幕墙设计规范.docx
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幕墙设计规范
幕墙设计规范
中华人民共和国行业标准玻璃幕墙工程技术规范
TechincalCodeforGlassCurtainWallEngineering
JGJ102──96
主编单位：
中国建筑科学研究院
批准部门：
中华人民共和国建设部
执行日期：
1996年12月30日
1总则
1.0.1为了使玻璃幕墙工程做到安全可靠、实用美观和经济合理，制订本规范。
1.0.2本规范适用于非抗震设计或6～8度抗震设计的建筑高度不大于150m的民用建筑玻璃幕墙工程的设计、制作和安装施工及验收。
1.0.3玻璃幕墙的设计、制作和安装施工应进行全过程的质量控制；隐框玻璃幕墙制作厂家应制订内部质量控制标准。
1.0.4玻璃幕墙的材料、设计、制作和安装施工及验收，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
2、术语、符号
2.1术语
2.1.1玻璃幕墙GlassCurtainWall
由金属构件与玻璃板组成的建筑外围护结构。
2.1.2明框玻璃幕墙ExposwedFramingGlassCurtainWall
金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。
2.1.3半隐框玻璃幕墙Semi-exposedFramingGlassGurtainWall
金属框架竖向或横向构件显露在外表面的玻璃幕墙。
2.1.4隐框玻璃幕墙HiddenFramingGlassCurtainWall
金属框架构件全部不显露在外表面的玻璃幕墙。
2.1.5全玻璃幕墙FullGlassCurtainWall
由玻璃板和玻璃肋制作的玻璃幕墙。
2.1.6斜玻璃幕墙IndinedGlassCurtainWall
与水平面成大于75度小于90度的玻璃幕墙。
2.1.7结构胶StructuralGlazingSealant
半隐框和隐框玻璃幕墙中玻璃板与铝合金构件、玻璃板与玻璃板之间结构受力粘结用的高模数中性硅酮密封材料。
2.1.8耐候胶WeatherProofingSealant
半隐框和隐框玻璃幕墙嵌缝用的低模数中性硅酮密封材料。
2.1.9双面胶带Doble-facedAdhesionBand
控制结构的设计设置和厚度用的二面涂的聚胺基甲酸乙烯低泡材料。
2.1.10接触腐蚀ContactCorrosion
两种不同的金属接触时发生的腐蚀。
2.1.11相容性Compatibility
结构胶与接触材料（包括铝合金、玻璃、双面胶带及耐候胶等）接触时，不发生影响粘结性的化学变化的性能。
2.2符号
σ──截面最大应力设计值。
f──材料强度设计值。
W──风荷载设计值。
Wk──风荷载标准值。
Wo──基本风压。
βz──阵风系数。
μz──风压高度变化系数。
μs──风荷载体型系数。
ΔT──年温度变化值。
fg──玻璃强度设计值。
fa──铝合金属强度设计值。
fy──钢材强度设计值。
α──材料线膨胀系数。
E──材料弹性模量。
a──玻璃短边边长。
b──玻璃长边边长。
t──玻璃的厚度。
ψ──弯矩系数。
σt1──由年温度变化产生的玻璃挤压应力。
σt2──玻璃边缘最大温度差应力。
C──玻璃边缘至边框之间的距离。
μ1──阴影系数。
μ2──窗帘系数。
μ3──玻璃面积系数。
μ4──边缘温度系数。
Tc──玻璃中央部分的温度。
Ts──玻璃边缘部分的温度。
Cs──结构硅酮密封胶粘结厚度。
ts──结构硅酮密封胶粘厚度。
qGk──玻璃单位重量标准值。
М──立柱弯矩设计值；预埋件弯矩设计值。
Мx──绕x轴的弯矩设计值。
Мy──绕y轴的弯矩设计值。
Wx──对x轴的净截面弹性抵抗矩。
Wy──对y轴的净截面弹性抵抗矩。
γ──截面塑性发展系数。
N──立柱轴力设计值；预埋件轴力设计值。
Аo──立柱净截面面积。
fc──混凝土轴心受压强度设计值。
V──预埋件剪力设计值。
W──净截面弹性抵抗矩。
l──跨度。
3玻璃幕墙材料
3.1一般规定
3.1.1玻璃幕墙材料应符合国家现行标准的规定，并应有出厂合格证。
