幕墻(Curtain Wall)早在150年前(19世紀(jì)中葉)就已在建筑工程中使用,由于受當(dāng)時(shí)材料和加工工藝的局限,幕墻達(dá)不到絕對(duì)水密性氣密性、抵抗各種自然外力的侵襲(如風(fēng)、地震、氣溫)、熱物理因素(熱輻射結(jié)露)以及隔音防火等要求,一直得不到很好的發(fā)展及推廣。
我國建筑幕墻行業(yè)從1983年開始起步,三十年來建筑材料及加工工藝的迅速發(fā)展,各種類型的建筑材料研制成功,如各種密封膠的發(fā)明及其它、防火填充材料的出現(xiàn),很好地解決了建筑外圍對(duì)幕墻的指標(biāo)要求,并逐漸成為當(dāng)代外墻建筑裝飾新潮流。
今天,幕墻不僅廣泛用于各種建筑物的外墻,還應(yīng)用于各種功能的建筑內(nèi)墻,如通信機(jī)房、電視演播室、航空港(機(jī)場)、大車站、體育館、博物館、文化中心、大酒店、大型商場等。
面對(duì)幕墻新工藝層出不窮,新材料琳瑯滿目,為了幫助行業(yè)讀者,建立系統(tǒng)的、綜合的“幕墻結(jié)構(gòu)”知識(shí)體系,中國幕墻網(wǎng)特別制作“幕墻結(jié)構(gòu)分類及特點(diǎn)”大百科欄目。
全玻幕墻是一種全透明、全視野的玻璃幕墻,利用玻璃的,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),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(duì)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)
1.2.點(diǎn)接駁式全玻幕墻每一分格玻璃用點(diǎn)接駁鋼件以點(diǎn)連接形式固定,其所承受的各種荷載和作用(風(fēng)荷載地震作用溫度作用等)通過點(diǎn)接駁鋼件、傳遞到受力支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng),再由中間受力支撐結(jié)構(gòu)體系傳遞給主體結(jié)構(gòu);點(diǎn)接駁鋼件采用球狀(可自由轉(zhuǎn)動(dòng)),且球狀鉸接螺栓的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與玻璃重心是一致的,可以消除由于外力(風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用等)引起的玻璃位移。點(diǎn)接駁鋼爪有“H”形和“X”形等幾種形式。支承玻璃的受力支承結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可以是玻璃肋也可以是不銹鋼拉桿拉索混合結(jié)構(gòu)。因此點(diǎn)接駁全幕墻可分為玻璃肋點(diǎn)接駁全玻幕墻、鋼桁架點(diǎn)接駁全玻幕墻、拉索式點(diǎn)接駁全玻幕墻、混合結(jié)構(gòu)形式點(diǎn)接駁全幕玻墻。
2.座立式全玻幕墻“座裝式”的玻璃重量由底部玻璃槽承擔(dān),“座裝式”與“吊掛式”的全玻璃幕墻完成后外觀上沒有區(qū)別。
2.框架式(元件式)幕墻框架式(元件式,構(gòu)件幕墻的豎框(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??蚣苁?元件式)幕墻主要特點(diǎn)
(1)施工手段靈活,工藝較為成熟,經(jīng)過較多工程實(shí)踐檢驗(yàn),是目前采用較多的幕墻結(jié)構(gòu)形式。
(3)采用密封膠接逢處理,水密性、氣密性好,具有較好的、隔聲降噪能力,具有一定的抗層間位移能力。
(6)密封膠施工要求嚴(yán)格,前期清洗、過程對(duì)工人素質(zhì)要求高;安裝打膠控制點(diǎn)多,工序多,要求工程管理質(zhì)量高。
