幕墻設計總說明

1、襄陽華中科技大學先進制造工程研究院樓1#樓外幕墻裝飾工程設計說明一.工程概況二.設計依據(jù)介紹三.設計構思四.設計原則五.系統(tǒng)構造設計說明六.主要材料說明七.設計性能指標八.幕墻質量的設計保證措施九.設計方案的安全性、實用可行性、經(jīng)濟性、美觀性、維修方便性說明一、工程概況工程名稱：湖北文理學院科技園建設項目工程地點：襄陽市東津新區(qū)建設單位：襄陽華中科技大學先進制造工程研究院層層高5.1米工程性質：科研辦公及中試車間。本工程地上建筑層數(shù)為15層，建筑高度為59.5m,一層層高4.2米，三層十三層層高為3.9米，十三層以上部分樓層層高為米;本工程外幕墻方案深化設計主要包括明框玻璃幕墻、鋁單板裝飾幕墻

2、、輕鋼結構鋁單板雨棚、玻璃地彈門等。二、設計依據(jù)介紹2.1 設計依據(jù)項目法人提供的建筑施工圖、結構施工圖、效果圖等。業(yè)主和招標單位為招標文件所發(fā)的設計答疑資料業(yè)主、設計院和招標單位為這次招標所發(fā)的其它文件和通知2.2 基礎荷載資料：襄陽地區(qū)的基本風壓值：0.45KN/R（按50年一遇）地區(qū)粗糙類別：C類設計地震烈度：7度、,2基本雪壓：0.4KN/m建筑物的耐火等級：二級2.3 .主要設計標準、規(guī)范JGJ102-2003DGJ08-56-2012玻璃幕墻工程技術規(guī)范建筑幕墻工程技術規(guī)范3.8金屬與鋁板幕墻工程技術規(guī)范建筑玻璃應用技術規(guī)程建筑結構荷載規(guī)范JGJ133-2001JGJ113-200

3、9GB50009-2012鋼結構設計規(guī)范建筑幕墻鋼結構設計規(guī)范高層民用建筑設計防火規(guī)范建筑抗震設計規(guī)范建筑設計防火規(guī)范建筑物防雷設計規(guī)范冷彎薄壁型鋼結構技術規(guī)范鋼結構焊接規(guī)范變形鋁及鋁合金化學成份建筑用隔熱鋁合金型材建筑用鋁型材、鋁板氟碳涂層鋁合金建筑型材第1部分基材GB50017-2003GB/T21086-2007GB50017-2003GB50045-95（2005年版）GB50011-2010GB50016-2006GB50057-2010GB50018-2002GB50661-2011GB/T3190-2008JG175-2011JG/T133-2000GB5237.1-2008干掛

4、飾面石材及其金屬掛件鋁幕墻板、板基鋁幕墻板、氟碳噴漆鋁單板建筑幕墻用鋁塑復合板天然板石天然花崗石荒料鋁合金建筑型材第5部分氟碳漆噴涂型材GB5237.5-2008鋁合金建筑型材第6部分隔熱型材GB5237.6-2012JC830,1、2-2005YS/T429.1-2000YS/T429.2-2000GB/T17748-2008GB/T18600-2009JC/T204-2011天然花崗石建筑板材鍍膜玻璃鍍膜玻璃平板玻璃建筑用安全玻璃第3部分：建筑用安全玻璃第2部分：中空玻璃幕墻玻璃接縫用密封膠干掛石材幕墻用環(huán)氧膠粘劑建筑用硅酮結構密封膠建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品建筑裝飾用天然石材防護劑聚硫建

5、筑密封膠絕熱用巖棉、礦棉及其制品石材用建筑密封膠中空玻璃用彈性密封膠中空玻璃用丁基熱熔密封膠封閉型沉頭抽芯鐘釘封閉型平圓頭抽芯鐘釘緊固件螺栓和螺釘通孔緊固件公差螺栓、螺釘、螺柱和螺母GB/T3103.1-2002GB/T18601-2009第1部分：陽光控制鍍膜玻璃GB/T18915.1-2002第2部分：低輻射鍍膜玻璃GB/T18915.2-2002GB11614-2009夾層玻璃GB15763.3-2009鋼化玻璃GB15763.2-2005GB/T11944-2002JC/T882-2001JC887-2001GB16776-2005GB/T19686-2005JC/T973-2005J