3.1.2玻璃幕墙材料应选用耐气候性的材料。
金属材料和零附件除不锈钢外，钢材应进行表面热浸镀锌处理，铝合金应进行表面阳极氧化处理。
3.1.3玻璃幕墙材料采用不燃性材料或难燃烧性材料。
3.1.4结构硅酮密封胶应有与接触材料相容性试验报告，并应有保险年限的质量证书。
3.2铝合金材料及钢材
3.2.1玻璃幕墙用铝合金型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237中规定的高精级《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范》GB8013的规定。
3.2.2玻璃幕墙用铝合金的阳极氧化厚度不宜低于现行国家标准《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。
3.2.3与玻璃幕墙配套用铝合金窗应符合下列现行国家标准的规定：
《平开铝合金门》GB8478
《平开铝合金窗》GB8479
《推拉铝合金门》GB8480
《推拉铝合金窗》GB8481
《铝合金地弹簧门》GB8482
3.2.4玻璃幕墙用的标准五金件应符合下列现行国家标准的规定：
《地弹簧》GB9296
《平开铝合金窗执手》GB9298
《铝合金窗不锈钢滑撑》GB9300
《铝合金的插销》GB9297
《铝合金窗撑挡》GB9299
《铝合金门窗拉手》GB9301
《铝合金窗锁》GB9302
《铝合金门锁》GB9303
《闭门器》GB9305
《推拉铝合金门窗用滑轮》GB9304
3.2.5玻璃幕墙用非标准五金件设计要求，并应有出厂合格证。
3.2.6玻璃幕墙用的钢材应符合下列现行国家标准的规定：
《碳素结构钢》GB700
《优质碳素结构钢技术条件》GB699
《合金结构钢技术条件》GB3077
《低合金结构钢技术条件》GB1597
《碳素结构钢和低合金结构钢热扎薄钢板及钢带》GB912
《碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板及钢带》GB3274
3.2.7玻璃幕墙用的不锈钢材应符合下列现行国家标准的规定：
《不锈钢棒》GB1200
《不锈钢冷加工棒》GB4226
《不锈钢冷轧钢板》GB3280
《不锈钢热轧钢材》GB4237
《冷顶锻不锈钢丝》GB4332
3.3玻璃
3.3.1玻璃幕墙外观质量和性能应符合下列国家现行的标准的规定：
《钢化玻璃》GB9963
《夹层玻璃》GB9962
《中空玻璃》GB11944
《浮法玻璃》GB11614
《吸热玻璃》TC/T536
《夹丝玻璃》JC433
3.3.2当玻璃幕墙采用热反射镀膜玻璃时，应采用真空磁控阴极溅射镀膜玻璃和在线热喷涂镀膜玻璃。
用于热反射镀膜玻璃的浮法玻璃的外观质量和技术指标，应符合现行标准《浮法玻璃》GB11614的优等品或一等品的有关规定。
3.3.3热反射镀膜玻璃的外观质量应符合下列要求：
3.3.3.1热反射镀膜玻璃尺寸的允许偏差应符合表3.3.3─1的规定：
热反射镀膜玻璃尺寸允许偏差（mm） 表3.3.3─1
玻璃厚度
玻璃尺寸及允许偏差
≤2000x2000
≥2440x3300
4、5、6
8、10、12
±3
±4
±4
±5
3.3.3.2热反射镀膜玻璃的光学性能应符合设计要求。
3.3.3.3热反射膜玻璃的外观质量应符合表3.3.3─2的规定：
热反射镀膜玻璃外观质量 表3.3.3─2
等级划分
优等品
一等品
合格品
针眼
直径≤1.2mm
不允许集中
集中的每平方米允许2处
1.2mm＜直径≤1.6mm
每平方米允许处数
中部不允许
75mm边部3处
不允许集中
1.6mm＜直径≤2.5mm
每平方米允许处数
不允许
75mm边部4处中部2处
75mm边部8处中部3处
直径＞2.5mm
不允许
斑纹
不允许
斑点
1.6mm＜直径≤5.0mm
每平方米允许处数
不允许
4
8
划伤
0.1mm≤宽度≤0.3mm
每平方米允许处数
长度≤50mm
4
长度≤100mm
4
不限
宽度＞0.3mm
每平方米允许处数
不允许
宽度＜0.4mm
长度≤100mm
1
宽度＜0.8mm
长度＜100mm
2
注：
表中针眼（孔洞）是指直径在100mm面积内超过20个针眼为集中.