3.單元式幕墻是由許多獨(dú)立的單元組合而成,每個(gè)獨(dú)立單元組件內(nèi)部所有板塊安裝、板塊間接縫密封均在工廠內(nèi)加工組裝完成,分類編號(hào)按工程安裝順序運(yùn)往工地吊裝,安裝可與主體結(jié)構(gòu)施工同步進(jìn)行(相差5-6個(gè)樓層即可)。通常每個(gè)單元組件為一個(gè)樓層高(或二、三個(gè)樓層高)、一個(gè)分格寬,單元與單元之間采用陰陽鑲嵌的結(jié)構(gòu)形式,即單元組件的左右豎框、上下橫框都是和相鄰單元組件對(duì)插,通過對(duì)插形成組合桿,從而形成單元組件間接逢。單元組件的豎框直接固定在主體結(jié)構(gòu)上,所承受的荷載是由單元組件的豎框直接傳遞到主體結(jié)構(gòu)。其主要特點(diǎn)為:
(1)幕墻單元工廠內(nèi)加工制作易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),降低人工費(fèi)用,控制單元質(zhì)量;大量的加工制做、準(zhǔn)備工作在工廠內(nèi)完成,從而縮短幕墻現(xiàn)場施工周期和工程施工周期,為業(yè)主帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
(2)單元與單元之間陰陽鑲嵌連接,適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)位移能力強(qiáng),能有效吸收地震作用、溫度變化、層間位移,單元式幕墻較適用于超高層建筑和純。
(3)接逢處多使用膠條密封,不使用(是目前國內(nèi)外幕墻技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)),不受天氣對(duì)打膠的影響,工期易控制。
(4)由于單元式幕墻主要在室內(nèi)施工安裝,主體結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力較差,不適用于有窗間墻的主體結(jié)構(gòu)。
(5)要求有嚴(yán)格的施工組織管理,施工時(shí)有嚴(yán)格的施工順序,必須按對(duì)插的次序進(jìn)行安 裝。對(duì)主體施工用垂直運(yùn)輸設(shè)備等施工機(jī)械的安放位置有嚴(yán)格限制,否則將影響整個(gè)工程的安裝。
4.半單元式幕墻是先在主體結(jié)構(gòu)上安裝豎框或豎框與橫梁組成的框架,豎框和相鄰豎框?qū)Σ?,通過對(duì)插形成組合桿。單元組件(裝)再固定在豎框或橫梁上。一般有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是豎框先安裝在主體結(jié)構(gòu)上,豎料上裝有掛接板塊的裝置,橫梁與面板材料組成單元板塊,板塊掛接豎料上。豎向接縫在豎框上,橫向采用上下單元板塊對(duì)插接縫,進(jìn)行接縫處理,形成整片幕墻。另一種是豎框與橫梁組成框架,固定于主體結(jié)構(gòu)上,面板組成獨(dú)立的小板塊,掛接于框架上。豎向接縫在豎框上,橫向接縫在橫梁上,并進(jìn)行接縫處理,形成整片幕墻。
(1)豎框采用對(duì)插形式,變位適應(yīng)能力強(qiáng),具有較強(qiáng)的層間位移調(diào)節(jié)能力,抗震性能好。
(2)豎框通過對(duì)插形成接逢,對(duì)地震作用、溫度變化等引起的變形適應(yīng)能力好,且位移時(shí)噪聲小。
(4)現(xiàn)場施工周期短,接逢處多使用膠條密封,一般不使用耐候膠(是目前國內(nèi)外幕墻技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)),不受天氣對(duì)打膠的影響,易縮短施工周期。
5.雙層呼吸式幕墻:功能要點(diǎn)――智能化、節(jié)能:雙層幕墻導(dǎo)熱遮陽特性,可以明顯減少樓宇內(nèi)的能量消耗。通過被動(dòng)使用光能,冬季通過雙層幕墻的熱量損失可減少30%,夏季通過夜間散熱,可使用戶減少使用空調(diào),從而減少能量的損耗。如果夜間散熱和使用正確,還可以保持室內(nèi)溫度低于室外。
