大型超高层公共建筑玻璃幕墙设计分析
高层建筑玻璃幕墙设计及施工技术要点分析
高层建筑玻璃幕墙设计及施工技术要点分析摘要:随着科技水平的不断增强和国内经济的不断提升,国内建筑业也取得了很大的发展,人们对现代高层建筑的艺术性和实用性也提出了更高的标准,在这样的背景下,高层建筑工程将玻璃幕墙进行了充分的运用,所以玻璃幕墙施工环节在高层建筑工程中也得到了充分的重视,在本文中,就对高层建筑的玻璃幕墙施工技术做出探讨,以供参考。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计;施工引言从专业的角度来说,玻璃幕墙施工环节质量会影响到广大居民使用高层建筑的稳定性,因此,充分强化玻璃幕墙施工技能,提升工程主体人员专业素质、加大对建材机械管护的重视程度,就显得非常必要,从而在确保高质量工程实现的同时,也保证建筑体现明显的艺术性、实用性和可靠稳定性。
1玻璃幕墙设计要求随着生产水平的快速提高和科学技术的不断发展,大量的新工艺、新材料和新技术被应用在高层建筑玻璃幕墙施工技术中。
在设计高层建筑墙立面时,设计人员在考虑建筑立面美观、新颖的基础上,还应结合高层建筑的使用功能、施工技术条件和造价要求,做好玻璃幕墙的造型设计。
在划分玻璃幕墙时,要考虑到高层建筑整体效果和室内开窗通风要求,合理设置开窗位置,满足玻璃幕墙的隔声性能、隔热保温性能、抗空气渗透性能、抗雨水渗漏性能和抗风压变形性能等要求。
另外,由于玻璃幕墙功能非常丰富,在施工过程中涉及多种工艺和技术,和人们的生命安全息息相关,因此玻璃幕墙施工单位必须具备相应的安装施工资质,保障高层建筑玻璃幕墙施工质量和安全。
2玻璃幕墙结构形式玻璃幕墙有很多不同的种类,如点支承玻璃幕墙、全玻璃幕墙、框支承玻璃幕墙等。
点支承玻璃幕墙是一种新型的玻璃幕墙结构,其主要由支承结构、点支承装置和玻璃面板构成;全玻璃幕墙是由玻璃面板和玻璃肋组成的玻璃幕墙;框支承玻璃幕墙是由金属框架支承玻璃面板周边的玻璃幕墙。
同时,玻璃幕墙的结构形式多样,由固定玻璃和饰面玻璃骨架组成,骨架和玻璃之间的整体连接主要以玻璃幕墙形式存在。
超大玻璃幕墙设计与施工特点分析
超大玻璃幕墙设计与施工特点分析摘要:随着建筑业的发展,我国越来越重视建筑物的外观。
超大玻璃面在建筑物中的应用,为设计师带来了丰富的灵感和想象力,创造一个更广阔的视野,以供居住和使用的用户,受到了用户和建筑界的广泛关注和支持。
然而,我们的幕墙开始发展已经很晚,特别是在设计和建造超大型玻璃墙方面。
由于玻璃幕墙设计相对复杂,施工复杂,建筑中有很多隐藏因素,不合理的设计和建造可能造成重大的经济损失。
本文对超大玻璃幕墙简介、超大玻璃幕墙的设计特点、超大钢化玻璃产生自爆的原因与控制措施、超大玻璃幕墙的施工措施进行了阐述,仅供参考。
关键词:超大玻璃;幕墙设计;施工特点1超大玻璃幕墙简介玻璃幕墙是建筑系统的一个外部装饰。
外装修构件具有自重轻便、光线好、材料耐久、强度大等优点。
随着人们的精神水平的提高和思想的传播,“建筑与自然的结合”的概念在建筑结构中广泛应用。
特别是在公共建筑,如高质量的办公楼,大型购物中心等。
然而,计算超大型玻璃幕墙的尺寸标准既没有具体说明,也没有具体指导。
然而,取决于在某些地方确定的尺寸和某些设计说明,以及对结构的感觉和设计师的工作经验,我们经常称之为一个标准的设计大小的玻璃尺寸,长度和最大宽度不超过2米,这是一个区别,在大多数建筑物中观察到,单面尺寸大于2米叫做超大的玻璃立面。
常见的玻璃立面是隐框玻璃幕,明框玻璃幕,全玻璃面幕等。
2超大玻璃幕墙的设计特点2.1玻璃面板的设计在设计超大型玻璃表面时,主要关注的是硬度和强度,尺寸与整体设计没有什么不同。
正面结构通常使用钢玻璃,通过调整钢玻璃厚度,可以控制钢玻璃的强度,这是一个更容易操作和实施的系统。
然而,超大玻璃的弯曲通常非常大,无法控制,因此必须根据边界支持的条件,精确和详细地计算。
为了精简面板的控制,您必须与挠度控制工作。
2.2支撑龙骨设计目前幕墙常常采用铝型材龙骨作为支撑体系,支撑体系主要由与主体连接的竖向立柱和水平连接的横梁构成。
竖向立柱尺寸较大,往往容易满足设计要求。
超大玻璃幕墙设计与施工特点
超大玻璃幕墙设计与施工特点分析宋德珩 深圳机场扩建工程指挥部摘 要:随着我国建筑事业的不断发展,房屋建筑外立面的装饰逐渐引起了人们关注。
超大玻璃幕墙在建筑外立面的应用,为建筑师的创作设计带来了灵感和想象,为用户的居住和使用创造了比较广阔的视野效果,受到了广大用户与建筑界的广泛关注与青睐。
但是我国幕墙的发展起步比较晚,尤其是超大玻璃幕墙的设计与施工。
由于超大玻璃幕墙的构造设计相对比较复杂,施工难度较高,在施工中存在不少隐患,不合理的设计与施工会给工程造成巨大的经济损失。
本文将对超大玻璃幕墙的设计和施工要点进行介绍分析,供相关人员参考。
关键词:超大玻璃幕墙;幕墙设计;钢化自爆控制;施工特点玻璃幕墙作为一种新型的建筑外装饰形式,以其通透性能较好,重量低于传统的建筑材料,受到了广大建筑师与居住者的喜爱。
为了满足更大的建筑分格需要,超大玻璃在幕墙中被广泛的运用。
例如,高档的公寓、高档的写字楼和底层较大空间的装饰中。
人们如何对超大玻璃幕墙进行定义的,目前仍无明确的规定。
参照上海《关于加强建设工程超大玻璃施工安全的通知沪建安质监( 2005) 第 064 号》文件中“超大玻璃指单片面积在二平方米以上、玻璃厚度在 12mm 以上或重量在 50 公斤的称为超大玻璃。
”同时也将近年来对玻璃幕墙进行常规设计的尺寸与建筑施工中惯用的理解方式进行了总结。
一般将建筑分格长宽的最大边不大于2m 的玻璃分格尺寸称为常规设计尺寸,即人们在施工中看到的分格尺寸。
单边的最大尺寸大于 2m 或者超过 2 平方米的可称为超大玻璃幕墙。
在建筑工程中,常见的形式主要表现有隐框玻璃幕墙、全玻璃幕墙和点式玻璃幕墙以及明框玻璃幕墙这几种。