3.3.4玻璃幕墙采用中空玻璃时,除应符合现行国家标准《中空玻璃》GB11944的有关规定外,尚应符合下列要求:
3.3.4.1玻璃幕墙的中空玻璃应采用双道密封。
明框幕墙的中空玻璃的密封胶应采用聚硫密封胶和丁基密封腻子；半隐框和隐框幕墙的中空玻璃的密封胶采用聚硫密封胶和丁基密封腻子；
3.3.5玻璃幕墙中空玻璃的干燥剂宜采用专用设备装填。
3.3.5玻璃幕墙采用夹层玻璃时，应采用聚乙烯醇缩丁醛（PVB）胶片干法加工合成的夹层玻璃。
3.3.6玻璃幕墙采用夹丝玻璃时，裁割后玻璃的边缘应及时进行修理和防腐处理。
当加工成中空玻璃时，夹丝玻璃应朝室内一侧。
3.3.7所有幕墙玻璃必须进行边缘处理。
3.4建筑密封材料
3.4.1玻璃幕墙采用的橡胶制品宜采用三元乙丙橡胶、氯丁橡胶；密封胶条应挤出成形，橡胶块宜压模成形。
3.4.2密封胶条应符合下列国家现行标准的规定：
《建筑橡胶密封垫预成型实芯硫化的结构密封垫用材料规范》GB10711
《硫化橡胶密度的测定方法》GB533
《橡胶邵尔A型硬度试验方法》GB531
《合成橡胶的命名和牌号》GB5577
《硫化橡胶撕裂强度测量方法》GB529～GB530
《中空玻璃用弹性密封剂》JC486
《建筑窗用弹性密封剂》JC485
《工业用橡胶板》GB5574
3.4.3玻璃幕墙用的聚硫密封胶应具有优良的耐水、耐溶剂和耐大气老化性，并应有低温弹性好、低透气率等特点，其性能应符合现行标准《中空玻璃用弹性密封剂》JC486规定。
3.4.4玻璃幕墙采用的氯丁密封胶性能应符合表3.4.4的规定.
氯丁密封胶的性能 表3.4.4
项目
指标
稠度
不流淌，不塌陷
含固量
75％
表干时间
≤15min
固化时间
≤12h
耐寒性（－40℃）
不龟裂
耐寒性（90℃）
不龟裂
低温柔性（-40℃，棒φ10mm）
无裂纹
剪切强度
0.1N/mm2
施工温度
－5～50℃
施工性
采用手工注胶机不流淌
有效期
12月
3.4.5耐候硅酮密封胶应采用中性胶，其性能应符合表3.4.5的规定，并不得使用过期的耐候硅酮密封胶。
耐候硅酮密封胶的性能 表3.4.5
项目
技术指标
表干时间
1～1.5h
流淌性
无流淌
初步固化时间（25℃）
3d
完全固化时间
7～14d
邵氏硬度
20～30度
极限拉伸强度
0.11～0.14N/mm2
撕裂强度
3.8N/mm
固化后的变位承受能力
25％≤δ≤50％
有效期
9～12月
施工温度
5～48℃
3.5结构硅酮密封胶
3.5.1结构硅酮密封胶应采用高模数中性胶；结构硅酮密封胶分单组份和双组份，其性能应符合表
3.5.1的规定。
结构硅酮密封胶的性能 表3.5.1
项目
技术指标
中性双组份
中性单组份
有效期
9月
9～12月
施工温度
10～30℃
5～48℃
使用温度
-48～88℃
操作时间
≤30min
表干时间
≤3h
初步固化时间（25℃）
7d
完全固化时间
14～21d
邵氏硬度
35～45度
粘结拉伸强度（H型试件）
≥0.7N/mm2
延伸率（亚铃型）
≥100％
粘结破坏（H型度件）
不允许
内聚力（母材）破坏率
100％
剥离强度（B模）
5.6～8.7N/mm（单组份）
撕裂强度（B模）
4.7N/mm
抗臭氧及紫外线拉伸强度
不变
污染和变色
无污染、无变色
耐热性
150℃
热失重
≤10％
流淌性
≤2.5mm
冷变形（蠕变）
不明显
外观
无龟裂、无变色
完全固化后的变位承受能力
12.5％≤δ≤50％
3.5.2结构硅酮密封胶应在有效期内使用，过期的结构硅酮密封胶不得使用。
3.6低发泡间隔双面胶带
3.6.1可根据玻璃幕墙的风荷载、高度和玻璃的大小，选用低发泡间隔双面胶带。
3.6.2当玻璃幕墙风荷载大于1.8KN/m2时，宜选用中等硬度的聚胺基甲酸乙酯低发泡间隔双面胶带，其性能应符合表3.6.2的规定。
聚胺基甲酸乙酯双面胶带的性能 表3.6.2
项目
技术指标
密度
0.35g/cm3
邵氏硬度
30～35度
拉伸强度
0.91N/mm2
延伸率
105～125％
承受压应力（压缩率10％）
0.11N/mm2
动态拉伸粘结性（停留15min）
