建筑幕墙第四章

第四章构件式玻璃幕墙构件式幕墙〔themullionsystem〕在工厂制作的是一根根元件〔立柱、横梁〕和一块块玻璃〔组件〕，再运往工地将立柱用连接件安装在主体结构上，再在立柱上安装横梁，形成幕墙框格后安装固定玻璃〔组件〕。构件式幕墙是在主体结构上安装杆件〔立柱、横梁〕形成框格的，框格的外形、尺寸及外外表平整度是在杆件安装过程中调整、定位、固定形成的，杆件安装完毕形成固定在主体结构上的框格后，再安装玻璃〔金属板、石板、装配玻璃组件等〕形成幕墙，面板的接缝在一根整体杆〔立柱、横梁〕上，这个杆件在型材挤压时就是一个整杆件，面板固定在这个杆件上。上墙安装时先安装杆件，此时由于尚未安装面板，人可在外侧操作，对杆件进行调整、定位后固定，在杆件安装定位固定后再安装面板。隐框幕墙在工厂制作时一局部为元件〔立柱、横梁〕，另一局部为小单元组件〔包括用结构胶将玻璃和铝合金型材付框粘接在一起所组成的玻璃装配组件，金属板组件、花岗石板组件等〕，这些小单元组件高度比一个楼层高度小，不能直接安装在主体结构上，而要首先将立柱〔横梁〕安装在主体结构上，再将小单元组件固定在立柱〔横梁〕上。建筑幕墙构造设计应便于更换面板，要能做到可以随时单独更换任何一块需要更换的面板，这是因为：1.筑幕墙是外装修，随着时代的进步，时间的推移，任何装修都会过时，要用更新颖、符合时代潮流的新装修来替换，同时面板材料也会老化〔尤其是用涂料装饰的面板，涂料会老化变色〕、陈旧需要更新。2.别面板因自然和人为的原因破损，为保证平安需及时更换。由于幕墙是外围护结构，建筑物投入使用后，如果要将整片幕墙撤除更换，就会使整个建筑不能使用，内装修破坏、重建，要到达在不影响或少影响建筑物使用的情况下进行面板更新〔更换〕，就不能成片撤除更新〔更换〕，而采用面板单块更换才能会不影响建筑物的正常使用。国家标准《建筑幕墙》对构件式玻璃幕墙提出了专项要求。4构件式玻璃幕墙专项要求4.1性能应符合3.1和3.2的要求，并满足设计要求。4.2材料玻璃面板幕墙所用玻璃宜为平安玻璃，并符合《建筑幕墙》附录A中A.4中相关标准的规定。幕墙玻璃的公称厚度应经过强度和刚度验算后确定，单片玻璃、中空玻璃的任一片玻璃厚度不宜小于6mm。夹层玻璃的单片玻璃厚度不宜小于5mm，夹层玻璃、中空玻璃的两片玻璃厚度差不应大于3mm幕墙玻璃边缘应进行磨边和倒角处理。幕墙玻璃的反射比不应大于0.3。幕墙用中空玻璃的间隔铝框可采用连续折弯型或插角型。中空玻璃气体层厚度不应小于9mm，宜采用双道密封，其中明框玻璃幕墙的中空玻璃可采用丁基密封胶和聚硫密封胶，隐框和半隐框玻璃幕墙的中空玻璃应采用丁基密封胶和硅酮结构密封胶。幕墙用钢化玻璃宜经过热浸处理。金属材料、密封材料、五金配件、转接件和连接件应符合2.2、2.3、2.4和2.5的要求。4.3组件制作工艺质量要求幕墙框架竖向构件和横向构件的尺寸允许偏差应符合表4-1的要求。表4-1幕墙框架竖向构件和横向构件的尺寸允许偏差单位为毫米构件材料允许偏差检测方法主要竖向构件长度铝型材±1.0钢卷尺钢型材±2.0钢卷尺主要横向构件长度铝型材±0.5钢卷尺钢型材±1.0钢卷尺端头斜度—-15＇量角器幕墙玻璃加工尺寸及形状允许偏差.1玻璃面板边长尺寸允许偏差，对角线差应分别符合表4-2、表4-3的要求。表4-2玻璃面板边长尺寸允许偏差单位为毫米玻璃厚度边长检测方法≤2000>20005～12±1.5±2.0钢卷尺表4-3玻璃面板对角线偏差单位为毫米厚度长边边长检测方法≤2000>20005～12≤2.0≤3.0钢卷尺.2钢化玻璃与半钢化玻璃板的弯曲度要求应符合表4-4的要求。