單元幕墻設計說明匯總

1、設計說明（一）工程概況1 .工程簡況北京利星行廣場工程建于北京市朝陽區(qū)望京綜合園B28地塊，設計單位為中元國際工程設計研究院。分為A座、B座和C座，總建筑面積172879.95m2,其中A座地上部分建筑面積38981.2m2,B座地上部分建筑面積35380m2,C座地上部分建筑面積41701.73itfoA'B座建筑高度87.8米，地上18層；C座建筑高度96.2米，地上20層。本工程結構形式為框架核心筒結構，為一類高層建筑，耐火等級一級，抗震設防烈度八度。建筑使用年限50年。工程所在地區(qū)粗糙度為C類，按8度抗震設計。基本風壓0.45KN/m22 .工程裝飾范圍裙樓及塔樓玻璃幕墻工程、

2、外掛鋁板（銀色）工程、勻光材料板工程、首層石材幕墻、防火板內填巖棉、玻璃欄板、雨蓬、主樓及裙樓玻璃幕墻系統中的門與窗、屋面的玻璃幕墻和玻璃門工程及各項相關的鋼結構設計及施工及預埋件之供應及安裝施工圖等。3 .幕墻項目選用的結構及主要用材本工程針對主樓及裙樓大部分立面的結構形式，我們提出了“單元方案”和“框架替代方案一、替代方案二”三種方案:3.1 單元幕墻方案單元式明框斷熱玻璃鋁板幕墻：位于三座樓二層以上的部位，外視效果為明框形式。橫向1.5m分格處豎向間隔有梭形扣板，豎向相間的及橫向的為方形小扣板，表面白色氟碳噴涂處理。3m分格處橫豎向均為方形小扣板，表面亦白色氟碳噴涂處理。單元式幕墻采用橫

3、滑式結構，龍骨為鋁合金斷熱型材，室內可視部分白色氟碳噴涂處理，不可視部分表面銀白色陽極氧化處理。1.5m分格處的透視部分采用6mm+12A+6麗鋼化LOW-BS明中空玻璃，勻光板部位采用6mrri岡化透明浮法玻璃；3m分格處的開啟窗部位采用6mm+12A+6nW岡化LOW-BS明中空玻璃,開啟下部的透視部分采用8mm+12A+8nW岡化LOW-譴明中空玻璃，勻光板部位也采用601冶岡化透明浮法玻璃。塔樓頂部無開啟玻璃幕墻因背部為剪力墻，故經計算采用10mni岡化透明浮法玻璃。在二層的底部，有下懸挑1m的磨砂玻璃，玻璃配置為6mm+0.76PVB+6n»鋼化夾膠玻璃（內片磨砂）。6m躥

4、玻璃下部為進深100mnt勺波紋板，由3mni呂單板壓制而成，表面銀色氟碳噴涂處理。框架式大板玻璃幕墻：位于各座的首層，有明框和半隱兩種外視效果。因板塊大，層間高，故橫豎向均采用矩形方管作為主龍骨，外包鋁型材。鋼龍骨熱浸鍍鋅處理，室內外鋁型材白色氟碳噴涂處理，面材采用12mm+12A+10r®鋼化LOW-影釉中空玻璃，頂部采用夾具吊起，以減少玻璃由于自重而引起的變形。石材幕墻：位于三座樓裙樓樓底部一層，采用短梢托板式結構，橫豎框為鋼龍骨，表面熱浸鍍鋅處理，面材采用30m得花崗巖板，支撐石材連接件為不銹鋼托板。鋁板挑檐造型：位于A、C座的裙樓頂部，內部支撐為鋼結構，表面熱浸鍍鋅處理，面

5、材采用301前呂單板，表面銀色氟碳噴涂。鋁板包柱：位于三座樓的首層，內部支撐為鋼龍骨，表面熱浸鍍鋅處理，面材采用301前呂單板，表面銀色氟碳噴涂。玻璃雨蓬：位于各樓首層。采用鋼構架支撐形式，鋼構架表面白色氟碳噴涂處理，面材為6mm+0.76PVB+6n明雙鋼化夾膠玻璃。點式玻璃幕墻：位于A、C座裙樓屋面，采用鋼構架支撐形式，鋼材表面白色氟碳噴涂處理，玻璃支撐為點式駁接，面材為12mni岡化超白浮法玻璃。點式幕墻中的百葉，邊框及葉片均為鋁型材，表面白色氟碳噴涂處理，后部襯防鳥網。采光天窗：位于A座塔樓頂部，采用鋼構架支撐形式，鋼材表面白色氟碳噴涂處理，面材采用6mm+0.76PVB+6遍明雙鋼化

