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幕墙结构分类

前言:

  幕墙(Curtain Wall)早在150年前(19世纪中叶)就已在建筑工程中使用,由于受当时材料和加工工艺的局限,幕墙达不到绝对、、抵抗各种自然外力的侵袭(如风、地震、气温)、热物理因素(、)以及、等要求,一直得不到很好的发展及推广。

  正文:

  我国行业从1983年开始起步,三十年来及加工工艺的迅速发展,各种类型的建筑材料研制成功,如各种的发明及其它、防火填充材料的出现,很好地解决了建筑外围对幕墙的指标要求,并逐渐成为当代外墙新潮流。

  今天,幕墙不仅广泛用于各种建筑物的外墙,还应用于各种功能的建筑内墙,如通信机房、电视演播室、航空港(机场)、大车站、体育馆、博物馆、文化中心、大酒店、大型商场等。

  面对幕墙新工艺层出不穷,琳琅满目,为了帮助行业读者,建立系统的、综合的“幕墙结构”知识体系,中国幕墙网特别制作“幕墙结构分类及特点”大百科栏目。

  幕墙分类目录树

  1.

  全玻幕墙是一种全透明、全视野的玻璃幕墙,利用玻璃的,追求建筑物内外空间的流通和融合,使人们可以透过玻璃清楚地看到玻璃的整个结构系统,使结构系统由单纯的支承作用转向表现其可见性,从而表现出建筑装饰的艺术感、层次感和立体感。具有重量轻、选材简单、加工工厂化、施工快捷、维护维修方便、易于清洗等特点。其对于丰富建筑造型立面效果的功效是其他材料无可比拟的,是现代科技在建筑装饰上的体现

  1.1吊挂式全玻幕墙

吊挂式全玻幕墙

  1.2.点接驳式全玻幕墙

  每一分格玻璃用点接驳钢件以点连接形式,其所承受的各种和作用(、、等)通过点接驳钢件、传递到受力支撑结构系统,再由中间受力支撑结构体系传递给;点接驳钢件采用球状(可自由转动),且球状铰接螺栓的转动中心与玻璃重心是一致的,可以消除由于外力(风荷载、地震作用、温度作用等)引起的玻璃位移。点接驳钢爪有“H”形和“X”形等几种形式。支承玻璃的受力系统可以是、也可以是不锈、或。因此点接驳全幕墙可分为玻璃肋点接驳全玻幕墙、钢点接驳全玻幕墙、拉索式点接驳全玻幕墙、混合结构形式点接驳全幕玻墙。

点支承玻璃肋玻璃幕墙

—式

—不锈钢拉索式

点支承玻璃幕墙—钢桁架结构

  点支承玻璃幕墙—自平衡索桁架式

点支承玻璃幕墙—单层索幕墙

点支承玻璃幕墙—不锈钢拉索式

点支撑玻璃幕墙—不锈钢拉杆式

  2.座立式全玻幕墙

  “座装式”的玻璃重量由底部玻璃槽承担,“座装式”与“吊挂式”的全玻璃幕墙完成后外观上没有区别。

座立式全玻幕墙

  2.式(元件式)幕墙 框架式(元件式,的竖框(或)先安装在主体结构上,再安装横梁(或竖框),竖框和横梁组成框格,材料在工厂内加工成单元组件,再固定在竖框和横梁组成的框格上。面料单元组件所承受的荷载要通过竖框(或横梁)传递给主体结构。该结构较常见的形式是:竖框和横梁现场安装形成框格后将面板材料单元组件固定于骨架上,面板材料单元组件竖向接逢在上,横向接逢在横梁上,并进行胶接逢处理,防雨水渗透、。