1 超大玻璃幕墙的设计特点超大玻璃幕墙的设计必须满足良好的“四性”要求,“四性”就是指良好的平面变形、气密性和水密性以及风压变形性。
由于超大玻璃幕墙的分格比较大,在进行设计时,要考虑幕墙的整体要求,采取特殊的措施,确保超大玻璃幕墙的可靠性与稳定性,这是超大幕墙设计中难点和重点。
超大跨度纯面板结构玻璃幕墙设计解析
超大跨度纯面板结构玻璃幕墙设计解析随着社会的发展、科技的进步、材料的迭代更新,人们对建筑幕墙品质的追求也越来越高。
机场、车站、文体场馆、大型商场等建筑的公共区域、民用建筑的大堂位置等大跨度的开放空间作为建筑的重点和灵魂,人们希望室内空间能够得到更好的展示,同时也希望能够摆脱“墙”的束缚,获得更好的室外视觉延伸。
当索杆结构系统、玻璃肋系统、金属肋系统等玻璃幕墙被大量的应用后,人们发现索杆、玻璃肋、金属肋等仍然或多或少的对视线有一定的阻碍,于是开始进一步探索更加“通透”的玻璃幕墙--平面外完全无支撑体系的“超大跨度纯面板结构玻璃幕墙”。
本文结合《苏州中南中心超高层楼宇项目》的首层大堂区域幕墙系统的实际设计经验,解析该类型幕墙体系的设计要点和重难点。
一、项目概况苏州中南中心以“垂直园林城市”作为核心设计理念,建筑造型灵感来源于苏州传统文化中蕴含着的传统形制及大巧若拙的工匠精神。
整体造型方中带圆,极简现代的同时又具有当地文化特色。
顶部设计形态以苏州市花--“桂花”为形,以“取蟾宫折桂之势,彰苏州盛世繁华”为寓意,通过开放的姿态与苏州文化、周边环境优雅而友好的结合在一起,与苏州中心片区遥相呼应。
苏州中南中心坐落于苏州工业园区金鸡湖西岸,建筑高度499.15m,共计103层,建筑面积51.2万㎡,幕墙面积约14万㎡。
该项目将打造成为业态完善、影响广泛、具有标志意义的新城市地标。
建成后将刷新苏州城市高度,成为集空中垂直园林、国际超甲级写字楼、七星级酒店、顶级云端公寓、云顶观光、城市展厅于一体的世界级“城市超级综合体” 。
二、首层大堂区域幕墙系统简介本项目首层为大堂区域,层高15.5m,扣除二层主体结构空间后的透明部分高度为12m。
为保证幕墙的简洁、大气和通透性,此区域建筑外立面采用整块玻璃通高的“纯面板结构玻璃幕墙系统”。
考虑中空玻璃合片时,玻璃四周的间隔条、结构胶等对立面通透性的影响,本项目首层立面玻璃采用非中空的“纯夹胶玻璃”。
大跨度全玻璃幕墙的设计要点分析
大跨度全玻璃幕墙的设计要点分析摘要:新时期,国家科学技术不断的发展,建筑工程项目不断增加,对玻璃的实际需求也随之提升,同时玻璃制造工艺的发展,也让大跨度全玻璃幕墙得到了广泛的应用。
本文以实际工程为例,对该工程中的大跨度全玻璃幕墙进行具体的描述,从玻璃面板、玻璃肋整体、玻璃肋连接、玻璃肋顶部吊夹等方面入手针对大跨度全玻璃幕墙进行设计,基于对上述设计要点的研究,以期为大跨度全玻璃幕墙设计提供参考。
关键词:大跨度全玻璃幕墙;玻璃面板;玻璃肋整体;玻璃肋连接引言现如今,越来越多的建筑项目为了最大程度的提高建筑物的通透性,在建筑物立面上采用全方位的玻璃幕墙。
但是玻璃属于脆性材料,因此在对玻璃幕墙的设计和安装上都必须要谨慎小心,否则不仅会对建筑物本身的安全性造成影响,还有可能对周围群众造成安全威胁。
此外,大跨度全玻璃幕墙的稳定性也是一个潜在的威胁,因此,必须要对大跨度全玻璃幕墙的设计和施工引起高度重视,保证建筑安全性。
一、大跨度全玻璃幕墙施工案例概况本文以某商业建筑为例,该建筑项目在实际设计的过程中,采用的是大跨度全玻璃幕墙,下图为该商业建筑的全玻璃幕墙外立面。
图1全玻璃幕墙外立面该建筑项目中使用的全玻璃幕墙,总高度为22m,总宽度为28.9m,其中横向玻璃面板分格宽为1.7m,纵向玻璃有6块,上部两块,下部四块,高度分别为:8m和14m。
玻璃幕墙由两个独立的玻璃肋系统支撑。
以下半部分的玻璃幕墙为例,结合该建筑工程团队所提供的资料可知,建筑团队使用玻璃为中空玻璃,这种玻璃面板是由空气层和玻璃组成的,其中空气层厚度为10mm+12mm,而玻璃均为钢化玻璃,厚度为+8mm。
此外,玻璃肋采用的是钢化夹层玻璃,厚度为19mm+2.28PVB+19mm。
在此基础上,根据有关规范和标准计算,在该建筑中幕墙需要承受的风荷载后可知,风荷载正负压分别为:+1.0kPa、-1.0kPa,水密性能为0.75kPa。
为了进一步验证幕墙的各种性能,对该建筑施工过程进行模拟,根据实际的检验结果可知,该玻璃幕墙各项性能均满足设计要求二、大跨度全玻璃幕墙具体设计要点(一)玻璃面板图2变形图(左)和应力图(右)根据上文中给出的信息可知,在本文设计的建筑项目中,使用的玻璃面板宽为1.7m,最大高度为4.0m,因此可知,单块玻璃面积最大为6.8m2,而本文采用的中空玻璃中包含了10mm+12mm厚度的空气层以及8mm厚度的钢化玻璃,因此单块玻璃每平方米的质量最大约47kg,质量最大约320kg。
超高层异型单元式玻璃幕墙的设计要点分析
6 结束语 在现代超高层建筑中,常采用单元式玻璃幕墙,其不但可
建筑设计与装饰
Construction & Decoration
超高层异型单元式玻璃幕墙的设计要点分析
张思然 中南建筑设计院股份有限公司 湖北 武汉 430000
摘 要 超高层建筑要承受更大的风力、地震力和温度变化的影响,主体结构会产生更大的竖向变形,会使幕墙相 应要承受更大的内力和位移。因此设计标准化、构件预制化、安装机械化是一个前提条件。本文就对超高层异型单 元式玻璃幕墙的设计要点进行分析,可供参考。 关键词 超高层;单元式幕墙;设计要点
以减少人工操作量、提高预制品加工精度。总之,要严格把好 安全质量关,运用先进的设计技术和分析手段以及专业的测量 和检测方法,才能完成令用户满意的精品工程。 参考文献
[1] 陈彰兴.现代高层建筑玻璃幕墙施工技术关键[J].绿色环保建材, 2017(8):138.
[2] 佟疆,初广生.探讨超高层异型单元式玻璃幕墙的设计要点[J].百 科论坛电子杂志,2020(7):1753.
