深圳京基金融中心主塔楼玻璃幕墙工程设计方案说明书.doc
下载文档
上传人:十二
编号:949304
2024-07-17
22页
825.04KB
1、深圳京基金融中心主塔楼玻璃幕墙工程设计总说明书目录第一章 建筑工程概况及各装饰项目1一、工程概况1二、建筑设计概况1三、设计方案执行标准2四、幕墙系统描述和主要装饰项目描述2第二章 设计依据及相关规范4一、设计依据4二、幕墙设计时所采用的主要规范4第三章 幕墙深化设计图纸的设计基本原则6一、在本次深化设计中我司将严格遵守以下的原则6(一)、幕墙分格设计6(二)、幕墙结构设计6(三)、幕墙的环保与节能设计6第四章 幕墙系统设计7一、单元式幕墙系统设计说明7(一)单元式幕墙的典型分格7(二)结构设计7(三)外墙锚固系统的设计原则7(四)支撑构件与幕墙及主体结构的连接(幕墙三维调节)8(五)单元式幕2、墙系统的水密性及气密性9(六)排水设计9(七)单元式幕墙系统对建筑位移和热工位移的容纳9(八)板块更换设计10(九)单元式幕墙系统的防雷设计10(十)单元式玻璃幕墙系统的防火设计11二、构件式幕墙系统设计说明11(一)构件式幕墙的典型分格11(二)构件式幕墙的特点11(三)幕墙的水密、气密性能11(四)幕墙对热工变形及主体位移适应的考虑12三、玻璃雨蓬设计说明12第五章 幕墙系统性能12一、风压变形性能13二、抗雨水渗漏性能13三、抗空气渗透性能13四、保温隔热性能14五、隔声性能14六、幕墙平面内变形14七、幕墙系统的防雷14八、幕墙系统的防火15第六章 幕墙主要材料的选择15深圳京基金融中3、心主塔楼玻璃幕墙工程设计总说明书第一章 建筑工程概况及各装饰项目一、工程概况项目名称:深圳京基金融中心主塔楼玻璃幕墙工程建设地点:深圳市罗湖区蔡屋围业 主:XX有限公司建筑师:设计院:XX有限公司项目概况:“深圳京基金融中心主塔楼玻璃幕墙工程”位于深圳市罗湖区蔡屋围,地处金融、文化中心区,与中国人民银行、深圳大剧院、市公安局相邻。本工程是集甲级写字楼、六星级豪华酒店、大型商业、高级公寓、住宅为一体的大型、综合建筑群。本项目为超高层建筑,建筑物共98层,建筑高度439米。大厦以玻璃幕墙为主,适当地辅以具有装饰性及功能性的外墙构件。深圳京基金融中心主塔楼玻璃幕墙工程的南北立面为连续的玻璃幕墙,顶部4、为弧形连接,顶部的玻璃外罩高达40米。为突出大厦的垂直性和立体感,四个尖角“翼片”覆以实体,“翼片”成为南北凸立面的内凹对应点,翼片后缩的目的是突出南北立面的建筑特征,并提供一种“阴影”细节,从而使立面得到进一步表达。入口雨蓬悬伸而出,并以舒缓弧线从地面上升到11层。它不仅标志了本建筑的入口,而且还为车辆落客通道提供了遮篷。钢结构支撑玻璃板件,与大厦浑然一体,成为南立面的持继和延伸,此中庭的空间将充满光线,有透明感,且办公大堂在白天会出现连续变换的光线阴影。二、建筑设计概况本工程风荷载标准值取值按招标方提供的风洞实验报告取值;南立面大面(11层至94层)风压标准值最大为正压+3.27Kpa,负5、压-5.94Kpa;北立面大面(二层至94层)风压标准值最大为正压+3.28Kpa,负压-5.49Kpa;东立面(1层至94层),1-8层按照规范计算,风压标准值最大为1.489Kpa,9-94层按照风洞试验数据风压标准值最大为正压+3.42Kpa,负压-4.54Kpa;西立面(1层至94层)1-8层按照规范计算,风压标准值最大为1.489Kpa,按照风洞试验数据风压标准值最大为正压+3.33Kpa,负压-4.15Kpa;南立面94层至屋顶层大面风压标准值最大为正压+3.26Kpa,负压-5.94Kpa;北立面94层至屋顶层大面风压标准值最大为正压+3.26Kpa,负压-5.83Kpa;南立面6、端部悬挑翼(首层至94层),1-8层按照规范计算,风压标准值最大为2.447Kpa,9层-顶层按照风洞试验数据风压标准值最大为正压+3.88Kpa,负压-8.2Kpa;北立面端部悬挑翼(首层至94层)1-8层按照规范计算,风压标准值最大为2.447Kpa,9层-顶层按照风洞试验数据风压标准值最大为正压+3.72Kpa,负压-7.71Kpa;南立面主入口上部雨蓬按照风洞试验数据风压标准值最大为正压+1.75Kpa,负压-5.0Kpa;抗震设防烈度为7度;地面粗糙度是C类;设计使用年限为50年。三、设计方案执行标准1、幕墙施工图设计主要考虑内容 幕墙结构的安全可靠性; 幕墙的使用功能; 理解并实现7、建筑效果;2、幕墙结构计算思路依据国家规范相关规定、招标文件、建筑结构类型、幕墙风洞测试报告及外墙顾问公司对本工程的结构计算要求对本系统进行细致分析、确定合理的计算模型并详细进行计算。当相关规定要求互相冲突时以要求高者为准。3、节能设计思路本工程地处深圳市,属于亚热带地区,夏热冬暖,夏季时间较长,冬季时间短。由此可知深圳地区年平均温度较高,空调使用量较大。降低空调使用量以实现节约能源的问题,是本工程设计思路中的重点之一。四、幕墙系统描述和主要装饰项目描述本工程主要分为十个幕墙系统(部位),具体情况如下:1、南立面大面(11层至94层)、北立面大面(二层至94层);2、南立面、北立面94层至屋顶8、层3、南、北立面端部悬挑翼(首层至顶层);4、东立面、西立面(2层至94层)5、东立面、西立面(94层至屋顶层)6、南立面主入口上部雨蓬7、室外中庭8、入口门9、室内天窗10、室内中庭玻璃栏板(一)南立面大面(11层至94层)、北立面大面(二层至94层);本部位幕墙是采用等压原理并结合排水、排气原理设计的单元式幕墙结构。