幕墻和采光頂裝飾構(gòu)造（PPT72頁）

1、第4章 幕墻和采光頂裝飾構(gòu)造主 講：邱興華 2012年9月BEA Confidential. | 25.1 幕墻工程的基本構(gòu)造5.2 玻璃幕墻5.3 金屬幕墻和石材板幕墻 BEA Confidential. | 32 飾面板玻璃 浮法玻璃具有兩面平整、光潔的特點(diǎn)，比一般平板玻璃光學(xué)性能優(yōu)良；熱反射玻璃（鏡面玻璃）能通過反射掉太陽光中的輻射熱而達(dá)到隔熱目的；鏡面玻璃能映照附近景物和天空，可產(chǎn)生豐富的立面效果；吸熱玻璃的特點(diǎn)是能使可見光透過而限制帶熱量的紅外線通過，其價(jià)格適中，應(yīng)用較多；中空玻璃具有隔聲和保溫的功能效果。此外還有夾層玻璃、夾絲玻璃和鋼化玻璃。BEA Confidential. |

2、4金屬薄板材料 用于建筑幕墻的金屬板有鋁合金、不銹鋼、銅等薄板，其中鋁板使用最為廣泛，比較高級的建筑用不銹鋼板。表面質(zhì)感有有平板和凹凸花紋板兩種。鋁合金幕墻板材的厚度一般在1.52左右，建筑的底層部位要求厚一些，這樣抗沖擊性能較強(qiáng)。 為了達(dá)到建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工要求，金屬墻板的內(nèi)側(cè)均要用礦棉等材料作保溫材料和隔熱層。 石板BEA Confidential. | 5 3、封縫材料 封縫材料是用于幕墻與框格、框格與框格相互之間縫隙的材料，如填充材料、密封材料和防水材料等。 填充材料主要用于幕墻型材凹槽兩側(cè)間隙內(nèi)的底部，起填充作用，以避免玻璃與金屬之間的硬性接觸，起緩沖作用。一般多為聚乙烯泡沫膠系，

3、也可用橡膠壓條。 密封材料采用較多的是橡膠密封條，嵌入玻璃兩側(cè)的邊框內(nèi)，起密封、緩沖和固定壓緊的作用。BEA Confidential. | 6 防水材料主要是封閉縫隙和粘結(jié)，常用的是硅酮系列密封膠。在玻璃裝配中，硅酮膠常與橡膠密封條配合使用，內(nèi)嵌橡膠條，外封硅酮膠。5、裝飾件 裝飾件主要包括后襯墻（板）、扣蓋件，以及窗臺、樓地面、踢腳、頂棚等與幕墻相接處的構(gòu)部件，起裝飾、密封與防護(hù)的作用。 BEA Confidential. | 7（2）幕墻的主要組成材料 幕墻主要由骨架材料、飾面板及封縫材料組成。為了安裝固定和修飾完善幕墻，還應(yīng)配有連接固定件和裝飾件等。1、框架材料 幕墻骨架是幕墻的支撐體

4、系，它承受面層傳來的荷載，然后將荷載傳給主體結(jié)構(gòu)。幕墻骨架一般采用型鋼、鋁合金型材和不銹鋼型材等材料，另一類是用于各種連接與固定型材的連接件和緊固件。 BEA Confidential. | 8 型鋼多用工字形鋼、角鋼、槽鋼、方管鋼等，鋼材的材質(zhì)以Q235為主，這類型材強(qiáng)度高，價(jià)格較低，但維修費(fèi)用高。 鋁合金型材多為經(jīng)特殊擠壓成型的鋁鎂合金（LD31）型材，并經(jīng)陽極氧化著色表面處理。型材規(guī)格及斷面尺寸是根據(jù)骨架所處位置、受力特點(diǎn)和大小而決定的。 不銹鋼型材一般采用不銹鋼薄板壓彎或冷軋制造成鋼框格或豎框，造價(jià)高，規(guī)格少。BEA Confidential. | 9連接固定件固定件主要有金屬膨脹螺栓