2 塔楼大面圆弧幕墙的系统设计要点 大面圆弧幕墙的幕墙板块宽度1.4m,幕墙板块间的折线水
平夹角179.5°;因为角度较小,实际放样横梁端部切斜角距离 仅为1.02mm。过小的距离使其很难实现车间内的加工,横梁端 部仍按照90°切角,平面角度安装时,通过接缝调整适应角度 变化;最终确定采用板块折线拟合的方式完成圆弧造型,但本 方案一定要合理设置,注意前端竖向胶条的截面设计,保证防 水性能。其他建筑幕墙项目,如果幕墙板块水平夹角较大时, 一般横梁端部切角≥5mm,横梁端部必须按照实际角度加工, 角度通过横梁切角度解决,单元板块角度为实际;由于幕墙水 平分格与幕墙板块水平夹角影响较大,所以设计初期应与建筑 师充分沟通,做到有的放矢。单元幕墙通过幕墙板块上的挂件 和预先设置在结构上的单元体挂座挂接,实现单元体幕墙的安 装。本工程用于幕墙连接的钢结构环型边梁考虑到工程造价等 因素,未考虑弯弧处理,均为直线段,这样就造成了选择侧面 连接方案时,转接件长度规格较多、现场焊接量大等不足。本 工程的楼板采用成品钢楼承板的楼板形式,标准混凝土板厚为 120mm,很难满足槽式埋件的埋设需要;经过与建筑结构院的 多次沟通,最终选择楼板外轮廓向内500mm范围内局部加厚到 200mm的做法,满足槽式埋件的埋设需要,需提前了解槽式埋 件对于混凝土厚度的要求等[2]。
大型超高层公共建筑玻璃幕墙设计分析
大型超高层公共建筑玻璃幕墙设计分析摘要:玻璃幕墙具有结构简单、自重小、装饰效果好等特点,是现代建筑幕墙的主要形式。
本文结合工程实例,对超高层建筑玻璃幕墙的设计进行了分析,可供类似工程设计参考。
关键词:苏州中心广场;玻璃幕墙;性能设计;设计措施1工程概况“苏州中心广场项目”地处江苏省苏州市工业园区湖西CBD核心区域东端部,北临苏秀路、南到苏惠路、西起星阳街、东至星港街的地块,由两幢23层超高层塔楼组成,建筑高度107.5m,本工程主要系统为塔楼横明竖隐单元式玻璃幕墙、塔楼横向装饰条横明竖隐单元式玻璃幕墙、塔楼横向装饰条弯弧横明竖隐单元式玻璃幕墙。
本项目幕墙面积约35000m2,2设计原则2.1安全可靠原则作为大型公共建筑,安全是首要考虑的因素。
针对本工程的特点,选用的结构充分考虑了风荷载、温度应力和地震作用等对幕墙的影响,设计安全系数完全满足国家规定及本工程的要求。
2.2造型美观原则大型建筑的优雅、和谐、流畅是公众和城市的必然要求,而幕墙本身已经具备了非常高的可观赏性。
在效果设计上,对业主提供的图纸、效果图进行了认真的分析,力求采用最合理可行的结构来完成设计师的创意及构思。
确保型材的固定件、连接件不外露,幕墙产品均采用先进的尖端设备加工、组装而成,精度高,具有较高的工艺观赏性,充分展现了机械创造的美感。
2.3结构轻巧而稳定原则结构稳定可以保证结构的安全,同时也会产生一种结构稳定所特有的美感,失稳的结构会给人带来危机感,造成人的紧张,使人很不愉快。
但过于保守、粗放的设计则又显得笨拙、累赘,缺乏灵气,也会使人不愉快。
本工程幕墙系统在满足结构强度要求的前提下,采用最合理的断面设计,是结构稳定与轻巧明快完美结合的典范。
2.4可拆卸更换、维修方便原则当幕墙的某个局部受损、更新时,幕墙板块能否灵活方便地进行拆卸更换,直接关系到幕墙的功能能否得到保持、结构能否受到影响等因素,因此在幕墙结构设计时要求必须可更换,并且要很方便,且不能影响幕墙的正常使用。
超高层公共建筑玻璃幕墙设计
超高层公共建筑玻璃幕墙设计摘要:随着城市建筑的不断发展与变化,玻璃幕墙作为公共建筑一种外墙维护结构,其以独特的通透性及美观性越来越受建筑行业的青睐,得到十分广泛的应用。
随着科技的进步,玻璃幕墙的种类与技术也在不断改进更新,基于此,本文主要就超高层公共建筑玻璃幕墙设计进行了分析。
关键词:超高层公共建筑;玻璃幕墙;设计引言玻璃幕墙是超高层建筑中常采用的一种外围护方式。
在实际工程中,建筑师对于外幕墙玻璃类型及相应参数的选择有一定的自主选择空间和主观性,如玻璃的颜色倾向、玻璃分格尺寸等,但更多的是受到客观影响因素的制约,客观因素也会对建筑幕墙外观效果产生一定的影响。
面对纷繁复杂的玻璃类型及其参数,建筑师需对其背后的逻辑关系做出清晰的判断,保证建筑效果及功能需求。
1玻璃幕墙的材料选择近年来,随着国家对绿色节能技术的重视,公共建筑中出现了各种玻璃幕墙材料。
1.1热反射镀膜玻璃热反射镀膜玻璃又称为阳光控制镀膜玻璃,是在其表面镀金属或金属化合物膜,它对太阳光具有反射作用。
在建筑玻璃幕墙中,热反射镀膜玻璃能够在一定程度上降低玻璃遮阳系数,控制太阳热辐射,以达到节能的效果。
尤其是在夏季光照强的地区,使用热反射镀膜玻璃能够更有效地减少室内的太阳热辐射,隔热效果非常明显,而且能够减少整体用电量,从而达到节能减排的作用。
但其在无阳光的情况下,隔热效果一般,因此热反射镀膜玻璃不适用于寒冷地区。
1.2 LOW-E 玻璃LOW-E 玻璃又称低辐射玻璃,是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜系产品。
与普通玻璃相比,LOW-E 玻璃具有优异的热性能和良好的光学性能,使其在发达国家得到非常广泛的应用,目前在中国市面上也得到大力开发及推广。
LOW-E 镀膜中空玻璃属于一种较好的节能采光材料,它能够降低玻璃太阳得热系数,并具有较高的太阳能透射,达到非常低的“U”值,使其有效提升节能性。
并且,由于镀膜的效果,LOW-E 玻璃反射的热量回到室内,使得窗玻璃附近的温度较高,人在窗玻璃附近也不会感到太大的不适。
关于超高层建筑玻璃幕墙设计
一、“西塔”超高层建筑外围护系统选用玻璃幕墙是正确的超高层建筑采用玻璃幕墙有争论很正常,没有争论反而不太正常。
不谈建筑外观的美学问题,就技术层面上讲,任何一种新材料、新工艺、新技术的采用,无非有两种议论:肯定正面效应,否定负面效应,各执一端。
我本人执第三类观点,即对采用新技术问题既肯定又否定,肯定中有否定;既否定又肯定,否定中有肯定。
采用新技术的正面效应与负面效应同时存在,实际上是“混合效应”,执其两端用其中,关键要看实际工程系统的条件,要从工程整体追求的目标来分析,从形成建筑物的全过程,建筑物的生命全过程来分析。
建立一个判定数学模型,必须有若干约束条件,有约束阈值,求目标函数的最大化和最小化,即进行优化设计。
肯定否定都是在一定条件下的倾向,都是相对性的结论。
不应肯定一切或否定一切,一切依条件而转化。
应当因地制宜、因工程制宜、因条件制宜。