表4-4钢化玻璃与半钢化玻璃面板弯曲度弯曲变形种类最大值检测方法水平法垂直法弓形变形〔mm/mm〕0.3%0.5%钢卷尺波形变形〔mm/300mm〕0.2%0.3%钢卷尺.3夹层玻璃板的边长尺寸允许偏差及对角线差应分别符合表4-5、表4-6的要求。干法夹层玻璃的厚度允许偏差不能超过原片允许偏差和中间层允许偏差〔中间层总厚度小于2mm时其允许偏差不予考虑，中间层总厚度大于2mm时其允许偏差为±0.2〕之和。弯曲度不应超过0.3%。表4-5夹层玻璃板边长允许偏差单位为毫米边长〔L〕检测方法L≤2000L﹥2000允许偏差±2.0±2.5钢卷尺表4-6夹层玻璃对角线差单位为毫米长边长度〔L〕检测方法L≤2000L>2000允许偏差≤2.5≤3.5钢卷尺.4中空玻璃板的边长、厚度尺寸允许偏差及对角线差应分别符合表4-7、表4-8和表4-9的要求。表4-7中空玻璃板边长尺寸允许偏差单位为毫米边长〔L〕检测方法L＜10001000≤L＜2000L﹥2000允许偏差±2.0+2.0-3.0±3.0钢卷尺表4-8中空玻璃面板厚度尺寸允许偏差单位为毫米公称厚度〔t〕允许偏差检测方法T﹤22±1.5卡尺T≥22±2.0卡尺表4-9中空玻璃面板对角线允许偏差单位为毫米长边〔L〕检测方法L≤2000L﹥2000允许偏差≤2.5≤3.5钢卷尺.5单向热弯玻璃的尺寸和形状允许偏差应符合表4-10、表4-11、表4-12、表4-13、表4-14的要求。表4-10热弯玻璃面板高度允许偏差单位为毫米高度〔H〕检测方法H≤2000H﹥2000允许偏差±3.0±5.0平放状态，钢卷尺表4-11热弯玻璃面板弧长允许偏差单位为毫米弧长〔D〕检测方法D≤1500D﹥1500允许偏差±3.0±5.0钢卷尺表4-12热弯玻璃面板弧长吻合度单位为毫米弧长〔D〕检测方法D≤2400D﹥2400吻合度±3.0±5.0钢卷尺表4-13热弯玻璃弧面弯曲偏差单位为毫米弧长〔D〕检测方法D≤12001200＜D≤2400D﹥2400允许偏差2.03.05.0钢卷尺表4-14热弯玻璃弧面扭曲偏差单位为毫米弧长(D)高度弧长(D)高度(H)D≤2400D﹥2400检测方法H≤18003.05.0钢卷尺1800＜H≤24005.05.0钢卷尺H﹥24005.06.0钢卷尺明框玻璃幕墙装配质量要求.1玻璃面板与型材槽口的配合尺寸应符合表4-15及表4-16的要求。最小配合尺寸见图1a和图1b。尺寸c应经过计算确定，满足玻璃面板温度变化和幕墙平面内变形的要求。表4-15单层玻璃、夹层玻璃与槽口的配合尺寸单位为毫米厚度αbc检测方法6≥3.5≥15≥5卡尺8~10≥4.5≥16≥5卡尺12以上≥5.5≥18≥5卡尺注：夹层玻璃以总厚度计算图4-1表4-16中空玻璃与槽口的配合尺寸单位为毫米厚度αbc检测方法6+da+6≥5≥17≥5卡尺8+da+8以上≥6≥18≥5卡尺注：da为空气层厚度图4-1b中空玻璃与槽口的配合尺寸示意图.2玻璃定位垫块位置、数量应满足承载要求，玻璃面板与槽口之间应进行可靠的密封。隐框玻璃幕墙玻璃组件装配质量要求.1隐框玻璃幕墙玻璃组件的结构胶宽度和厚度尺寸应符合设计要求，配合尺寸见图1c和图1d。Cs，ts符合2.3.1的尺寸要求。图4-1c图4-1d隐框中空玻璃组件配合尺寸示意图.2结构胶完全固化后，隐框玻璃幕墙玻璃组件的尺寸偏差应符合表4-17的要求。