天津周大福金融中心项目幕墙工程介绍

本工程水密4级，气密3级。
水密、气密性设计试验
B. 现场水密测试。
单元幕墙十字接缝存水试验； 单元板块注水试验； 现场淋水测试
C.现场气密测试。 现场选择一个层间不少于4 个幕墙
板块并包括周边密封的区域进行实验。
隔水板
板块存水
现场存水试验
工厂存水试验 现场喷淋试验
幕墙的排水设计
利用等压的原理，通过高落差、组织有 序的排水，排出少量的渗入水。
❖ CW-A1
H=4700mm
210
天津地标：4700/250+7=25.8mm、 国标：4700/180=26.1mm（30mm）、 招标文件：20mm。 ❖ CW-A2 H=4150mm 天津地标：4150/250+7=23.6mm、 国标：4150/180=23mm（20mm）、 招标文件：20mm。 ❖ CW-A3 H=3750mm 天津地标：3750/250+7=22mm、 国标：3750/180=20.8mm（20mm）、 招标文件：20mm。
深圳平安金融中心 造价：95.5亿人民币元； 总高度：660米；（主体588米） 建筑层数：123层； 竣工时间：2016年6月。
NO.3 麦加皇家钟塔饭店 造价：148亿人民币元； 总高度：601米； 建筑层数：95层； 竣工时间：2012年。
NO.4 台北101摩天大楼 造价：580亿新台币； 总高度：508米； 建筑层数：101层； 竣工时间：2004年12月31日。
外立面几何分析：
本工程主要外立面特点为：平面由八个圆弧组成，由底 层到顶层，各楼层圆弧的弧长都不相同，形成外立面的 双曲面结构，整个建筑呈现不断向上延伸的均匀变化的 流线型造型。
八个“V”型设计是在平面上以相反方 向移动，或密或疏不断变化，虽然平 面1/8对称，但是正因为他们的存在， 立面不同角度不同效果，极具动感之 美，体现出设计师构思的巧妙和独特 。使建筑外立面形式秀美，优雅，现 代，呈现出雕刻般的流线之美。
解决方法二： 采用外夹胶中空单银Low-E玻璃
解决方法 三： 当环境中空气相对湿度为23%以下， 原设计方案满足结露性能要求。
热成像仪的应用： 检测出建筑围护结构 热工缺陷，即隔热材 料缺失、热桥、漏气 和受潮等。
V型铝板装饰带设计
连续的防水槽
缝隙部位的设 计
组装成整体板 块
32~36层V槽偏移量的统计
NO.8 紫峰大厦
造价：40亿人民币； 总高度：450米（主体381米）； 建筑层数：89层； 竣工日期：2010年12月18日.
NO.9 韦莱集团大厦（西尔斯大厦）
造价：39亿美元； 总高度：443米（主体381米）； 建筑层数：108层； 竣工日期：1974年.
NO.10 京基100
造价：50亿人民币； 总高度：441.8米； 建筑层数：100层； 竣工日期：2011年.
幕墙伸缩变形设计
根据上述可计算，单元的缝隙设计为26mm≥1.5+2+15+7.2=25.7mm（加工误差+安装误差+土建误差）。
•温差对单元幕墙板块的影响
•根据技术文件：±60。C
那么单元板块的最大温度变形量 △=a （t1-t0） L = 23X10^-6/℃x60℃x5100=7.19mm； 这 个变形量较小，单元板块之间的缝隙，完全可以吸收； 那么单元板块的最大温度变形量 △=a （t1-t0） L = 23X10^-6/℃x60℃x1500=2.12mm； 这 个变形量较小，单元板块之间的缝隙，完全可以吸收；
热工性能设计
塔楼单元幕墙系统透明部分 U值传热系数《2.0W/m2.K。
结露性能满足设计要求。
热工性能设计
CW-Q1系统
CW-S系统
CW-R1系统
裙楼幕墙系统及采光顶透明部分 U值传热系数《2.3W/m2.K。
结露性能满足设计要求。
拉索幕墙热工分析 拉索幕墙结露设计
拉索幕墙结露解决方案
解决方法一： 参照上海中心项目工程架设热水管， 消除结露。
自洁干法幕墙体系
硅胶防水胶条 无硅油污染耐候相容
A.所有的密封胶都有污染，只是轻重不同。 B.室内外可视部位全部采用胶条进行密封。
提升美观度； 防止硅胶污染； 具有自洁功能； 护成本； 降低擦窗机压力。
减少清洗频率；
降低维
施工近两年 依然保持较 好的自洁状 态。
硅胶板 硅胶板
水密、气密性设计
① 密封原理：等压腔原理。
•水平方向的位移滑动和旋转，能够完全吸收，同时，垂直方向的位移，由于上下横框 之间有26mm的间隙，也能够完全吸收。 •另外，由于风荷载以及地震荷载的复杂性，除了上述平面内的旋转和滑动外，幕墙板 块还会发生平面外变形，但是这种变形量很小，设计的板块之间的缝隙可很好的吸收 。