6、夾膠玻璃。玻璃欄板：位于A座裙樓頂部，裙樓二、三層及塔樓18層內庭，地下花園樓梯等處。為鋼構點式結構，支撐鋼件表面白色氟碳噴涂處理，面材采用化玻璃。鋁蜂窩板吊頂：位于各座樓二層底部的吊頂處，支撐龍骨的鋼型材，表面熱浸鍍鋅處理，面材采用10mni呂蜂窩板，表面銀色氟碳噴涂處理。其他：地彈門，采用無框形式，面材為12m癌白鋼化玻璃；旋轉門、防火門、鋁合金百葉等。3.2 框架幕墻替代方案一：替代方案一為框架斷熱明框幕墻結構，在結構設計上也遵循了招標文件中關于隱藏式開啟的要求。且所使用的材料除了首層大板玻璃幕墻的面材外，其余均與單元幕墻方案相同。為了響應答疑文件中關于首層玻璃幕墻面材采用單玻璃作為替代

7、方案的要求，我們在此套方案中選用15mn4岡化彩釉玻璃作為12mm+12A+10mmLO眼錮化彩釉中空玻璃的替代品。3.3 框架幕墻替代方案二：替代方案二的設計前提是不按照隱藏式開啟設計，采用了現在通常的翻窗做法。這種通常的做法因不削弱框的截面特性，使主框的機械性能大幅度提高，也大大節(jié)省了材料的用量，從而相對上述兩種方案來說，工程造價要大大地降低在本套方案中，我們也對原設計分格進行了調整，主要是塔樓的3m分格幕墻及首層的大板玻璃幕墻。同時，我們也在規(guī)范規(guī)定的范圍內相應地減少了開啟窗的數量。主要目的就是在不破壞外立面美觀的前提下，盡可能地為業(yè)主考慮，降低工程造價。調整后的立面效果詳見替代方案二圖

8、紙。出于同一個目的，在本套方案設計中，我們也對材料的規(guī)格配置進一步優(yōu)化，如業(yè)主接受新方案，我司將進一步對此方案進行完善設計。（二）設計依據1 .設計參數基本風壓：W=0.45KN/mo地震設防烈度：8度。地區(qū)粗糙度：C類。2 .業(yè)主文件工程招標文件業(yè)主提供的建筑工程圖紙及招標答疑回復文件業(yè)主提供的其它文件3 .采用規(guī)范3.1 幕墻設計規(guī)范建筑幕墻JG3035-1996玻璃幕墻工程技術規(guī)范JGJ102-2003金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范JGJ133-2001建筑幕墻物理性能分級GB/T15225-1994建筑幕墻空氣滲透性能檢測方法GB/T15226-1994建筑幕墻風壓變形性能檢測方法GB/T

9、15227-1994建筑幕墻雨水滲漏性能檢測方法GB/T15228-1994建筑幕墻平面內變形性能檢測方法GB/T18250-2000建筑幕墻抗震性能震動臺試驗方法GB/T18575-20013.2 建筑設計規(guī)范建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001建筑設計防火規(guī)范GBJ16-87（2001版）高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045-95（2001年修訂）建筑物防雷設計規(guī)范GB50057-1994（2000版）建筑抗震設計規(guī)范GB50011-2001民用建筑熱工設計規(guī)范GB50176-93民用建筑隔聲設計規(guī)范GBJ118-1988采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范GBJ19-87（2001版）建筑裝