表4-17隐框玻璃幕墙玻璃组件的尺寸偏差单位为毫米项目尺寸范围允许偏差检测方法框长宽尺寸—±1.0钢卷尺组件长宽尺寸—±2.5钢卷尺框接缝高度差—≤0.5深度尺框内侧对角线差及组件对角线差当长边≤2000时≤2.5钢卷尺当长边＞2000时≤3.5框组装间隙—≤0.5塞尺胶缝宽度—+2.00卡尺或钢板尺胶缝厚度≥6+0.50卡尺或钢板尺组件周边玻璃与铝框位置差—≤1.0深度尺组件平面度—≤3.01m靠尺组件厚度—±1.5卡尺或钢板尺4.4安装工艺质量要求幕墙竖向和横向构件的安装允许偏差，应符合表4-18的要求。表4-18幕墙竖向和横向构件的组装允许偏差单位为毫米项目尺寸范围允许偏差〔不大于〕检测方法铝构件钢构件相邻两竖向构件间距尺寸〔固定端头〕—±2.0±3.0钢卷尺相邻两横向构件间距尺寸间距≤2000mm时±1.5±2.5钢卷尺间距＞2000mm时±2.0±3.0分格对角线差对角线长≤2000mm时3.04.0钢卷尺或伸缩尺对角线长＞2000mm时3.55.0竖向构件垂直度高度≤30m时1015经纬仪或铅垂仪高度≤60m时1520高度≤90m时2025高度≤150m时2530高度＞150m时3035相邻两横向构件的水平高差—1.02.0钢板尺或水平仪横向构件水平度构件长≤2000mm时2.03.0水平仪或水平尺构件长＞2000mm时3.04.0竖向构件直线度—2.54.02m靠尺竖向构件外外表平面度相邻三立柱23经纬仪宽度≤20m57宽度≤40m710宽度≤60m912宽度≥60m1015同高度内横向构件的高度差长度≤35m57水平仪长度＞35m79幕墙安装就位固定后允许偏差应符合表4-19的要求。表4-19幕墙安装就位固定后允许偏差单位为毫米项目允许偏差检测方法竖缝及墙面垂直度(幕墙高度H)H≤30m≤10激光仪或经纬仪30m<H≤60m≤1560m<H≤90m≤2090m<H≤150m≤25H>150m≤30幕墙平面度≤2.52m靠尺、钢板尺竖缝直线度≤2.52m靠尺、钢板尺横缝直线度≤2.52m靠尺、钢板尺缝宽度〔与设计值比拟〕±2卡尺两相邻面板之间接缝上下差≤1.0深度尺幕墙的附件应齐全并符合设计要求，幕墙和主体结构的连接应牢固可靠。幕墙开启窗应符合设计要求，安装牢固可靠，启闭灵活。幕墙外露框、压条、装饰构件、嵌条、遮阳板等应符合设计要求，安装牢固可靠。4.5外观质量玻璃幕墙外表应平整，外露外表不应有明显擦伤、腐蚀、污染、斑痕。每平方米玻璃的外表质量应符合表4-20要求。表4-20每平方米玻璃的外表质量工程质量要求检测方法0.1~0.3mm宽度划伤痕长度<100mm；不超过8条观察擦伤总面积≤500㎜2钢尺一个分格铝合金型材外表质量应符合表4-21要求。表4-21一个分格铝合金型材外表质量项目质量要求检测方法擦伤、划伤深度不大于处理膜层厚度的2倍观察擦伤总面积不大于500㎜2钢尺划伤总长度不大于150钢尺擦伤和划伤处数不大于4观察玻璃幕墙的外露框、压条、装饰构件、嵌条、遮阳板等应平整。幕墙面板接缝应横平竖直，大小均匀，目视无明显弯曲扭斜，胶缝外应无胶渍。第一节构件式玻璃幕墙建筑节能设计原理玻璃幕墙建筑节能设计要求：“在冬季最大限度的利用自然能来取暖，多获得热量和减少热损耗；夏季最大限度减少得热并利用自然能降温、冷却，以到达节能目的。透明幕墙对建筑耗能上下的影响主要有两个方面，一是透明幕墙的热工性能影响到冬季采暖，夏季空调室内外温差传热；另外就是幕墙的透明材料〔如玻璃〕受太阳辐射影响而造成的建筑室内的得热。