通風(fēng)、防塵:自然通風(fēng),即使天氣惡劣,也一樣可以開窗換氣。減少空調(diào)綜合癥的發(fā)生,提高人們的生活質(zhì)素和工作效率。
隔音:研究檢測(cè),對(duì)隔音效果影響最大的是通風(fēng)口的開口位置。即使窗戶開放,雙層幕墻仍可達(dá)到單層幕墻窗戶關(guān)閉時(shí)的隔音效果。不僅隔斷室外噪音,而且也隔斷房間之間和樓層之間的噪音。
換氣過程―――夏季,出風(fēng)口開啟,依據(jù)熱壓原理(),冷氣會(huì)從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入雙層幕墻的空氣緩沖層;進(jìn)行熱交換后,熱空氣從出風(fēng)口排出。若內(nèi)層幕墻開啟,也可將室內(nèi)頂部的熱空氣同時(shí)排出。冬季,出風(fēng)口關(guān)閉,空氣緩沖層在溫室層的作用下,緩沖層溫度會(huì)高于室外,從而也提高內(nèi)層幕墻外,這樣會(huì)大大降低室內(nèi)。
銷釘式結(jié)構(gòu):此結(jié)構(gòu)屬石材干掛技術(shù)第一代產(chǎn)品,是在石板的上下端面鉆孔,采用托板與銷釘固定。此結(jié)構(gòu)簡九游體育官方網(wǎng)站便,但板面為局部受力,易產(chǎn)生擠壓應(yīng)力,板塊抗變形能力不好,且板塊破損后不宜更換,適用于。
半圓槽結(jié)構(gòu):此結(jié)構(gòu)屬石材干掛技術(shù)第二代產(chǎn)品,是指在石板的上下端面銑成半圓槽口,采用托板及半圓勾板固定,此結(jié)構(gòu)受力較銷釘合理,較易吸收變形,考慮到問題,一般多用不銹鋼勾板,但板塊破損后不宜更換,適用于低層建筑。
通長槽固定方式:此結(jié)構(gòu)是在石板上下端面開設(shè)通長槽口,采用鋁合金通長勾板固定,其特點(diǎn)是受力合理,可靠性高,板塊抗變形能力強(qiáng),且板塊破損后可實(shí)現(xiàn)更換要求,適用于高層建筑。
背栓式結(jié)構(gòu):此結(jié)構(gòu)屬石材干掛技術(shù)第三代產(chǎn)品,是目前世界上較先進(jìn)技術(shù),在國內(nèi),只有我公司有此技術(shù)、加工和施工技術(shù)及進(jìn)口專用加工設(shè)備,是國內(nèi)石材幕墻技術(shù)發(fā)展的方向,其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)石材的無加工,石材背面采用不銹鋼脹栓連接,連接強(qiáng)度高,節(jié)省強(qiáng)度值約30%左右,板塊抗變形能力強(qiáng),且板塊破損后可實(shí)現(xiàn)更換要求,適用于高層建筑,我公司在上海浦東國際金融大廈首次采用此種技術(shù)。
鋁單板幕墻采用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋁合金板材,其常用厚度為1.5、2.0、2.5、3.0MM,型號(hào)為3003,狀態(tài)為H24。其構(gòu)造主要由面板、加強(qiáng)筋角碼組成。角碼可直接由面板折彎沖壓成型,也可在面板的小邊上鉚裝角碼成型。加強(qiáng)筋與板面后的電焊螺釘(螺釘是直接焊在板面背面的)連接,使之成為一個(gè)牢固的整體,極大增強(qiáng)了鋁單板幕墻的強(qiáng)度與,保證了長期使用中的平整度及抗風(fēng)抗震能力。如果需要隔音保溫,可在鋁板內(nèi)側(cè)安裝高效的隔音保溫材料。
