第六章 建筑幕墙工程

第六章建筑幕墙工程•由金属构件与各种板材组成的•悬挂在主体结构上、不承担主体的结构荷载与作用的•防风、遮雨、保温、隔热、防噪声、防空气渗透等使用功能•与建筑装饰功能有机融合为一体的建筑外维护结构一、幕墙的组成•大部分幕墙：由饰面板和框架组成•部分幕墙：饰面板和框架合为一体第一节概述二、幕墙的类型（一）按幕墙的面板材料分类•玻璃幕墙、金属幕墙、非金属幕墙1、玻璃幕墙•有框式、无框式、点支式（1）框式玻璃幕墙——玻璃面板通过铝合金框架固定在建筑物外墙面上（2）无框式玻璃幕墙——由玻璃板和玻璃肋制作的玻璃幕墙（3）点支式玻璃幕墙——钢化玻璃面板通过不锈钢爪接件连接到支承钢结构上2、金属幕墙•单层铝板、蜂窝铝板、铝塑复合板、彩色钢板、不锈钢板及珐琅板幕墙3、非金属幕墙石材板幕墙、树脂纤维板幕墙（二）按幕墙的结构形式分类1、型钢框架结构体系•框架：型钢•价格较低、强度高•更适用于较为开敞的空间2、铝合金明框结构体系•框架：铝合金型材•饰面板镶嵌在框架的凹槽内•结构可靠、合理，施工安装简单3、铝合金隐框结构体系•框架：铝合金型材•特点：框架结构不外露，新颖、简洁•三种：全隐框结构体系、横隐竖不隐结构系、竖隐横不隐结构体系•关键技术：饰面板与框架的连接金属板材——连接件固定玻璃板——结构胶专用的副框4、无框架结构体系•面板：饰面构件、承重构件•大块玻璃•通透感强、视线开阔、立面简洁•坐落式结构、吊挂式结构两种三、幕墙的材料选用•框架材料、填缝密封材料、饰面板（一）框架材料•两大类：型材、连接件和紧固件1、型材•型钢、铝型材、不锈钢型材（1）型钢•材质：普通碳素钢A3为主•断面形式：角钢、槽钢、空腹方钢•价格低、强度高，但维修费用高•表面热渗镀锌（不锈钢除外）（2）铝型材•材质：铝镁合金LD31为主•铝型材：立柱、横档及副框料•价格较高、构造合理，安装方便，装饰效果较好（3）不锈钢型材•不锈钢薄板压弯或冷轧→钢框格或竖框•耐久、装饰性强、价格昂贵2、紧固件•膨胀螺栓、普通螺栓、铝铆钉、射钉（二）连接件•角钢、槽钢及钢板加工而成，或特制的连接件（三）饰面板•玻璃、铝板、不锈钢板、铝塑板和石板1、玻璃•节能玻璃：热反射玻璃、吸热玻璃、双层中空玻璃•安全玻璃：夹层玻璃、夹丝玻璃、钢化玻璃（1）热反射玻璃•表面：金属氧化膜→镜面玻璃•色彩：金色、银色、灰色、古铜色、蓝色、豆绿色•作用：反射太阳辐射热单向透视性及镜面映象功能（2）吸热玻璃•加入（极微量）金属氧化物•颜色：浅蓝色、浅灰色、青铜色、古铜色、金色及•蓝绿色•作用：吸收太阳光线中的部分热量，增加装饰效果（3）双层中空玻璃•密闭空腔：干燥空气、干燥剂、密封材料•减少热传导作用（4）夹层玻璃•两层玻璃中间夹入有机高分子化合物膜层•防止玻璃碎片飞散且不易穿透，安全性能好（5）夹丝玻璃·中间夹入一片钢丝网（6）钢化玻璃·突然冷却→两侧表面形成预压应力层·抗冲击强度高·碎粒无尖锐→安全2、铝板•轻质、耐久性好、装饰性强•单层铝板、复合铝板、蜂窝铝板（1）单层铝板•铝板厚度：一般2.5mm•背面设加强筋：铝带•刚度大→满足大面积的需要•铝板内侧＋岩棉、矿渣板→保温隔声↗图6-1单层铝板的类型（2）复合铝板•两层均为0.5mm厚的铝板＋中间夹层2～5mm厚PVC＋氟化碳罩面漆•优点：颜色均匀、表面平整、制作方便•缺点：火灾，PVC分解释放有害气体；耐久性差•应用外墙：厚度≥4mm内墙：厚度≥3mm（3）蜂窝复合铝板•组成：两面厚0.8～1.2mm及1.2～1.8mm铝板中间夹层（铝箔巢芯、玻璃钢巢芯、混合纸巢芯）总厚度为10～25mm•·强度高、隔音隔热性能好，但厚度大、铝量大、成本高、加工较困难3、不锈钢板·组成：0.8～2mm厚不锈钢薄板冲压成槽形镜板背面设加劲胁·强度高、耐久性好，装饰效果豪华·此外，还有搪瓷钢板、彩色钢板（四）封缝材料·填充