10、飾裝修工程質量:驗收規(guī)范GB50210-2001建筑幕墻工程質量驗收標準JGJ/T139-2001建筑工程施工質量驗收統一標準GB50300-2001建筑隔聲測量規(guī)范GBJ75-84高層民用建筑鋼結構技術規(guī)范JGJ199-983.3 鋁材、鋁板規(guī)范鋁合金建筑型材GB/T5237.1-5-2000變形鋁及鋁合金化學成分GB/T3190-1996鋁合金陽極氧化、陽極氧化膜的總規(guī)范GB/T8013-1987鋁及鋁合金軋制板材GB/T3380-1997鋁及鋁合金板材的尺寸及允許偏差GB/T3194-1998建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層JC/T133-2000鋁及鋁合金加工產品的包裝、標志、運輸、貯存GB

11、/T3199-19963.4 玻璃規(guī)范建筑玻璃應用技術規(guī)程JGJ113-2003幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃GB17841-1999浮法玻璃GB116141999鋼化玻璃GB/T9963-1998中空玻璃GB/T11944-2002鍍膜玻璃第1部分陽光控制鍍膜玻璃GB/T18915.1-2002夾層玻璃GB9962-1999玻璃幕墻光學性能GB/T18091-20003.5 石材規(guī)范天然板石GB/T18600-2001天然大理石荒料JC/T202-2001天然花崗石荒料JC/T204-2001天然花崗石建筑板材GB/T18601-2001天然大理石建筑板材JC/T79-2001天然飾面石材試驗方

12、法GB/T9966.1-8-2001干掛天然花崗石建筑板材及其不銹鋼配件JC830.1-830219983.6 鋼材規(guī)范鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003碳素結構鋼GB700-1988優(yōu)質碳素結構鋼GB/T699-1999合金結構鋼GB/T3077-1999低合金高強度結構鋼GB/T1591-1994碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋薄鋼板及鋼帶GB912-1989不銹鋼棒GB/T1220-1992不銹鋼冷加工鋼棒GB4226-84不銹鋼冷軋鋼板GB3280-92不銹鋼熱軋鋼板GB/T4237-1992焊接結構用耐候鋼GB/T4172-2000結構用無縫鋼管GB/T18162-19993.7 密

13、封材料規(guī)范硅酮建筑密封膠GB14683-2003建筑用硅酮結構密封膠GB16776-1997聚硫建筑密封膠JC483-1996«中空玻璃用彈性密封膠JC/T486-2001建筑窗用彈性密封劑JC4851996工業(yè)用橡膠板GB/T5574-1994幕墻玻璃接縫用密封膠JC/T882-2001建筑密封材料試驗方法GB/T13477.120-20023.8 其它規(guī)范絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品GB/T11835-1998鋁幕墻板氟碳噴涂鋁單板YS/T429.2-2000同時滿足招標文件所列舉的其它規(guī)范（三）系統選型說明1.設計原則針對本工程中各種幕墻系統的具體特點，我司在從外部分格設計到結構

14、設計的整個過程中，在按照招標文件及圖紙的前提下，始終遵循著如下幾條設計原則：1.1安全可靠原則1.2 造型美觀原則1.3 結構輕巧而穩(wěn)定原則1.4 環(huán)保節(jié)能原則1.5 可拆卸更換、維修方便原則1.6 經濟性原則在以上原則得到充分保證的基礎上，要充分考慮外裝飾的經濟性、效益性，提高工程的性價比。保證資金投向合理，在確保滿足國家規(guī)范的基礎上，合理地使用材料至關重要，只有巧妙地、合理地發(fā)揮各種材料的特性，才能產生極佳的效益。對于本工程，我公司一定會精心研究，再創(chuàng)精品。2.結構選型說明本次設計我們推出了三套方案。第一個為基本方案，即單元式幕墻方案，該方案完全按照招標文件的要求，包括結構、材料等。特別是

15、對造價影響顯著的隱藏式開啟，我們進行了精心設計，應該說完全滿足了招標文件要求。第二個方案為替代方案一，為框架式幕墻方案，該方案除了首層由12mm+12A+10mmLO雙鋼化彩釉中空玻璃改為15mni岡化彩釉玻璃外，其他與單元幕墻方案完全相同。作為一種替代方案，可說是基本遵循了招標文件的要求，第三個方案為替代方案二，也為框架式幕墻方案。該方案設計的宗旨是在不破壞建筑美觀，不降低幕墻功能和使用性能的前提下，盡可能地站在業(yè)主的角度，以經濟性為核心，從分格、從結構、從材料上降低工程造價。下面就針對這三個方案的主結構進行簡單的經濟性對比說明：2.1 基本方案的單元式幕墻：我公司在國內首家自行研究開發(fā)出單

