命长，同时设置了防滑脱定位块保证了开启扇的安全性，五金选用欧标槽高档配件。H.玻璃板块与铝型材副框粘接。其加工组装、打胶工序均在工厂内完成，加工精度、结构胶注胶质量可得到保证。2.2全隐框幕墙隐框幕墙横剖节点隐框幕墙幕墙竖剖节点A.隐框部分采用压块式隐框幕墙形式。采用定距压块式隐框幕墙立柱及横梁；采用密封性能可靠的现场注硅酮密封胶的湿密封系统。B.采用定距压块式隐框幕墙立柱，使玻璃板块与铝合金立柱之间实现浮动连接，保证玻璃板温差、地震等作用下引起的伸缩变形。C.开启扇用吊挂式结构，挂钩为线接触,适合于做大板面翻窗，其受力状况比传统四铰链受力合理,不会因长期受重力作用而下垂,使用寿命长，同时设置了防滑脱定位块保证了开启扇的安全性，五金选用欧标槽高档配件D.采用现场湿密封系统，可以根据现场的实际情况设计密封胶的填注位置及要求，能最大可能的密封，实践证明，具有良好的密封性能。明框装饰条处采用三元乙丙胶条密封，同时设置三元乙丙防水披水条。E.玻璃板块与铝型材副框粘接。其加工组装、打胶工序均在工厂内完成，加工精度、结构胶注胶质量可得到保证。F.该隐框系统既可以做直线幕墙，也可以做弧形弯圆玻璃幕墙。2.3石材幕墙石材幕墙采用三维可调不锈钢“T”型挂件；不锈钢螺栓连接Q235B钢骨架系统，表面采取热浸镀锌防腐蚀处理；采用硅酮密封胶填缝。A.三维可调不锈钢“T”型挂件，可以保证花岗岩面板的安装质量，特别是保证安装精度。如附图一，通过挂件上的前后长孔，可以实现板块的前后调整；通过挂件的翻转及增加垫片，可以实现板块的上下调整；横龙骨上的长圆孔动，可以实现板块的左右调整。附图一三维可调不锈钢“T”型挂件B.采用螺栓连接体系，可以有效的避免工地上大面积烧焊对镀锌钢件防腐蚀面层的破坏，同时也提高了安装精度及安装速度。C.立柱作为主要的受力构件采用矩形钢管截面，具有很好的整体稳定性及抗扭性能。D.主要受力构件采用镀锌结构钢；支座件采用热浸镀锌钢；连接配件采用优质不锈钢，提高结构的耐久性。E.采用硅酮密封胶填缝，可以很好的保证整个幕墙的密封性能，该方案的主要优点是在一般情况下都能满足设计要求，成本较低。F.石材幕墙的密封系统常用的有平缝打胶系统，退缝打胶系统及开缝系统三种。其中退缝打胶系统是在传统的平缝打胶系统的基础上改进而成，具有开缝系统的建筑效果及平缝打胶系统的密封效果。石材幕墙三种密封系统的性能比较比较项目平缝打胶系统退缝打胶系统开缝系统建筑效果胶缝使花岗岩板块显得分格小，与磁砖的建筑效果相近。几乎看不到胶缝，特别是远处的大效果很象石山。几乎看不到缝，特别是远处的大效果很象石山。硅油污染必须根据花岗岩的无污染试验选择密封胶，否则会产生硅油污染。必须根据花岗岩的无污染试验选择密封胶，否则会产生硅油污染。不用硅胶，不会产生硅油污染。积灰污染硅胶容易积灰，污染比较严重。硅胶的积灰在深槽中，污染不明显。槽口的积灰较少，污染不明显。密封性能采用密封性能最好的现场湿密封，密封性能较好。采用密封性能最好的现场湿密封，密封性能较好。只能在主体结构上密封，受骨架连接支座的影响，密封性能较差。防虫性能接缝采用全密封，虫子不会进入幕墙内部。接缝采用全密封，虫子不会进入幕墙内部。开缝可能会引来蜘蛛，蝙蝠及蟋蟀等虫子，特别是幕墙有很多横梁及水平防火隔断。投资额度采用常规密封、保温及防火措施，投资较低。采用常规密封、保温及防火措施，投资较低。必须采用防水的保温及防火措施，投资较高。平缝打胶系统退缝打胶系统开缝系统四、幕墙物理性能指标幕墙的物理性能等级是依据GB/T15225按照建筑物所在的地区的地理、气候条件、建筑物高度、体型和环境以及建筑物的重要性等选定的，其分级符合国家现行规范《建筑幕墙》JG3035的规定。