材料、密封固定材料、防水密封材料1、填充材料·用途：填充间隙、定位·种类：聚乙烯泡沫胶系、聚苯乙烯泡沫胶系、氯丁二烯胶·规格：片状、板状、圆柱状2、密封固定材料·用途：嵌于板材两侧，密封缓冲、固定压紧·种类：橡胶密封条3、防水密封材料·用途：封闭缝隙、粘结·种类：聚硫橡胶封缝料、硅酮封缝料•金属构件与玻璃板组成的建筑外围护结构•有框玻璃幕墙：明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙•无框玻璃幕墙：座落式全玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙、点支式玻璃幕墙一、有框玻璃幕墙（一）有框玻璃幕墙的组成•组成：幕墙立柱、横梁、玻璃、主体结构、预埋件、连接件，以及连接螺栓、胶缝、开启扇第二节玻璃幕墙图6-2隐框玻璃幕墙立面及组成图6-3明框玻璃幕墙立面图（二）有框玻璃幕墙的构造1、幕墙的总体布置·形式、总尺寸、骨架、饰面板布置间距、位置·关键：幕墙总尺寸和分格尺寸的确定（1）单个立面、局部立面幕墙的平面布置1）内嵌式2）平挂式3）包角式(2)规则建筑物多个主立面设置幕墙的平面布置1）90°阳角幕墙（如图6-5）2）90°阴角幕墙（如图6-6）（3）不规则建筑物幕墙的平面布置1）折线形幕墙图6-7幕墙平面布置（四）图6-8幕墙平面布置（五）图6-9幕墙平面布置（六）2）圆弧形幕墙·凸弧形幕墙、凹弧形幕墙·注意：弧玻璃与连接型材的交接图6-10幕墙平面布置（七）（a）凸弧形（b）凹弧形（4）幕墙的立面布置·关键：幕墙横杆与建筑物楼盖之间的位置关系1）幕墙横杆与楼层持平2）幕墙横杆与楼层踢脚板高度持平3）幕墙横杆与楼层窗台持平·竖向杆件与建筑物隔间墙或柱之间的关系（a）正确的布置（b）不正确的布置图6-12幕墙竖杆与建筑物墙、柱之间的位置2、基本构造·构造做法如图6-13。（1）竖杆固定图6-15幕墙竖杆的接长图6-16幕墙的横杆与竖杆的连接1、立柱2、硅酮胶3、1.5mm孔隙4、铁脚5、上框（2）横杆与竖杆的连接·通过连接件、铆钉或螺栓连接（如图6-16）。（3）饰面板与框架的固定·考虑连接的可靠性、保证幕墙的使用功能（即水密性、气密性）图6-17明框玻璃幕墙与框架的固定图6-18隐框玻璃幕墙玻璃与框架的固定1、结构胶2、胶条3、密封胶4、泡沫棒5、铝框6、压块7、立柱8、套筒（4）转角部位的处理·转角：阳角、阴角、任意角·处理：骨架布置、饰面板固定位置、交接处接缝处理1）90°阳角的构造处理·两种处理方法一种：两根竖杆相互垂直布置，用铝合金板作封角处理，另一种：采用90°阳角型材图6-1990°阳角的构造处理（a）两根竖杆相互垂直布置（b）采用90°阳角型材2）90°阴角的构造处理·两种处理方法一种：将两根竖杆呈垂直布置另一种：采用90°阴角型材图6-2090°阴角的构造处理（a）采用90°阴角型材（b）两根竖杆相互垂直布置3）任意转角的构造处理·处理方法：调整两竖杆的相对位置图6-21任意转角的构造处理（5）端部收口的构造处理·侧端、底部、顶部1）侧端的收口构造处理图6-22幕墙侧端收口构造2）底部的收口构造处理图6-23底部的收口构造处理3）顶部的收口构造处理图6-24幕墙顶部的构造处理方法3、防火构造4、防雷构造·雷灾：顶雷和侧雷·防顶雷，可用避雷带和避雷针·防侧向雷，应设置均压环。接地电阻均应小于4Ω。图6-27幕墙不锈钢栏杆兼作避雷带构造示意图6-28（a）幕墙避雷系统（b）幕墙骨架与主体结构连接（三）施工技术1．施工准备（1）材料（略）（2）施工机具金属切割机、手电钻、手持玻璃吸盘、电动玻璃吸盘、电焊机、经纬仪、水准仪、钢卷尺、重锤、水平尺、墨线盒2．