16、元式幕墻，并獲得國家專利。該結構經我公司多年的應用，結構已經成熟，并且在施工過程中也積累了豐富的經驗。本工程單元方案中采用的橫滑式結構，適應主體結構變形能力更強，性能穩(wěn)定可靠，已經成功地運用在了多個大型工程項目中，如上海震旦大廈、上海金帆大廈、上海花旗銀行、北京中關村21#地等。該結構體系已經形成標準化。本工程中所采用的單元式結構有其自身的特殊性，其層間部位為進深100mm的波紋鋁單板；開啟部位采用隱藏式結構。這些都是增大設計難度，并導致增加工程造價的關鍵部位。2.2 替代方案一的框架式幕墻方案：為了響應答疑文件的要求，我們推出了替代方案-框架式幕墻。從經濟性上比較，框架式幕墻在單位面積的型材

17、用量、附件用量上均小于單元式幕墻，因此有一定的價格優(yōu)勢。然而，由于這套替代方案是基于單元式方案演變而來，在決定工程造價的關鍵部位與單元式幕墻并無二異，所以其在經濟性上做出的貢獻并不是十分顯著。2.3 替代方案二的框架式幕墻方案：在第二套框架式幕墻方案中，我們從經濟性、實用性的角度，進行了材料、分格、結構上的優(yōu)化設計。力求通過我們的專業(yè)優(yōu)勢，給業(yè)主提供一個可供選擇的平臺。在替代方案二中，我們首先考慮的是材料上優(yōu)化。在不影響立面整體效果以及建筑外維護的使用功能的前提下，有效地降低了工程造價。其次，我們進行了立面分格上的優(yōu)化設計，將塔樓原方案中3m分格改為1.5m,并在規(guī)范規(guī)定的范圍內相應地減少了開

18、啟窗的數量。在這套方案中我們最為大膽的優(yōu)化設計是針對降低工程造價的關鍵部位-隱藏式開啟。我們采用了通常的翻窗做法。替代方案三因為并不削弱型材的截面特性，使得主框的機械性能大幅度提高，同時也極大地節(jié)省了型材用量，從而在不降低結構性能和使用功能的前提下，能更有效地降低了工程造價。1.單元式玻璃幕墻設計說明件與連接，單元幕墻掛件由鋼托架和鋼掛件制成，鋼托架與預埋件連接，上部設單元式幕墻是在工廠內生產程度較高的一種產品，我司的單元幕墻板塊全部在工廠內的生產線上加工組裝，因而其加工精度高，易于控制產品質量，使內外視效果及結構性能有了可靠保障。(1)橫滑式結構：橫滑式結構的下單元上框中設置封口板(鋁合金插

19、芯)，封口板嵌在下單元上框母梢內，尺寸比上單元下框公梢大，因此上單元下框可以在封口板梢內自由滑動。(2)大板塊設計：本工程采用了大板塊單元設計(板塊尺寸為2800m麻3900mm2600m忻3900mm,并設置中橫框和中豎框，板塊整體剛度和強度良好。(3)強抗變形能力設計：由于本工程采用了橫滑型單元式結構，上單元下框可以在封口板梢內自由滑動，在主體結構層間變位時原來一一對齊的兩單元組件，在主體結構層間變位影響下，上下兩層發(fā)生相對位移，這時候上單元組件不再定位在原來對齊的下單元組件上框中，而有可能局部滑入相鄰下單元的上框，由于這種滑動，在地震中單元組件本身平面內變形比主體結構層間位移小，從而達到

20、抗震變形要求。(4)連接件三維調整設計：本設計中采用梢型埋件，單元板塊通過專用單元幕墻掛置不銹鋼掛軸；與龍骨連接的鋼掛件在安裝時掛于鋼托架上，在鋼掛件上開設長條孔及設置不銹鋼調整螺栓，現場安裝調節(jié)簡單易行。單元幕墻鋼托架與主體結構內橫向放置的預埋件連接，而鋼掛件上開有長條孔，可進行左右和前后兩個方向的調整，同時在鋁托架上設置調整螺栓(用于上下調整)，這樣，整體連接構造實現了三維調整，本結構三維調整的具體尺寸為：幕墻左右方向最大調整量士32mm幕墻前后方向最大調整量士25mm幕墻豎直方向最大調整量士25mm(5)防水及排水設計：本系統單元板塊接縫處用密封膠密封，形成第一道防水屏障。在型材插接處采