1风压变形性能I本工程幕墙风压变形性能等级为Ⅴ级按JG3035的规定，风压变形性能分5级，如下表：分级指标分级P3（KPa）ⅠⅡⅢⅣⅤP3≥5.05.0＞P3≥4.04.0＞P3≥3.03.0＞P3≥2.02.0＞P3≥1.0表中P3为风荷载标准值，其含义是在P3作用下，幕墙主要受力杆件的相对挠度值不应大于L/180（L—杆件长度），其绝对挠度值应在20mm以下。在幕墙主要受力杆件的设计计算中，还需考虑与风压标准值对应的设计值，并考虑与地震（温度）等作用的组合，在这些组合作用下，幕墙主要受力杆件的最大应力不得大于材料的设计强度值。所以，确定幕墙风压变形指标的关键数值是风荷载标准值。根据《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-96及《建筑结构荷载规范》GB50009-2001。计算得风荷载标准值为kPa（该值对应为主楼幕墙大面的玻璃幕墙，体型系数取为±1.5）。该值对应于风压变形性能Ⅴ级。1.1附注1.1.1本工程的风压变形性能《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，按m高度；B类地区；体型系数±1.2等条件来确定风压变形等级。凹口转角处的风压变形等级根据相应条件下的风荷载标准值确定。1.1.2《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中关于建筑外围护结构风荷载值计算的规定，按B类地区取值Wk:作用在幕墙上的风荷载标准值(KN/m2)Wk=βgzμsμzW0W0:无锡市50年一遇十分钟平均最大风压为KN/m2，根据蚌埠市气象数据。幕墙部分均按50年一遇风压计算（即基本风压为0.35KN/m2）。βgz:瞬时风压的阵风系数：取1.66μs:风荷载体型系数外幕墙±1.2；屋顶、雨篷取-2.0μz:风压高度变化系数1.47。最大计算高度为72米风荷载体型系数±1.2，C类地区条件下最大风荷载标准1.02Kpa，最大风荷载设计值为1.428Kpa。1.2为保证幕墙的风压变形性能满足正常使用功能的要求，采取如下保证措施：1.2.1框架间采用整体性连接，提高幕墙的变形性能。1.2.2组合立柱或横梁采用柔性接触设计，使其能够有效的防止摩擦噪声，提高幕墙的防水能力。2雨水渗漏性能幕墙的雨水渗透性能系指建筑幕墙在风雨同时作用下，透过雨水的性能。雨水渗透性能设计值以作用在幕墙表面的风压标准值除以2.25作为幕墙固定部分的设计值,可开启部分与固定部分对应。建筑幕墙雨水渗透性能分级值(KN/m2)分级指标一二三四五P开启部分p≥0.50.5>p≥0.350.35>p≥0.250.25>p≥0.150.15>p固定部分p≥2.52.5>p≥1.61.6>p≥1.01.0>p≥0.70.7>p因为本工程采用高性能幕墙，雨水渗透性能设计为二级。3空气渗透性能幕墙的空气渗透性能系指建筑幕墙在风压作用下,其可开启部分为关闭状态的幕墙透过空气的性能。以10Pa压差下空气渗透量作为分级值。建筑幕墙空气渗透性能分级值(m3/m.h)分级指标一二三四q开启部分q≦0.50.5<q≦1.51.5<q≦2.52.5<q≦4.5固定部分q≦0.010.01<q≦0.050.05<q≦0.100.10<q≦0.50空气渗透性能设计为二级。4平面内变形性能幕墙的平面内变形性能系指建筑幕墙在地震和大风作用下，建筑物各层之间产生相对位移时，幕墙构件产生水平方向的强制变形后，应予保持的性能。