武汉文化艺术中心幕墙设计说明

设计总说明1．工程概况2．设计依据及要求3．主要材料说明4．设计原则5．设计构思6．设计性能指标7．系统构造设计说明8．幕墙质量的设计保证措施9．建议1．工程概况武汉月湖文化艺术中心琴台大剧院是由武汉地产开发投资集团有限公司作为项目法人建设的综合性剧院，建筑设计单位为广州珠江外资建筑设计院。该项目位于月湖之畔、汉江之滨，隔湖南望始建于明万历年间的古琴台，作为月湖文化艺术主题公园的核心组成部份，它将成为武汉最高档次的文化表演场所，也是2006年第八届中国艺术节的主会场。是武汉市标志性的文化建筑。武汉月湖文化艺术中心及文化广场-琴台大剧院总建筑面积65650平方米，建筑物共六层，建筑物高度40米，它包括一座1800座的大剧场和一座1600座的音乐厅和其他辅助设施组成，楼层采用钢筋混凝土剪力墙结构、轻钢结构。剧院的外围护及屋顶结构，由各类幕墙所组成，包括点拉索幕墙、点式拉索天棚屋面、铜板幕墙、玻璃幕墙、石材幕墙、雨蓬等。2．设计依据及要求2.1设计依据武汉地产开发投资集团有限公司于2004年9月编制的《武汉市月湖文化艺术中心琴台大剧院幕墙工程招标文件》。广州珠江外资建筑设计院提供的供招标用的光盘和图纸。武汉地产开发投资集团有限公司为招标文件所发的答疑资料。业主、设计院和招标单位为这次招标所发的其它文件和通知（含补充答疑资料等）。ANSYS有限元程序分析手册。2.2基础荷载资料：武汉地区的基本风压值：0.35KN/m2(按50年一遇)地区粗糙类别：B类设计地震烈度：7度基本雪压：0.6KN/m2幕墙设计使用年限：五十年玻璃的设计温差：△t=80℃结构的设计温差：△t=40℃建筑物的耐火等级：一级2.3．参照标准、规范及资料《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001《建筑幕墙工程技术规范》DBJ08-56-96《建筑玻璃应用技术规范》JGJ113-2003《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB20210-2001《建筑幕墙》JG3035-1996《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000《中空玻璃》GB11944-2002《夹层玻璃》GB9962-1999《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-1999《浮法玻璃》GB11614-1999《吸热玻璃》QJC/T536-1994《钢化玻璃》GB9963-1998《铝合金建筑型材》GB/T5237.1～5237.5《铝及铝合金板材》GB/T3880《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T16474《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T16475《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T16476《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范》GB8013《建筑用硅酮结构胶密封胶》GB16776-2003《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882《建筑橡胶密封垫预成型实心硫化的结构密封垫用材料规范》GB10711《建筑窗用弹性密封剂》《硫化橡胶或热塑橡胶撕裂强度的测定》GB/T529-530《橡胶邵尔A型硬度试验方法》GB531《硫化橡胶密度的测定方法》GB533《碳素结构钢》GB/T700《优质碳素结构钢》GB/T699《合金结构钢》GB/T3077《低合金高强度结构钢》GB/T1591《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》BG/T912《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板及钢带》GB/T3274《结构用无缝钢管》GBJ102《不锈钢热轧钢棒》GB4237-92《不锈钢冷轧钢板》GB/T3280《不锈钢热轧钢带》GB/T5090《不锈钢热轧钢板》GB/T4273《连续热镀锌薄板和钢带》GB2518-88《金属弯曲试验方法》GB/T232《金属拉伸试验方法》GB/T228《高耐候结构钢》GB/T4171《焊接结构用耐候钢》GB/T4172《紧固件螺栓和螺钉》GB/T5277《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺栓》GB/T3098.6《紧固件机械性能不锈钢螺母》GB/T3098.15《半开铝合金窗执手》GB/T9296《铝合金窗不锈钢滑撑》GB/T9298《铝合金门插销》GB/T9300《铝合金撑档》GB/T9297《铝合金门窗拉手》GB/T9299《铝合金窗销》GB/T9302《铝合金门销》GB/T9303《闭门器》GB/T9305《推拉铝合金门窗用滑轮》GB/T934《建筑幕墙物理性能分级》GB/T15225-94《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》GB/T15226-94《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB/T15227-94《建筑幕墙雨水渗透性能检测方法》GB/T15228-94《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000《建筑幕墙抗震性能震动台试验方法》GB/T18576-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）《建筑物防雷设计规范》GB50057-943.主要材料说明3.1玻璃玻璃原片按招标文件要求采用国内大型著名玻璃生产企业上海耀华皮金尔顿或深圳南玻的优质产品。质量应符合国家标准《浮法玻璃》GB11614要求，原片厚度有6mm、8mm、10mm、12mm、15mm等规格。玻璃的选用：10+1.52PVB+10+12A+8Low-E钢化夹胶中空玻璃10+1.52PVB+10Low－E钢化夹胶玻璃8+1.52PVB+8Low－E钢化夹胶玻璃6+9A+6Low－E钢化中空玻璃10+1.52PVB+10+12A+10Low-E钢化夹胶中空玻璃8+1.52PVB+8+12A+8(Low-E钢化夹胶中空玻璃玻璃经深加工后的玻璃成品应分别符合国家标准《钢化玻璃》GB9963-99，《夹层钢化玻璃》GB9962-99的要求和规定，中空玻璃应符合国标GB11944-89的要求，并由玻璃深加工企业提供品质保证。用于点驳接玻璃幕墙的玻璃一般均应进行均质处理，以达到降低自爆率的目的。玻璃成品的外观质量和尺寸偏差应满足下表要求外观及尺寸偏差内容要求及指标外观不允许出现以下情况夹层气泡、裂痕、爆边、缺角、夹钳印、叠层、磨伤、脱胶长度与宽度，对角线偏差≤±2mm平面钢化玻璃的弯曲度弓形≤0.3%，波形≤0.3%玻璃厚度偏差≤±0.03mm3.2金属材料金属材料包括铜板、铝合金型材、铝合金单板和不锈钢驳接件等。铜板采用2mm铜单板，分浮雕铜板和腐蚀两种形式，表面经过氧化和氟碳清漆处理，有较好的耐候性能，能完全满足建筑的使用年限要求。铝合金型材采用6063-T5状态下生产的高精级产品，它符合国家标准《铝合金建筑型材》GB5237-2000和《铝及铝合金加工产品的化学成份》GB/T3190的相关规定。所选用的铝合金型材在玻璃表面外侧均采用氟碳喷涂处理，光洁、色泽一致，不易剥落，易清洁，耐久性好，玻璃表面内侧进行阳极氧化处理，产品各项技术指标达到国家标准。选用的单层铝板厚度为2.5mm，原板材质为3003，外表面氟碳喷涂，颜色为灰白色。不锈钢的连接件及机加件。各种点驳接玻璃幕墙不锈钢构件有：不锈钢驳接爪件、驳接头和其它连接件等。用于点驳接玻璃幕墙的驳拉爪、驳接头材质一律采用SUS316产品，基材应符合中国标准《不锈钢棒》GB1220、GB1221标准，以及《不锈钢冷轧钢板》GB3280的要求。