6、C/T483-2006GB/T11835-2007JC/T883-2001JC/T486-2001JC/T914-2003GB/T12616-2004GB/T12615-2004GB/T5277-1985GB/T3098.15-2000螺柱GB/T3098.6-2000GB/T3098.19-2004GB/T3098.2-2000GB/T3098.4-2000GB/T3098.1-2010GB/T3098.5-2000GB/T3099.2-2004GB/T16823.1-1997GB/T818-2000JGJ/T139-2001GB/T18091-2000GB50205-2001緊固件機械性能

7、不銹鋼螺母緊固件機械性能不銹鋼螺栓、螺釘、緊固件機械性能抽芯鐘釘緊固件機械性能螺母、粗牙螺紋緊固件機械性能螺母、細牙螺紋緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱緊固件機械性能自攻螺釘緊固件術語盲鐘釘螺紋緊固件應力截面積和承載面積十字梢盤頭螺釘玻璃幕墻工程質量檢驗標準玻璃幕墻光學性能鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范建筑幕墻氣密、水密、抗風壓性能檢測方法GB/T15227-2007建筑幕墻抗震性能振動臺試驗方法GB/T18575-2001建筑幕墻平面內變形性能檢測方法GB/T18250-2000建筑裝飾裝修工程質量驗收規(guī)范GB50210-2001三、設計構思3.1 .本建筑的整體外觀設計構思在不改變原建筑結構，充

8、分理解原建筑外觀設計的基礎上，運用玻璃幕墻，鋁板裝飾等元素，表現(xiàn)出建筑的莊重和諧、簡潔大氣的氣質，充分體現(xiàn)出建筑的厚重感、現(xiàn)代感。3.2 我們在充分理解及把握原設計理念的基礎上，遵循現(xiàn)代美觀、簡潔大氣、莊重典雅、和諧統(tǒng)一、經(jīng)濟實用的總體原則，合理運用玻璃、鋁板等現(xiàn)代建筑材料，在立面劃分、層次關系、色彩搭配、虛實結合以及材料做法、幕墻形式等方面進行仔細推敲對比后做了些取舍及調整和細化，具體如下：總之，外裝飾幕墻工程是建筑個性給人最直接的沖擊和表現(xiàn)，是建筑風格、藝術特色實現(xiàn)的重要組成部分，在設計風格上，我司遵循原有的建筑設計理念，符合了原有的建筑設計的要求，外表莊重大氣、和諧統(tǒng)一、虛實結合，通過材

9、質的不同特性及各細部的仔細推敲，以建筑特色來表達以人為本之精神。四、設計原則在確定了上述設計構思的前提下，我司對整個幕墻工程從外觀設計、功能設計到結構設計均遵循如下四條設計原則：4.1. 安全可靠原則：本工程作為人流量較大的建筑，安全可靠性將是首要考慮的因素。我司提供的幕墻設計方案，均充分考慮了風荷載、雪荷載、溫度應力、地震作用等對幕墻的影響，同時充分考慮到主體結構位移的影響，具有良好的應變能力。在玻璃選擇中，充分考慮玻璃的強度和安全性，玻璃采用了鋼化安全措施。針對本工程隱框玻璃構造等設計重點部位，我司均已采取了相應的安全措施，確保幕墻使用的安全可靠。4.2. 造型美觀原則作為人員較多的學校建