作为分级依据的相对位移量用不导致构件损坏的位移量与幕墙层高之比(角变位值)表示。建筑幕墙平面内变形性能分级值分级指标一二三四五层间变位值β≥1/1001/100>β≥1/1501/150>β≥1/2001/200>β≥1/3001/300>β≥1/400平面内变形性能根据钢筋混凝土框架-核心筒结构的层间弹性角变位值确定为四级。5保温性能幕墙的保温性能系指建筑幕墙室内外两侧存在空气温差的条件下，幕墙阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力(不包括从缝隙中渗透空气的传热)，幕墙的保温性能用传热系数K来表示。传热系数K的物理意义为：在稳定传热条件下，幕墙室内外两侧的空气温度差为1K，单位时间内通过单位面积的传热量，以W/m2.k计。建筑幕墙保温性能分级值分级指标一二三四。传热系数Kk≤0.70.7<k≤1.251.25<k≤2.02.0<k≤3.3。传热系数Kk≤0.70.7<k≤1.251.25<k≤2.02.0<k≤3.3根据6mm+12A+6mm玻璃的传热系数为2.8W/m2.k(根据检测报告)。保温性能为四级.6隔声性能幕墙的隔声性能系指通过空气传到建筑幕墙外表的噪声，经幕墙反射，吸收和其它能量转化后的减少量。建筑幕墙隔声性能分级值分级指标一二三四分级值RwRw≥4040>Rw≥3535>Rw≥3030>Rw≥25隔声性能根据6mm+12A+6mm厚钢化玻璃的有效隔声量为38dB，确定为二级。为保证幕墙的隔声性能满足正常使用功能的要求，采取如下保证措施：6.1面板与骨架之间采用减振消能设计，防止声音传递。6.2幕墙的可活动部位设有防噪音胶条，防止产生活动噪音。7耐撞击性能幕墙的耐撞击性能系指建筑幕墙对冰雹，大风时飞来物，人的动作，鸟等撞击力的耐力，用撞击外力的运动量值分级。建筑幕墙耐撞击性能分级值(N.m/s)分级指标一二三四运动量FF≥280280>F≥210210>F≥140140>F≥70耐撞击性能根据幕墙玻璃采用的钢化片所能承受的运动量为250，确定为二级。8面板可拆换性设计本工程采用铝板及玻璃面板均可拆换。9防火设计按照规范中一类建筑的一级耐火等级进行防火设计,防火层的耐火极限超过2小时。9.1在每层主体结构边梁处设置防火分隔。9.2幕墙材料采用难燃或非燃烧体。10防雷设计本工程防雷设计完全符合GB50057的有关规定，幕墙形成自身的防雷体系，并与主体结构的防雷体系可靠连通。参照规范的分类范围及本建筑物特点，将幕墙设计成第二类防雷幕墙。安装防雷导线前应先除掉接触面上的钝化氧化膜或锈蚀。每隔二层（小于8m）及女儿墙的顶部设置一圈焊接在上墙钢件上的均压环，在均压环每隔8m左右处和建筑物防雷网接通。均压环引下线采用铜制编织导线及50x3铝片，用M6不锈钢螺钉钉在横梁上。上下立挺之间的引下线采用2mm厚铜片，接触面积不小于150平方毫米。将均压环与主体结构防雷引线连接，安装完成后,冲击接地电阻不大于10欧姆。11防噪音设计在金属与金属直接接触可能产生噪音的地方均设有防噪音胶条。12耐腐蚀设计在两种不同金属材料接触的部位设置防腐蚀橡胶片或绝缘涂层，防止电化学腐蚀。铝型材及铝板的表面采用氟碳喷涂处理，钢件表面采用热浸镀锌及氟碳喷涂处理。13环保设计幕墙所选用的玻璃，铝材，钢材等都不会对环境造成污染，且都可回收利用。现场加工量少，可以减少加工废料的污染。14抗震设计按照七度抗震设防烈度计算GB50011-200114.1面板与骨架间采用防脱防滑设计。14.2幕墙与主体的连接采用防脱防滑设计。14.3幕墙的结构设计中已考虑了地震作用。