建筑幕墙概述

第一章建筑幕墙概述

第一节建筑幕墙

建筑幕墙：由金属构架与板材组成的、不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。

建筑幕墙是建筑物的外围护结构的一种。它不同于一般的外墙，它具有以下三个特点：

（1）建筑幕墙是完整的结构体系，直接承受施加于其上的荷载作用，并传递到主休结构上。有框幕墙多数情况下由面板、横梁（次梁）和立柱构成；点支幕墙由面板和支承钢结构组成。

（2）建筑幕墙应包封主体结构，不使主体结构外露。

（3）建筑幕墙通常与主体结构采用可动连接，竖向幕墙通常悬挂在主体结构上。当主体结构住移时，幕墙相对于主体结构可以活动。

由于有上述特点，幕墙首先是结构具有承载能力；然后是外装，具有美观的建筑功能。

幕墙的支承骨架（横梁、立柱、支承钢结构等）通常由铝型材和钢材组成，有些情况下也用玻璃。面板可以是玻璃、铝板、钢板或石板、混凝土板，但透光部份必定是玻璃板。采光顶有时也会采用聚酸酯板。通常按面板材料将幕墙划分为玻璃幕墙、铝合金板幕墙、石材幕墙等等，许多工程中多种幕墙混合使用。

与传统的墙体材料相比，建筑幕墙具有以下特点：

（1）主要材料是现在工业产物，玻璃具有光反射能力，铝板和金属板富于现代感，可以产行强烈的建筑艺术效果。

（2）墙体自重较小，玻璃和金属板幕墙通常为0.3～0.5KN/m2，石板幕墙约为1KN/m2。玻璃和金属板幕墙只相当于砖墙的1/10～1/12、混凝土预制板墙面的1/7～1/8，从而降低主体结构和基础的造价。

（3）材料种类较少，多为工业产品，质量较稳定，而且工厂化加工，现场安装工作量少，无湿作业，工期较短。

（4）维护和更换幕墙构件都很方便。

（5）幕墙包封主体结构，减少了主体结构受温度变化的影响，有效地解决了大面积建筑和高层建筑的温度应力问㼵。能较好地适应旧建筑立面更新的需要，所以常常用

加装幕墙来作为旧建筑改建的手段。

目前建筑幕墙得到广泛的采用，建筑幕墙的发展在我国只不过几年的时间，己成为一个大规模的产业，除幕墙材料的生产商的供应商外，仅直接从事幕墙制造安装的厂商己超过千家，年生产幕墙近800万M2，年产值近百亿元，我国己是世界上幕墙年产量最高的国家。

第二节幕墙分类

幕墙早在100多年前即已在建筑上开始应用，但由于材料和加工工艺等方面的原因，发展十分缓慢。最近30—40年来，随着科学技术和工业生产的不断发展，幕墙获得飞速的发展，在建筑上广泛应用。

幕墙工程按帷幕饰面材料区分，有玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙等。其中玻璃幕墙按其结构形式及立面外观情况，可分为金属框架式玻璃幕墙、玻璃肋胶接式全玻璃幕墙、点式连接玻璃幕墙；又可细分为金属明框式玻璃幕墙、隐框式或半隐框式玻璃幕墙、后置式玻璃肋胶接全玻璃结构幕墙、骑缝式或平齐式玻璃肋胶接全玻璃幕墙结构幕墙、接驳式点连接全玻璃幕墙、张力索杆结构点支式玻璃幕墙。其中金属框架式玻璃幕墙工程按其构件加工和组装方式，又分为元件式（镶嵌槽式、断热型、隐窗型、隐框式）幕墙和单元式玻璃幕墙等。