5、、普通螺栓、拉鉚釘、射釘?shù)龋?連接件多采用角鋼、槽鋼、鋼板加工而成，其形狀因應(yīng)用部位的不同和用于幕墻結(jié)構(gòu)的不同而變化。連接件應(yīng)選用鍍鋅件或者對其進(jìn)行防腐處理，以保證其具有較好的耐腐蝕性、耐久性和安全可靠性。 一般多采用角鋼墊板和螺栓，采用螺栓連接可以調(diào)節(jié)幕墻變形，如圖1所示。 BEA Confidential. | 10圖1 幕墻連接件固定件BEA Confidential. | 115.1 幕墻工程基本構(gòu)造一、幕墻的特點(diǎn)1 、造型美觀，裝飾效果好 幕墻打破了傳統(tǒng)的建筑造型模式，窗與墻在外形上沒有了明顯的界線，從而豐富了建筑造型。2、質(zhì)量輕，抗震性能好 幕墻材料的質(zhì)量一般每平方米在3050，是

6、混凝土墻板的1/51/7，大大減輕了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的自重。 3、施工安裝簡便，工期較短 幕墻構(gòu)件大部分是在工廠加工而成的，因而減少了現(xiàn)場安裝操作的工序。 BEA Confidential. | 124、維修方便 幕墻構(gòu)件多由單元構(gòu)件組合而成，局部有損壞是可以很方便地維修或更換，從而延長了幕墻的使用壽命。幕墻是外墻輕型化、工廠化、裝配化、機(jī)械化較理想的形式，因此在現(xiàn)代大型建筑和高層建筑上得到了廣泛應(yīng)用。 但是，幕墻造價(jià)較高，材料及施工技術(shù)要求高，有的幕墻材料如玻璃、金屬等，存在著反射光線對環(huán)境的光污染問題，玻璃材料還容易破損下墜傷人等等。BEA Confidential. | 13二、幕墻的類型（1）

7、類型 按照幕墻所采用的飾面材料通常有以下類型：1、玻璃幕墻 玻璃幕墻主要是應(yīng)用玻璃這種飾面材料，覆蓋在建筑物的表面的幕墻。采用玻璃幕墻作外墻面的建筑物，顯得光亮、明快、挺拔，有較好的統(tǒng)一感。 玻璃幕墻制作技術(shù)要求高，而且投資大、易損壞、耗能大，所以一般只在重要的公共建筑立面處理中運(yùn)用。 BEA Confidential. | 142、金屬幕墻 金屬幕墻表面裝飾材料是利用一些輕質(zhì)金屬，如鋁合金、不銹鋼等，加工而成的各種壓型薄板。這些薄板經(jīng)表面處理后，作為建筑外墻的裝飾面層，不僅美觀新穎、裝飾效果好，而且自重輕、連接牢靠，耐久性也較好。3、鋁塑板幕墻 鋁塑板幕墻是利用鋁板與塑料的復(fù)合板材進(jìn)行飾面的

8、幕墻。該類飾面具有金屬質(zhì)感，晶瑩光亮、美觀新穎、豪華，裝飾效果好，而且施工簡便、連接牢靠，耐久、耐候性也較好，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。 BEA Confidential. | 154、石材幕墻 石材幕墻是利用天然的或者人造的大理石與花崗巖進(jìn)行外墻飾面。該類飾面具有豪華、典雅、大方的裝飾效果，可點(diǎn)綴和美化環(huán)境。該類飾面施工簡便、操作安全，連接牢固可靠，耐久、耐候性很好。5、輕質(zhì)混凝土掛板幕墻 輕質(zhì)混凝土掛板幕墻是一種裝配式輕質(zhì)混凝土墻板系統(tǒng)。由于混凝土的可塑性較強(qiáng)，墻板可以制成表面有凹凸變化的形式，并噴涂各種彩色涂料。 按有框架方式分為有框架幕墻和無框架全玻幕墻。BEA Confidential. | 1