1.超高层建筑采用玻璃幕墙的技术优点1-1.减轻建筑物自重玻璃幕墙的自重一般在60kg/㎡,比普通混凝土、轻质混凝土、普通粘土砖、空心砖、花岗石材板等制成的外墙都轻。
钢筋混凝土单位体积重量为2600㎏/m3 ,粘土砖为1700㎏/m3 ,加气混凝土为600-800㎏/m3。
折算至单位面积外墙体自重约为520、408、160-120㎏/m2 ,是玻璃幕墙的2-10倍。
一幢高度400米、宽度30米的特高超高层建筑的外围护系统,因采用玻璃幕墙取代传统混凝土、砖等材料,则可减轻建筑物外墙自重约5倍多。
例如,取外墙均值为320kg/㎡,建筑物传统外墙自重可达4×320×400×30=15360吨,而玻璃幕墙自重为4×60×400×30=2880吨,差值12480吨。
因外墙自重减轻带来建筑物总体自重减轻。
因而可节约水平运输(12480吨÷8吨=1560车次)、垂直吊装(12480吨÷2吨=6240吊次),带来了建筑地基础工程的节约(12480吨÷30×30米=13.82吨/平方米)。
超大玻璃幕墙的设计与施工特点分析
超大玻璃幕墙的设计与施工特点分析摘要:随着现代我国建筑业的飞速发展,外立面的装饰已经逐渐的受到人们的重视。
并且还随着建筑空间的不断需求,超大玻璃幕墙在新型建筑幕墙上应用的范围也越来越广,同时这也为我们的住户提供了更为广阔的视野。
本文主要就是针对超大玻璃幕墙的设计与施工特点来进行阐述。
关键词:超大玻璃幕墙;幕墙设计;幕墙施工引言超大玻璃幕墙的使用中涉及了从幕墙设计、材料选用以及加工安装的整个过程,我们除了要充分考虑常规幕墙的平面变形、抗风压性能、气密性、水密性,保温节能热工性能等物理性能,还要考虑超大玻璃幕墙带来的材料加工性能,安全使用性能以及后期维护性能。
所以说,我们需要从原材料采购、设计措施、加工运输以及现场施工等几个方面来进行阐述。
1、超大玻璃幕墙的使用范围和主要表现形式玻璃幕墙,是建筑围护体系中的一种外部装饰。
相对于传统的外部装饰构件来说,它具有强度大、材料耐久性强、采光好以及造型美观等等一系列的优点。
随着人们精神追求的不断提高,以及“设计结合自然”设计思想的指引。
在建筑设计中,超大幕墙已经得到了十分广泛的应用。
特别是在大型商场、高档写字楼等公共建筑之中,超大玻璃带来的高通透性以及越来越受到业主和建筑师的青睐。
因此在选择和使用超大玻璃幕墙之前,需要明确超大玻璃幕墙的尺寸是如何界定的,首先要依据现行国家规范及材料标准的相关规定,其次要结合建筑设计师及幕墙工程师的相关经验,另外还要考虑原材料厂商对材料尺寸的加工范围和限值。
我们通常会把建筑分格长以及宽中最大边长不超过2m的玻璃分格尺寸称为常规的设计尺寸,这也是大部分建筑上可以看到的分格尺寸。
超过这个分格尺寸的幕墙,我们既界定为超大玻璃幕墙。
2、超大玻璃幕墙的设计特点超大玻璃幕墙的设计必须满足良好的“四性”要求,“四性”是指良好的平面变形、气密性和水密性以及风压变形性。
由于超大玻璃幕墙的分格比较大,在进行设计时,要考虑幕墙的整体要求,采取特殊的措施,确保超大玻璃幕墙的可靠性与稳定性,这是超大幕墙设计中难点和重点。
高层建筑玻璃幕墙设计方法解析_0
高层建筑玻璃幕墙设计方法解析摘要:文章阐述了玻璃幕墙的设计要点,构造要求及结构设计原则。
强调对所述要点,在设计前进行充分的方案可行性论证研究,设计上力求严谨,从而达到可利用玻璃幕墙形成出五光十色、变化无穷的现代建筑。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计一、引言玻璃幕墙是近代科学技术发展的产物,是现代主义高层建筑时代(1950―1980)的显著特征。
最早具有代表性的采用玻璃幕墙的建筑是20世纪50年代初建成的纽约利华大厦和联合国大厦;在此后的几十年间.玻璃、铝合金和钢材,被认为是现代高技术发展在建筑上的标记。
上世纪70年代,国外高层建筑采用玻璃幕墙迅速增多,我国也于1985年建成第一幢采用玻璃幕墙的星级饭店――北京长城饭店。
二、玻璃幕墙的特点2.1艺术气息浓厚作为一种现代装饰方法,由于其光感强,色彩丰富,是以玻璃幕墙能够给建筑带来独有的艺术效果。
2.2降低造价一般来说,玻璃幕墙具有较低的自重,不足普通砖的十分之一、混凝土墙的七分之一,这可以大大减少装饰主体结构和基础的造价。
2.3施工方便玻璃幕墙材料单一,不需要太复杂的施工工艺便可以满足需求,因此一般具有较短的工期。
而在维护中也比较方便,对于一些构件都可以进行更换。
2.4可以变旧为新对于已建工程的旧墙面可以采用玻璃幕墙技术进行改造,提高旧工程的使用年限。
但是要注意到的是,玻璃幕墙也是有一些缺点的。
比如玻璃幕墙本身的造价还是比较高的,其抗压性能一般,还会对周围环境造成光污染,因此在设计中,要对玻璃幕墙的有关方案进行充分论证,权衡利弊,合理使用。
三、玻璃幕墙设计的基本要求玻璃幕墙是由玻璃板块和杆件组成的结构体系。
这个体系要承受风荷载、自重、地震作用、温度变化等作用产生的各种效应。
玻璃幕墙依据使用部位的不同可以分为外幕墙和内幕墙。
外幕墙又可以分为粘贴型、单体组合型、单体和框架组合三种类型。
可根据工程和结构类型空间功能等因素具体选定。
建筑结构要解决的根本问题是,在结构可靠与经济之间选择一个合理的平衡,力求以最经济的途径,使所建造的结构以适当的可靠度满足各种预定的功能要求。
高层建筑玻璃幕墙设计要点分析与探讨
高层建筑玻璃幕墙设计要点分析与探讨摘要:玻璃幕墙具有美观新颖、节能环保、易于维护等优点,在我国高层建筑外墙装饰工程中广泛应用。
本文主要对高层建筑玻璃幕墙设计要点进行了分析与探讨,以供同仁参考。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计要点一、前言玻璃幕墙将墙与窗融合为一体,使其表面没有明显的划分,突出了建筑的整体感;从不同的视角展示出建筑不同的色调,建筑的外观也会随着阳光、灯光和周围景象的变化而变化,给人们带来不同的视觉效果。
近年来,随着城市建设科学技术水平的不断提高,玻璃幕墙在高层建筑中的使用已经是越来越广泛,这种施工材料不仅美观实用,而且极大的改善了我们的居住环境,在现代的城市化建设中将会得到广泛的应用。
下面就对高层建筑玻璃幕墙设计要点进行了分析与探讨,以供同仁参考。
二、高层建筑玻璃幕墙设计要点分析(1)玻璃的选用。
我们在进行玻璃幕墙设计时,构思应巧妙,减少雷同和复制;能较好根据建筑造型进行设计,表现建筑设计师的本意和风格。
但安全性是玻璃幕墙设计首要考虑的因素,传统的安全玻璃通常采用钢化玻璃和钢化夹胶玻璃,但钢化玻璃仍有3‰的自爆率,因此对于高层建筑来说,这个仍然存在安全隐患,而且高层玻璃幕墙的钢化玻璃自爆以后,要更换是极度困难的,不但更换费用高,而且也存在着重大安全隐患。