在立面有外视效果为铝合金型材矩形装饰条,从单元板块的非采光区的竖框伸出转接件与窄型装饰线条进行连接,550mm宽型的装饰线条位于轴线、处,宽型的装饰线条外饰面为3mm 铝单板,因其宽度达550mm所以宽型的装饰线条设计成独立的单元板块与主体进行挂接,在宽型的竖向装饰线条内设计有9、LED灯、通过中央电脑控制,夜晚展现建筑物绚丽的灯光效果;铝合金百叶位于大楼的各避难层、机械层、擦窗机机房层。玻璃配置:“8mm超白半钢化+1.52PVB+8mm超白双银Low-E半钢化+12A+10mm白玻半钢化+1.52PVB+10mm白玻半钢化”夹胶中空玻璃(蓝灰色)“8mm超白半钢化+1.52PVB+8mm超白双银Low-E半钢化+12A+12mm白玻半钢化”夹胶中空玻璃(蓝灰色)“8mm热反射镀膜白玻半钢化 +1.52PVB+8mm普通白玻半钢化”夹胶半钢化玻璃(蓝灰色)(二)南立面、北立面94层至屋顶层本部位幕墙采用单元式幕墙系统。本区域采用钢结构作为主体受力体系。在立面有外视效果10、为铝合金的竖向装饰线条。装饰线条有窄型和宽型两种形式(窄型为铝型材;宽型为3mm 铝单板),与南、北立面大面的装饰线条一致且由大面一直延伸至屋顶。玻璃配置:“8mm超白半钢化+1.52PVB+8mm超白双银Low-E半钢化+12A+10mm白玻半钢化+1.52PVB+10mm白玻半钢化”夹胶中空玻璃(蓝灰色)“8mm超白半钢化+1.52SGP+8mm超白双银Low-E半钢化+12A+10mm白玻半钢化+1.52 SGP +10mm白玻半钢化”夹胶中空玻璃(蓝灰色) “8mm热反射镀膜白玻半钢化 +1.52PVB+8mm普通白玻半钢化”夹胶半钢化玻璃(蓝灰色) (三)南、北立面端部悬挑翼(首层至11、顶层);本部位幕墙采用单元式幕墙系统。悬挑翼是南北立面在水平方向弧形造型的延伸。在悬挑翼的翼尖部位外包 3 mm 厚铝单板。玻璃配置:“12mm热反射镀膜白玻半钢化+1.52PVB+12mm普通白玻半钢化”夹胶半钢化玻璃(蓝灰色)(四)东立面、西立面(1层至94层)本部位幕墙采用等压原理并结合排水、排气原理设计的单元式幕墙结构。从6层到90层每隔一层的层间部位设计有一个竖向断面形状为三角形的横向铝合金遮阳板(厚度3 mm),在不锈钢遮阳板上部安装有隐藏式的上照灯。铝合金百叶位于大楼的各避难层、机械层、擦窗机机房层。玻璃配置:“8mm水晶灰半钢化+1.52PVB+8mm双银Low-E半钢化+1212、A+12mm 白玻半钢化”夹胶中空玻璃(水晶灰色)“8mm水晶灰半钢化+1.52PVB+8mm双银Low-E半钢化+12A+10mm 白玻半钢化”夹胶中空玻璃(水晶灰色)“8mm 热反射镀膜白玻半钢化+1.52PVB+8mm普通白玻半钢化”夹胶半钢化玻璃(水晶灰)“12mm热反射镀膜白玻半钢化+1.52PVB+12mm普通白玻半钢化”夹胶半钢化玻璃(水晶灰色)(五)东立面、西立面(94层至屋顶层)本部位幕墙采用构件式幕墙系统。第94层为单元式幕墙与构件式幕墙系统的转换层,此位置的插接部位可提供单元式至框架式的转换。本区域采用钢结构作为主体受力体系。玻璃配置:“8mm水晶灰半钢化+1.52PVB13、+8mm双银Low-E半钢化+12A+12mm 白玻半钢化”夹胶中空玻璃(水晶灰色)(六)南立面主入口上部雨蓬本工程雨蓬为双曲面玻璃幕墙,采用构件式幕墙系统。由钢结构网架作为受力体系支撑玻璃幕墙结构,雨蓬上的竖向装饰线条由南立面大面的装饰线条一直延伸下来,与大厦浑然一体,成为南立面的持续和延伸,雨蓬的底部有玻璃吊顶,玻璃吊顶的外部还有铝合金装饰格栅。玻璃配置:“8mm超白半钢化+1.52PVB+8mm超白双银Low-E半钢化+12A+10mm白玻半钢化+1.52PVB+10mm白玻半钢化”夹胶中空玻璃(蓝灰色) “10mm普通白玻半钢化+1.52PVB+10mm普通白玻半钢化”夹胶钢化玻璃(七14、)室外中庭室外中庭即南立面入口处玻璃幕墙。本部位玻璃幕墙采用构件式幕墙结构。内部因无混凝土主体结构所以采用钢板焊接成方管作为主受力体系。玻璃配置:“10mm普通白玻半钢化+1.52PVB+10mm普通白玻半钢化”夹胶半钢化玻璃(八)入口门位于大厦的东、南、北各立面入口处。玻璃配置:15mm普通白玻半钢化玻璃。(九)室内天窗室内天窗位于大厦的93层处,天窗采用构件式幕墙结构。天窗从与主体结构相连接的四周向中心逐渐向下凹陷,形成了一个球面,幕墙采用钢结构作为其受力体系。玻璃配置:“8mm普通半钢化+1.52PVB+8mm普通白波半钢化”夹胶半钢化玻璃(十)室内中庭玻璃栏板室内中庭栏板位于大厦室内的15、77层至93层处。玻璃配置:“6mm普通白玻钢化+1.14PVB+6mm普通白玻钢化”夹胶钢化玻璃第二章 设计依据及相关规范一、设计依据(一)深圳京基金融中心座幕墙工程设计任务书;(二)京基金融中心幕墙工程技术说明书;(三)业主提供的招标图纸及最新的建筑、结构施工图;(四)本工程的风荷载标准值,按照风洞试验报告进行取值;(五)幕墙设计相应的规范和标准。