建筑幕墙实例分析-.ppt

建筑幕建筑幕墙实例分析例分析广州珠江新城西塔脉络n工程概况n立面处理n幕墙构造n分析工程概况n 广州珠江新城西塔项目坐落在广州市珠江新城花城大道以南，珠江大道以西，西边毗邻富力中心，南边为第二少年宫。广州珠江新城西塔项目处在新城市中轴线与珠江观景轴的焦点上，其新颖的结构体系，优美的建筑外观，已经成为珠江江畔的一道亮丽的风景线和广州市新的城市名片。立面处理n广州西塔整个建筑造型别致，首先在平面上由隐框折线玻璃拼成圆弧半径分别为 71m 和 10m 的大小圆弧，大小圆弧圆滑连接组成圆润的三角。再在高度方向有规律的按 5100m 为半径的圆弧层叠起来，使建筑的整个体量由底部不断向上放大，在第 31 层处达到峰值后顺滑的内缩，直至最顶部 103 层。隐含不露框的折线玻璃板块组成了璀璨夺目的各个发散的反射面，充分还原了建筑师晶莹剔透的“三角水晶体”的双曲面设计造型，形成修长、闪烁、流动的水晶效果。结构体系新颖，建筑外观优美，但是幕墙系统设计与施工的难度很大，极具挑战性。立面处理n西塔的设计构思是建成一个简洁高贵、曲线优美、透明的、可以展现出建筑结构的建筑。因此西塔被设计成全玻璃幕墙带有纵向线条的透明建筑,主要用作办公和酒店。幕墙构造n 西塔幕墙设计追求透明性,根据目前设计参数,塔楼各朝向玻璃幕墙的窗墙面积比为 0.91,超过标准规定的 0.7 限值。由于不能修改设计方案以满足窗墙比限值的要求,必须按标准的另一种节能设计评价方法权衡判断法进行节能评价和调整围护结构的节能设计。n 综合考虑节能、造价和建筑美观的因素,结合电动内遮阳百叶帘的双银 Low-E玻璃幕墙方案是西塔幕墙较为合适的设计方案。幕墙构造幕墙构造纵剖节点幕墙构造横剖节点幕墙构造n一、单元式幕墙系统设计n 单元式幕墙的折线板块在平面上由半径为 71m 和 10m 的大小圆弧圆滑连接组成圆润的三角。在立面上大小圆弧都处在 5100m 为半径的圆弧上，由此形成平面以及立面上两个方向的曲度-双曲面。大小圆柱面经过层叠、平移错位、旋转、搭接四个动作最终形成圆润的三角水晶体。大小弧之间的调整格板块起圆弧过渡的作用。幕墙构造n 大小弧板块均由矩形板块组成，单元式玻璃板块的主要分格为：酒店层：（1500，1000）3375mm；办公层：（1500，1000）4500mm。调整格板块由梯形板块组成。也就是说把所有的问题集中在调整格板块上，由调整格板块的特殊构造来解决以平代曲的问题。幕墙构造n 由于每层圆柱面进行了相应的旋转，其旋转幅度以 31F 为界，形成了两种不同的状态：下部外倒，上部内倾。n 下部外倒和上部内倾这两种状态，给单元式幕墙等压腔的构造以及如何确保幕墙水密、气密性能均带来了一系列难题。幕墙构造n二、单元板以平代曲的实现n 对于大小弧板块来说，由于均为矩形板块，其玻璃面夹角固定为178.79 度和 174.27 度。通过大小弧板块的铝合金公母槽分别开模，以两套不同的模具来适应上述两个不同角度。n 而对于调整格板块来说，针对其均为梯形板块的特点，采取两种不同的组合形式。对于玻璃面夹角大于 176.53 度的所有角度用大弧模具来调节适应。铝合金公母槽的对插角度不变为 178.79 度，通过旋转横梁与玻璃来实现角度变化。对于玻璃面夹角小于 176.53 度的所有角度用小弧模具来调节适应。铝合金公母槽的对插角度不变为174.27 度，通过旋转横梁与玻璃来实现角度变化。n 广州西塔幕墙双曲面造型以平代曲的模型中，单元板一定会存在四点不共面的情况，并且全部集中在调整格板块。实践证明：经过精心建模，将四点不共面（翘曲）的幅度控制在合理的范围内，单元式幕墙以平代曲是完全可以实现的。幕墙构造铝合金公母槽幕墙构造n 三、抛物线水槽的防水设计1、合理构造单元式幕墙的等压腔 单元式幕墙的铝合金公母槽由于其对插的构造要求以及加工工艺的要求，形成了 C 形开口的截面形式。