±26mm
幕墙转接件设计
水平夹角（TA）统计： 167.6o~192.4o；
为适应不同角度变化的分体插接设计
对称竖框
•竖框种类减少一半； •适应不同角度能力更强。
楔形垫块
楔形垫块
先加工，后喷涂
幕墙系统设计
综合以上分析—— 每+1度开一种竖框，共需开12种竖框。
幕墙结构胶设计
横框的设计
横框的角度统计
82.2＜MA1≤83.5 83.5＜MA1≤84.5 84.5＜MA1≤85.5 85.5＜MA1≤86.5 86.5＜MA1≤87.5 87.5＜MA1≤88.5 88.5＜MA1≤89.5 89.5＜MA1≤90.5 90.5＜MA1≤91.5 91.5＜MA1≤92.5 92.5＜MA1≤93.7
温差对幕墙的影响
•温差对层间铝板的影响 •层间铝板的变形量可以达到：变形量 △=a（t1-t0）L= 23X10^-6/℃x 60℃摄氏度 x1500=2mm，我们的初步设计，铝板四周采用弹性胶垫来吸收该变形。
温差对空气腔的影响
•过强的光照，极高的温度，除了对背衬铝板以及玻璃产生直接影响外，还会使 层间空隙位置的气压急剧增高，对玻璃以及背衬铝板产生较大的压力。使玻璃以 及铝板表面产生凹凸现象。
优化原则（方案二） ： 高度正负1mm 宽度正负1mm 对角线 2mm
优化原则（方案一）： 板块规格优化率：20.5%； 层间玻璃规格优化率：29.77%； 透明玻璃规格优化率：22.03%。
优化原则（方案二）： 板块规格优化率：40.89%； 层间玻璃规格优化率：47.18%； 透明玻璃规格优化率：47.6%。
•楼层漂移
主体结构在外力作用下，楼层会发生相对位移，称为Storey Drift 。作 为外围护结构的幕墙，悬挂在楼板边缘，主体结构的楼层漂移势必是引起 幕墙自身的变形。研究楼层漂移，对于幕墙的抗变形性能设计非常重要。
层间位移主要是由于风荷载以及地震荷载引起的。 hsx 为楼层高度，△为 楼层偏移量
② 密封构造：多腔减压，采用 型材和密封材料形成多个空气 腔， 实现多腔减压。
③A.采用CFD分析，确定密封 原理、密封构造和密封材料。
室内侧气密线严 密且连续、防止 漏气，确保实现 等压。A
第二j减 压腔
A
第二道防 水
竖框室 内侧边 缘线
第一等 压腔
弹性接触 具有伸缩 变形能力
密封胶 第一道防
条
水
万m2、铝板幕墙约2.2万m2、玻璃采光顶约2400m2。 主要装饰项目：网格玻璃幕墙，铝板幕墙，首、
二层玻璃幕墙，裙楼L5层框架幕墙、玻璃采光顶等。
项目分析
ABC三个标段分区
123
A
C
B
C
C
A裙楼 B塔楼 C雨棚
幕墙系统分布示意
CW- B CW-A5、6、7（双层）
CL-A CW-A3、4 CW-A1、2
V槽偏移量的统计
坐标轴标题 1 7 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 103 109
c点
100.000
90.000
80.000
70.000
60.000
50.000
40.000
c点
30.000
20.000
10.000
0.000
楼层位移STOREY DRIFT对幕墙的影响
•荷载引起的楼层漂移：
从上面的分析，我们可以看出来，建筑的楼层位于建筑的最顶部
•幕墙设计时考虑的楼层位移： 绕着固定于楼板处的转接件发生平面内的旋转。 适应方式：单元板块绕固定端转动、水平移动、 板块的变形，幕墙板块按3倍考虑。
本工程中玻璃转动量 12.6mm，水平移动 12mm，板块变形11mm,共计 37.8mm。设计按3倍37.8mm考虑。
主框－挂件－连接件－埋件（主体结构中） 。竖框通过挂件的调整螺栓可进行高度方向 的调整；托板上开长条孔与埋件实现进出幕 墙面方向调整；挂件可以进行平面内水平方 向横向滑动；
+/30m
m
+/30m
m
幕墙防火设计
12mm防火 防烟胶密封
防火岩棉δ≥135mm及 镀锌钢板δ=1.5mm
2小时防火隔断大于 800mm（总包）
NO.5 上海环球金融中心
造价：73亿人民币； 总高度：492米； 建筑层数：101层； 竣工日期：2008年8月29日
NO.6 香港环球贸易广场
造价：200亿港币； 总高度：484米； 建筑层数：118层； 竣工日期：2011年5月.