二、幕墙设计时所采用的主要规范(一)设计规范:建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006版)玻璃幕墙工程技术规范 JGJ102-2003铝合金结构设计规范 GB504292007建筑幕墙 GB/T21086-2007建筑物防雷设计规范 16、GB50057-94(2000版)建筑抗震设计规范 GB500112008钢结构设计规范 GB500172003建筑设计防火规范 GB50016-2006高层民用建筑设计防火规范 GB50045-95(2005版)公共建筑节能设计标准 GB50189-2005公共建筑节能设计标准广东省实施细则 DBJ15-51-2007绿色建筑评价标准 GB/T50387-2006民用建筑隔声设计规范 GBJ118-1988高层民用建筑钢结构技术规范 JGJ99-98金属与石材幕墙工程技术规范 JGJ1332001建筑采光设计标准 GB 50033-2001点支式玻璃幕墙支承装置 JG139-2001(二)制17、造加工规范:焊接技师的熔透焊技术考核 BSEN287金属材料焊接操作的说明及认可 BSEN288材料自动熔透焊规范 BS4870焊接操作的认可试验说明 BS4871电弧焊 BS3019金属焊条惰性气体焊接 BS3571奥氏体不锈钢熔焊说明 BS7475(三)铝、钢和不锈钢规范:铝及铝合金轧制板材 GB/T38802006铝合金建筑型材 GB/T5237-2004变形铝及铝合金的化学成分 GB/T3190-2008铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范 GB8013-2007碳素结构钢 GB/T700-2006低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008不锈钢棒 GB/T1220-2007不锈钢18、冷加工钢棒 GB/T4226-1984不锈钢冷轧钢板和钢带 GB/T3280-2007不锈钢热轧钢板和钢带 GB/T4237-2007铝结构应用规范 BS8118钢结构应用规范 BS5950预制铝制品和铝合金制品的化学成分 GB/T190低合金高强度结构钢 GB/T1591-2008热轧淬火和回火可焊的结构用钢板说明 BS7613热处理结构型钢管 BSEN10210钢铁制品热浸镀锌说明 BS729ISO公制粗制六角螺栓、螺钉及螺母的说明 BS4190(四)玻璃、密封胶规范:建筑玻璃应用技术规程 JGJ113-2003浮法玻璃 GB116141999建筑用安全玻璃第2部分 钢化玻璃 GB157619、3.2-2005夹层玻璃 GB/T 99621999普通平板玻璃 GB/T 4871-1995中空玻璃 GB/T119442002硅酮建筑密封胶 GB/T14683-2003中空玻璃技术要求 BS5713建筑用玻璃实行规范 BS6262夹层玻璃和夹层安全玻璃 BSEN ISO 12543(五)性能检测相关规范:建筑幕墙气密、水密抗风压性能检测方法GB/T 15227-2007建筑幕墙抗震性能振动台试验方法GB/T 18575-2001建筑幕墙平面内变形性能检测方法GB/T 18250-2000玻璃幕墙工程质量检验标准 JGJ/T 139-2001建筑节能工程施工验收规范 GB 50411-2020、07建筑幕墙测试 AS4284-1995(六)其它规范紧固件机械性能 GB/T30982000抽芯铆钉技术条件 GB/T3098.19-2004封闭型平园头抽芯铆钉 GB/T12615.1-2004封闭型沉头抽芯铆钉11级 GB/T12616.1-2004建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品 GB/T19686-2005高空作业吊篮 GB19155-2003中国地震烈度表 GB/T177422008地震震级的规定 GB/T177401999中国地震动参数区划图 GB183062001建筑气候区划标准 GB50178-1993建筑材料放射性核素限量 GB65662001第三章 幕墙深化设计图纸的设计基本原21、则一、在本次深化设计中我司将严格遵守以下的原则 完全满足建筑师设计的外装饰效果,保证建筑物的美观; 保证幕墙使用过程中的安全性; 保证结构轻巧稳定性原则; 保证幕墙在使用过程中的维护、更换、清洁方便性; 合理控制幕墙的造价;我司重点从以下几个方面来保证上述原则在深化设计中实施:(一)、幕墙分格设计在分格设计上,我们完全保证原建筑设计风格、装饰效果及结构外轮廓尺寸,装饰线条的外轮廓尺寸,合理的选用幕墙结构、幕墙材料;详见我司深化设计图纸。(二)、幕墙结构设计1.幕墙应按围护结构进行设计;2.幕墙构件的设计,在重力荷载、设计风荷载、设防烈度地震作用、温度作用和主体结构变形影响下,应具有安全性;3.22、幕墙板块的更换应方便易操作;4.幕墙的主要构件宜悬挂在主体结构上;5.幕墙在进行结构设计计算时,不考虑分担主体结构所承受的荷载和作用,只考虑承受直接施加于其上的荷载和作用;6.幕墙及其连接件应具有足够的承载力、刚度、稳定性和相对主体结构的位移能力;7.在正常使用状态下,幕墙应具有良好的工作性能;8.抗震设计要求的幕墙,在多遇地震作用下应能正常使用,在设防烈度地震作用下经修理后仍可使用,在罕遇地震作用下幕墙骨架不得脱落;9.在南北面弧形幕墙及南立面主入口双曲面雨蓬的设计时,必须在电脑上进行三维放样来确定幕墙板块间的角度及几何尺寸关系,以确保幕墙造型的准确,使幕墙外视效果与建筑师设计理念相吻合;在23、结构设计时,应满足国家相关规范的规定,最大限度保证结构的安全性。(三)、幕墙的环保与节能设计现代幕墙已不再仅仅是一种装饰、一种简单的外围护结构,而是越来越深入地成为整个建筑的一个有机组成部分,越来越多地参与了整个建筑的功能建设。其对于整个建筑的环保节能性能的影响,已经到了至关重要的地步。幕墙的环保节能程度也已成为人们衡量幕墙品质的一个重要指标。作为一个占主导地位的大型建筑,其产生的噪声污染、光污染,能量损耗等,都会对建筑本身及周围环境产生极大的影响,因此研究如何降低噪声污染和光污染、减少能量损耗,就成为幕墙设计的一个重要任务。在本工程中,我司从选材、确定幕墙形式、确定幕墙结构、保温防火设计、节24、能设计等多方面进行了详细、周密的研究和设计,确保设计方案达到既环保又节能的目标。