五、材料选用1玻璃1.1选择标准：1.1.1满足规范要求：《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-97《浮法玻璃》GB11614-99《中空玻璃》GB11944-2002《钢化玻璃》GB9963-1998《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999《普通平板玻璃》GB4871-851单层钢化玻璃：6mm厚钢化玻璃和8mm钢化玻璃用于幕墙和门玻璃。2.铝型材及铝板选择标准、规格、材质2.1满足规范要求《铝合金建筑型材》GB/T5237-2000《铝及铝合金阳极氧化、阳极氧化膜的总规范》GB8013《铝及铝合金加工产品的化学成分》GB/T3190并参改其《征求意见稿》2.2招标文件的要求2.3计算要求所选型材应满足风压变形时强度和刚度（挠度）要求。据此要求，选择符合要求的型材截面尺寸。由于不同牌号和状态的铝型材，其强度设计值不一样，所以本工程具体所选用铝材以结构计算来界定。2.4表面处理的要求为防腐蚀，铝型材室内部分采用银白氧化，氧化膜厚度为AA15级。外露的型材和板材表面氟碳喷涂，膜厚保证在25～45μm之间（膜厚太厚，反而易起皮剥落）,镀膜层符合有关AAMA，ASTM试验要求。5技术参数2.5.1化学成分变形铝及铝合金化学成份牌号SiFeCuMnMgCrZnTi其他Al单个合计6061LD300.4~0.80.70.15~0.40.150.8~1.20.04~0.350.250.150.050.15余量6063LD310.2~0.60.350.100.100.45~0.90.100.100.100.050.15余量6063A0.3~0.60.15~0.350.100.150.6~0.90.050.150.100.050.15余量2.5.2铝合金型材的力学性能型材的力学性能（室温下）N/mm2合金牌号状态壁厚(mm)抗拉强度σb伸长度δ(%)硬度试验试验厚度(mm)维氏硬度HV韦氏硬度HW不小于6061T4所有18011016T6所有26524586063T5所有16011080．8588T6所有20518086063AT5≤1020016050．86510＞101901505T6≤102301905＞1022018042.5.3表面氟碳涂层技术要求2.5.3.1光亮度涂层面的光亮度从60°角测得是25%～35%中亮度。2.5.3.2干膜硬度使用F级铅笔作“干膜硬度试验”，涂层无被划断现象。2.5.3.3耐磨损性涂层耐磨耗系数至少为40。2.5.3.4抗化学性在使用10%的盐酸或碱性建筑用砂浆试验15分钟后，涂层无起皮、失粘或外观发生变化的现象。2.5.3.5耐湿性试件在试验箱中相对湿度为100%的环境下经历3000小时的作用下，其表面只允许呈现少量8号尺寸大小的起皮现象。2.5.3.6盐水喷淋试验将试件暴露在100（37.8℃）的5%盐水喷洒下3000小时，起皮现象评分至少为8，水平刻划线评分至少为7。3.石材：采用25mm厚国产优质光面花岗岩及毛面花岗岩4铝板铝板采用4mm厚铝塑板。4钢材钢材采用国产优质钢.预埋件,钢转接件等采用Q235B;不锈钢螺栓采用奥氏体不锈钢A2-70;不锈钢板等装饰材料采用奥氏体不锈钢304或304L（室内部分，室外部分采用奥氏体不锈钢316。5结构胶、耐候胶使用进口结构胶和密封胶,符合国标GB16776性能标准。5.1建筑幕墙使用的结构密封胶必须为常温固化双组份，耐候硅酮密封胶必须为中性固化胶，不得使用已过期的产品。5.2在使用密封胶时，一