幕墻最初起源于德國著名的屋頂瓦制造商Von Mueller Dachprodukte GmbH & Co. KG,這里我們簡稱Von Mueller,他們的工程師Thomas Herzog教授于1980年代設(shè)想將屋頂瓦應(yīng)用到墻面,最終根據(jù)陶瓦的掛接方式,發(fā)明了用于外墻的干掛體系和幕墻陶土板。為了把這套系統(tǒng)推向市場,Von Mueller在格爾利茨(Goerlitz)成立了一個(gè)專門生產(chǎn)陶土板的工廠---阿格通(ArGeTon)。1985年第一個(gè)陶土板項(xiàng)目在德國慕尼黑落成。在隨后的幾年中,阿格通公司逐漸完善陶土板掛接方式,由最初的木結(jié)構(gòu)最終完善到現(xiàn)在的兩大鋁結(jié)構(gòu)幕墻系統(tǒng)(有橫龍骨系統(tǒng)和無橫龍骨系統(tǒng),見后面的介紹)。2005年Von Mueller公司和Wienerberger Gruppe結(jié)成了戰(zhàn)略聯(lián)盟,成為全球最大的陶土磚生產(chǎn)商。
千思板牌板材是一種建筑幕墻用高壓熱固化纖維板,其是由普通型或阻燃型高壓熱固化木纖維(HPL)芯板與一或兩個(gè)裝飾面層在高溫高壓條件下固化粘結(jié)形成的板材?!扒及濉笔沁@種板材的一個(gè)國際知名品牌。千思板牌板材是一種漂亮的、多功能的室外、室內(nèi)用建材。具有眾多優(yōu)異特點(diǎn)的千思板牌板材品質(zhì)高、無公害、清潔、安全、舒適,為人類環(huán)境創(chuàng)造了溫和的生活空間。
陶瓷板是一種由高嶺土黏土和其它無機(jī)非金屬材料,經(jīng)成形、經(jīng)1200度高溫煅燒等生產(chǎn)工藝制成的板狀制品,幕墻面板應(yīng)用陶瓷板。
光電幕墻,即粘貼在玻璃上,鑲嵌于兩片玻璃之間,通過電池可將光能轉(zhuǎn)化成電能。這就是--太陽能光電幕墻。它是用光電池、光電板技術(shù),把太陽光轉(zhuǎn)化為電能,它關(guān)鍵的技術(shù)是太陽能光電池技術(shù)。太陽能光電池是利用太陽光的光子能量,使得被照射的電解液或者半導(dǎo)體材料的電子移動(dòng),從而產(chǎn)生電壓,這稱為光電效應(yīng)。
13.智能幕墻智能玻璃幕墻廣義上包括玻璃幕墻、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)。其技術(shù)核心是一種有別于傳統(tǒng)幕墻的特殊幕墻一一。
去年,全球竣工的200米上的幕墻建筑共有144座,總量再創(chuàng)新高!而中國占據(jù)了53%,超過一半,僅深圳一個(gè)城市,就超過美國全國的竣工量!同時(shí),據(jù)可靠統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,今年全球的超高層幕墻建筑竣工數(shù)量還會(huì)大幅提升,仍然是中國占比最多。
30余年來,伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,我國建筑幕墻行業(yè)實(shí)現(xiàn)了從無到有、從外資一統(tǒng)天下到國內(nèi)企業(yè)主導(dǎo)、從模仿引進(jìn)到自主創(chuàng)新的跨越式發(fā)展,到 21世紀(jì)初我國已經(jīng)發(fā)展成為幕墻行業(yè)世界第一生產(chǎn)大國和使用大國。
在中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)門窗幕墻委員會(huì)開展的建筑門窗幕墻行業(yè)數(shù)據(jù)大調(diào)查中收集、整理的行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2017年我國建筑門窗幕墻的市場總值達(dá)到6000億元,不論是從市場體量及竣工面積來看,目前我國已經(jīng)成為全球最大的幕墻門窗市場,建筑幕墻門窗的需求量占全球需求總量2/3以上,其中玻璃幕墻占到全部幕墻的60%以上。其他高科技含量類幕墻產(chǎn)品(智能幕墻、膜結(jié)構(gòu)幕墻等)占比較小,尚不足4%。
在未來,幕墻類型和工藝與科技的結(jié)合,全力響應(yīng)全球節(jié)能減排的號(hào)召,智能型幕墻,如太陽能光伏幕墻、通風(fēng)道呼吸幕墻、感應(yīng)風(fēng)雨智能幕墻等,將展示出建筑的獨(dú)特魅力。
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