第四章 幕墙系统性能一、单元式幕墙系统设计说明本工程的南立面大面(11层至94层)、北立面、东立面、西立面大面(2层至94层)采用单元式幕墙系统。单元式玻璃幕墙是在工厂内加工并组装成独立的单元板块然后运输至安装现场,按照施工工艺安装到建筑结构上。幕墙板块通过连接在竖框上的挂件与从主体结构上伸出的托件进行挂接从而实现板块与主体结构的连接。竖框采用简支梁结构形式,上部与主体结构铰接,底部通过上下横框插接。横框与竖框通过不锈钢螺栓相连,通过横竖框的插接缝吸收材料在热胀冷缩时引起的变形及主体结构变位。横竖框插接缝型材接触处25、安装密封胶条消除了幕墙的伸缩噪音,提高了幕墙的抗震变位能力。单元式幕墙是工厂化生产程度较高的一种幕墙产品,因而其加工精度高,易于控制质量,使内外视效果及结构性能有更加可靠保障。(一)单元式幕墙的典型分格1、南北立面的标准层层高为4200mm、3500mm,另外还有4150mm、4470mm、4730mm、5000mm、5500mm、5700 mm等层高的非标准层。竖向的分格是将每层划分为上下两个分格,上部分格是非采光区,下部分格是采光区,横向的分格宽度是弧长1815mm。单元式幕墙有竖向的装饰线条。装饰线条有窄型和宽型两种形式,窄型装饰线条由铝合金型材挤压组成,宽度为120mm、突出玻璃面3626、0mm;宽装饰线条位于轴线、处,宽装饰线条由于宽度达500mm,因此做成了独立的单元板块与主体结构进行挂接。2、东西立面的层高与南北立面一致,每个层间也是划分成上部为非采光区下部为采区两个分格,横向的标准分格宽度是弧长1815mm。单元式幕墙从6层到90层每隔一层设计有一个竖向断面形状为三角形的铝合金遮阳板,在铝合金遮阳板上部安装有隐藏式的上照灯。(二)结构设计为保证幕墙在日后使用过程中的各项性,因此在对单元幕墙的结构设计时综合考虑了在荷载作用(风荷载、永久荷载、活荷载及耐撞击性能(冲击荷载)、地震作用、进行维修及清洁时(擦窗机)的荷载、其它在合理情况下可预料的荷载、结构位移(地震及其它建筑移27、动、及平面内变形、温度变形),建筑设计对幕墙的要求等各项因素,通过力学计算分析(具体的结构计算详见计算书部分),确定单元式幕墙的横、竖框尺寸系列。(三)外墙锚固系统的设计原则1.主体结构或结构构件,应能够承受幕墙传递的荷载和作用。连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。2.幕墙的连接与锚固必须可靠,其承载力必须通过计算或实物试验予以确认,并要留有安全余量,防止偶然因素产生突然破坏。连接件与主体结构的锚固承载力应大于连接件本身的承载力,任何情况不允许发生锚固破坏。3.安装幕墙的主体结构必须具备承受幕墙传递的各种作用的能力,主体结构设计时应充分加以考虑。(四)支撑构件与幕28、墙及主体结构的连接(幕墙三维调节)本次单元幕墙系统中单元板块与主体结构的连接设计分为:主体结构上挂接点的设计、单元板块上挂接件的设计、挂接件与挂接点的挂接设计。主体结构上挂接点的设计是:在工厂加工完成的带长圆孔的L型钢制支承构件与主体H型钢结构的上部采用不锈钢螺栓进行连接,位于支承件下部的钢件采用不锈钢螺栓与支承件相连,形成挂接点。单元板块上挂接件的设计:幕墙单元板块的竖框与铝合金挂件采用不锈钢螺栓进行连接。挂接件与挂接点的挂接设计:幕墙板块上的铝挂件通过圆弧型铝套件(表面包有不锈钢板)持接在支承钢件上,完成单元板块的挂接。支承件与主体及挂件与单元板块竖框的连接全部采用了螺栓和螺母连接的设计,29、这种螺接设计在保证达到幕墙系统的结构整体性要求的前提下,很大程度地避免了现场焊接操作,同时也使该结构系统中的单元板块在安装过程中具有更强的可调节性。板块位置的三维调节:1、 进出方向的调整、左右方向调整在热浸镀锌支承钢件与主体H型钢连接处设计了长圆孔,大圆孔可以使支承件相对于主体结构作进出方向的移动,左右能调节2度。当调整至放线位置时拧紧螺母,将支承件和其上部的方形垫片进行焊接来固定支承件的位置,使其处于设计位置。2、上下方向的调整单元板块的挂件是通过铝挂件与钢埋件连接,接头为圆形,可满足本工程板块前倾后倾变化,竖向通过两内六角螺栓实现上下可调。(五)单元式幕墙系统的水密性及气密性为充分保证玻30、璃幕墙的雨水渗漏性能及空气渗透性能,我司在上下插接部位采用了五道密封,以确保幕墙的水密气密性能。第一、二道密封为下横上设置的披水胶条,可以有效地防止绝大部分的雨水进入上下横框的插接缝内部;第三道和第四道密封在上下横框中部插接处的外侧和内侧设置密封胶条,能非常有效阻止雨水渗入到横框的凹槽后渗入室内;第五道是在下横框和上横框插接的后部(靠近室内侧)处加设了密封胶条,这样在第三道与第四道密封之间的部位形成了等压腔,利用等压腔原理能够更好的防止空气的渗透及雨水的渗漏。在幕墙的左右竖框的插接部位设置了五道密封,第一道为披水胶条,后四道密封都是采用密封胶条。在第三道密封和第四道密封之间形成了一个空腔,这个31、空腔就是等压腔。利用等压腔可以更好的防止雨水渗入室内,以满足主楼玻璃幕墙系统的水密性及气密性要求。另外在插接处前后两道闭孔海绵也能起到增强幕墙系统的水密性及气密性能。(六)排水设计板块横向接缝处设计多功能插芯。多功能插芯能增强此处的密封性能,使封口部位(指四个相邻单元板块的接缝处)不会出现“空洞”。幕墙内外的排水途径具体如下:1.幕墙排水途径:幕墙内出现水滴的原因有两种:第一是玻璃和铝板上产生的冷凝水;第二种是下雨时在风压作用下经幕墙插接缝进入的少量雨水。玻璃和铝板上产生的冷凝水由竖框上的排水孔流入竖框,水滴随竖框向下落在单元板块的横框插芯上,再向插芯的左右方向流至横框上开设的排水孔处,经排水32、孔流向室外,实现逐层排水;少量由插接缝处进入的雨水同样也汇集于上横框的排水孔处,经排水孔流向室外。