幕墙的发展史.docx

幕墙的发展史 1851年为在伦敦举办的工业博览会建造了水晶宫，该建筑的玻璃板覆盖了90，000m2的面积，它宣告了现代幕墙时代的开始； 1931年建成的美国纽约帝国大厦，高384m，其外墙以不锈钢和铝型材为骨架，以花岗石和不锈钢板为面材，已经具有幕墙的初步特点； 最初具有代表性的“玻璃盒子”是20世纪50年代初建成的纽约利华大厦和纽约联合国大厦，此后几十年间，玻璃铝合金和钢材，被认为是现代高科技发展在建筑上的标记，深受建筑师们的青睐； 从上世纪70年代开始，随着亚洲经济飞速发展，东南亚诸国也逐步将建筑幕墙引入到高层建筑中； 我国内地建筑幕墙起步较晚，1982年广州出口商品交易会正面上半幅墙面采用了大面积玻璃墙面作为会标的底衬，这可以认为是玻璃幕墙的雏形，由于它仅局部采用，并非实质意义上的建筑幕墙，真正严格意义上的玻璃幕墙的应用，可从1984年北京长城饭店算起，随后陆续建成的高层建筑如深圳国贸广州国际大厦北京京广中心北京国贸上海锦江饭店等都大面积采用了建筑幕墙。 质量控制设计方面 幕墙设计要给制作、安装、监理等各方面人员在不经任何解释的情况下能完全看懂，因此，图纸应该完整、详尽，表达方式应规范化。现在玻璃幕墙工程多由施工企业自行设计，图纸未经原结构设计单位审核，有的虽经审核，也只是从总体方案、立面效果上粗审一下，未起到技术审核把关作用。因此，设计图纸极不规范，普遍存在设计图纸深度不够、设计图纸不全的现象：无施工图说明和施工要求，缺少节点大样图，缺少预埋件锚固节点计算、幕墙龙骨框架在竖向荷载、水平荷载作用下的应力变形等计算；避雷、防火、防排水措施不当，没有通过设计确定幕墙自身避雷接地系统的设置分布、引出线的材料和截面尺寸与主体结构防雷系统可靠连接，并在设计图、大样图上标注清楚，而直接利用幕墙与主体结构连接作避雷接地的连接体；设计图中没有标出预埋件位置，忽视三维调节处理。另外，有些工程的玻璃幕墙设计滞后于主体工程进度，结构上未设预埋件，使玻璃幕墙与主体结构的连接措施不当，影响可靠的连接。还有些工程楼面外缘没有实体窗下墙，但没按要求设置防撞栏杆，所有这些都给玻璃幕墙留下了不同程度的质量和安全隐患。 1、幕墙设计要给制作、安装、监理等各方面人员在不经任何解释的情况下能完全看懂。因此，图纸应该完整、详尽，表达方式应规范化。施工图说明和施工要求，节点大样图，预埋件锚固节点计算、幕墙龙骨框架在竖向荷载、水平荷载作用下的应力变形等计算，避雷、防火、防排水措施等必须齐全。 2、幕墙设计应采取防雨水渗漏性能的措施，玻璃幕墙立柱与横梁的截面形式宜按等压原理设计，在易发生渗漏的部位应设置流向室外的泄水孔，在易产生冷凝水的部位应设置冷凝水排出管道，构件制作时严格按规定要求钻泄水孔，开启部分的密封材料宜采用氯丁橡胶或硅橡胶制品。 3、玻璃幕墙不同金属材料接触处应设置绝缘垫片（一般厚度lmm）或采取其它防腐蚀措施，绝缘片的大小不小于接触面积，以保证铝合金立柱与不同钢材连接件直接接触，立柱与横梁接触处应设置柔性垫片。 （二）材料控制幕墙用型材应符合现行国家标准铝合金建筑型材GBT5237中规定的高精级要求，阳极氧化膜厚度不应低于铝及铝合金阳极氧化膜的总规范GB8013中规定的AA15级，结构件型材壁厚不小于3mm。结构胶要有很好的抗拉强度、剥离强度、撕裂强度和弹性模量，它同时也起到避震的作用。结构硅酮密封胶和耐候硅酮密封胶必须有材料供应方提供的产品质量保限年限的质量证明以及结构硅酮密封胶与接触材料的相容性和粘结性试验报告，且应注意同一批次的结构胶质量是否稳定，不得使用超过有效期的结构硅酮胶；耐候胶与结构胶不得相互代用，尤其不得将结构胶作为耐候胶使用；五金件应符合设计要求，不得使用易生锈的不锈钢材料，电焊时应对不锈钢采取遮挡措施，防止电焊火花溅到不锈钢上引起生锈；严格按规范要求采用防火等级为A或B1的材料，当材料的防火等级不明确时，应取样进行测试。 1、幕墙用型材应符合现行国家标准铝合金建筑型材GBT5237中规定的高精极要求，阳极氧化膜厚度不应低于铝及铝合金阳极氧化 阳极氧化膜的总规范GB8013中规定的AA15级，其指标为：最小平均膜厚15m，最小局部膜厚12m。经过阳极处理的铝合金型材表面颜色基本均匀，不允许有腐蚀斑点、电焊伤、黑斑、氧化膜脱落等缺陷。 