冬季，通过透明幕墙进入室内的太阳辐射热有利于建筑的节能，因此减少透明幕墙的传热系数，抑制室温传热是降低透明幕墙热损耗的主要途径之一；夏季通过透明幕墙进入室内的太阳辐射热成为空调降温的主要负荷，因此，减少进入室内的太阳辐射热以及减少透明幕墙的温度传热都是降低空调能耗的途径。在严寒和寒冷地区，采暖期室内外温差传热的热量损失占主导地位。因此，对幕墙的传热系数的要求高于南方地区。反之，在夏热冬暖和夏热冬冷地区，空调期太阳辐射得热所引起的负荷可能成了主要矛盾，因此，对幕墙的玻璃〔或其他透明材料〕的遮阳系数的要求高于北方地区。〞为了到达玻璃幕墙建筑节能设计要求，正确选用玻璃是重要的，为此必须掌握有关玻璃的根本知识。一.镀膜玻璃1〕GB/T18915.1-2002《镀膜玻璃第一部份阳光控制镀膜玻璃》〔2002年12月17日阳光控制镀膜玻璃是对波长350~1800nm〔0.35~1.8μm〕的太阳光(见图4-1)具有一定控制作用的镀膜玻璃。GB/T18915.2-2002《镀膜玻璃第二部份低辐射镀膜玻璃》〔2002年12月低辐射镀膜玻璃是一种对波长4.5~25μm(见图4-2a)的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能，称为阳光控制低辐射玻璃。图4-阳光控制镀膜玻璃各层膜的特性。现对具有Sn、Cr、Sn三个靶的生产线所制得的阳光控制镀膜玻璃其各层膜的特性加以阐述〔图4-2b〕，镀膜玻璃生产时，第一、二、三层膜层是顺序镀膜的，从各层不同厚度膜层的阳光控制镀膜玻璃的测定结果得知，中间一层Cr-CrN混合物膜，对阳光控制镀膜玻璃的透射率、反射率起主导作用，它是膜系的主功能层，溅射电功率和膜层的透射率、反射率成线性关系。随着溅射电功率的增加，透射率逐渐减小，反射率逐渐增加。这说明随着Cr-CrN膜层厚度的增加,，透射率减小，反射率增加。Cr-CrN膜主要控制了膜系的阳光透射率和反射率，决定着整个膜系的遮阳系数。当膜层的透射率从8~35%变化时，其遮阳系数从0.25变化至0.55。图4-2b阳光控制镀膜玻璃膜层第一层SnO2膜的测定条件，是在保持第二层SnO2膜层厚度不变，并恒定膜系的光透射率为20%±1.5%。通过逐步增加第一层SnO2膜的厚度，鉴别反射光的颜色，其结果见表4-22。表4-22第一层SnO2膜厚与膜系反射色关系第一层SnO2膜溅射电功率(kW)4~657~910~1517~18膜厚度(nm)18~2230408090反射光灰色金黄色青铜色蓝色绿色实际上，随着第一层SnO2膜厚度的变化，各种颜色变化是逐渐过度的。其中金黄色的区域比拟小，银色、青铜色和蓝色比拟稳定，反射色区域比拟开阔。第一层介质膜的膜厚与膜反射率的关系曲线存在一个转折点。在介质膜的膜层较薄阶段，膜系的反射率随着膜厚的增加而下降，到达转折点(转折点在溅射功率为7~9kW之间，厚度为35~45nm之间，反射率为13%~14%)后，随着厚度的逐渐增加，反射率逐渐上升。这种现象的出现原因如下：金属膜层的反射率比该介质膜层的高，当在较高反射率的膜面上涂加一层反射率较低的膜层时，会降低整个膜系的反射率，而且外表上反射率较低的膜层越厚，其影响越大，因此，就出现了在开始阶段随着第一层介质膜厚度的增加，反射率逐渐下降的现象。