(七)单元式幕墙系统对建筑位移和热工位移的容纳在地震和风荷载作用下,建筑物各层之间产生相对位移时,幕墙构件就会产生水平方向的强制位移。在温度变化时幕墙构件也会产生热胀冷缩现象。要使幕墙在主体位移和温度变化的情况下不发生损坏的现象,就必须使幕墙的变形大于主体结构的变形和温度变化引起的变形。在本工程中幕墙与主体采用浮动连接,各板块之间设计有容纳变形的伸缩缝来保证幕墙在主体位移和温度变化引起变形时不会发生损坏。单元体上下横框设计充分考虑了竖向层间位移值,可吸收+/- 25mm 变形。(八)板块更换设计本33、工程单元幕墙为大单元套小单元系统设计,玻璃板块均为小单元挂式系统,优化了模图,使板块厂内打胶相当方便;同时小单的挂式系统能有效地提高单元板块的工厂安装效率,且安装后板块的维修更换相当方便。当在使用过程中需要对某一个玻璃板块进行更换时,事先将在加基地按需更换的板块尺寸加工出一个新板块再运至更换现场。板块的拆卸:第一步:拧下猪鼻螺栓把竖向装饰条拆下;第二步:割开密封胶;第三步:卸掉氯丁橡胶防水胶条盖1;第四步:卸掉铝型材压扣2;第五步:割开密封胶和泡沫棒3;第六步:取下破损板块(带副框)4。这样就可以顺利移走需更换的玻璃板块,安装新板块之前必须对上述部位进行彻底清洁。板块的安装:安装顺序和拆卸顺序34、相反。第一步:将玻璃板块用玻璃吸盘吸起至玻璃板块更换位置,对正分格的中心线后调整板块的上、下、左、右位置;使玻璃板块处于正确的位置4,第二步:打硅硐耐候密封胶 3;第三步重新安装铝型材压扣盖 2;第四步:插入硅酮橡胶防水胶条1;第五步:安装竖向的装饰条。这样即完成玻璃板块的更换。(九)单元式幕墙系统的防雷设计玻璃幕墙防雷设计按照建筑防雷设计规范(GB50057-2000)和民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-2008)的有关规定执行,幕墙的金属框架应与主体结构的防雷体系可靠连接,连接部位应清除非导电保护层,保持导电通畅;玻璃幕墙竖框在不大于10米的范围内采用柔性金属导线上下连通,铜导线横截面35、积不小于25mm2,铝导线不小于30 mm2;在主体楼层有水平均压环的楼层,对应导电通路立柱的预埋件或固定件应采用直径不小于10mm的圆钢或截面不小于5mm*40mm的扁钢与水平均压环焊接连通,形成防雷通路,焊缝及连线涂防锈漆。根据以上规范要求,对防雷结构作了如下设计,半单元板块之间的插接部位均用柔性导线连通,形成水平及垂直防雷通路,竖龙骨与防雷系统中的钢带相连接时做特殊处理,竖龙骨铝料的接触处需去掉氧化膜,钢筋与钢带或主体结构均压环焊接时其焊缝长度不小于100mm,焊角高不小于6mm。(十)单元式玻璃幕墙系统的防火设计玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准建筑设计防火规范(GB50016-2036、06)的规定,本工程为高层建筑,尚应符合现行国家标准高层民用建筑设计防火规范(GB50045-2005)的规定。玻璃幕墙与其周边防火分隔构件间的间隙、与楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的缝隙等,进行防火封堵设计;防火封堵构造系统在正常使用状态,应具有伸缩变形能力、密封性、耐久性;遇火状态下,在规定的耐火时限内,不发生开裂或脱落,保持相对稳定。玻璃幕墙防火封堵构造系统填充材料及保护性面层材料,采用耐火极限符合要求的不燃烧或难燃烧材料。我司在土建结构楼板与幕墙板块之间设置了一道用1.5mm厚的镀锌钢板承托130mm厚防火岩棉,耐火极限不低于1小时的防火封堵,满足规范要求及技术说明中的防37、火要求。二、构件式幕墙系统设计说明本工程构件式幕墙位于94F天窗和南入口处的中庭等部位。(一)构件式幕墙的典型分格南入口为直幕墙,94F天窗为三角形板块。(二)构件式幕墙的特点本部位幕墙的主受力体系为主体钢结构,幕墙结构都采用的是横压竖挂的连接方式,玻璃板块的四周都有铝合金护边,保护玻璃最脆弱的边角部位。(三)幕墙的水密、气密性能本工程采用的这种构件式幕墙结构室内与室外有两个通道,只有做好这两个通道的密封才能保证幕墙的水密、和气密性达到设计要求。通道一:我司在此处采用了三道密封来保证幕墙的水密和气密性能。第一道是铝合金玻璃护边与玻璃面之间设计了密封胶条;第二道密封是铝合金护边与玻璃板块端面设计38、了填塞泡沫棒并施打密封胶;每三道密封是玻璃板块与铝合金副框间的结构胶;通道二:我司在此处设计了两道密封来保证幕墙的水密和气密性能。第一道是两铝合金副框之间填塞泡沫条并施打密封胶;第二道密封是在铝合金副框与铝合金横竖龙骨之间加设密封胶条,并使密封胶条交圈来保证幕墙的水密和气密性能。雨蓬吊顶三维图综上所述幕墙的水密和气密性能得到很好的保证。(四)幕墙对热工变形及主体位移适应的考虑在对此部分幕墙结构设计时,我司充分考虑了幕墙结构构件和面板的热变形及主体变形时对幕墙的影响。设计时在幕墙的横向和竖向都留有变形余量来吸收热变形和主体位移带来的影响。具体做法是:1、竖向:竖框的上部采用转接件与主体结构进行铰39、接下部采用插芯与下部的竖框进行插接,在插接处设计有20mm的插接缝。20mm的插接缝完全可以适应热变形及主体变形;2、横向:横框采用角片与竖框连接,连接处留有一定有余量来吸收横框的热变形。三、玻璃雨蓬设计说明本工程雨蓬为双曲面玻璃幕墙,采用构件式幕墙系统。由钢结构网架作为受力体系支撑玻璃幕墙结构,雨蓬上的竖向装饰线条由南立面大面的装饰线条一直延伸下来,与大厦浑然一体,成为南立面的持续和延伸,雨蓬的底部有玻璃吊顶,玻璃吊顶的外部还有铝合金装饰格栅。