9、6三、幕墻的基本構(gòu)造類型1、型鋼框架體系：電化腐蝕、裝飾美感。2、鋁合金框架結(jié)構(gòu)體系：可靠、合理、安裝簡單。 3、鋁合金隱框結(jié)構(gòu)體系：全隱框結(jié)構(gòu)體系、橫隱豎不 隱結(jié)構(gòu)體系、豎隱橫不隱結(jié)構(gòu)體系 。 4、無框架結(jié)構(gòu)體系 BEA Confidential. | 17四、幕墻裝飾構(gòu)造設(shè)計(jì)原則1、滿足強(qiáng)度和剛度要求 幕墻的骨架和飾面板都需要考慮自重和風(fēng)荷載的作用，幕墻及其構(gòu)件都必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。2、滿足溫度變形和結(jié)構(gòu)變形要求 由于內(nèi)外溫差和結(jié)構(gòu)變形的影響，幕墻可能產(chǎn)生脹縮和扭曲變形，因此，幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間、幕墻元件與元件之間均應(yīng)采用“柔性連接” 。 BEA Confidential. | 183

10、、滿足圍護(hù)功能要求 幕墻是建筑物的圍護(hù)構(gòu)件，墻面應(yīng)具有防水、擋風(fēng)、保溫、隔熱及隔聲等能力。4、滿足防火要求 應(yīng)根據(jù)防火規(guī)范采取必要的防火措施等。5、 保證裝飾效果 幕墻的材料選擇，立面劃分均應(yīng)考慮其外觀質(zhì)量。6、做到經(jīng)濟(jì)合理 幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮上述原則，做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀。BEA Confidential. | 19五、幕墻的結(jié)構(gòu)布置 1、水平布置 分格要求和防火要求。2、垂直布置 避免一塊玻璃跨越兩層。BEA Confidential. | 20 5.2 玻璃幕墻有骨架體系主要受力構(gòu)件是幕墻骨架，根據(jù)幕墻骨架與玻璃的連接構(gòu)造方式，可分為明骨架（明框式）體系與暗骨架（隱框式）體系

11、等兩種。 明骨架（明框式）體系的幕墻玻璃鑲在金屬骨架框格內(nèi)，骨架外露，這種體系又分為豎框式、橫框式及框格式等幾種形式，如圖2 (a) 、(b)所示。明骨架（明框式）體系玻璃安裝牢固、安全可靠。 暗骨架（隱框式）體系的幕墻玻璃是用膠粘劑直接粘貼在骨架外側(cè)的，幕墻的骨架不外露，裝飾效果好，但玻璃與骨架的粘貼技術(shù)要求高，圖2 (c)所示。 BEA Confidential. | 21圖2 玻璃幕墻結(jié)構(gòu)體系圖 BEA Confidential. | 22 無骨架（無框式）玻璃幕墻體系的主要受力構(gòu)件就是該幕墻飾面構(gòu)件本身玻璃。該幕墻利用上下支架直接將玻璃固定在主體結(jié)構(gòu)上，形成無遮擋的透明墻面。由于該幕墻

12、玻璃面積較大，為加強(qiáng)自身剛度，每隔一定距離粘貼一條垂直的玻璃肋板，稱為肋玻璃，面層玻璃則稱為面玻璃，該類幕墻也稱為全玻璃幕墻，如圖2 (d)所示。 玻璃鑲嵌安裝如圖3所示。 BEA Confidential. | 23圖3 玻璃鑲嵌安裝 BEA Confidential. | 242、明框式玻璃幕墻的構(gòu)造形式 明框式玻璃幕墻的構(gòu)造形式有五種：元件式（分件式）、單元式（板塊式）、元件單元式、嵌板式、包柱式。在此僅介紹元件式玻璃幕墻與單元式玻璃幕墻的有關(guān)構(gòu)造。元件式（分件式）玻璃幕墻構(gòu)造 幕墻用一根元件（豎梃、橫梁）安裝在建筑物主體框架上形成框格體系，再將金屬框架、玻璃、填充層和內(nèi)襯墻，以一定順序