2、结构胶要有很好的抗拉强度、剥离强度、撕裂强度和弹性模量，它同时也起到避震的作用。结构硅酮密封胶和耐候硅酮密封胶必须由材料供应方提供的产品质量保限年限的质量证明以及结构硅酮密封胶与接触材料的相容性和粘结性试验报告，且应注意同一批次的结构胶质量是否稳定，不得使用超过有效期的结构硅酮胶，耐候胶与结构胶不得相互代用，尤其不得将结构胶作为耐候胶使用； 3、五金件应符合设计要求，不得使用易生锈的不锈钢材料，电焊时应对不锈钢采取遮挡措施，防止电焊火花溅到不锈钢上引起生锈； 4、玻璃运输过程必须注意做好保护，由于玻璃单件面积、质量均较大，在从厂家到加工场、从加工场到施工现场的运输过程中很容易因为碰撞、对磨等原因造成玻璃破碎、磨花等损坏。 （三）施工控制玻璃幕墙工程的施工质量控制主要在于两个方面：一是预埋连接件制作安装；二是构件制作及安装施工。具体可以从如下几个方面进行控制：幕墙与主体连接，当没有条件采用预埋件连接时，采用其他可靠的连接措施，但必须通过节点强度试验决定其承载力，试验项目及承载力应由设计决定。预埋件、连接件必须安装牢固，位置正确，焊缝质量符合建筑钢结构焊接规程JGJ8191的要求，并经防腐处理。幕墙连接件应有三维调节余量，可调节范围各为40mm，并有防松脱措施，受力的铆钉和螺栓每处不得少于2个。构架式幕墙立柱应采用大套管连接形式，立柱连接芯管伸入立柱每端不小于立柱空腔高度的2倍，立柱与芯管应为可动配合，上下柱间隙宽度不宜小于10mm，并应用密封胶密封。立柱与横梁两端连接应加设弹性橡胶垫片且应用密封胶充填严密。玻璃与构件不得直接接触，玻璃四周与构件凹槽底应保持一定空隙，每块玻璃下部应设不少于2块弹性定位垫块，垫块的宽度与槽口宽度应相同，每块长度不应小于100mm。玻璃与构件之间应使用弹性材料填充，不得用气硬材料填充。玻璃四周橡胶条镶嵌牢固不松脱，四角应斜向断开，断开处和中间部位应用粘结剂粘结牢固。隐框、半隐框幕墙禁止现场打注结构胶。结构胶、密封胶打注应均匀平整顺直，粘结严密牢固，无气泡，密封胶不得三面粘结。结构胶粘结厚度和宽度根据设计计算确定，同时，结构胶粘结厚度不应小于6mm，且不应大于12mm，粘结宽度不得小于7mm；密封胶施工厚度应大于3.5mm，宽度不应小于施工厚度的2倍。全玻幕墙玻璃与玻璃、玻璃与玻璃肋之间的缝隙应采用结构硅酮密封胶嵌填严密，缝隙宽度不宜小于6mm。 1、测量放线应与主体结构相结合，对主体结构的外立面进行测量，检查实际尺寸是否符合图纸要求，若实际尺寸有偏差，应对偏差进行消化，必要时调整幕墙的制作尺寸，避免安装不闭合。用激光经纬仪把各区域的垂直控制线标定，用水准仪把各楼层水平控制线标定，然后弹出各细部的分格线，在测量中各种控制线均闭合。 2、铝合金龙骨安装 （ 1）立柱通过连接件与主体埋件连接，并进行固定。立柱的垂直度根据垂直控制线为基础，用吊锤复测。立柱可按一层或两层楼高为一根，接头采用套管连接，接头要留置1020mm的间隙，消除建筑物挠度变形及温度变形对幕墙的影响。 （ 2）横梁一般是水平构件，由上而下分层安装。横梁分段嵌入立柱中，需经过检查、调整、校准后才可以与立柱固定。其安装允许误差为：相邻两根横梁的水平标高偏差不大于1mm，同层标高偏差不大于5mm，与立柱外表面偏差不大于1mm。 3、玻璃安装 安装时，应注意玻璃板块的垂直和平整，竖缝相邻两侧玻璃表面的平面度，用 3m靠尺检查，允许偏差控制在2mm以内，并保证整幅隐框幕墙各玻璃拼缝的整齐、美观。安装时，应注意玻璃板块的垂直和平整，竖缝相邻两侧玻璃表面的平面度，用3m靠尺检查，允许偏差控制在2mm以内，并保证整幅隐框幕墙各玻璃拼缝的整齐、美观。 4、耐候胶密封 （ 1）在胶使用前,必须对幕墙工程选用的铝合金型材、玻璃、双面胶带、硅酮耐候密封胶、塑料泡沫棒等与硅酮结构密封胶接触的材料做相容性试验和粘结剥离性试验,试验合格后才能进行注胶。 （ 2）打胶前必须对玻璃及支撑物表面进行清洁处理，为防止二次污染，每一次擦抹要求更换一块干净布。注胶前,与结构密封胶接触的表面必须按操作要求进行净化,净化后的构件应在一小时内进行注胶,超过时间或再污染时,应重新净化。 在组装时,净化过的构件不能随意移动,以免再次污染影响粘结。 （ 3）双组份结构胶在注胶前须搅拌均匀,试验反映无气泡后用机械注胶,以保证注胶密实。 （ 4）结构密封胶超出有效期限,严禁使用。 （四）建筑幕墙施工的安全管理内容 1、设计图纸和相关设计资料 在施工准备阶段，工程施工的组织者和施工管理班子必须熟悉工程的设计图纸和相关设计资料，了解和掌握建筑幕墙施工图纸的设计意图、幕墙结构类型、构造特点、技术要求、技术关键和难点，分析设计对工程施工安全管理工作的影响。如发现设计中对幕墙施工安全有不利影响，要与设计者商量解决。 2、建立和完善各级安全生产责任制和安全管理制度 建立和完善各级安全生产责任制是安全管理的首要工作。根据“ 管生产必须管安全” 和“ 谁主管、谁负责” 的安全管理原则， 施工现场要成立以项目经理为首的安全生产管理机构， 建立工程施工的安全管理目标，明确各成员的安全管理职责，并用制度固定下来，以此把与安全直接有关的领导、技术人员、工人联系起来，形成一个严密的安全管理工作系统。 3、对现场进行勘查分析 施工前和施工过程中都必须对施工现场进行认真的勘查，掌握现场的第一手资料。例如对工程所在地区的自然条件、气象因素、现场环境和其他与建筑幕墙施工有接口或相关工程施工的进度情况的调查，了解材料和劳动力的供应以及现场各相关方配合的情况等，为现场的安全管理和编制合理的、切合工程实际的施工组织设计和各类安全技术措施提供依据。 4、编制现场的施工组织设计 施工组织设计是指导建筑幕墙施工现场全部生产活动的重要技术文件。必须根据拟建工程规模、结构特点和建设单位的要求，在对原始资料调查分析的基础上，编制出一份能切实指导该工程全部施工活动的施工组织设计，安全管理必须作为一个重要组成部分编入该施工组织设计内，其中应包括施工的安全技术措施、动火作业与防火管理措施等。 5、安全生产培训教育首先是进场的安全教育。重点是要提高每一个员工的安全意识，牢固树立“ 安全第一” 的思想，并让他们明白建筑幕墙施工的特点和安全生产的关系，如做好高处作业、临边、洞口和脚手架上的防护，物料提升机的使用和安全防护，各类伤亡事故的预防以及突发事件的应急处理等。其次是进行各工种的安全教育。对工人要进行安全操作规程和操作技能教育，使其明白该工种怎样做才安全，明白为防止事故发生所必须执行的操作规则，即必须让工人明白在施工过程中哪些是该做的，哪些是不能做的。再就是开展班组的安全学习。班组长应根据工程施工进度的变化和施工环境的改变及班组内的安全动态，组织班组内的人员学习安全知识和安全操作规程，进一步提高每一个组员的安全意识。班组的安全学习宜定期进行，如每周一次。 6、安全技术交底 安全技术交底是一项技术性很强的工作，对保证施工安全至关重要。安全技术交底要根据现场的具体情况，强调容易发生安全事故的工程部位，以及防止事故发生的措施。安全技术交底的时间可以分为施工前对整个工程的一次性交底和按施工进度根据现场情况分阶段交底。总之，安全技术交底要及时、细致，要切合现场的情况，切忌无的放矢。 7、日常的检查监督 安全检查是安全生产日常管理的一项重要工作。根据建筑幕墙施工作业点比较分散的特点，工程项目部的负责人和管理人员要经常深入作业现场，对既定的安全技术措施、现场的安全管理制度的执行情况以及对照建筑施工安全检查标准对施工现场人的不安全行为和物的不安全状态进行检查，发现事故隐患，要弄清原因和责任人，并限时整改。还要发动群众进行自检查和互检，以利尽早发现事故隐患，消灭或降低损失。 （五）其他应注意问题 1、防火系统不规范。 现象 :楼层上下面未用不燃材料封闭; 防火材料敷设缝隙未预密封;幕墙四周与主体结构之间的缝隙,未采用防火保温材料填塞,形成垂直通道。 控制方法 : (1) 防火层与幕墙和主体结构间的缝隙,应用防火密封胶封闭。 (2) 加强技术交底和工序间检查与隐蔽验收。 2、幕墙渗漏 现象 :幕墙四周与主体结构间渗漏; 幕墙开启门窗处渗漏; 幕墙接缝处渗漏;室内冷凝水无法排出。 控制方法 : (1) 幕墙四周与主体结构间的缝隙,应用防水保温材料堵实,内外表面用密封胶连续封闭,保证接缝严密不漏水。 (2) 在开启部位和幕墙压顶及周边等构造复杂、易渗漏部位施工时,应加强检查,发现密封不良、材料性能达不到要求时,及时整改或更换。 (3) 幕墙在安装前应做抗风压、抗空气渗透、抗雨水渗漏性能试验,试验结果达到设计规定方能进行安装,安装过程中,应分层进行抗雨水渗漏性能的淋水试验,及时发现、调整、解决渗漏。 (4) 组装时应注意各连接处连接严密,防止有阻水现象,以保持内排水系统畅通。 (5) 冷凝水排出管及附件与水平构件预留孔连接应严密,与内衬板出水孔连接处应设橡胶密封条。 建筑幕墙节能技术来源：考试大 2010年5月30日 摘 要：玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑外墙围护形式，是现代建筑的显著特征，在世界范围内得到了越来越广泛的应用。据统计，建筑耗能已达全社会能源消费量的27.6%，而建筑能耗的50%与门窗幕墙有关。本文将针对近年来国内外出现的一些对节能环保具有重要意义的新型材料以及幕墙技术进行探讨。 1 幕墙节能材料选用 1.1 玻璃选用 对于建筑物外窗及玻璃幕墙来说，由于玻璃的面积占据立面的绝大部分，可以参与热交换的面积较大，因此玻璃是窗、幕墙节能的关键。 近年来，随着科学技术的不断发展，出现了以下有利于节能的新型玻璃。 1.1.1 阳光辐射控制玻璃 这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽从而达到环保节能效果。 a.光谱选择透过性玻璃 该种技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。简单的讲，它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层，使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射具有不同的透过率。采用该技术可以使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过，同时阻挡具有较高热量的紫外线或者红外线成分，从而最大限度的利用自然光照亮室内，又把辐射的热能阻挡在室外(或者室内)，于是从采光和制冷(或者采暖)两方面同时起到了节能效果。也可以使用它相反的特性，阻挡可见光，透过热量，从而适用于高纬度地区以消除进入室内的眩光，同时充分利用太阳辐射热来加热室内空气。 b.透过率可调玻璃 该种玻璃随环境改变自身的透过特性,可以实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同，这种可调玻璃又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。热致变色就是玻璃随着温度升高而透过率降低，光致变色就是破璃随光强增大而透过率降低，电致变色则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低，以上过程都是可逆的。这其中，光致变色玻璃和电致变色玻璃尤为引起幕墙行业人士的关注，尤其是电致变色玻璃由于可以人为控制其改变的过程和程度，己经在幕墙工程上得到实验性的应用。目前，光致变色玻璃的可见光透过率可以在75%-25%的范围内变化，太阳辐射能透过率的变动范围是53%-23%，而电致变色玻璃可以在5分钟内实现可见光透过率67%-10%，太阳辐射能透过率 66%-10%的变化。 1.1.2 隔热玻璃 近年来，在中空玻璃技术的基础上，一些新型的隔热玻璃不断出现，主要有： a.惰性气体隔热玻璃 通过在中空玻璃的空腔内无人惰性气体，可以得到更高隔热性能的玻璃。目前国外已经出现了充氯气的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm 三层中空玻璃，结合Low-E技术，它的传热系数可以达到0.7W/(m2K)。 b.气凝胶隔热玻璃 气凝胶是一种多孔性的硅酸盐凝胶,95%(体积比)为空气。由于它内部的气泡十分细小(小于20mm)，所以具有良好的隔热性能，同时又不会阻挡、折射光线(颗粒远小于可见光波长)，具有均匀透光的外观。把这种气凝胶注入中空玻璃的空腔，可以得到传热系数小于0.7W/m2.K的隔热玻璃组件。该种气凝胶物质长时间使用后的沉降现象是目前限制它大范围商业应用的主要因素。 c.真空隔热玻璃 通过把中空玻璃空腔里的空气抽走，消除掉空腔内部的对流和传导传热，可以获得更好的隔热效果。