近年来随着超白玻璃技术得到越来越好的推广,超白玻璃逐渐成为行业的主流产品,高层玻璃幕墙更应该采用超白玻璃。
超白玻璃是一种超透明低铁玻璃,也称低铁玻璃、高透明玻璃。
它是一种高品质、多功能的新型高档玻璃品种,透光率可达91.5%以上,具有晶莹剔透、高档典雅的特性,有玻璃家族“水晶王子”之称。
超白玻璃同时具备优质浮法玻璃所具有的一切可加工性能,具有优越的物理、机械及光学性能,可像其它优质浮法玻璃一样进行各种深加工。
由于超白玻璃原材料中一般含有的NiS等杂质较少,在原料熔化过程中控制的精细,使得超白玻璃相对普通玻璃具有更加均一的成分,其内部杂质更少,从而大大降低了钢化后可能自爆的几率。
高层建筑玻璃幕墙
高层建筑玻璃幕墙一、引言高层建筑玻璃幕墙作为当今建筑领域的一项重要技术和设计元素,不仅满足了建筑外观美观的要求,还具备了良好的隔热、隔音、采光和节能等特点。
本文将就高层建筑玻璃幕墙的原理、优势以及未来发展方向进行探讨。
二、高层建筑玻璃幕墙的原理高层建筑玻璃幕墙是指外墙全部或大部分采用玻璃构成的建筑外围墙体结构。
其原理是利用高强度结构材料与高透光性的玻璃进行结合,形成一个连续的玻璃围护体系,保护建筑室内空间。
通过安装透明的玻璃幕墙,充分利用自然光线,实现室内与室外环境的无缝连接,提升住宅或办公空间的舒适度。
三、高层建筑玻璃幕墙的优势1. 美观性:高层建筑玻璃幕墙为建筑增添了现代感和艺术感,增强了城市的美观度,成为城市地标建筑之一。
2. 采光性:玻璃幕墙具有出色的透光性,能够最大限度地减少室内照明设备的使用,节约能源。
3. 隔热性:高层建筑玻璃幕墙通过选用具有优异隔热性能的玻璃,有效隔离了室内外温度,减少了冷热交换,提高了节能效果。
4. 隔音性:玻璃幕墙材料具有优秀的隔音性能,可以减少来自外界的噪音干扰,改善室内环境的舒适度。
5. 耐候性:高层建筑玻璃幕墙能够经受住恶劣的气候条件,如强风、酷暑和严寒等,具有出色的耐候性。
6. 可持续性:高层建筑玻璃幕墙在设计和施工过程中,注重材料的可回收性和可持续性发展,具备良好的环保性。
四、高层建筑玻璃幕墙的未来发展方向1. 智能化:未来高层建筑玻璃幕墙将更加智能化,集成传感器、自动控制系统和智能玻璃等技术,实现自动调光、自动开启关闭等功能。
2. 绿色化:未来的高层建筑玻璃幕墙将更加注重生态环保,并结合绿色植物墙体、太阳能发电等技术,实现建筑与自然的有机结合。
3. 节能化:在未来,高层建筑玻璃幕墙将进一步提升节能性能,选用更高效的隔热玻璃材料和保温材料,减少能源损耗。
4. 透明化:未来高层建筑玻璃幕墙将追求更高的透明度和更薄的厚度,以实现更广阔的视野和更轻巧的结构设计。
高层建筑玻璃幕墙设计及施工技术要点分析
高层建筑玻璃幕墙设计及施工技术要点分析摘要:随着人们审美意识的提高,玻璃幕墙设计能够有效地满足高层建筑的美观要求,但是除了注重美观外,还应注重玻璃幕墙的牢固性,以保证高层建筑整体安全。
由于玻璃幕墙具有易碎性特征,因此,在施工过程中应注意原材料的采购和选择,同时,加强设计方案的有效性,从而从根本上提高玻璃幕墙的整体质量。
关键词:玻璃幕墙;幕墙设计;技术要点1玻璃幕墙概述幕墙是建筑物的外墙护围,是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。
由结构框架和镶嵌板材组成,不承担主体结构荷载与作用的建筑围护结构。
幕墙并非只有安装在建筑项目外墙的部分,也包括安装的雨篷、采光顶等。
随着科技的不断进步,幕墙的优势越来越多,主要体现在美观和安全性上。
幕墙除了美观性外,还具有一定的节能保温效果;对于幕墙的安全性来说,防雨、抗风压、抗震、防雷效果都很好。
因此,玻璃幕墙在高层建筑工程中的应用越来越广泛,它不仅可以满足建筑师对各种造型设计的要求,而且可以系统化施工,促进工程顺利进行。
随着中国幕墙产业的多元化发展,刚性玻璃幕墙也应运而生。
所谓刚性玻璃幕墙是由刚性玻璃门窗肋和刚性玻璃门窗面所组成的全刚性门窗幕墙。
根据连接形式的不同,刚性幕墙结构大致分为两种形式,刚性玻璃肋肋相连的全玻幕墙结构和刚性玻璃肋点相连的全刚性幕墙结构。
由于刚性幕墙建筑具有的结构形式简洁、视觉通透漂亮、成本低等优点,被大量运用于公共建筑以及有良好采光条件的机场、博物馆等面积较大的场所。
规范规定“对宽度大于8m的刚性门窗肋应进行稳定验算,高度大于12m的刚性门窗肋宜做平面外固定试验,在必要时宜采用防侧向失稳的结构保护。
”不过,对于稳定性的计算方法,由于标准中缺乏具体的规范,实际操作中也存在着一定的问题。
现在,国内不少设计师按照欧美标准完成相应计算,但是因为对规范理解不够深入等因素,且一些规定要求不符合实际情况,给刚性幕墙结构设计的安全性带来了很多隐患。
高层建筑玻璃幕墙的设计及分析
高层建筑玻璃幕墙的设计及分析摘要:在高层建筑中,玻璃幕墙设计工作可直接影响到建筑整体运营效果,需要结合工程实际建设要求,对玻璃幕墙设计方案进行不断优化。
依据高层建筑玻璃幕墙特征,进行专项的水密性、气密性、平面变形度等设计工作,切实保障高层建筑玻璃幕墙设计与后期施工水平。
本文就针对此,以某高层建筑工程为例,提出该高层建筑玻璃幕墙结构特征及设计要点,制定出专项管理对策。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计要点引言:在高层建筑玻璃幕墙建造期间,主要涉及幕墙设计、材料选用、加工安装等环节。
注重采用合理方式增强玻璃幕墙抗风压能力、气密性及水力性能,需要结合建筑工程具体施工要求,玻璃幕墙设计方案进行不断优化。
依照玻璃幕墙结构特征,选择适宜施工技术与施工材料,确保玻璃幕墙建设工作能够始终朝向高质高效化方向开展。
1.高层建筑玻璃幕墙主要表现形式作为建筑围护体系的重要组成部分,玻璃幕墙结构的自身强度更高,耐久性好、采光效果显著等特征。
随着社会经济发展速度不断加快,大众对生产生活环境的质量要求更高,玻璃幕墙被更加广泛的应用在高层建筑施工过程中,使工程室内外空间装饰效果得到了根本保障。
1.高层建筑玻璃幕墙工程概况2.1工程概况分析某市一高层建筑工程,该工程建筑总面积为7万平方米,高度为160米,可满足超高层建筑特征。
建筑整体属于钢与混凝土混合结构,核心筒使用了钢筋混凝土材质,外部主要为钢框架结构。
为确保该建筑工程能够与周边建筑体系相互协调,充分发挥出高层建设立面特征,还需要将大面积玻璃幕墙系统应用在建筑工程外围护中,因此需要重点做好玻璃幕墙设计工作。