10、筑，需要通透、明亮、流暢，內外交融是其自然要求。因此，幕墻已經(jīng)具備很高的可供觀賞性。不僅要求造型美觀，而且能展示出其美觀的要素。為充分體現(xiàn)該建筑多功能綜合性的建筑的特點，外墻設計要突出虛實結合、豐富多變、大方大氣、通透性和時代感。幕墻面板以玻璃、石材、鋁板有效相結合，體現(xiàn)出大型建筑立面的豐富感和韻律感。為了更好地協(xié)調這種建筑的豐富和韻律，幕墻設計時立面盡可能使各種線條整齊，從而使幕墻立面更統(tǒng)一。五、系統(tǒng)構造設計說明5.1. 框玻璃幕墻系統(tǒng)：我司根據(jù)以往工程經(jīng)驗，結合本工程實際，經(jīng)過精挑細選，我司特選用常規(guī)的明框玻璃幕墻系統(tǒng)，幕墻立柱采用60*100*4鋼管外氟碳噴涂，明框橫梁采用60*60*4

11、鋼管外氟碳噴涂。5.3. 鋁板幕墻系統(tǒng)：本工程玻璃幕墻外鋁板裝飾，鋁板裝飾連接構造為技術成熟的常規(guī)鋼骨架連接，面板采用2.5mn#單層鋁板。鋁板幕墻制作簡單、結構安全、防水密封良好。滿足建筑外觀設計要求。5.5. 玻璃雨蓬系統(tǒng)：在入口處雨蓬采用了鋁板雨蓬，這樣設計使入口處簡潔明亮，輕盈通透，滿足了建筑的美觀和功能的要求。面板采用2.5mm厚鋁單板。主提骨架250*150*8鍍鋅鋼龍骨，次龍骨采用L40*4鍍鋅角鋼及40*40*4鍍鋅鋼管，鋁板雨棚鋼結構與主體結構固接。結構安全可靠。外型輕巧美觀，富有現(xiàn)代感。六、主要材料說明1 .玻璃：玻璃推薦采用國產優(yōu)質產品。材料清單如下：1) .明框玻璃幕墻

12、采用：6(L0W-E)+12A+敬鋼化中空玻璃；2),地彈簧門采用：6(LOW-E)+12A+畋鋼化中空玻璃；3 .金屬面板：本工程金屬面板所采用2.5m得單層鋁板，鋁單板裝飾面氟碳噴涂，涂膜平均厚度A40m7 .一般鋼材：1)鋼材采用國產優(yōu)質Q235BI岡，應符合現(xiàn)行相關國家標準的有關規(guī)定。2)保溫材料：本工程建筑外墻保溫由其他承包商承做。3)防火材料：采用1.5厚鍍鋅鋼板承托100厚防火巖棉作防火材料，具耐火極限可達2小時以上。七、設計性能指標幕墻的物理性能等級是依據(jù)建筑物所在的地區(qū)的地理、氣候條件、建筑物高度、體型、環(huán)境以及建筑物的重要性等，并結合招標文件中的具體規(guī)定而選定的，其分級標準

13、嚴格按照國家標準建筑幕墻GB/T21086-200用內容劃分。物理性能包括下列內容：抗風壓性能、水密性能、氣密性能、平面內變形性能、空氣聲隔聲性能、耐撞擊性能、光學性能、熱工性能等。7.1 抗風壓性能根據(jù)建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2012計算風壓標準值，從而確定建筑幕墻的抗風壓性能分級指標值P3,按照建筑幕墻GB/T21086-2007第7.1.1 條的規(guī)定，建筑幕墻的抗風壓性能分級標準如下表所示建筑幕墻抗風壓性能分級表分級代號123456789分1.01.52.02.53.03.54.04.5級指標值<P3<<P3c<P3c<P3<<P3<

14、;<P3c<P3c<P3<P3P3(kPa)1.52.02.53.03.54.04.55.0>5.0注1:注2:9級時需同時標注P3測試值。如：屬9級（5.5kPa）分級指標值P3為正、負風壓測試值絕對值的較小值。P3為建筑幕墻抗風壓性能分級指標，其取值不小于WK且不小于1.0kPa,在P3作用下，幕墻的支承體系和面板的相對撓度和絕對撓度不大于下表的要求。支承結構類型相對撓度（L跨度）絕對撓度（mm構件式玻璃帚墻/單元式幕墻鋁合金型材L/18020(30)a鋼型材L/25020(30)b玻璃面板短邊距/60一石材幕墻鋁合金型材L/180一金屬板幕墻/人造鋼型材L/