SUS316的化学成份与力学性能应达到下表规定SUS316不锈钢材的化学成份（%）CSiMnPSNiCrMo≤0.08≤1≤2≤0.035≤0.0310-1416-182-3SUS316的力学性能应达到（Mpa）屈服强度σ02抗拉强度σb伸长率δs(%)硬度HRB硬度HV≥205≥520≥40≤90≤200用于点驳接玻璃幕墙的驳接件，加工处理后的尺寸偏差满足下表的要求。序号项目允许偏差（mm）1爪孔相对中心孔位置度φ2.02爪孔直径±0.53两爪孔中心距±1.04爪孔平面度2.05表面粗糙度≤Ra0.8μm6机械加工拼装精度≥Lt10级不锈钢机加件的表面处理有抛光镜面处理及亚光表面处理两种，考虑到工程施工实际情况及工程建成后的清洁和维护保养等因素，建议采用抛光镜面处理表面。3.3胶建筑用胶分耐候胶和结构胶两类，它们根据幕墙不同类型的受力特点，分别予以使用。幕墙采用的密封胶应具有耐水、耐溶剂和耐大气老化性，并具有低透气率及抗酸雨等特点。凡选定的产品必须有相容性试验报告和品质保证书，进口胶还应提供相关证明、商检证明和产地证，并对胶的防老化年限提出保证。3.4各种小五金、紧固件及地弹簧和门夹各类五金件、紧固件、螺丝及垫片一律采用国产或进口优质不锈钢件，当材质非不锈钢时，一律进行热镀锌处理。对于门窗五金件如门夹和地弹簧等，施工前，对各项产品应先提供样件，经建设单位选定后取用。各类紧固件均符合国家标准《紧固件机械性能、不锈钢螺栓、螺钉和螺母》GB3098、1、2、6的要求。经热镀锌处理后的产品应满足国家标准，《金属复盖层、钢铁上的锌电镀层》GB/T9799中Fe/Zn8-Fe/Zn12级标准。3.5其它材料双面贴胶带：选用中等硬度8.5×12的聚胺基甲酸乙酯低发泡间隔双面胶带。聚乙烯发泡材料：密度不大于0.037g/cm3，与密封胶相容。隔热保温材料：岩棉、矿棉、玻璃棉，导热系数为0.5-0.55，达到耐火极限I级要求。4．设计原则在确定了上述设计思路前提下，我司对整个幕墙工程从建筑设计到结构设计均遵循如下四条设计原则：4.1.安全可靠原则：作为人流量非常巨大的永久性共用建筑，安全可靠性将是首要考虑的因素。我司提供的玻璃幕墙、幕墙方案，均充分考虑了风荷载、雪荷载、温度应力、地震作用等对幕墙的影响，同时充分考虑到主体结构位移的影响，具有良好的应变能力。在玻璃选择中，充分考虑玻璃的强度和安全性，玻璃采用了钢化安全措施。4.2.造型美观原则作为人员较多的公共建筑，需要通透、明亮、流畅，内外交融是其自然要求。因此，幕墙已经具备很高的可供观赏性。不仅要求造型美观，而且能展示出其美观的要素。为充分体现该建筑多功能综合性的建筑的特点，外墙设计要突出虚实结合、丰富多变、大方大气、通透性和时代感。为了充分体现主楼之大方、大气风格、幕墙设计均采用了大分格的特点。在玻璃幕墙立面上横向排列着遮阳板，不仅具有遮阳节能的功效，又体现出大型建筑立面的节奏感和韵律感。为了更好地协调这种建筑的节奏和韵律，幕墙设计时立面尽可能使各种线条整齐，从而使幕墙立面更统一。我司提供的玻璃幕墙系统均是成熟的工艺，并通过先进的设备加工组装而成，所有的接头、拼缝、外露螺栓、不锈钢件等均具有工艺观赏性，充分展现机械美感。4.3.结构轻巧而稳定原则结构稳定不仅是机构安全的要求，也是公众对结构美观的一种认同，失稳的结构难于表现其美感，更没有安全感可言，但过于保守的设计则又显得笨拙，与整个建筑风格不能相融合。为实现轻巧的效果，框架式幕墙是理想的选择。由于主体建筑立面丰富、曲折多变的特色，幕墙自行设计支撑体系，支撑体系悬挂于主体结构，从而最大程度地消除土建误差对幕墙的影响。4.4.可拆卸更换、维修方便原则由于人流繁多，或者是局部功能改变，幕墙拆卸更换或维修将在所难免。因此，如何保证幕墙结构在使用过程中可拆卸更换和维修也将是一个重要课题，设计时不仅要考虑到板块的可更换性，而且在更换维修时将不能影响幕墙的正常使用。我司设计的幕墙体系可就需要更换的板块预制好，更换每个板块仅用一个小时左右既可完成，且不需要现场养护，可立即使用。5．设计构思武汉琴台文化艺术中心琴台大剧院作为武汉市形象工程项目，整个建筑应带有浓郁的三峡文化内涵及“楚”文化气质。古琴又名七弦琴，大剧院中部为古琴造型，屋面板蜿蜒曲折，中间部分顶板以八片连续流畅曲板铜板幕墙构成，仿如琴身，七条玻璃天窗穿插其中，恰似流水，仿如琴弦。暗喻千年琴台、古韵犹存。四个石材飘带在大剧院两侧，造型有如行云流水、轻歌曼舞；