2.2高层建筑玻璃幕墙设计重点高层建筑玻璃幕墙设计工作内容复杂,需要在实施过程中做好以下工作重点:1.安装明框玻璃幕墙期间,需要将玻璃块板座与铝合金龙骨结构紧密连接在一起,铝合金龙骨结构处的角码及预埋件受力情况,使受力效果更加合理;2.框架主要采用断桥结构设计方式,使热量传递路径被阻挡,更加有利于保障室内温度,从根本上提高能源利用率;3.在玻璃幕墙设计过程中,在玻璃幕墙体系硬性接触结构中,应用重点使用弹性连接手段,避免幕墙结构在外界温度波动较大的情况下产生过大的伸缩效应,控制幕墙结构伸缩噪声,增强结构整体的抗震变形水平。
超高层公共建筑玻璃幕墙设计
超高层公共建筑玻璃幕墙设计摘要:受建筑节能、反射光控制、影像畸变、玻璃幕墙自爆、玻璃幕墙内防护等因素的影响,超高层公共建筑幕墙玻璃宜采用两玻一腔的中空玻璃形式,且外片玻璃宜采用半钢化夹层玻璃、内片玻璃宜采用半钢化玻璃,玻璃原片宜采用超白玻,钢化玻璃应进行均质化处理,寒冷地区超高层建筑玻璃幕墙Low–E膜宜位于空气腔室内侧一面,反射率严格控制在0.30以下。
关键词:超高层公共建筑;玻璃幕墙;建筑节能1、超高层玻璃幕墙的节能要求及选型超高层建筑的平面及形体具有集约特性,其体型系数一般小于0.30,建筑面积一般大于300m2,属于甲类建筑。
按照GB50189—2015《公共建筑节能设计标准》,寒冷地区甲类建筑单一立面外窗的窗墙比为0.50~0.60时,传热系数K值需≤2.0;窗墙比为0.60~0.70时,传热系数K值需≤1.9。
根据GB/T50378—2019《绿色建筑评价标准》,绿色二星级建筑围护结构热工性能需提高10%(或负荷降低10%),绿色三星级建筑围护结构热工性能需提高20%(或负荷降低15%),这对超高层公共建筑外幕墙玻璃传热、遮阳性能提出了更高的要求。
采用中空玻璃、增加Low–E镀膜等措施可达到上述节能要求。
中空玻璃是由两层或多层平板玻璃构成,四周用高强复合胶粘剂粘接、密封,中间充入干燥气体。
空气的热传导率只有玻璃的1/27,与普通玻璃相比,中空玻璃具有优异的隔热性能。
中间空气层的厚度太小,不利于充分发挥其隔热性能,厚度太大(>20mm)易产生对流传热,因此中间空气层一般常用厚度为12~16mm。
Low–E玻璃是在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物组成的膜,该膜具有对可见光的高透过及对红外线高反射性的特性,既能保证可见光的透光率,又能大幅降低太阳光的热辐射率,获得较低的遮阳系数。
常用的Low–E镀膜有单银、双银等形式,在透光率相同的情况下,双银Low–E玻璃比单银Low–E玻璃能阻挡更多太阳热辐射热能,具有更低的遮阳系数。
高层建筑的玻璃幕墙设计与施工
高层建筑的玻璃幕墙设计与施工随着城市建设的不断发展,高层建筑成为了现代城市的标志性建筑。
而其中,玻璃幕墙的设计与施工是高层建筑中至关重要的一环。
本文将就高层建筑的玻璃幕墙设计与施工进行探讨。
一、玻璃幕墙设计1.1 玻璃幕墙的概念及意义玻璃幕墙是指在建筑外立面设置以玻璃为主要材料的墙体,其不仅具有美观大方的外观,还能够起到隔热、隔音、保温等多种功效。
同时,玻璃幕墙还能够为室内提供充足的自然光线,提高建筑的舒适度。
1.2 玻璃幕墙设计的原则(1)安全性原则:玻璃幕墙的设计应优先考虑其安全性,确保墙体的稳固性与耐久性。
(2)节能性原则:玻璃幕墙的设计应考虑建筑的能源消耗,采用合适的玻璃材料和隔热层,提高能源利用率。
(3)生态性原则:玻璃幕墙的设计应注重环保,选择符合国家标准的玻璃材料,减少对环境的污染。
(4)美观性原则:玻璃幕墙的设计应符合建筑风格,与周围环境融为一体,创造美观的城市景观。
1.3 玻璃幕墙设计的流程(1)确定设计要求:根据建筑的功能和所在地的气候条件等,确定玻璃幕墙的设计要求。
(2)方案设计:参考建筑师的设计方案,结合企业技术要求,进行玻璃幕墙的结构与材料选择,以及施工方案的初步确定。
(3)效果图设计:通过三维建模软件,制作玻璃幕墙的效果图,让建筑投资者和设计团队对最终效果有一个直观的了解。
(4)标准化设计:根据相应的标准规范,进行玻璃幕墙的详细设计,包括玻璃选择、型材规格、密封材料等。
二、玻璃幕墙的施工2.1 施工准备工作(1)勘察与设计文件审查:在施工前,需要对施工现场进行勘察,同时审查设计文件是否符合施工要求。
(2)材料准备:根据设计方案,准备好所需的玻璃、铝合金型材、密封胶等材料,确保材料质量和数量的充足。
(3)施工组织设计:制定详细的施工方案,明确施工顺序、各工序的时间节点,保证施工的连贯性。
2.2 施工工艺(1)型材加工:根据设计要求,将铝合金型材进行切割、钻孔等加工处理,以满足墙体的形状和尺寸要求。
关于高层建筑玻璃幕墙设计要素的分析
关于高层建筑玻璃幕墙设计要素的分析摘要:近些年,随着我国科学技术的不断发展,建筑行业发展的也十分迅速。
高层建筑的数量不断增加,玻璃幕墙作为一种美观新颖的建筑墙体装饰方法,被广泛的运用于现代高层建筑中,具有巨大的优越性。
但是,将玻璃幕墙运用于高层建筑中也存在着一些问题,依然需要我们不断的分析。
做好高层建筑玻璃幕墙的设计,是保证高层建筑玻璃幕墙质量和性能的重要保证,本文就高层建筑玻璃幕墙的设计要素进行探讨。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计要素引言人们生活水平的提高与对美的认识,对美的要求是齐头并进,且相辅相成的。
高层建筑玻璃幕墙的设计完全满足了人们对建筑美观性的追求。
但作为高层建筑的外部保护层,玻璃幕墙除了要求设计美观以外,更重要的一点是要坚实牢固,起到真正的防护作用。
但玻璃幕墙总归是玻璃材质,很容易破碎,所以这要求玻璃幕墙在施工的过程中要选择最优的原材料以及最优的设计方案,以此来保证高层建筑玻璃幕墙的质量。
1玻璃幕墙的重要作用玻璃幕墙在我国高层建筑中广泛应用,它将建筑外围的保护功能与装饰功能相结合,充分体现了建筑将技术与艺术融为一体的建筑特色。
目前高层建筑的玻璃幕墙由普通玻璃与镜面玻璃构成,中间层为中空玻璃,中空玻璃又分为两层中空玻璃和三层中空玻璃。
中空玻璃具有良好的隔热性能、防结霜性能以及防风、防潮等性能等许多优点,不仅有很好的隔热性能,在夏季时还可以遮挡住90%的太阳辐射,在接受自然光照射的同时又不会感到炎热难耐,玻璃幕墙一定程度上使建筑内部环境变得冬暖夏凉,改善人们的生活环境,同时由于玻璃幕墙的这些优点,使高层建筑减少了空调等采暖制冷设备的使用,在一定程度上起到了节能减排的作用,对生态环境的保护起到了重要作用,因此玻璃幕墙在高层建筑中的作用尤为重要。