  框架式(元件式)幕墙主要特点

  (1)施工手段灵活,工艺较为成熟,经过较多工程实践检验,是目前采用较多的幕墙结构形式。

  (2)主体结构适应能力强,安装顺序基本不受主体结构的影响。

  (3)采用密封胶接逢处理,水密性、性好,具有较好的、隔声能力,具有一定的抗层间。

  (4)面板材料单元组件工厂制作,使用性能有保证。

  (5)大量安装工序现场进行,要求现场管理工作量大。

  (6)密封胶施工要求严格,前期清洗、过程对工人素质要求高;安装打胶控制点多,工序多,要求工程管理质量高。

半隐框 横明竖隐玻璃幕墙

  3. 是由许多独立的单元组合而成,每个独立单元组件内部所有板块安装、板块间密封均在工厂内加工组装完成,分类编号按工程安装顺序运往工地,安装可与主体结构施工同步进行(相差5-6个楼层即可)。通常每个单元组件为一个楼层高(或二、三个楼层高)、一个分格宽,单元与单元之间采用阴阳镶嵌的结构形式,即单元组件的左右竖框、上下横框都是和相邻单元组件对插,通过对插形成组合杆,从而形成单元组件间接逢。单元组件的竖框直接固定在主体结构上,所承受的荷载是由单元组件的竖框直接传递到主体结构。

  其主要特点为:

  (1)幕墙单元工厂内加工制作易实现工业化生产,降低人工费用,控制单元质量;大量的加工制做、准备工作在工厂内完成,从而缩短幕墙现场施工周期和工程施工周期,为业主带来较大的经济效益和社会效益。

  (2)单元与单元之间阴阳镶嵌连接,适应主体结构位移能力强,能有效吸收地震作用、温度变化、层间位移,单元式幕墙较适用于和纯。

  (3)接逢处多使用密封,不使用(是目前国内外幕墙技术的发展趋势),不受天气对打胶的影响,工期易控制。

  (4)由于单元式幕墙主要在室内施工安装,主体结构适应能力较差,不适用于有和的主体结构。

  (5)要求有严格的施工组织管理,施工时有严格的施工顺序,必须按对插的次序进行安 装。对主体施工用垂直运输等施工机械的安放位置有严格限制,否则将影响整个工程的安装。

单元式

  4.  是先在主体结构上安装竖框或竖框与横梁组成的框架,竖框和相邻竖框对插,通过对插形成组合杆。单元组件(装)再固定在竖框或横梁上。一般有两种结构形式:一种是竖框先安装在主体结构上,竖料上装有挂接板块的装置,横梁与面板材料组成块,板块挂接竖料上。竖向接缝在竖框上,横向采用上下单元板块对插接缝,进行接缝处理,形成整片幕墙。另一种是竖框与横梁组成框架,固定于主体结构上,面板组成独立的小板块,挂接于框架上。竖向接缝在竖框上,横向接缝在横梁上,并进行接缝处理,形成整片幕墙。

  其主要特点是:

  (1)竖框采用对插形式,变位适应能力强,具有较强的层间位移调节能力,性能好。

  (2)竖框通过对插形成接逢,对地震作用、温度变化等引起的适应能力好,且位移时噪声小。

  (3)易实现工业化生产,可减少现场加工、安装工序,易于控制工程质量。

  (4)现场施工周期短,接逢处多使用胶条密封,一般不使用耐候胶(是目前国内外幕墙技术的发展趋势),不受天气对打胶的影响,易缩短施工周期。

  (5)可交叉作业施工,施工手段灵活,受主体结构影响小。

  (6)维修保养方便,维护、更换板块时不影响周围板块。

  5.双层:

  功能要点――智能化、节能:的、特性,可以明显减少楼宇内的能量消耗。通过被动使用光能,冬季通过双层幕墙的热量损失可减少30%,夏季通过夜间散热,可使用户减少使用空调,从而减少能量的损耗。如果夜间散热和使用正确,还可以保持室内温度低于室外。

  通风、:自然通风,即使天气恶劣,也一样可以开换气。减少空调综合症的发生,提高人们的生活质素和工作效率。

  隔音:研究检测,对隔音效果影响最大的是通风口的开口位置。即使窗户开放,双层幕墙仍可达到单层幕墙窗户关闭时的隔音效果。不仅室外噪音,而且也隔断房间之间和楼层之间的噪音。

  换气过程―――夏季,出风口开启,依据原理(),冷气会从进风口进入双层幕墙的空气缓冲层;进行后,热空气从出风口排出。若内层幕墙开启,也可将室内顶部的热空气同时排出。冬季,出风口关闭,空气缓冲层在温室层的作用下,缓冲层温度会高于室外,从而也提高内层幕墙外,这样会大大降低室内。

(中国奥运射击馆)