这种玻璃的空腔很窄，一般为0.5-2.0mm，两层玻璃之间用一些均匀分布的支柱分开。通过附加Low-E涂层改善辐射特性，真空隔热玻璃的传热系数己达到0.5/m2K。这种隔热玻璃相对于其他的隔热玻璃而言，具有厚度大、重量轻的优点，但生产工艺较为复杂，中间小立柱的存在也影响了它的外观，在一定程度上限制了它在幕墙、门窗七的应用。 1.2 铝合金型材选用 不同材料的窗框对外窗(含玻璃幕墙、采光顶)的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料本身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框，钢窗框等材料本身的导热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。 铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酷胶(PA)断热条，聚氨酷(PU)等，对保温性能要求高的外窗(含玻璃幕墙、采光顶)应选择断桥效果好的铝型材。 2 幕墙节能体系的选用 2.1 双层幕墙技术 以节能环保为目的，近年来幕墙行业在开发新型幕墙结构方面进行了很多有益探索，取得了一些成果。这其中双层幕墙技术尤其引人注意。其节能原理是，循环幕墙由双层玻幕或一层玻幕及一层普通开窗墙体组成，内外两层均上下设置通风口，夏季时打开外层上下通风口，在阳光的照射下，中间空气层温度升高而自然上浮，形成自下而上的空气流，由于烟囱效应带走通道的热量，降低内层表面温度。冬季时，关闭外层通风口，打开内层通风口，夹层中的空气在阳光的照射下温度升高，形成一个小温室有效提高内层玻璃及空气温度，气体自然上浮，与室内形成微量气体循环，提高室内温度，减少热负荷的需求。这种双层玻璃幕墙与传统的单层玻璃幕墙相比，采暖时可以节约能据42%-52%，制冷时可以节约能源38%-60%。 2.2 节能百页技术 节能百页是对传统百叶遮阳的综合改进。由于太阳直射对建筑的冷热负荷有直接影响，冬季的阳光进入室内，夏季遮阳能有效地控制负荷总值。但传统建筑中的百叶或挂于室内，难以高效控制己人室内的热量；或悬于室外，不能形成循环通风道，或多或少地对建筑节能有一定的负面影响。中挂百叶是幕墙改革的一个较好方案，这种百叶幕墙解决了适时调节百叶的角度，以最佳状态达到节能的目的。 3 幕墙节能新技术 太阳能作为一种随处可见的能源，它的潜在利用价值可以说是无限的。据研究，地球上每平方米的土地上每年获得的太阳光能平均为1000kW时。如何有效的把太阳能无污染的转化成可利用的能源，成为近几十年来世界范围内科技工作者努力研究的重要课题。前面所提到的双层幕墙正是合理利用太阳能的一种尝试。目前幕墙领域成功利用太阳能的技术是太阳光变向照明技术和光电幕墙技术。 来源：考试大的美女编辑们3.1 太阳光变向照明技术 它取代了传统的遮阳机构，利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活区域，为人们提供照明。这样的光照条件比传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光更为柔和、均匀，消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光，并改善了日光在整个房间甚至建筑物的分布，可以深入到各个边角区域，减少照明费用。 来源：3.2 光电幕墙 光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建筑幕墙。这种幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光，转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无需重复投资。 长期以来，人们总是认为幕墙建筑不节能，但是我们的分析中可以看到，随着科学技术的不断发展，幕墙节能材料和节能系统的不断完善，玻璃幕墙也可以做出很节能的建筑物。幕墙节能，并不是人们想象存在技术上的问题，更多的是我们对它的重新认识与合理运用的问题。随着国家的各项节能政策法规的深入贯彻，相信节能幕墙产品的应用将得到更大的推广。