21、用三道膠條密封，形成二個腔體，利用雨幕原理實現結構防水，充分保證系統水密性、氣密性。在考慮結構防水的同時也對結構排水做了深化設計，即在單元板塊連接的十字交叉部位設有用多功能插芯，板塊間橫向通過多功能插芯連接定位，并傳遞荷載，同時該插芯保證了板塊橫向拼縫的安裝精度。排水過程為：豎框上的水排到單元的橫框插芯上，落到單元插芯上的水經排水孔流入橫框前腔，流入前腔的水直接流到室外。(6)保溫節(jié)能設計：采用6mm+12A+6mmLOW-E玻璃，因為LOW-色璃具有傳熱系數低和反射遠紅外熱輻射的特點，所以本幕墻系統具有很好的保溫隔熱性能，玻璃與鋁合金型材通過結構膠而膠接成一體，結構膠本身是熱的不良導體，因此

22、可防止室內外的熱量傳導。層間部位采用4mnt呂復合板，背面襯有保溫材料。使用多道密封膠密封，在提高了水密、氣密性能的同時，減少了室內外的熱量傳遞，達到節(jié)能的效果。(7)開啟窗設計：本工程單元幕墻開啟窗有手動開啟窗和電動開啟窗兩種形式。電動開啟方式為鏈條式。開啟窗采用上懸外開形式，保證每個房間均設有開啟，充分滿足消防排煙要求。開啟窗與橫框之間通過掛軸連接，并加設限位裝置，防止翻窗脫落。由于采用了限位裝置，使所有開啟具有相同的開啟角度，保證了開啟后的外視效果。開啟扇采用優(yōu)質膠條進行密封，氣密、水密性能可靠，清潔無污染。由于開啟窗扇設有環(huán)形膠條密封，關閉時起到減振作用，延長開啟窗的使用壽命。開啟扇的

23、合理設置，在滿足消防排煙及通風要求的同時對預防SARS等傳染性疾病也有著重要作用。(8)結構防噪設計：所有型材接合部位均設有彈性膠墊，單元板塊的插接處均安裝多道膠條，在密封的同時也具有消除噪聲的作用，可從根本上消除熱變形伸縮噪音。所有硬性接觸處，均采用彈性連接，提高了幕墻的抗震性能，消除了伸縮噪聲，同時由于密封性能的提高，保證了帷幕的隔音效果。(9)防火設計：本工程對于防火設計給予了重點考慮，在主樓職工俱樂部位置設置了防火隔斷，采用艷鉀防火玻璃，使其耐火極限達到3小時；在主樓五至十一層C軸南側走廊處也設置了防火隔斷，使其耐火極限達到1.2小時。在幕墻防火除按建筑設計了防火分區(qū)外，在層間也進行了

24、防火設計，具體做法是采用防火復合板將主體結構與幕墻框架之間的縫隙封修后，再在其上部鋪滿防火巖棉。為確保質量，采用優(yōu)質防火棉用于防火封修。在水平方向以自然樓層作為防火分區(qū)進行防火處理。確保火災情況下樓層之間不會發(fā)生竄火現象，同時避免煙囪現象產生。通過以上措施，保證本工程的防火設計滿足國家規(guī)范要求。(10)自潔功能：采用結構防水原理，玻璃接縫處采用膠條密封。同時，由于合理的排水渠道設計，使?jié)B漏幕墻內部冷凝水迅速排出，通過橫縫和豎縫向下排出，不會在玻璃表面存流污漬。因此，通過雨水沖刷，可以使幕墻表面得到自身清潔,整潔美觀，幕墻清洗周期大大延長。1.單元式玻璃、蜂窩鋁板幕墻設計上海震旦大廈單元式幕墻是