13、進(jìn)行組裝。目前采用布置比較靈活的豎梃方式較多。元件式玻璃幕墻如圖10所示。 BEA Confidential. | 25圖10 元件式玻璃幕墻示意圖2007.10.326框架式(元件式)幕墻框架式(元件式,構(gòu)件式)幕墻的豎框（或橫梁）先安裝在主體結(jié)構(gòu)上，再安裝橫梁（或豎框），豎框和橫梁組成框格，面板材料在工廠內(nèi)加工成單元組件，再固定在豎框和橫梁組成的框格上。面板材料單元組件所承受的荷載要通過豎框（或橫梁）傳遞給主體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)較常見的形式是：豎框和橫梁現(xiàn)場安裝形成框格后將面板材料單元組件固定于骨架上，面板材料單元組件豎向接逢在立柱上，橫向接逢在橫梁上，并進(jìn)行密封膠接逢處理，防雨水滲透、空氣滲透

14、。BEA Confidential. | 27 金屬框料大多數(shù)采用鋁合金型材，通常采用空腹型材。豎梃和橫梁由于使用功能不同，其斷面形狀也不同。圖11、圖12是一種明框系列玻璃幕墻型材和玻璃組合形式。 為便于安裝，也可由兩塊甚至三塊型材組合成一根豎梃和一根橫梁，如圖13所示。 豎梃通過連接件固定在樓板上，連接件可以置于樓板的上表面、側(cè)面和下表面。由于要考慮型材的熱脹冷縮，每根豎梃之間通過一個(gè)內(nèi)襯套管連接，兩段豎梃之間還必須留1520的伸縮縫，并用密封膠堵嚴(yán)。BEA Confidential. | 28圖11 豎梃與玻璃組合 BEA Confidential. | 29圖12 橫梁與玻璃組合 BE

15、A Confidential. | 30圖13 玻璃幕墻鋁框型材斷面示例2007.10.331框架式(元件式)幕墻主要特點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)效果圖）2007.10.332半單元式幕墻的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造豎框獨(dú)立式（豎向節(jié)點(diǎn)）2007.10.333半單元式幕墻的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造豎框獨(dú)立式（橫向節(jié)點(diǎn)）BEA Confidential. | 34 圖14表示出豎梃與豎梃、豎梃與橫檔、豎梃與樓板的連接關(guān)系。 由于建筑造型的需要，玻璃幕墻通常都設(shè)計(jì)成整片的，在室內(nèi)裝修時(shí)，一般要在窗戶上下部位做內(nèi)襯墻。內(nèi)襯墻的構(gòu)造類似于內(nèi)隔墻的做法。窗臺板以下部位可以先立筋，中間填充礦棉或玻璃棉隔熱層，再復(fù)鋁箔反射隔汽層，最后封紙面石膏板。也可直接砌

16、筑加氣混凝土板或成型碳化板。見圖15(a)。分件式玻璃幕墻通常橫梁中隔做成向外傾斜，并留有泄水孔和滴水口。見圖15(b)。 BEA Confidential. | 35圖14 幕墻鋁框連接構(gòu)造（a）豎梃與橫梁的連接 （b）豎梃與樓板的連接 BEA Confidential. | 36單元式（板塊式）玻璃幕墻構(gòu)造 板塊式玻璃幕墻在工廠將玻璃、鋁框、保溫隔熱材料組裝成一塊塊幕墻定型單元，安裝時(shí)將單元組件固定在樓層樓板（梁）上，組件的豎邊對扣連接，下一層組件的頂與上一層的組件的底，其橫框?qū)R連接。圖16為板塊式玻璃幕墻示意。為了起到防震和適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形的作用，幕墻板與主體結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)考慮柔性連接，圖1