此外玻璃幕墙不仅起到建筑外围的保护作用与节能环保作用,它同时作为建筑外观的装饰设计,对建筑形象的完美化起到重要作用,满足了城市居民对居住建筑的审美需求,同时使城市的形象也得到美化,是推动城市可持续发展的前提,因此高层建筑中玻璃幕墙的设计施工有着极为重要的作用。
高层建筑玻璃幕墙设计与施工分析
高层建筑玻璃幕墙设计与施工分析摘要:在高层建筑中,因为玻璃幕墙本身具有通透大方、施工简便、密封性好等优点而得到广泛的应用。
文章从玻璃幕墙的类别出发,对高层建筑中玻璃幕墙的结构、防火、安全可靠性等方面的设计进行阐述,并对玻璃幕墙施工技术进行总结,提高设计与施工技术的能力,进一步促进玻璃幕墙的可持续发展。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计与施工1 玻璃幕墙的类别随着建筑技术的发展,玻璃幕墙的类别很多,在高层建筑中应用最多的是框支撑玻璃幕墙,其主要包括明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。
其中明框玻璃幕墙是最传统的玻璃幕墙,金属框架直接显露在外立面,玻璃是嵌固在型材的凹槽里,结构稳定可靠,工作性能良好,是高层建筑最佳的选择;隐框玻璃幕墙是金属框架设计在室内,玻璃面板安装在框架外侧,再利用硅酮密封胶把玻璃面板与框架进行有效的粘结,形成现代化的建筑外观效果。
2 玻璃幕墙的结构一般来说,玻璃幕墙的结构主要是由结构骨架及玻璃组成的,两者有机地整体连接才能构成玻璃幕墙的方式。
骨架是由不同的型材材料构成的,利用连接件来固定装饰玻璃,通过骨架把玻璃的重量和幕墙所受到的荷载全部传递给支撑体系,再由支撑体系传递给主体结构。
玻璃幕墙不仅具有墙体维护的功能,还有美化建筑外立面的视觉冲击效果,也可以巧妙地配合建筑造型来表达建筑师的思维空间。
由于玻璃幕墙的安全可靠性包括抗风压性、抗气密性、抗震性、防火性、抗变形性等内容,再加上其安装施工的专业性较强,对建筑物的正常使用性能影响很大,所以应根据工程需求来选择合理的结构形式,从而保证玻璃幕墙的安全性及稳定性。
3 高层建筑玻璃幕墙的设计3.1 玻璃幕墙的结构设计幕墙的支撑结构体系是十分重要的,玻璃幕墙的自重、动荷载效应、风荷载效应、抗震性能等都是在主体结构与幕墙的支撑结构体系之间展开传递的,所以这对建筑幕墙的支撑结构就要求应具备一定的刚度和强度,还应对其后期的维护工作提供一定的便利条件,对其耐久性要满足25 a的设计使用年限。
关于高层建筑玻璃幕墙设计要素的分析
关于高层建筑玻璃幕墙设计要素的分析发布时间:2021-02-01T06:10:02.183Z 来源:《防护工程》2020年30期作者:朱朝征[导读] 当前我国经济已经实现了全面的提高,为了更好的促进建筑行业的全面发展,在各大城市当中高层建筑建设数量在不断的增多,在高层建筑当中开始大量的应用玻璃幕墙结构,同时这种幕墙结构已经成为最新颖的外墙体装饰形式,它的有效运营能够更好的提高建筑外围结构的美观性和优越性。
但是我们在具体应用过程当中仍然存在一定的不足,需要对各种设计要素进行充分的分析,并对设计标准进行不断的完善,保证在进一步应用过程当中,能够体现出良好的性能特性和高品质的质量。
朱朝征南京凯沃斯幕墙设计有限公司江苏南京 210000摘要:当前我国经济已经实现了全面的提高,为了更好的促进建筑行业的全面发展,在各大城市当中高层建筑建设数量在不断的增多,在高层建筑当中开始大量的应用玻璃幕墙结构,同时这种幕墙结构已经成为最新颖的外墙体装饰形式,它的有效运营能够更好的提高建筑外围结构的美观性和优越性。
但是我们在具体应用过程当中仍然存在一定的不足,需要对各种设计要素进行充分的分析,并对设计标准进行不断的完善,保证在进一步应用过程当中,能够体现出良好的性能特性和高品质的质量。
关键词:高层建筑;玻璃幕墙;设计要素;分析引言:高层建筑工程开始大量的应用玻璃幕墙外围护结构,不仅能够作为外围墙体结构进行保护应用,同时玻璃幕墙系统自身的质量较轻,设计形式灵活多变,施工过程当中能够更好的把控现场进度,在高层建筑当中已经展现出了良好的应用价值,并逐渐成为一种十分流行的外围护结构形式。
因此在对其进行设计应用的时候,一定要对设计要素进行充分的把控与分析,保证每一个环节应用都更加的科学合理。
一、设计的过程中所要遵循的具体原则(一)设计要体现出科学性幕墙结构已经成为十分重要的一种建筑外围护结构形式,能够对建筑外立面效果产生直接性的影响。
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大型超高层公共建筑玻璃幕墙设计分析
发表时间:2018-07-13T11:21:23.760Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第6期作者:芮毕海[导读] 本文结合工程实例,对超高层建筑玻璃幕墙的设计进行了分析,可供类似工程设计参考。
深圳市方大建科集团有限公司上海分公司
摘要:玻璃幕墙具有结构简单、自重小、装饰效果好等特点,是现代建筑幕墙的主要形式。
本文结合工程实例,对超高层建筑玻璃幕墙的设计进行了分析,可供类似工程设计参考。
关键词:苏州中心广场;玻璃幕墙;性能设计;设计措施
1工程概况
“苏州中心广场项目”地处江苏省苏州市工业园区湖西CBD核心区域东端部,北临苏秀路、南到苏惠路、西起星阳街、东至星港街的地块,由两幢23层超高层塔楼组成,建筑高度107.5m,本工程主要系统为塔楼横明竖隐单元式玻璃幕墙、塔楼横向装饰条横明竖隐单元式玻璃幕墙、塔楼横向装饰条弯弧横明竖隐单元式玻璃幕墙。
本项目幕墙面积约35000m2, 2设计原则
2.1安全可靠原则
作为大型公共建筑,安全是首要考虑的因素。
针对本工程的特点,选用的结构充分考虑了风荷载、温度应力和地震作用等对幕墙的影响,设计安全系数完全满足国家规定及本工程的要求。
2.2造型美观原则
大型建筑的优雅、和谐、流畅是公众和城市的必然要求,而幕墙本身已经具备了非常高的可观赏性。
在效果设计上,对业主提供的图纸、效果图进行了认真的分析,力求采用最合理可行的结构来完成设计师的创意及构思。
确保型材的固定件、连接件不外露,幕墙产品均采用先进的尖端设备加工、组装而成,精度高,具有较高的工艺观赏性,充分展现了机械创造的美感。
2.3结构轻巧而稳定原则