但是，当介质膜厚度增加到一定程度时，对光线起主导反射作用，由金属膜转为第一层介质膜，金属膜对反射率的作用已变得较小，所以就会出现经过一个转折点后，膜系的反射率随着第一层介质膜厚度的增加而上升。2〕低辐射镀膜玻璃其各层膜的特性。以图4-3的膜系为例，将各层膜的特性阐述如下：膜系中第一层是SnO2膜，其作用与阳光控制膜系中的介质膜相同，金属膜是低辐射膜系中的主功能膜层。金属膜的厚度与外表电阻及外表电阻与透射率的关系：金属膜层的外表电阻随膜厚的增加而逐渐减少，无线性关系，金属膜的外表电阻与其辐射率的关系呈线性关系，外表电阻大，辐射系数ε大。金属膜的厚度与透射率呈线性关系，随着膜厚的增加，透射率下降。在银膜上再镀上一层很薄(厚度为1~2nm)的铝膜。金属膜层中的铝膜非常薄，其作用是防止银膜等金属膜在生产过程中发生氧化，对银膜起保护作用，铝膜本身对整个膜系的性能没有多大影响。低辐射膜系所镀的金属膜层如银膜，膜层的质地较软，与其他膜层的结合力较弱，从而使整个低辐射膜系的强度不高，使用时需防止磨擦，例如在用于中空玻璃时镀膜面常放在第三面。图4-3低辐射镀膜玻璃膜层双银低辐射镀膜玻璃是高级低辐射镀膜玻璃(图4-4)，属于遮阳型低辐射镀膜玻璃类，它突出地强调了玻璃对太阳热辐射的遮蔽效果，将玻璃的高透光性与太阳热辐射的低透光性巧妙地结合在一起。在可见光相同的情况下，它比低辐射镀膜玻璃具有更低的太阳能透过率，即具有更低的遮阳系数SC。它最大限度地将太阳光过虑成冷光源，解决了高可见光透过率与低太阳能透过率不能兼顾的矛盾，为追求外观通透性的设计提供了节能性保证。图4-4双银低辐射镀膜玻璃膜层低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能，称为阳光控制低辐射玻璃(图4-5)。商业上称为遮阳型LOW-E〔低辐射镀膜〕玻璃〔sun-E〕。图4-5阳光控制低辐射镀膜玻璃膜层3〕中空玻璃Low-E膜面的位置对玻璃性能的影响中空玻璃共有四个外表，由室外向室内依次为1#、2#、#3、#4面。镀膜面位置设计规那么见表4-23。表4-23中空玻璃镀膜位置设计中空玻璃结构建议膜面位置热反射镀膜+Low-E镀膜热反射镀膜为2#、Low-E镀膜在#3Low-E镀膜+透明南方地区〔空调制冷〕Low-E镀膜在#2北方地区〔采暖〕Low-E镀膜在#3需要注意的是，镀膜面在2#和3#面时，中空玻璃具有相同的冬季U值，这说明镀膜面的位置对采暖居住建筑来说对暖气的阻挡效果相同，但镀膜面在2#时，中空玻璃具有较低的遮蔽系数，比在3#时高出15%，具体量化数据见表4-24。表4-246+12A+6中空玻璃膜面位置的性能变化Low-E中空玻璃膜面位置遮蔽系数Sc传热系数U(W/m2透明Low-E2#面0.611.793#面0.691.79银灰色Low-E2#面0.311.663#面0.531.66二.幕墙接缝密封胶位移能力级别国家标准《建筑幕墙》第.1条b〕幕墙接缝密封胶性能应符合本标准附录A中A.3的相关规定，位移能力级别应符合设计位移量的要求，不宜小于20级。1〕JC/T882-2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》、JC/T884-2001《彩色钢板用建筑密封胶》对耐候胶的技术要求作了规定：(1)级别1．1密封胶按位移能力分为25、20两个级别，见表4-25。表4-25密封胶级别单位为百分数级别试验拉压幅度位移能力25±252520±20201.2次级别密封胶按拉伸模量分为