为保证雨蓬双曲面形状的准确,我司对雨蓬进行了三维放线来确定幕墙龙骨及玻璃板块所处的空间位置,另外玻璃板块的截面设计为三角形这样拼接出的圆弧会更加的接近40、理论上的圆,保证更好的外视效果。 第五章 幕墙系统性能幕墙性能设计指标包括以下几个方面:风压变形性能/空气渗透性能/雨水渗漏性能/保温性能/隔声性能/平面变形性能另外补充说明幕墙的防火设计/防雷设计在幕墙性能设计过程中我司考虑了以下荷载的作用:风荷载、永久荷载、活荷载、进行维修时的荷载、其它在合理情况下可预料的荷载、结构位移、温度变形等荷载。一、风压变形性能风压变形性能是指幕墙在与垂直的风压作用下保持正常功能,不发生任何损坏的能力。建筑幕墙抗风压性能分级表:分级代号123456789分级指标值P31.0P31.51.5P32.02.0P32.52.5P33.03.0P33.53.5P34.0441、.0P34.54.5P35.0 P35.0本工程按照玻璃幕墙工程技术规范及建筑结构荷载规范对风荷载标准值进行了计算。同时与幕墙风洞试验报告进行对比,取较大者作为危险点的标准值进行计算。幕墙构件允许挠度应控制在以下要求的范围内(垂直于平面):框架铝构件:跨度/180或20mm,取两者小值框架钢构件:跨度/250或20mm,取两者小值单片玻璃:跨度/60或25mm,取两者小值中空玻璃:跨度/90或25mm,取两者小值金属板:跨度/120或6mm,取两者小值根据风洞实验报告结果,本工程幕墙的抗风压变形性能达9级。二、抗雨水渗漏性能幕墙的雨水渗漏性能系指建筑幕墙在风雨同时作用下,透过雨水的性能。 雨水42、渗漏性能分级值:分级代号12345P可开部分250P350350P500500P700700P1000P1000固定部分500P700700P10001000P15001500P2000P2000本工程采用多道封设计,以确保幕墙系统的水密性。单元式幕墙采用等压腔设计,雨水由每个单元上下横框的插接处排出。构件式幕墙利用胶条和密封胶进行多道密封进行防水处理。本工程幕墙抗雨水渗漏性达到5级。三、抗空气渗透性能空气渗透性能系指在风压作用下,其开启部分为关闭状态时的幕墙透过空气的性能。建筑幕墙开启部分气密性能分级表 m3/mh分级代号1234分级指标值qL4.0qL2.52.5qL1.51.5qL0.543、qL0.5建筑幕墙整体气密性能分级表: m3/mh分级代号1234分级指标值qA4.0qA2.02.0qA1.21.2qA0.5qA0.5本工程抗空气渗透性能不低于现行国家标准建筑幕墙GB/T 21086-2007规定的3级要求。四、保温隔热性能幕墙的保温性能系指建筑幕墙室内外两侧存在空气温差的条件下,幕墙阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力。建筑幕墙传热系数分级: K/W/(K)分级代号12345678分级指标值K5.05.0K4.04.0K3.03.0K2.52.5K2.02.0K1.51.5K1K1注:8级时需同时标注K的测试值。本工程传热系数等级达到3级,详见相应部分计算书。玻璃幕墙遮阳44、系数分级分级代号12345678分级指标值SC0.9SC0.80.8SC0.70.7SC0.60.6SC0.50.5SC0.40.4SC0.30.3SC0.2SC0.2注1:8级时需同时标注SC的测试值注2:玻璃幕墙遮阳系数幕墙玻璃遮阳系数外遮阳的遮阳系数(1-非透光部分面积/玻璃幕墙总面积)本工程遮系数等级达到7级,详见相应部分计算书。五、隔声性能隔声性能是指通过空气传到幕墙外表面的噪声,经幕墙反射、吸收及其他能量转化后的减少量。建筑幕墙隔声性能分级:分级代号12345分级值Rw/dB25Rw3030Rw3535Rw4040Rw45Rw50注:5级时需同时标注Rw测试值。本工程在幕墙设计中,45、大量选用了中空玻璃、中空夹胶玻璃和夹胶玻璃,并且幕墙采用多道密封,在金属背后加设岩棉材料,因而更好地满足隔声要求。本工程隔声性能达到规范要求的3级。六、幕墙平面内变形在地震和风荷载作用下,建筑物各层之间产生相对位移时,幕墙构件就会产生水平方向的强制位移,幕墙平面内变形性能,表征幕墙全部构造在建筑物层间变位,强制幕墙变形后应予保持的性能。幕墙平面变形性能,抗震设计时,应按主体结构弹性层间位移角限值的3倍进行设计。建筑幕墙平面内变形性能分级值分级代号12345分级指标值1/3001/3001/2001/2001/1501/1501/1001/100注:表中分级指标为建筑幕墙层间位移角由于在验算材料46、强度时,已按标准取用风载和地震力的组合效应,另外本工程玻璃与主体实现了弹性连接,在地震或风荷载作用下,产生强制水平位移时,板块之间相互独立,不会造成板块间的挤压破损。本工程为4级(1/150)。七、幕墙系统的防雷设计幕墙防雷是利用结构的防雷体系与建筑本身的防雷设计相结合,每层的预埋件与圈梁或柱子的钢筋绑扎或焊接。幕墙结构支撑件与引出线之间,幕墙金属构件之间均进行可靠电气连接,确保外墙的金属框架自身形成通路。按照建筑物防雷设计规范GB50057-1994(2000版)要求,建筑物防雷设计,不仅考虑顶层雷击,还要考虑侧向雷击。我公司在幕墙设计中,幕墙竖框通过连接系统与主体的接地引出线相连,防止雷电47、损害。且在45米以上外墙上的较大的金属物与防雷装置连接以防止雷电侧击,保证安全。1、预埋件在埋设时与梁柱内的钢筋绑牢;2、单元板块的支承钢件与主体的H型钢结构作好可靠的通路连接。