结构稳定可以保证结构的安全,同时也会产生一种结构稳定所特有的美感,失稳的结构会给人带来危机感,造成人的紧张,使人很不愉快。
但过于保守、粗放的设计则又显得笨拙、累赘,缺乏灵气,也会使人不愉快。
本工程幕墙系统在满足结构强度要求的前提下,采用最合理的断面设计,是结构稳定与轻巧明快完美结合的典范。
2.4可拆卸更换、维修方便原则
当幕墙的某个局部受损、更新时,幕墙板块能否灵活方便地进行拆卸更换,直接关系到幕墙的功能能否得到保持、结构能否受到影响等因素,因此在幕墙结构设计时要求必须可更换,并且要很方便,且不能影响幕墙的正常使用。
3幕墙性能设计指标
3.1抗风压性能
幕墙的抗风压性能是指幕墙在与其相垂直的风荷载作用下,保持正常使用功能、不发生任何损坏的能力。
分级指标P3是对应主要受力杆件或支撑结构的相对挠度值达到规定值时的瞬时风压,即3秒钟瞬时风压,单位为KPa。
幕墙的抗风压性能指标根据幕墙所受的风荷载标准值WK确定,其指标值不应低于WK。
根据GB50009的规定,通过业主提供的风洞试验参数,计算确定本工程按国标最大风荷载标准值WK=2.37kN/m2,风洞试验最大风荷载负值WK=-4.37kN/m2,最大风荷载正值WK=2.26kN/m2。
结合下表1的规定:
确定本工程幕墙平面内变形性能设计等级为2级。
在本工程幕墙结构设计中,按招标要求及相关标准取用风荷载和地震力的组合效应,在地震或大风作用下,产生强制水平位移时,由于板块之间由缝隙的横竖框分隔,相互独立,不会造成板块间的挤压破损。
型材连接处均设置伸缩缝,也起到避免型材在幕墙变形时互相挤压产生破坏,有较好的抗震能力。
因此,可以满足本工程平面内变形性能的级别要求。
4建筑玻璃幕墙的设计措施 4.1玻璃幕墙的结构设计
支护结构体系是玻璃幕墙中相当重要的部分,玻璃幕墙的自重、动荷载效应、风荷载效应以及抗震性能在主结构与幕墙支撑结构体系之间传递,因此,这就要求建筑幕墙的支护结构要有一定的强度与刚度,为后期的维修工作提供方便,它的耐久性需要满足25a设计使用年限。
在玻璃幕墙支撑结构中,立柱的结构设计是最重要的部分。
立柱的强度与刚度,应满足设计荷载的要求,保证其稳定性。
上下连接的设计也是非常重要的,一定要符合目前的设计规范。
预埋件的设计也是不可忽视的问题,该工程预埋件采用槽式埋件,物理性能不低于Q235B 的钢材,可见部位的钢材均应钢结构防腐要求进行表面处理,采用热浸方法施加镀锌保护层,镀锌膜层厚度85μm。
槽式埋件具有安装方便的特点。
槽式埋件由一条“C”形槽钢和至少两个布置在槽钢背面的锚钉组成。
槽式埋件的出现有效的解决了大型外装幕墙受力点的难题。
应用槽式埋件幕墙工程可实现真正意义上的单元式施工程序。
其优点是受力均衡,安装方便,易余调整。
4.2玻璃幕墙的防火设计
幕墙作为建筑物的外围护结构,是建筑重要组成部分,因此防火设计是非常重要的。
为了达到防火要求,采用以下方法:结构楼板上、下二层间通过设计安装断火设施(层间封修,且连续整个平面周区),房间之间在隔墙部分安装断火设施与层间封修连成一体,能有效地阻止一旦失火而造成的火势蔓延。
防火性能设计和防火等级大小,是衡量幕墙功能优良与否的一个重要指标。
根据《建筑设计防火规范》中规定:窗间墙的填充材料采用非燃烧材料,如其墙面采用耐火极限不低于2h的非燃烧材料时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。
本工程所使用保温材料燃烧性能应为A级;保温材料应采用不燃材料作防护层。
防护层应将保温材料完全覆盖。
防护层厚度不应小于3mm;
玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙、裙墙的耐火极限和防火构造应符合现行防火规范关于建筑幕墙的有关规定;基层墙体内部空腔及建筑幕墙与基层墙体、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间的空间,应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵;防火设计具体措施有: 4.2.1在每层楼板边缘与幕墙间的缝隙都用防火岩棉板填实,外加1.5mm厚镀锌板装饰,这样既保温,同时又防止一旦失火,火从缝隙向楼上蔓延,形成自下而上的拔火风道,造成大面积火灾。
4.2.2幕墙与主体结构的连接件和预埋件外露部分均设在防火保护区内。
4.2.3避免采取一大块玻璃跨越上、下两个防火分区的分格,以防某层失火,玻璃很快爆裂,火势殃及邻层,造成大面积火灾。
4.2.4采用以上措施,本工程幕墙和楼板间耐火极限可达2h以上。
幕墙层间位置有不小于800mm高的耐火隔断,耐火极限1h以上。
耐火极限能够满足本工程的要求,为消防工作争取了时间,有效地保障人员和财产的安全。
4.3玻璃幕墙的受力设计
4.3.1幕墙结构安全度
幕墙的安全度与荷载的大小和材料的强度有关,在两者设计计算时所采用的规范必须相同,否则就会导致设计的安全度偏低。
4.3.2承载力设计
承载力设计表达主要分为:内力表达式与应力表达方式。
由于玻璃幕墙的受外力复杂,在设计过程中主要采用应力表达方式。
4.3.3荷载与作用效应的组合
幕墙将同时承受各种荷载的作用。
在考虑幕墙综合荷载下受力情况,其承载力设计值小于材料的强度实际值。
并运用弹性计算方法对各种荷载进行组合计算。
4.3.4风荷载设计
风荷载是幕墙的主要受力形式,其是一种宜接作用在幕墙上的垂宜力,根据规范标准的要求,风的作用力在2.0kN/m~5.0kN/m之间,幕墙在其作用下会产生较大的弯矩,因此要着重防止幕墙的弯曲。
4.4防结露设计
防结露设计是幕墙设计中需要重点考虑的问题之一,结露的产生是因为在一定的湿度下,维护结构内表面温度低于室内空气露点温度。
故我们考虑使维护结构的总热阻大于产生空气露点温度的热阻。
因此在材料的选择和应用上,我们选择幕墙的玻璃为8+1.52PVB+6(low-e)+12A+8钢化夹胶中空玻璃,中空隔条采用暖边间隔条。
经过计算,采取以上措施可以使维护结构的总热阻大于产生空气露点温度的热阻,避免了结露问题的产生。
5结语
随着城市现代化的发展,玻璃幕墙工程将得到更广泛的应用。
建筑玻璃幕墙的设计应结合工程特点选择合理的结构形式,玻璃幕墙结构设计能满足设计的强度和刚度要求,以保证玻璃幕墙的安全可靠。
参考文献
[1]JGJ102 -2003《玻璃幕墙工程技术规范》[S]
[2]GB50017 -2003《钢结构设计规范》[S]
[3]试论高层建筑玻璃幕墙设计[J]. 李双江. 门窗. 2015-08-20。