15、250一板幕墻點支承玻璃幕墻鋼結構L/250一索桿結構L/200一玻璃面板長邊孔距/60一全玻幕墻玻璃肋L/200一玻璃面板跨距/60一a,b:括號內數(shù)據(jù)適用于跨距超過4500mm勺建筑幕墻產品。根據(jù)風荷載標準值可確定本工程建筑幕墻抗風壓性能分級指標，并確定相應的抗風壓性能等級：墻角區(qū)（最不利因素）的最大風荷載標準值為1.526KN/m2，該值對應的抗風壓變形性能等級為2級；7.2 氣密性能本建筑幕墻氣密性能等級設計為2級。建筑幕墻的氣密性能以在標準狀態(tài)下，壓力差為10Pa的空氣滲透量q為分級依據(jù)，按照建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.3條的規(guī)定，建筑幕墻的氣密性能分級標準如下面的

16、兩個表所示建筑幕墻開啟部分氣密性能分級分級代號1234分級指標值4.0>qL>2.5>qL>1.5>qL>qL<0.5qL(m3/mh)2.51.50.5建筑幕墻整體氣密性能分級z分級代號1234分級指標值qA(m3/m2h)4.0>qA>2.02.0>qA>1.21.2>qA>0.5qAW0.5建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.3條規(guī)定了建筑幕墻氣密性能設計值P(Pa)分<700<1000P<1500P<20002000可開啟部分250<P<350350<P&l

17、t;500500<AP<700700<AP<1000PA1000注：5級時需同時標注固定部分和開啟部分P的測試值結構類型指標的一般規(guī)定，如下表所示地區(qū)分類建筑層數(shù)、高度氣密性能分級氣密性能指標小于開啟部分qL(m3/mh)幕墻整體qA(m3/m2h)夏熱冬暖地區(qū)10層以下22.52.010層及以上31.51.2其他地區(qū)7層以下22.52.07層及以上31.51.2本項目所在地屬于其他地區(qū)，建筑層數(shù)為3層，本建筑幕墻的氣密性能等級設計為2級，符合上表的一般要求。7.3 水密性能按照建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.2條的規(guī)定，建筑幕墻的水密性能分級標準如下表所

18、示。建筑幕墻水密性能分級分級代號12345分級指標固定部500<AP700<P1000<1500<PA按照建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.2條的規(guī)定，水密性能指標計算如下：P=1000wzisWo式中：P水密性能指標（Pa）;wz風壓高度變化系數(shù)，取1.3164;s體型系數(shù)，可取1.2;Wo基本風壓（kN/m2）,取0.45。由建筑氣候區(qū)劃標準GB50178可查本工程所在地區(qū)，為非臺風多發(fā)地區(qū)，故按75%X值。經(jīng)計算得出，P=533Pa,按規(guī)范要求固定部分不低于700Pa,所以本建筑幕墻水密性能等級為2級。7.4 平面內變形性能建筑幕墻平面內變形性能，非抗

19、震設計時，應按主體結構彈性層間位移角限值進行設計；抗震設計時，應按主體結構彈性層間位移角限值的3倍進行設計。主體結構樓層最大彈性層間位移角如下表所示。主體結構樓層最大彈性層間位移角建筑高度H（m）H<150150VH<250H>250鋼筋混凝土結構框架1/550一一板柱-男力墻1/800一一框架-男力墻、框架-核心筒1/800線性插值一筒中筒1/1000線性插值1/500男加ft1/1000線性插值一框支層1/1000一一多、高層結構1/300注：1)表中彈性層間位移角=A/h,為最大彈性層間位移量，h為層高2)線性插值系指建筑高度在150m-250m間，層間位移角取1/80

