从北京天文馆看建筑构造设计

从北京天文馆看建筑构造设计

(大面积)玻璃幕墙、玻璃屋顶、玻璃房子案例选择

整个建筑全部玻璃幕墙是如何与建筑主体结构连接的？

玻璃幕墙与主体结构的常用连接方式：焊接连接和螺栓连接

在地震和风荷载水平力作用下建筑物主体结构之间将产生相对位移,

玻璃及金属框架等组成的玻璃幕墙作为悬挂在主体结构上的围护结构, 在地震、风荷载等水平力作用下不仅与主体结构共同运动, 还有自身的运动。于玻璃幕墙的刚度与其所在的主体结构相比很小, 幕墙对于主体结构的动力特性基本没有什么影响, 因此二者的共同运动, 实际上就是玻璃幕墙依附于主体结构的运动。在水平力作用下, 玻璃幕墙的破坏表现为:

1 水平力直接作用于幕墙, 使幕墙玻璃破碎, 杆件变形或破坏、连接失效。

2 水平力作用于建筑物时, 主体结构产生扭转、变形等效应, 并强制幕墙同步运动, 对幕墙产生附加效应, 其中与幕墙平面平行方向的变形对幕墙的影响特别显著, 如果主体结构的变形超过幕墙临界变形, 幕墙就会破坏。于水平力作用方向的不确定性为保证幕墙在水平

力( 风力和小震) 作用下不产生破坏, 设计时必须注意幕墙的玻璃厚度且使幕墙具有各方向的变形能力。

玻璃幕墙与主体结构焊接连接的构造做法：

玻璃幕墙与主体结构栓接连接的构造做法：

幕墙设计时应将幕墙与主体结构采用螺栓或机械活动连接且满足幕墙平面内变形具有 3 倍弹性计算的位移量, 同时在构造上利用立柱之间的温度缝接头来适应幕墙上下方向变形的

需要, 以保证幕墙使用时各方向的变形能力及幕墙与主体结构安全可靠的连接。

玻璃幕墙自身的刚度是如何解决的？

双曲面马鞍形玻璃通道结构图在南、北立面的马鞍通道人口处，于外形和玻璃分割线所限，使钢结构龙骨的加工和玻璃的加工安装碰到很大的难题。固定玻璃的次龙骨是曲线形，而固定玻璃的槽口又要与玻璃的边缘对应，这就出现了次龙骨为曲线扭曲形状；异形边双曲面玻璃最大长度达3680mmXl200mm

四个各具特色空间玻璃旋体的共同特点是在竖向坐标的一系列圆心随着高度的变化在空间不断飘移，每一层玻璃水平分割线的圆心坐标位置各不一样，最大相差3670mm，并半径不断变化的圆弧在空间组合形成空间弧面。旋体最高为

38．5m并高出屋面8．5m异形玻璃的基本分割为1000mmXl000mm

1号旋体的最大直径为24m，最小直径为15．8m，总高度34m。玻璃为上下两点支承，玻璃之间为搭接开缝式连接，安装在钢结构的外侧；2号旋体的最大直径为25m，最小直径为19．5m，总高度为34m，玻璃为上下两点支承，玻璃之间为搭接开缝式连接，安装在钢结构的内侧；3号旋体的截面为大、小圆相交，并分室内、室外两部分。大圆最大直径18m，小圆最小直径13m，总高度为38．5m；玻璃均为四点支承，玻璃之间为搭接闭缝式连接，室内为钢化夹胶玻璃，室外为中空钢化玻璃。在3号旋体的顶部设置了点支式斜面玻璃采光顶；4号旋体的截面随圆形，竖向支承结构和竖向玻璃缝均为螺旋式，旋体总高度为32．8m，玻璃为上、下两点支承，玻璃之间为搭接开缝式连接，玻璃安装在钢结构的外侧。

玻璃幕墙设计中是如何实现所有围护功能

的？

采用百叶、格栅、遮阳板等遮阳设施，可以最大限度减少阳光的直接照射、避免室内过热，从而达到更好的隔热节能作用。遮阳百叶有水平百叶和垂直百叶，分手控、电动及可调节百叶系统。根据建筑风格及需求，可选用不同形式、控制方式的遮阳系统。

内外两层玻璃幕墙组成的通风式幕墙，又称双层幕墙、呼吸式幕墙、热通道幕墙。内外两层幕墙之间形成一个通风换气层，于此换气层中空气的流通或循环作用，使内层幕墙的温度接近室内温度，减小温差，它比传统的幕墙采暖时节约能源42%－52%，制冷时节约能源38%－60%。

智能幕墙是通风式幕墙的延伸，是在智能化建筑的基础上对建筑配套技术适度控制，通过计算机有效调节室内空气、温度和光线，其建筑能耗只相当于传统幕墙的30%。

光电幕墙的基本单元为光电板，光电板是若干个光电电池进行串、并联组合而成的电

池阵列，将电池阵列放入两层玻璃中用铸膜树脂热固而成，在光电板背面接线盒和导线，这样就可以将太阳能转化为电能为人们所使用。一般情况下，此种幕墙的立柱和横梁采用隔热铝型材。

明框玻璃幕墙的常规密封构造一般在玻璃的内外侧采用胶条进行双道密封(图1)。玻璃内侧的胶条镶嵌于横竖框上，与玻璃形成室内的密封线；外侧的胶条镶嵌于铝合金压板上，压接于玻璃的外侧，与玻璃形成室外的密封线；对于可能进入幕墙内部的雨水，采取了内排水措施，即在铝合金压板及扣板处开设排水孔，形成排水通道。该构造的基本密封原理包含了雨幕原理、减压腔

原理及内排水原理。玻璃内外侧的胶条、铝合金压板及

扣板构造了雨幕系统，防止雨水进入幕墙内部；压板与扣板间的空气腔和内外胶条问的空气腔逐级减压，减小风压对雨水渗入幕墙内部的作用；而压板与扣板的排水孔为排水通道，与铝框共同形成导排系统，可将渗入幕墙内部的雨水排出室外。

玻璃钻孔的点式玻璃幕墙的连接方式有很多，点式玻璃幕墙的连接处玻璃面板要承受弯矩和剪力，所以安装一定要精细，金属和玻璃面板之间必须采用合适的中间垫层予以隔开，确保玻璃面板能够自转动和弯曲，且做好密封处理。

调研照片：

(大面积)玻璃幕墙、玻璃屋顶、玻璃房子案例选择

整个建筑全部玻璃幕墙是如何与建筑主体结构连接的？

玻璃幕墙与主体结构的常用连接方式：焊接连接和螺栓连接

在地震和风荷载水平力作用下建筑物主体结构之间将产生相对位移,

玻璃及金属框架等组成的玻璃幕墙作为悬挂在主体结构上的围护结构, 在地震、风荷载等水平力作用下不仅与主体结构共同运动, 还有自身的运动。于玻璃幕墙的刚度与其所在的主体结构相比很小, 幕墙对于主体结构的动力特性基本没有什么影响, 因此二者的共同运动, 实际上就是玻