17、7表示幕墻板與框架梁的連接詳圖。幕墻板之間必須留有一定的變形縫隙，空隙之間用V型和W型膠條封閉，如圖18所示。 BEA Confidential. | 37圖16 板塊式玻璃幕墻 2007.10.338單元式幕墻（節(jié)點(diǎn)效果圖）BEA Confidential. | 393、立面線型劃分圖19為板塊式玻璃幕墻立面劃分的幾種形式，圖20為分件式玻璃幕墻立面劃分的幾種形式。BEA Confidential. | 40圖19 板塊式玻璃幕墻立面劃分BEA Confidential. | 41圖 20 分件式玻璃幕墻立面劃分 BEA Confidential. | 42幕墻的防火構(gòu)造高層民用建筑設(shè)計(jì)防火

18、規(guī)范（GB50045-93）對玻璃幕墻的防火作了專門規(guī)定：窗間墻、窗檻墻的填充材料應(yīng)采用非燃材料，如其外墻面采用耐火極限不低于1h的非燃材料，則其墻內(nèi)填充材料可采用難燃材料；無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置不低于80高的實(shí)體墻裙，或在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)每層設(shè)自動噴水裝置，且噴頭間距不應(yīng)大于2m；玻璃幕墻與每層樓梯、隔斷處的縫隙，必須用非燃材料嚴(yán)密填實(shí)。 BEA Confidential. | 43二、隱框式玻璃幕墻1、隱框玻璃幕墻形式半隱框玻璃幕墻利用結(jié)構(gòu)硅酮膠為玻璃相對的兩邊提供結(jié)構(gòu)的支持力，另兩邊則用框料和機(jī)械性扣件進(jìn)行固定，垂直的金屬豎梃是標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)玻璃裝配，而上下兩邊是標(biāo)準(zhǔn)的

19、鑲嵌槽夾持玻璃。結(jié)構(gòu)玻璃裝配要求硅酮膠對玻璃與金屬有良好的粘結(jié)力。這種體系看上去有一個(gè)方向的金屬線條，不如全隱型玻璃幕墻簡潔，立面效果稍差，但安全度比較高。 BEA Confidential. | 44 全隱框玻璃幕墻玻璃四邊都用硅酮密封膠將玻璃固定在金屬框架的適當(dāng)位置上，其四周用強(qiáng)力密封膠全封閉，玻璃產(chǎn)生的熱脹冷縮變形應(yīng)力全由密封膠給予吸收，而且玻璃面受的水平風(fēng)壓力和自重也更均勻地傳給金屬框架和主結(jié)構(gòu)件。全隱型玻璃幕墻由于在建筑物的表面不顯露金屬框，而且玻璃上下左右結(jié)合部位尺寸也相當(dāng)窄小，因而產(chǎn)生全玻璃的藝術(shù)感覺，受到目前旅館和商業(yè)建筑的青睞。BEA Confidential. | 452、

20、隱框玻璃幕墻構(gòu)造整體式幕墻 整體式隱框玻璃幕墻（見圖33）是用硅酮密封膠將玻璃直接固定在主框格體系的豎梃和橫梁上，安裝玻璃時(shí)，要采用輔助固定裝置，將玻璃定位固定后再涂膠，待密封膠固化后能承受力的作用時(shí)，才能將輔助固定裝置拆除。分離式幕墻 分離式隱框玻璃幕墻是將玻璃用結(jié)構(gòu)玻璃裝配方法固定在副框上，組合成一個(gè)結(jié)構(gòu)玻璃裝配組件，再將結(jié)構(gòu)玻璃裝配組件固定到主框豎梃（橫梁）上。 BEA Confidential. | 46圖33 整體式幕墻BEA Confidential. | 47三、無框式玻璃幕墻 由于該類幕墻無支撐骨架，為此玻璃可以采用大塊飾面，以便使幕墻的通透感更強(qiáng)，視線更加開闊，立面更為簡潔生