20、0(1/1000)與1/500線性插值。按照建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.6條的規(guī)定，建筑幕墻的平面內變形性能分級標準如下表所示。指標值丫1/300w丫<1/200w丫<1/150w丫<1/1001/100注：表中分級指標為建筑幕墻層間位移角本項目幕墻系統(tǒng)的連接件均采用三維六自由度可調節(jié)機構，使幕墻具有良好的抗變形能力。本建筑為鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，并采用抗震設計,建筑幕墻的層間位移角設計值為1/183,其平面內變形性能為3級。7.5 隔聲性能建筑幕墻的空氣聲隔聲性能以計權隔聲量作為分級指標，按照建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.5條的規(guī)定，

21、空氣聲隔聲性能分級標準如下表所示：建筑幕墻空氣聲隔聲性能分級分級代號12345分級指標值(db)25<RW：3030<RW：3535<RW：4040<RW：45RW>45注：5級時需同時標注RW勺測試值。本工程幕墻玻璃選用6+12A+6LOW-政鋼化中空玻璃，中空玻璃對隔聲具H為分級指標，以不使幕墻發(fā)生損傷為依據(jù)，按照建筑幕墻建筑幕墻平面內變形性能分級分級代號12345分級丫1/3001/2001/150丫>有良好的性能。本工程建筑幕墻隔聲性能達到3級要求，即40>R痔35dB.7.6 耐撞擊性能本工程幕墻的耐撞擊性能可達到1/1級。建筑幕墻的耐撞擊性

22、能以撞擊物體的撞擊能量E和撞擊物體的降落高度分級指標1234室內側撞擊能量E(Nm)700900900降落高度H(mm)150020002000室外側撞擊能量E(Nm)300500800>800降落高度H(mm)70011001800>1800建筑幕墻耐撞擊性能分級表注：1性能標注時應按：室內側定級值/室外側定級值。例如：2/3為室內2級，室外3級。2當室內側定級值為3級時標注撞擊能量實際測試值，當室外側定級值為4時標注撞擊能量實際測試值。例如：1200/1900室內1200N室外1900Nm本工程采用的玻璃為6+12A+6LOW-雙鋼化中空玻璃，室內側滿足1級的耐撞擊要求，室外側

23、滿足1級的耐撞擊要求。7.7熱工性能公共建筑節(jié)能設計標準GB50189-2005等規(guī)定了建筑的各個部位的傳熱系數(shù)以及遮陽系數(shù)限值，不同的地區(qū)，不同的建筑形態(tài)、不同的立面有不圍護結構部位體形系數(shù)w0.3傳熱系數(shù)KW/(m2-K)0.3體形系數(shù)w0.4傳熱系數(shù)KW/(m2-K)屋面<0.55<0.45外墻(包括非透明幕墻)<0.60<0.50底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板<0.60<0.50非采暖房間與采暖房間的隔墻或樓板<1.5<1.5外窗(包括透明幕墻)傳熱系數(shù)KW/(m2K)遮陽系數(shù)SC(東、南、西向/北向)傳熱系數(shù)KW/(m2-K)遮陽系數(shù)

24、SC東、南、西向/北向)單一朝向外窗(包括透明幕窗墻面積比w0.2<3.5一<3.0一0.2窗墻面積比w0.3<3.0一<2.5一0.3窗墻面積比w0.4<2.7<0.70/一<2.3<0.70/寒冷地區(qū)圍護結構傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)GB/T21086-2007第5.1.7條的規(guī)定，耐撞擊性能分級標準如下表所示同的要求，如下表所示墻）0.4窗墻面積比w0.5<2.3<0.60/<2.0<0.60/0.5窗墻面積比w0.7<2.0<0.50/<1.8w0.50/屋頂透明部分<2.7<0.50<