0.39N/mm2
静态拉伸粘结性（2000h）
0.007N/mm2
动态剪切强度（停留15min）
0.28/mm2
隔热值
0.55W/（m2·k）
抗紫外线（300w，25～30cm，3000h）
颜色不变
烤漆耐污染性（70℃，200h）
无
3.6.3当玻璃幕墙风荷载小于或等于1.8KN/m2时，宜选用聚乙烯低发泡间隔双面胶带，其性能应符合表
3.6.3的规定。
聚乙烯低发泡间隔双面胶带的性能 表3.6.3
项目
技术指标
密度
0.205N/cm3
邵氏硬度
40度
拉伸强度
0.87N/mm2
延伸率
125%
承受压应力（压缩率10％）
0.18N/mm2
剥离强度
27.6N/mm
剪切强度（停留24h）
40N/mm2
隔热值
0.41w/（m2·k）
使用温度
-44～75℃
施工温度
15～52℃
3.7其他材料
3.7.1玻璃幕墙可采用聚乙烯发泡材料作填充材料,其密度不应大于0.037g/cm3
3.7.2聚乙烯发泡填充材料的性能应符合表3.7.2的规定.
聚乙烯发泡填充材料的性能 表3.7.2
项目
直径
10mm
30mm
50mm
拉伸强度N/mm2
0.35
0.43
0.52
延伸率%
46.5
52.3
64.3
压缩后变形率（纵向）%
4.0
4.1
2.5
压缩后恢复率（纵向）%
3.2
3.6
3.5
永久压缩变形率%
3.0
3.4
3.4
25%压缩时,纵向变形率%
0.75
0.77
1.12
50%压缩时,纵向变形率%
1.35
1.44
1.65
75%压缩时,纵向变形率%
3.21
3.44
3.70
3.7.3玻璃幕墙宜采用岩棉、矿棉、玻璃棉、防火板等不燃性和难燃性材料作隔热保温材料，同时应采用铝箔和塑料薄膜包装的复合材料，作为防水和防潮材料。
3.7.4在主体结构与玻璃幕墙构件之间，应加设耐热的硬质有机材料垫片。
3.7.5玻璃幕墙立柱与横梁之间连接处，宜加设橡胶片，并应安装严密。
4玻璃幕墙建筑设计
4.1一般规定
4.1.1玻璃幕墙建筑设计应根据建筑物的使用功能、美观等要求，经综合技术经济比较选择玻璃幕墙的立面型式、结构形式和材料。
4.1.2玻璃幕墙立面的线条、构图、色调和虚实组成应与建筑整体及环境相协调。
4.1.3玻璃幕墙立面的分格尺寸应与玻璃板的成品尺寸相匹配。
立面分格的横梁标高宜与附近楼面标高一致，其立柱位置宜与房间划分相协调。
4.1.4玻璃幕墙的开启部分面积不宜大于幕墙墙面面积的15％；开启部分宜采用上悬式结构。
4.1.5玻璃幕墙的设计应能满足维护和清洗的要求。
玻璃幕墙高度超过40m时，应设置清洗机，并应便于操作。
4.2玻璃幕墙的性能要求
4.2.1玻璃幕墙的性能一般包括下列项目：
4.2.1.1风压变形性能；
4.2.1.2雨水渗漏性能；
4.2.1.3空气渗透性能；
4.2.1.4平面内变形性能；
4.2.1.5保温性能；
4.2.1.6隔声性能；
4.2.1.7耐撞击性能；
4.2.2玻璃幕墙的性能，应根据建筑物所在地的地理、气候条件、建筑物的高度、体型和环境条件进行设计。
4.2.3玻璃幕墙的风压变形、空气渗透、雨水渗漏、平面内变形、保温、隔声及耐撞击等性能分级应符合国家现行有关标准的规定。
4.2.4玻璃幕墙在风荷载标准值作用下，其立柱和横梁的相对挠度不应大于l/180（l为立柱和横梁两支点间的跨度），绝对挠度不应大于20mm。
4.2.5玻璃幕墙在风荷载标准值除以2.25的风荷载作用下应不发生雨水渗漏。
在任何情况下，玻璃幕墙开启部分的雨水渗漏压力应大于250Pa。
4.2.6有空调和采暖要求时，玻璃幕墙的空气渗透性能应在10Pa的内外压力差下，其固定部分的空气渗透量应不大于0.10m3/m·h，开启的空气渗透量应不大于2.5m3/m·h。
4.2.7有保温性能要求的玻璃幕墙宜采用中空玻璃。
4.2.8玻璃幕墙的平面内变形能应符合下列要求：
4.2.8.1平面内变形性能以建筑物的层间相对位移值表示。
在设计允许的相对位移范围内，玻璃幕墙不应损坏；
4.2.8.2平面内变形性能应按不同结构类型弹性计算的位移控制值的3倍进行设计。