3、安装避雷连接板前,将连接处型材表面处理膜去掉;4、避雷钢筋直径为10mm,焊接长度不小于100mm;5、所有焊后的表面及焊缝应修光;6、垫板和避雷连接板的周边应注胶防锈;7、与主体防雷体系形成通路;八、幕墙系统的防火设计玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB50016的规定,本工程为高层建筑,尚应符合现行国家标准高层民用建筑设计防火规范GB50045的规定。玻璃幕墙与其周边防火分隔构件间的间隙、与48、楼板或隔墙外沿间的缝隙、与实体墙面洞口边缘间的缝隙等,进行防火封堵设计;防火封堵构造系统在正常使用状态,应具有伸缩变形能力、密封性、耐久性;遇火状态下,在规定的耐火时限内,不发生开裂或脱落,保持相对稳定。玻璃幕墙防火封堵构造系统填充材料及保护性面层材料,采用耐火极限符合要求的不燃烧或难燃烧材料。本工程的防火设计见右图。我司在土建结构楼板与幕墙板块之间设置了一道用1.5mm厚的镀锌钢板承托130mm厚防火岩棉,耐火极限不低于1小时的防火封堵,满足规范要求及技术说明中的防火要求。第六章 幕墙主要材料的选择(一)铝型材铝合金型材选用高精级挤压铝型材,铝合金型材处理方式详见材料表,铝合金牌号为606349、-T5/T6、6061-T6。1.铝型材特点:(1)适合于挤压铝型材,可以得到各种复杂的截面和很高的加工精度。(2)有足够的强度,能满足建筑结构的要求。(3)可以用弯曲装置进行冷弯加工,制造弯弧型材。(4)阻燃性能好。(5)良好的导电性能,幕墙、天窗跟建筑物专门的地线连接后可作为避雷设施。2.铝合金型材各种技术指标:(1) 化学成份:6063-T6 合金的化学成份Mg:0.450.90Si:0.200.60%C u、Zn、Mn、Ti皆小于0.10%以下Fe小于0.35以下。6063-T6 型材的机械性能抗拉强度b : 205MPa规定非比例伸长应力P0.2:180MPa延伸率:8%6063-T50、5合金的化学成份Mg:0.450.90Si:0.200.60Cu:Zn、Mn、Ti皆小于0.10以下Fe小于0.35以下。(2) 型材的机械性能:6063-T5型材的机械性能抗拉强度b :160MPa屈服强度p0.2:110MPa延伸率:8%3.铝合金型材技术参数: (1) 弹性模量: (2) 铝合金的比重: (3) 线膨胀系数: (4) 材料的泊松比: (5) 铝合金材料的强度设计值:GB 50429-2007“铝合金结构设计规范”表4.3.4 铝合金材料强度设计值(N/mm2)铝合金材料用于构件计算用于焊接连接计算牌号状态厚度(mm)抗拉、抗压和抗弯抗剪v焊件热影响区抗拉、抗压和抗弯u, 51、hax焊件热影响区抗剪v, hax6061T4所有905514080T6所有200115100606063T5所有90556035T6所有1508580456063AT51013575754510125707040T610160909050101508585505083O/F所有9055210120H112所有9055170953003H2441006020103004H344145853520H363160954020(6) 铝合金结构普通螺栓和铆钉连接的强度设计值:GB 50429-2007“铝合金结构设计规范”表4.3.5-1 普通螺栓连接的强度设计值(N/mm2)螺栓的材料、性能等级和52、构件铝合金牌号普通螺栓铝合金不锈钢钢抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉bt抗剪bv承压bc普通螺栓铝合金2B111701602A90150145不锈钢A2-50、A4-50200190A2-70、A4-70280265钢4.6、4.8级170140构件6061-T42102102106061-T63053053056063-T51851851856063-T62402402406063A-T52202202206063A-T62552552555083-O/F/H112315315315表4.3.5-2 铆钉连接的强度设计值(N/mm2)铝合金铆钉牌号及构件铝合金牌号铝合金铆53、钉抗剪 rv承压 rc铆钉5B05-HX8902A01-T41102A10-T4135构件6061-T42106061-T63056063-T51856063-T62406063A-T52206063A-T62555083-O/F/H112315(二)钢型材本工程选用国产优质钢型材。1.钢型材特点:(1)有足够的强度,能满足建筑结构的要求。(2)可以用弯曲装置进行冷弯加工,制造弯弧型材。(3)阻燃性能好。(4)良好的导电性能,幕墙、天窗跟建筑物专门的地线连接后可作为避雷设施。2.工程用钢材应符合下列标准的规定(1)普通碳素结构钢技术条件GB/T700-2006(2)优质碳素结构钢钢号和一般技术54、文件GB/T699-1999(3)普通碳素结构钢和低合金结构钢薄钢板技术条件GB/T32742007 (4)合金结构钢技术条件GB/T3077-1999(5)普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板技术GB3274-2007(6)工程用所有钢件必须作防腐处理,采用热浸方法施工加镀锌保护层。(7)对于焊接后的钢件要除净焊渣并涂防锈涂层,进行保护。3.