25、2.7<0.50有外遮陽時，遮陽系數(shù)=玻璃的遮陽系數(shù)X外遮陽的遮陽系數(shù)；無外遮陽時，遮陽系數(shù)=玻璃的遮陽系數(shù)。按照建筑幕墻GB/T21086-2007第5.1.4條的規(guī)定，建筑幕墻傳熱系數(shù)和玻璃幕墻遮陽系數(shù)的分級標準如下面兩個表所示建筑幕墻傳熱系數(shù)分級分級代號12345678分級指標值K（W/m2k）K>5.05.0>K>4.04.0>K>3.03.0>K>2.52.5>K>2.02.0>K>1.51.5>K>1.0K<1.0注：8級時需同時標注K的測試值。本項目所在地鄭州屬于寒冷地區(qū)，玻璃幕墻主要以6+

26、12A+6LOW-鼠鋼化中空玻璃為主，中間為12m昨氣層；玻璃幕墻結構梁位、石材、鋁板幕墻內層設置保溫層，使得幕墻的整體保溫性能得到保證。經(jīng)熱工性能分析計算，本工程玻璃幕墻傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)滿足建筑設計院的節(jié)能要求。幕墻傳熱系數(shù)為4級，玻璃幕墻遮陽系數(shù)為4級。八、幕墻質量的設計保證措施1 .幕墻的結構設計1）幕墻結構在設計時考慮以下荷載和作用效應組合： 風荷載：基本風壓0.450KN/m2,地面粗糙度按C類考慮； 雪荷載：基本雪壓：0.4KN/m2 幕墻自重：包括面板自重和支撐結構自重；施工荷載； 地震作用：按7度設防；溫度應力。2）幕墻作結構強度驗算計算如下節(jié)點和構件： 幕墻系統(tǒng)與建筑主體結

27、構的連接；結構膠的寬度和厚度；面材板塊的強度驗算和撓度控制；骨架的強度驗算和撓度控制；連結配件強度驗算。3）結構設計要點本工程的幕墻結構設計中，在優(yōu)先考慮幕墻結構安全性的前提下，采用節(jié)能型的設計思路進行優(yōu)化設計。幕墻玻璃選用中空鋼化玻璃，立柱橫梁的結構形式簡潔，傳力路徑清楚。外荷載作用于玻璃面板（或鋁板），橫梁及立柱承載玻璃面板（或鋁板）傳遞的作用力，同時立柱承載橫梁傳遞的作用力，最后所有作用力，通過立柱，傳遞到與主體結構可靠連接的后埋件上。外荷載一玻璃面板一橫梁立柱一連接件一后埋件在最大限度確保安全的同時，經(jīng)計算盡量減少型材用料，降低工程造價。2 .幕墻的節(jié)能設計：本工程地處中原地區(qū)，因此幕

28、墻的節(jié)能設計十分重要。建筑的節(jié)能保溫包含很多方面，而玻璃幕墻的節(jié)能保溫是其重要組成部分，幕墻的節(jié)能主要是指通過產品的結構設計、材料選用等措施，使建筑物在使用過程中，以盡量少的能量損耗而獲得理想的溫度環(huán)境和光環(huán)境的過程。針對本工程實際，我們采取了以下措施：建筑結構柱、梁、外墻位置設置保溫層（其他承包商承做）；玻璃幕墻玻璃選用中空鋼化Low-E玻璃，開啟窗兩道密封，氣密性能良好，節(jié)能保溫性能效果顯著。3 .幕墻的防火設計：根據(jù)建筑設計要求，本工程耐火等級劃定為二級，各項材料的耐火極限為2.0小時，因此對防火措施的要求也很嚴密。本工程幕墻防火除按建筑設計的防火分隔外，在豎向方向以每個自然樓層作為防火區(qū)進行防火處理。具體做法是在各層樓結構梁頂、底位置設置兩道1.5厚鍍鋅鋼板將主體結構和幕墻框架之間的縫隙鋪滿，再在其上鋪滿100mr*耐火極限n2.0小時的防火巖棉，保證與樓板或墻體形成全封閉的隔離帶，鍍鋅鋼板厚度不小于1.5mrn使之在較長時間內受熱和受燃的