4.3 玻璃幕墙的建筑构造要求
4.3.1玻璃幕墙的防雨水渗漏性能设计可采取下列措施：
4.3.1.1玻璃幕墙的立柱与横梁的截面形式宜按等压原理设计；
4.3.1.2在易发生渗漏的部位应设置流向室外的泄水孔；
4.3.1.3玻璃幕墙应采用耐候硅酮密封胶进行嵌缝；
4.3.1.4开启部分的密封材料宜采用氯丁橡胶或硅橡胶制品。
4.3.2玻璃幕墙在易产生冷凝水的部位，应设置冷凝水排出管道。
4.3.3玻璃幕墙不同金属材料接触处，应设置绝缘垫片或采取其它防腐蚀措施。
4.3.4玻璃幕墙的立柱与横梁接触处，应设置柔性垫片。
4.3.5玻璃幕墙的保温材料,应采用隔气层等措施与室内空间隔开。
4.3.6隐框玻璃幕墙的玻璃拼缝宽度不宜小于15mm；作为清洗机轨道的玻璃竖缝宽度不宜小于40mm。
4.3.7明框幕墙玻璃边缘到边框槽底的间隙应满足下式要求：
2c1（1+h/bxc2/c1）≥[△u]（4.3.7）
式中[△u]──由层间变位引起的分格框的变形值（mm）；
b──框间宽度（mm）；
h──框面高度（mm）；
C1──玻璃与边框的左、右平均间隙（mm）；
C2──玻璃与边框的上、下平均间隙（mm）。
注：
[△u]应根据主体结构按弹性方法计算的位移的3倍确定，并应附加3mm的施工误差。
4.4玻璃幕墙设计的安全要求
4.4.1明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙，宜采用半钢化玻璃、钢化玻璃或夹层玻璃。
4.4.2玻璃幕墙下部宜设置绿化带，入口处宜设置遮阳棚或雨罩。
4.4.3当楼面外缘无实体窗下墙时，应设置防撞栏杆。
4.4.4玻璃幕墙的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16的规定；高层建筑玻璃幕墙的防火设计尚应符合现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的有关规定。
4.4.5玻璃幕墙的窗间墙及窗槛墙的填充材料应采用不燃材料；当其外墙面采用耐火极限不低于一小时的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。
4.4.6玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应用不燃烧材料填充。
4.4.7玻璃幕墙的防雷设计应符合现行《建筑防雷设计规范》GB50057的有关规定。
玻璃幕墙应形成自身的防雷体系，并应与主体结构的防雷体系可靠地连接。
5幕墙结构设计
5.1一般规定
5.1.1玻璃幕墙应按围护结构设计。
玻璃幕墙主要构件悬挂在主体结构上；斜玻璃幕墙可悬挂或支承在主体结构上。
5.1.2玻璃幕墙及其连接件应有足够的承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力并应采用弹性活动连接。
5.1.3非抗震设计的玻璃幕墙，在风力作用下玻璃不得破损；抗震设计的玻璃幕墙，在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用；在罕遇地震作用下幕墙骨架不得脱落。
5.1.4玻璃幕墙构件设计时，在重力荷载、风荷载、地震作用、温度作用和主体结构位移影响下，应具有安全性。
5.1.5幕墙构件内力应采用弹性方法计算,其截面应力设计值不应超过材料强度的设计值：
σ≤ｆ （5.1.5）
式中σ──荷载和作用产生的截面最大应力设计值；
ｆ──材料强度设计值。
5.1.6荷载和作用效应组合的分项系数，应按下列规定采用：
5.1.6.1进行建筑幕墙构件、连接件和锚固件承载力计算时：
重力荷载，γG：
1.2；
风荷载，γW：
1.4；
地震作用，γE：
1.3；
温度作用，γT：
1.2；
5.1.6.2进行位移和挠度计算时：
重力荷载，γG：
1.2；
风荷载，γW：
1.4；
地震作用，γE：
1.3；
温度作用，γT：
1.2；
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