内通风双层幕墙

剖面图

  6.石材幕墙

  式结构:此结构属石材技术第一代产品,是在的上下端面,采用托板与销钉固定。此结构简便,但板面为局部受力,易产生挤,板块抗变形能力不好,且板块破损后不宜更换,适用于。

  半圆槽结构:此结构属石材干挂技术第二代产品,是指在石板的上下端面铣成半圆槽口,采用托板及半圆勾板固定,此结构受力较销钉合理,较易吸收变形,考虑到问题,一般多用不锈钢勾板,但板块破损后不宜更换,适用于低层建筑。

  通长槽固定方式:此结构是在石板上下端面开设通长槽口,采用通长勾板固定,其特点是受力合理,高,板块抗变形能力强,且板块破损后可实现更换要求,适用于高层建筑。

  式结构:此结构属石材干挂技术第三代产品,是目前世界上较先进技术,在国内,只有我公司有此技术、加工和施工技术及进口专用加工设备,是国内石材幕墙技术发展的方向,其特点是实现石材的无加工,石材背面采用不锈钢胀栓连接,连接强度高,节省强度值约30%左右,板块抗变形能力强,且板块破损后可实现更换要求,适用于高层建筑,我公司在上海浦东国际金融大厦首次采用此种技术。

石材干挂工艺的比较


T型不锈钢挂件挂法

小单元挂件

慧鱼背栓式挂法

1. 构造s及特点

板材侧面开短槽,T片固定,挂件板片与板材接触为面接触

板材侧面开槽,钩挂件固定,挂件与板材接触为面接触

板材背部钻孔,德国慧鱼后切固定,与板材为立体嵌入式固定

2. 受力方式

T板受剪,石材局部受剪,大面受弯,板材边部固定

挂件受剪,石材局部受剪,大面受弯,板材边部固定

锚栓受拉压,石材局部受剪压,大面受弯,板材中部固定

3. 板材的安装

挂件上开有前后调节的长圆孔,安装简单

挂件前后不可调节,对及附件安装要求高,安装有一定难度

挂件前后不可调节,对及附件安装要求高,安装有一定难度

4. 适用的龙骨体系

钢龙骨螺栓连接体系

体系或铝和共用的体系

体系或铝合金和共用的体系

5. 成本

钢材及不锈钢含量较低,综合成本低,一个挂点的8元

铝合金含量较高,成本居中,一个挂点元,但挂件数量比T挂件增加一倍

因钻孔需要特殊设备,并且必须购买配套设备和锚栓,设备和背栓均为进口,成本很高,一个挂点25元,挂点数量比T挂件增加约一倍

6. 施工工期

钢件可调节性好,施工简便,工期短

挂件调节要求高,施工有一定难度,工期较长

挂件调节要求高,施工有一定难度,工期较长

7. 外观效果

挂件可调节性高,容易保证外立面的,装饰效果好

合理的调节构造设计,可保证外立面的及装饰效果

合理的调节构造设计可合格证外立面的平整度及装饰效果,可通过胶缝不打胶凸显石材幕墙的质感和立体感

8. 板材挂件位置的加工

板材现场加工,若有现场尺寸误差可相应调整

板材工厂或现场加工,尺寸可以以调整

板材钻孔工厂加工,现场尺寸不易调整

9. 板材的维修和更换

维修和更换方便,更换时彩一托一的挂件固定

板材更换可以

板材更换可以,但是需要先拆除上部一块板材

10. 挂件 性

材质为不锈钢,蚀性能好

材质为铝合金,防性能好

材质为不锈钢,性能好

11. 其它

适用于打密封胶的石材幕墙体系,但可以通过退缝打胶来保证石材的立体感

可用于开缝式体系和打胶的石材幕墙体系

适用于不打胶的开缝式石材幕墙体系

蜂窝石材幕墙

花岗材幕墙——不锈钢挂件式

花岗岩石材幕墙—铝合金挂件式

花岗岩石材幕墙—抗震背栓式

花岗岩石材幕墙(中国美术馆)

  7.幕墙

  采用优质高强度材,其常用厚度为1.5、2.0、2.5、3.0MM,型号为3003,状态为H24。其构造主要由面板、和组成。角码可直接由面板、成型,也可在面板的小边上铆装角码成型。加强筋与板面后的电焊(螺钉是直接焊在板面背面的)连接,使之成为一个牢固的整体,极大增强了幕墙的强度与,保证了长期使用中的平整度及抗风抗震能力。如果需要隔音保温,可在铝板内侧安装高效的隔音。

 (登发广场)

铝幕墙(长远天地)

  8.