但这种截面形式对单元企料的抗扭性能有一些消极影响，为了消除这些不利影响，在铝合金公槽的中部每隔 800mm 设置一块铝挂钩以确保公母槽始终共同工作。同时还增加了企料的整体刚度，使公母槽的配合更加紧密，有效避免了在风压作用下铝合金公母槽张口的可能。单元式幕墙的铝合金公母槽与铝合金上下横梁的对插构造是完全靠胶条来实现其水密、气密性能和结构传力的。通过合理选用不同硬度不同压缩量的胶条，在公母槽与上下横梁的最内侧则选用较高硬度较小压缩量的胶条以确保公母槽结构的传力，确保了铝合金幕墙系统整体结构安全；而在公母槽与上下横梁的外侧选用较低硬度较大压缩量的胶条以确保槽口的始终密封从而保证幕墙的水密、气密性能，形成有效的等压腔。幕墙构造n 2、有效组织单元式幕墙的排水路径 单元式幕墙的排水路径始终遵循“分层排水、错层排出”的原则，分成前腔雨水与后腔雨水两种不同情况。外界雨水通过批水胶条进入前腔后因自重而下落由单元板块的底部自然排出可称为前腔雨水。后腔雨水是指少量的前腔雨水进一步越过一次密封胶条进入后腔而形成的。后腔雨水本身数量已较少，并且在自重的作用下会沿着铝合金企料不断下落，直至在单元板块底部进入的下一个单元板块的接水槽中再由专门构造的排水小腔排出后腔进入前腔，沿着铝合金企料下落至下一单元的水平批水胶片处最后彻底排出。幕墙构造n3、单元板块间设置挡水胶皮，切断雨水汇集线路 由于整个单元板块的横梁呈现出一个抛物线型，在单元板块间设置挡水胶皮，完全切断了雨水汇集线路，使雨水能够按单元板块分块各自排出，大大减小了雨水由于长期汇集不断积聚而带来的渗漏可能。幕墙构造n四、单元板块的调整 单元板块的微调借助水平仪通过调整高度的调节螺栓，实现板块高度方向的微调。并且对单元板块的左右接缝进行校验微调。调整完毕后将连接挂件与支座锁紧。板块与结构连接节点的调整单元式幕墙板块与结构连接节点可实现三维方向的调整：*通过连接件长条孔和挂件上调整螺栓，实现单元板块 Z 轴方向（上、下方向）调节；*通过支座的左右方向长条孔，实现单元板块 X 轴方向（左右方向）的调节；*通过支座的前后方向长条孔，实现单元板块 y 轴方向（前后方向）的调节；*通过铝挂件上圆弧凸起实现单元板块绕 X 轴旋转调节；幕墙构造n玻璃的选型及更换设计n 主塔楼外单元玻璃幕墙自2008年5月开始挂板，2010年9月完工，经过一个冷暖周期的考验，幕墙单元板块共有72块玻璃破损，部分为温差引起自爆，大部分为室内人为损坏。在进行幕墙深化设计时，设计人员充分考虑了幕墙玻璃的损坏而造成的高空坠物和维修问题，将幕墙玻璃由钢化玻璃改为半钢化夹胶玻璃，并在单元式幕墙主框外边增加一个副框，玻璃板块更换时只需将副框拆下就可以完成更换工作。事实证明损坏的半钢化幕墙玻璃，即使是在破裂的情况下也未出现碎片脱落的现象。分析n一、广州西塔单元式玻璃幕墙结构特点 1)根据主塔楼单元式幕墙的分格图，玻璃板块形状为：长方形和梯形（调整块）两种。前者约占总量的 90%。长方形玻璃板块规格主要有四种：（1）15004500mm;（2）10004500mm（3）15003375mm（4）10003375mm 玻璃采用 8+1.52PVB+8+12AIR+10 半钢化夹胶中空玻璃。板块单元的最大重量可达 600 公斤以上。如此超大规格的单元玻璃板块，从制作、运输到安装都有很大的难度。分析n2)单元板块采用横滑式结构,这样不仅给施工安装带来很大方便,而且极大地提高了工程进度和质量。n3)在相邻单元板块上横梁伸缩缝处设置水槽芯套和挡水胶片，能够有效防止雨水向室内渗漏。分析n二、总结 广州西塔幕墙工程采用了较为先进的单元式幕墙系统，通过对其细部构造的精心改造，使幕墙在保证建筑双曲面要求的前提下，不仅具有优良的气密性、水密性、抗风压及平面变形能力，而且达到了较高的节能环保要求。