25、在工廠內生產程度較高的一種產品，我公司的單元幕墻板塊全部在工廠內的生產線上加工組裝，因而其加工精度高，易于控制產品質量，使內外視效果及結構性能有了可靠保障。橫滑式結構：我公司在橫滑單元式結構幕墻方面具有成熟的設計施工經驗，如上海金帆大廈、上海花旗銀行、上海震旦大廈、北京中關村21#地（見工程效果圖片）等大型工程中均采用橫滑單元結構體系。在結構方面，橫滑式結構適應主體結構變形能力更強，性能穩(wěn)定可靠，更容易滿足本工程的內外視效果要求，所以本工程的單元幕墻我們選用了橫滑式系統。安全性：本工程主要單元板塊規(guī)格為2.0Mx3.6m,單元板塊高度為一個層間高度，設置中橫框及中豎框，寬度方向每兩個分格為一個

26、單元板塊的寬度，板塊及面材的整體剛度和強度均經過計算校核。取玻璃的總安全系數K取為2.5,鋁板的總安全系數K取為2.0,取最高點76.68米處的幕墻，按照國家規(guī)范進行計算，風荷載標準值W=1.813KN/M2。本結構按多跨校接靜定梁進行計算,經計算，選用如圖所示的龍骨型號可以滿足要求。對玻璃按招標文件給定的配置（6mm+12A+6mteLOW-邸化玻璃）進行計算，可以滿足1000X1400mm勺分格要求。蜂窩鋁板厚度為10mm經計算后滿足要求。（計算過程見計算書）?？拐鹦裕罕竟こ滩捎昧藱M滑型單元式結構。橫滑型在下單元上框中設封口板（鋁合金插芯），封口板嵌在下單元上框母梢內，它比上單元下框公梢大

27、，折線單元幕墻示意圖上單元下框可以在封口板梢內自由滑動，在主體結構層間變位時原來對齊的兩單元組件，在主體結構層間變位影響下，上下兩層發(fā)生相對位移，這時候上單元組件不再定位在原來對齊的下單元組件上框中，而有可能局部滑入相鄰下單元的上框，由于這種滑動，在地震中單元組件本身平面內變形比主體結構層間位移小，從而達到抗震要求。本工程按8度地震設防烈度設計，設計基本地震加速度值0.2,通過嚴格計算在幕墻的各個分體連接部位采用彈性連接設計。主體連接：本設計中采用梢型埋件，單元板塊通過專用單元幕墻掛件與連接，單元幕墻掛件由鋼托架和鋼掛件制成，鋼托架與預埋件連接，上部設置不銹鋼掛軸；與龍骨連接的鋼掛件在安裝時掛

28、于鋼托架上，在鋼掛件上開設長條孔及設置不銹鋼調整螺栓，現場安裝調節(jié)簡單易行。單元幕墻鋼托架與主體結構內橫向放置的預埋件連接，而鋼掛件上開有長條孔，可進行左右和前后兩個方向的調整，同時在鋁托架上設置調整螺栓（用于上下調整），這樣，整體連接構造實現了三維調整，本結構三維調整的具體尺寸為：幕墻左右方向最大調整量士75mm；2）幕墻前后方向最大調整量士25mm;幕墻豎直方向最大調整量士20mm防水及排水設計：本系統在接縫處用兩條膠條搭接，形成第一道防水屏障。在型材插接處采用三道膠條密封，形成二個腔體，利用雨幕原理實現結構防水，充分保證系統水密性、氣密性。在考慮結構防水的同時也對結構排水做了深化設計，即在單元板塊連接的十字交叉部位設有用多功能插芯，板塊間橫向通過多功能插芯連接定位，并傳遞荷載，同時該插芯保證了板塊橫向拼縫的安裝精度。排水過程為：豎框上的水排到單元的橫框插芯上，落到單元插芯上的水經排水孔流入橫框前腔，流入前腔的水直接流到室外。（見排水圖）。保溫節(jié)能設計：招標文件中給出的玻璃配置為6+12A+6mmLOW-E中空鋼化玻璃，按國家規(guī)范計算后可以滿足要求。LOW-H空玻璃具有很好白保溫隔熱性能，LOW-Eg璃具有傳熱系數低和反射遠紅外熱輻射的特點，它可將冬季室內的熱量反射回室內，并降低玻璃自身的熱