21、動。因受到玻璃本身強(qiáng)度的限制，此類幕墻一般只用于首層。這種懸掛式玻璃幕墻除了設(shè)有大面積的面部玻璃外，為了增強(qiáng)玻璃墻面的剛度，必須每隔一定的距離加設(shè)與面部玻璃相垂直的條型肋玻璃作為加強(qiáng)肋板，以保證玻璃幕墻整體在風(fēng)壓作用下的穩(wěn)定性。 BEA Confidential. | 48 全玻璃幕墻的支承系統(tǒng)分為懸掛式、支承式和混合式三種如圖40所示。 BEA Confidential. | 49圖40 全玻璃幕墻的支承系統(tǒng)示意 2007.10.350全玻璃幕墻（實(shí)景圖）全玻幕墻是一種全透明、全視野的玻璃幕墻，利用玻璃的透明性，追求建筑物內(nèi)外空間的流通和融合，使人們可以透過玻璃清楚地看到玻璃的整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，

22、使結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由單純的支承作用轉(zhuǎn)向表現(xiàn)其可見性，從而表現(xiàn)出建筑裝飾的藝術(shù)感、層次感和立體感。具有重量輕、選材簡單、加工工廠化、施工快捷、維護(hù)維修方便、易于清洗等特點(diǎn)。其對于豐富建筑造型立面效果的功效是其他材料無可比擬的，是現(xiàn)代科技在建筑裝飾上的體現(xiàn)。BEA Confidential. | 512、全玻璃幕墻跨層使用時(shí)布置方式 全玻璃幕墻跨層時(shí)平面上有三種布置方法，平齊墻面式、突出墻面式、內(nèi)嵌墻體式。 平齊墻體式：大片玻璃的外表面與建筑物裝飾面平齊，大片玻璃從玻璃翼挑出，蓋住柱（墻），見圖47（a）；或在墻（柱）邊與柱（墻）相交，見圖47（b）。交接處均需用密封膠填縫。垂直玻璃翼上下兩片間設(shè)水平玻璃

23、支承，均用密封膠粘結(jié)密封。 BEA Confidential. | 52圖47 平齊墻面式BEA Confidential. | 53 突出墻體式：建筑物的樓板（梁）與柱平齊時(shí)，玻璃翼挑出樓板（梁），大片玻璃離樓板一定距離，玻璃與端柱之間出現(xiàn)的空隙用斜面玻璃封閉。見圖48。 內(nèi)嵌墻體式：大片玻璃的外表面在墻體中間，樓板（梁）要比柱（墻）外側(cè)后退一段距離，在樓板（梁）上支承垂直玻璃。垂直玻璃翼的上下兩片間設(shè)水平玻璃翼，均用結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)固定并密封，見圖49。BEA Confidential. | 54圖48 突出墻體式 BEA Confidential. | 55圖49 內(nèi)嵌墻體式 2007.10.356玻璃肋點(diǎn)接駁全玻幕墻玻璃肋點(diǎn)接駁全玻幕墻，是大片玻璃與支承結(jié)構(gòu)均為玻璃的玻璃幕墻，玻璃肋支承（吊掛）在主體結(jié)構(gòu)上，在玻璃肋上安裝連接板或鋼爪，面板玻璃四角開孔，用安裝在玻璃肋上的連接板（鋼爪）中的螺栓穿入面板玻璃孔中與連接板（鋼爪）緊固。2007.10.357鋼桁架點(diǎn)式幕墻（定義及效果圖）鋼桁架點(diǎn)接駁式全玻幕墻是采用鋼結(jié)構(gòu)為支撐受力體系的玻璃幕墻，所用的鋼結(jié)構(gòu)可以是圓鋼管鋼杠，也可以是魚腹式鋼鉸支桁架或其它形式鉸支桁架。鋼結(jié)構(gòu)上安裝鋼爪，面板玻璃四角開孔，鋼爪上的緊固件穿過面板玻璃上的孔，緊固后將玻璃固定在鋼爪上。此結(jié)構(gòu)選材靈活、施工簡單。2007.10.358