  通过陶的不可变特性铸就永恒的幕墙视觉效果。(Eine zeitlos moderne Fassadenoptik mit dem unverwechselbaren Charakter von Keramik. )

  幕墙最初起源于德国著名的屋顶瓦制造商Von Mueller Dachprodukte GmbH & Co. KG,这里我们简称Von Mueller,他们的工程师Thomas Herzog教授于1980年代设想将屋顶瓦应用到墙面,最终根据陶瓦的挂接方式,发明了用于外墙的干挂体系和幕墙陶土板。为了把这套系统推向市场,Von Mueller在格尔利茨(Goerlitz)成立了一个专生产陶土板的工厂---阿格通(ArGeTon)。1985年第一个陶土板项目在德国慕尼黑落成。在随后的几年中,阿格通公司逐渐完善陶土板挂接方式,由最初的最终完善到现在的两大铝结构幕墙系统(有系统和无横龙骨系统,见后面的介绍)。2005年Von Mueller公司和Wienerberger Gruppe结成了战略联盟,成为全球最大的陶土砖生产商。

陶土板幕墙

陶土板幕墙

  9.幕墙

  千思板牌板材是一种建筑幕墙用高压热木,其是由普通型或型高压热固化木(HPL)芯板与一或两个装饰面层在高温高件下固化粘结形成的板材。“千思板”是这种板材的一个国际知名品牌。千思板牌板材是一种漂亮的、多功能的室外、室内用。具有众多优异特点的千思板牌板材品质高、无公害、清洁、安全、舒适,为人类环境创造了温和的生活空间。

千思板幕墙(天亚花园)

千思板幕墙

千思板幕墙

  10.板幕墙

  GRC幕,或称:GRC。

GRC板幕墙

GRC板幕墙

GRC板幕墙

  11.陶

  是一种由高岭土黏土和其它无机非,经成形、经1200度高温煅烧等生产工艺制成的板状制品,幕墙面板应用陶。

陶瓷板幕墙

陶瓷板幕墙

  12.

  幕墙,即粘贴在玻璃上,镶嵌于两片玻璃之间,通过电池可将光能转化成电能。这就是--光电幕墙。它是用光电池、技术,把太阳光转化为电能,它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量,使得被照射的或者半导体材料的电子移动,从而产生电压,这称为光电效应。

光电幕墙

光电幕墙

光电幕墙

  13.智能幕墙

  广义上包括玻璃幕墙、、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。其技术核心是一种有别于传统幕墙的特殊幕墙一一。

智能幕墙

智能幕墙

智能幕墙

  结语:

  去年,全球竣工的200米上的幕墙建筑共有144座,总量再创新高!而中国占据了53%,超过一半,仅深圳一个城市,就超过美国全国的竣工量!同时,据可靠统计数据显示,今年全球的超高层幕墙建筑竣工数量还会大幅提升,仍然是中国占比最多。

  30余年来,伴随着我国国民经济的持续快速发展和城市化进程的加快,我国建筑幕墙行业实现了从无到有、从外资一统天下到国内企业主导、从模仿引进到自主创新的跨越式发展,到 21世纪初我国已经发展成为幕墙行业世界第一生产大国和使用大国。

  在铝幕墙委员会开展的幕墙行业数据大调查中收集、整理的行业数据显示,2017年我国建筑门窗幕墙的市场总值达到6000亿元,不论是从市场体量及竣工面积来看,目前我国已经成为全球最大的幕墙门窗市场,建筑幕墙门窗的需求量占全球需求总量2/3以上,其中玻璃幕墙占到全部幕墙的60%以上。其他高科技含量类幕墙产品(智能幕墙、、幕墙等)占比较小,尚不足4%。

  在未来,幕墙类型和工艺与科技的结合,全力响应全球节能减排的号召,智能型幕墙,如幕墙、通风道呼吸幕墙、感应风雨智能幕墙等,将展示出建筑的独特魅力。



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