NO.7 吉隆坡石油双塔（别名：双子塔）
造价：20亿万币； 总高度：452米； 建筑层数：88层； 竣工日期：1996年2月13日.
天津周大福金融中心项 目幕墙工程介绍
世界第九高楼
NO.1 哈利法塔（原名迪拜塔） 造价：15亿美元； 总高度：828米(2716.53英尺)； 建筑层数：162层； 竣工时间：2014年1月4日；
哈利法塔整个建筑外墙用玻璃
8.3万平方米，金属2.7万平方米 ，总共相当于17个足球场。
NO.2 上海中心大厦 造价：148亿人民币元； 总高度：632米；（结构高度580米） 建筑层数：118层； 幕墙面积：14万平、2万个板块； 竣工时间：2015年底。
2.01% 2.93% 6.53% 9.82% 6.59% 5.00% 15.01% 28.74பைடு நூலகம் 17.82% 4.33% 1.22%
综合以上分析—— 每+2度开一套横框，共需开6套横框。
水平夹角（MA）统计 ：82.2o~93.7o；
系统抗风压的设计
招标文件要求
天津地方标准(DB29221-2013）要求 GB/T21086-2007要求
4.5
13
5.5
4
17
8
单元幕墙的设计重点
先加工、后喷涂设计 A.型材先喷涂后加工，加工部位会
出现生边。
先加工后喷涂，无加工印记
B.对部分室内外可视型材，采用先 加工后喷涂的生产工艺，提高美观度 。
C.我司拥有大型喷涂车间，为型材 先加工后喷涂提供可靠保障。
外露灯槽立边
沈阳加工基地喷涂设备
先加工后喷涂，无加工印记
防雷性能
•超高层建筑的防雷是至关重要的，幕墙作为外围护结构， 在遭受雷击时要迅速的将电流传导到主防雷系统中；
相邻单元我们采用传导率较好的铜质柔性连接，铜带采用Ω 形设计，在幕墙发生移位时，仍能保证优良的传导率。 同时每隔一定区域，幕墙与建筑的主体防雷系统连接。
柔性连接：寿命长、不影响板 块伸缩
玻 璃 板 块 更 换
工程概况
本工程由一栋103层塔楼，及五层裙楼组成。其中
塔楼高530.00米，约12200（标准层）+900(V型）
+1200（塔冠）=14400个单元板块；总幕墙面积约11 万平方米。
主要装饰项目：塔楼单元幕墙，塔楼避难层百页， 塔冠框架玻璃幕墙，机电层、塔冠铝板幕墙等。
裙楼高32.2米，约3.9万m2；其中玻璃幕墙约1.2
•为避免该现象发生，在单元竖框的侧壁上钻通气口，保证加热的气体能
够排除，减小空腔内外的气压差。
8HS+1.52pvb
+8HS半钢化表
面应力45MPa
以上
经试验可 达到65度
枕头效应
•由于建筑高度达到了530米，随着高度的变化，气压以及温度将会发生较大的波动；
•幕墙使用的中空玻璃内的空气腔内的理论压力为玻璃生产地的标准气压。 •由于工程所在地的海拔高度，温度等影响，玻璃最终所处位置的室外气压 与玻璃空气腔内的气压会有压力差，不同的气压会造成“枕头效应”，一 般的中高层建筑，这种效应不是很明显，但是对于该项目，由于高度极高， 枕头效应应该予以重视。
图中金色板 块为幕墙板 块翘起点距 离小于 2mm的幕 墙板块，即 可以优化成 平板的幕墙 板块
• a点翘起高度小于2mm的板块有 383块；
• b点翘起高度小于2mm的板块有 411块；
• 占板块量的48.44%。
优化原则（方案一）： 1、板块—— •宽度正负0.5 •高度正负0.5 •对角线正负1 2、玻璃—— •宽度正负0.5 •高度正负0.5 •对角线正负1