施工工序测量、放线→调整和后置预埋件→确认轴线和各面中心线→以中心线为基准向两侧排基准竖线→安装钢连接件和立柱→钢连接件满焊固定、表面防腐处理→安装横框→上、下边封修→安装玻璃组件→安装开启窗扇→填充泡沫棒并注胶→清洁、整理→检查、验收。3．施工要点二、全玻璃幕墙·全玻璃幕墙——玻璃板和玻璃肋制作·通透性好、造型简洁明快·应用：各种底层公共空间的外装饰（一）全玻璃幕墙的分类·坐落式、吊挂式1、坐落式全玻璃幕墙（1）概念、特点·幕墙的高度较低时·通高玻璃板和玻璃肋上下均镶嵌在槽内·构造简单、造价相对较低（2）构造图6-29坐落式全玻璃幕墙构造示意图a）构造示意图b）平面示意图·玻璃肋的布置方式有四种：1）后置式2）骑缝式3）平齐式4）突出式2、吊挂式全玻璃幕墙（1）概念、特点·吊挂式全玻璃幕墙——在超过一定高度的通高玻璃上部设置专用的金属夹具，将玻璃板和玻璃肋吊挂起来形成玻璃墙面·构造复杂、工序多，故造价较高·下列情况可采用：玻璃厚度10mm，幕墙高度在4～5m时玻璃厚度12mm，幕墙高度在5～6m时玻璃厚度15mm，幕墙高度在6～8m时玻璃厚度19mm，幕墙高度在8～10m时·钢化玻璃、夹层钢化玻璃。边缘磨边处理图6-31吊挂式全玻璃幕墙构造（2）构造·在玻璃顶部增设钢梁、吊钩和夹具·将玻璃竖直吊挂起来·在玻璃底部两角附近垫上固定垫块、并将玻璃镶嵌在底部金属槽内·槽内玻璃两侧用密封条及密封胶嵌实，限制其水平位移图6-32全玻璃幕墙吊具构造图6-33全玻璃幕墙的安装就位a）上下中心线允许偏差b）玻璃肋下部嵌槽c）玻璃转角处下部嵌槽d）上下部嵌固示意·玻璃插入金属槽内定位、嵌固，安装方法：1）干式嵌固2）湿式嵌固3）混合式嵌固3、施工技术（1）施工准备1）材料（略）2）施工机具电动或手动吸盘、液压起重机、经纬仪、水准仪、钢卷尺、重锤、水平尺、吊链、扒杆脚手架等。（2）施工工序定位放线→上部钢架安装→下部和侧面嵌槽安装→玻璃肋、玻璃板安装就位→嵌固及注胶密封→表面清洗和验收。（3）施工要点图6-34玻璃定位嵌固方法a）干式装配b）湿式装配c）混合装配三、点支式玻璃幕墙·点支式玻璃幕墙——在幕墙玻璃四角打孔用驳接（专用钢爪）将玻璃连接起来将荷载传给相应构件，最后传给主体结构的幕墙·点驳接式玻璃幕墙·技术美、形式美、结构美、强烈的装饰效果·广泛应用于各种大型公共建筑中共享空间的外装饰（一）形式·玻璃肋点支式玻璃幕墙、钢桁架点支式玻璃幕墙、拉索点支式玻璃幕墙1．玻璃肋点支式幕墙图6-35玻璃肋点支式玻璃幕墙示意图2．钢桁架点支式幕墙。图6-36钢桁架点支式玻璃幕墙示意·拉索点支式幕墙图6-37拉索点支式玻璃幕墙a）立体图b）索系与玻璃连接图（二）点支式玻璃幕墙的构造·驳接连接·浮头式连接·沉头式连接·背栓点支式图6-38沉头点支式连接图6-39背栓点支式连接图6-38沉头点支式连接图6-39背栓点支式连接(三)施工技术·以拉索点支式玻璃幕墙为例1、施工工序·测量定位→支承结构制作安装→索行架安装→索桥架张拉→玻璃安装→质量控制→竣工验收。2、施工要点图6-40索桁架示意图·金属幕墙——金属面板取代玻璃制作成幕墙结构·铝塑复合板、铝单板、蜂窝铝板、不锈钢板·艺术表现力强、色彩丰富、质量轻、抗震好、安装和维修方便一、金属幕墙的分类·类型：铝单板、蜂窝铝板、搪瓷板、不锈钢板幕墙铝塑复合板、金属夹心板幕墙·按表面处理：光面板、亚光板、压型板、波纹板·窗间墙：金属面板，窗洞口：玻璃，两种材料交叉混合使用第三节金属幕墙二、金属幕墙的组成和构造（一）金属幕墙的组成·金属面板、连接件、金属骨架、预埋件、密封条、胶缝（二）金属幕墙的构造图6-41铝塑复合板幕墙构造三、施工技术（一）施工工序测量放线→预埋件位置尺寸检查→金属骨架安装→钢结构刷防锈漆→防火保温棉安装→金属板安装→注密封胶→幕墙表面清理→工程验收。（二）施工要点3、金属板加工制作（1）铝单板（2）铝塑复合板图6-43铝塑复合板a）铝塑复合板的折边b）铝塑复合板