工程用钢材技术参数(1) 弹性模量: (2) 钢材的比重: (3) 线膨胀系数: (4) 材料的泊松比: (5) 剪切模量: (6) 钢材的强度设计值(N/mm2)钢材牌号壁厚或直径d(mm)抗拉、抗压和抗弯抗剪v端面承压(刨平顶紧)Q235Bt 16m55、m21512532516t 4020512040t 60mm200115Q345B t 16mm31018040016t 35mm295 17035t 50mm265155(7) 焊接的强度设计值:(N/mm2)焊接方法和焊条型号构件钢材对接焊缝角焊缝钢号厚度或直径d(mm)受压受拉和受弯受剪wv受拉、受压和受剪一级二级三级自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊Q235d 1616d 4040d 60215205200215205200185175170125120115160160160自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊Q3451616d 3535d 50310295265310295256、65265250225180170155200200200自动焊、半自动焊和E55型焊条手工焊Q390 1616d 3535d 50350335315350335315300285270205180180220220220(三)玻璃玻璃种类及配置: 玻璃的具体配置见第一章“幕墙系统描述和主要装饰项目描述”。(四)铝单板(3003-H24)本工程外墙铝板、防水铝板、封修铝板均选用优质铝合金单板,表面做氟碳喷涂(室外四涂、室内三涂)防腐处理。(五)硅酮结构胶和耐候密封胶本工程选用中性硅酮结构胶及耐候密封胶,其产品特性如下:1.硅酮耐候胶(1)单组份,室温、中性固化、使用方便。(2)卓越的耐候性,数57、十年的使用寿命。紫外线、臭氧、雨水、冰雹、极端高低温(-50度至+100度)都不会对其造成不良影响。(3)良好的附着力,无须打底,凝固后对大多数建材都能产生强大的粘着性。(4)中低模数,具有极佳的拉伸压缩恢复力。凝固后的密封剂在-50至150之间保持良好的弹性。(5)与硅酮系列结构胶、中性胶都具有良好的相容性。2.双组份中性硅酮结构胶(1)双组份、中性、室测固化、高性能的建筑结构用硅酮密封胶。固化后应具有耐寒、耐热、无腐蚀的弹性体。(2)应具有耐臭氧、耐紫外线等超群的耐气候性能。(3)具有良好的粘结性,在通常的条件下无须底涂。固化后对多数建材,如玻璃、铝材、和钢材等表面均具有强大的粘接力。(458、)应与硅酮系列结构胶、耐候胶与中性胶,均具有较好的相容性。(5)产品抗接缝位移能力为25%。(六)密封胶条密封用胶条为挤出成型。本工程选用硅橡胶条。(七)附件1.所有螺栓、螺母、螺丝、垫圈等,选用304级(室内非潮湿环境)、316级(室外潮湿环境)不锈钢件。且采用的不锈钢件应符合下列标准的规定:不锈钢棒GB/T1220-2007;不锈钢冷轧钢板GB/T3280-2007;不锈钢热轧钢板GB4237-2007;所有不同金属接触处均以绝缘衬垫隔离,防止电位差腐蚀。所采用的螺栓、螺丝等(1) 不锈钢螺栓、螺丝等的强度设计值(N/mm2)类别组别性能等级b抗拉s抗剪vA(奥氏体)A1、 A2A3、A459、A5505002301757070032024580800370280C(马氏体)C150500230175707003202451001000460350C380800370280C45050023017570700320245F(铁素体)F14545021016060600275210(2) 钢制螺栓连接的强度设计值(N/mm2)螺栓的性能等级、锚栓和构件钢材的牌号普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓C级螺栓A级、B级螺栓抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉bt抗剪bv承压bc抗拉at抗拉bt抗剪bv承压bc普通螺栓4.6级4.8级1701405.6级2102101908.8级400320锚栓Q23560、钢140Q245钢180承压型连接高强度螺栓8.8级40025010.9级500310构件Q235钢305405470Q345钢385510590Q390钢400530615(3) 不锈钢螺钉国标代号标称直径(mm)最小直径(mm)螺纹根面积(mm2)许用剪力(kN)许用拉力(kN)满足螺丝承载力的材料最小厚度 (mm)6063-T5 6063-T6ST3.53.512.535.031.051.765.33.9ST4.24.173.199.001.672.917.35.2ST4.84.833.539.812.053.567.35.3ST5.55.494.1913.812.895.028.96.61、5ST6.36.354.7918.063.796.5610.07.2ST8.57.946.2130.266.3510.9913.89.3ST9.09.537.5845.109.4516.3816.811.2(4) 螺栓、螺丝的有效面积关于螺栓、螺丝计算的基本公式来自(GB/T 196-1981)螺栓、螺丝的有效面积: (GB/T 16823.1-1997)螺栓等级公称直径d(mm)粗牙螺距Pr(mm)公称面积As(mm2)有效面积At(mm2)M440.712.68.78M550.819.614.2M661.028.320.1M881.2550.336.6M10101.578.558.0M12121.75113.184.3(M14)142.0153.9115.4M16162.0201.1156.7(M18)182.5254.5192.5M20202.5314.2244.8M24243.0452.4352.5M30303.5706.9560.6M36364.01018.0816.7M39394.01195.0975.8(八)其它标准紧固件均采用奥氏体不锈钢产品。