1、玻璃幕墙：多使用铝龙骨

明框幕墙：

隐框幕墙：

半隐幕墙：分为横隐竖明式及横明竖隐式

2、金属幕墙：金属板幕墙多用于不采光墙面。墙体框架为铝合金或型钢制造，金属板

墙面材料有下列多种（表）

3、

4、点式幕墙：分为龙骨式和拉索式（附图）：

拉索点支式幕墙

驳接式幕墙

4、石材幕墙：分为背栓式石材幕墙和传统湿贴石材幕墙，石材厚度在2至3厘米。

a、背栓法：在石板背部打4个圆槽，圆槽中放入611石材干挂胶，由4个金属锚栓插入圆槽连接。把石板定在空中。上面两个锚栓承担石板全部质量，下面两个锚栓承担风压。

b、干挂法：在石板上下左右端开短槽或长槽，槽开在石板一边的中间，石板厚度一般为25—30毫米，槽宽一般为7—8毫米。用不锈钢挂件的一边插入槽中，槽中放入611

石材干挂胶，另一边与墙体上的钢架网连接，钢架网为槽钢和角钢，以锚栓预埋铁板固定于墙体上。

石材幕墙的特点：

石材幕墙所负载的力卸载在每一根龙骨上，龙骨连接主楼，龙骨的长度为楼层的层高，每根龙骨只有一个定点，所以石材幕墙的荷载力便均匀分布在建筑主体结构。龙骨之间的缝隙称为“收缩缝”，用胶连接，因胶是有弹性的，故避免了石材的热胀冷缩所带来的弊端。

5、全玻幕墙：以高度区分为：镶嵌式（3米以下）和吊挂式（3米以上），其中吊挂式能实现荷载的转移。吊挂式全玻璃幕墙一反传统的下部基座承重方式，而系将整片玻璃吊挂于结构架下，重量由梁负荷。玻璃受地震、风力等外力作用时，可作小幅度摇摆，以避免应力过于集中而破坏。如下部受重力冲击破裂时，上部仍悬于梁下，这样即可避免整片玻璃坍塌造成的伤害。

6、采光顶：一般用于楼顶、室内游泳池顶等。

施工程序一般为：先装钢结构再装铝龙骨最后装玻璃。

（附图）单曲面采光天棚

7、雨蓬：分为铝板雨蓬和玻璃雨蓬。玻璃雨蓬以点式幕墙居多，造型奇特、美观。

第三节幕墙设计

一、幕墙设计的一般原则

1．安全性

无论在什么情况下，安全性都是最重要的。设计指标应当满足建筑的用途、性能和一定的使用寿命，并遵守国家和行业相应的标准与规范。作为外维护结构的幕墙应选择适当的材料、结构和足够的强度，抵御风荷载、雪荷载、自重、一部分地震作用及特殊情况下外力造成的冲击荷载。并应采用有效措施保证幕墙的可靠性和耐久性。

2．浮动连接

幕墙主要的连接设计除与主体结构的连接外均应采用浮动连接

．．．．，并留下足够的间隙，以便吸收沉降、热应力及一部分地震作用。并采用合理的密封材料或构造，对所留间隙进行密封，必须保证水密性和适当的气密性。

3．经济性

中国仍是一个不富裕的国家，经济适用也是一个不可忽视的原则。在保证安全和一定的使用性能的前提下，应尽量节约材料成本。

4．等性能设计

幕墙主要的使用性能包括气密性、水密性、保温性、隔声性、光学性。我们进行幕

墙设计时应采用等性能设计

．．．．．。等性能设计有两个含义：一是根据幕墙不同部位的使用功能和用途，采用与其相适应的性能设计；二是在使用功能和用途相同的条件下，不同部位的性能应该相同。比如说：在通风百叶处不需要使用断热型材；铝板和石材幕墙应属于装饰冷墙体系，宜采用开放式结构，不宜采用密封胶将缝隙堵死，使其密不透风；幕墙开启部分宜与固定部分性能相同等等。

5．可加工性、可安装性

幕墙从结构设计阶段就应当考虑加工性和安装性。加工性和安装性好，利于组织生产和现场施工管理，可缩短工期，节约人力、设备运行及管理成本。

6．可维护性

幕墙设计必须考虑安装以后的维修和保养问题。幕墙面板和幕墙主杆件必须采用可．

拆卸结构

．．．．，以便在面板破损及其他情况下进行更换。实际上幕墙设计成可拆卸结构并不困难，而且非常必要。又如热通道幕墙，必须留下足够的空间进人或内侧全部为可开启结构，以便清洁和保养。