幕墙结构的分类及特点.docx

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幕墙结构的分类及特点

幕墙结构的分类及特点[2017版]

幕墙（CurtainWall）早在150年前（19世纪中叶）就已在建筑工程中使用，由于受当时材料和加工工艺的局限，幕墙达不到绝对水密性、气密性、抵抗各种自然外力的侵袭（如风、地震、气温）、热物理因素（热辐射、结露）以及隔音、防火等要求，一直得不到很好的发展及推广。

　　我国建筑幕墙行业从1983年开始起步，三十年来建筑材料及加工工艺的迅速发展，各种类型的建筑材料研制成功，如各种密封胶的发明及其它隔声、防火填充材料的出现，很好地解决了建筑外围对幕墙的指标要求，并逐渐成为当代外墙建筑装饰新潮流。

　　今天，幕墙不仅广泛用于各种建筑物的外墙，还应用于各种功能的建筑内墙，如通信机房、电视演播室、航空港（机场）、大车站、体育馆、博物馆、文化中心、大酒店、大型商场等。

　　面对幕墙新工艺层出不穷，新材料琳琅满目,为了帮助行业读者，建立系统的、综合的“幕墙结构”知识体系，中国幕墙网特别制作“幕墙结构分类及特点”大百科栏目。

　　幕墙分类目录树

铝合金/PVC铝包木/实木门窗（32）

　　1.全玻幕墙　是一种全透明、全视野的玻璃幕墙，利用玻璃的透明性，追求建筑物内外空间的流通和融合，使人们可以透过玻璃清楚地看到玻璃的整个结构系统，使结构系统由单纯的支承作用转向表现其可见性，从而表现出建筑装饰的艺术感、层次感和立体感。

具有重量轻、选材简单、加工工厂化、施工快捷、维护维修方便、易于清洗等特点。

其对于丰富建筑造型立面效果的功效是其他材料无可比拟的，是现代科技在建筑装饰上的体现。

　　2.点接驳式全玻幕墙　每一分格玻璃用点接驳钢件以点连接形式固定，其所承受的各种荷载和作用（风荷载、地震作用、温度作用等）通过点接驳钢件、钢爪传递到受力支撑结构系统，再由中间受力支撑结构体系传递给主体结构;点接驳钢件采用球状铰接螺栓（可自由转动），且球状铰接螺栓的转动中心与玻璃重心是一致的，可以消除由于外力（风荷载、地震作用、温度作用等）引起的玻璃位移。

点接驳钢爪有“H”形和“X”形等几种形式。

支承玻璃的受力支承结构系统可以是玻璃肋、钢桁架也可以是不锈钢拉杆、拉索或混合结构。

因此点接驳全幕墙可分为玻璃肋点接驳全玻幕墙、钢桁架点接驳全玻幕墙、拉索式点接驳全玻幕墙、混合结构形式点接驳全幕玻墙。

　　3.拉杆式点接驳　全玻幕墙是不锈钢拉杠柔性支承结构代替刚性桁架结构。

拉杆式点接驳全玻璃幕墙采用预应力双层拉杆结构。

一般设计成对称型，这是因为幕墙不仅要承受正风压，还要承受负风压，正风压的承力索在负风压时就变成了稳定杆;而负风压的承力杆在正风压时则变成稳定索。

这样就保证了在正负风压的情况下，双层拉杆结构的受力完整性。

双层拉杆结构的施工与设计的联系十分紧密，设计时，必须预先考虑施工的步骤，尤其必须预先规定好张拉预应力和铺设面板的步骤，实际施工时必须严格按照规定的步骤进行。

　　4.拉索式点接驳　全玻幕墙是不锈钢索柔性支承结构代替刚性桁架结构。

拉索式点接驳全玻璃幕墙采用预应力双层悬索结构。

一般设计成对称型，这是因为幕墙不仅要承受正风压，还要承受负风压，正风压的承力索在负风压时就变成了稳定索;而负风压的承力索在正风压时则变成稳定索。

这样就保证了在正负风压的情况下，双层悬索结构的受力完整性。

双层悬索结构的施工与设计的联系十分紧密，设计时，必须预先考虑施工的步骤，尤其必须预先规定好张拉预应力和铺设面板的步骤，实际施工时必须严格按照规定的步骤进行。

　　5.钢桁架点接驳式　全玻幕墙是采用钢结构为支撑受力体系的玻璃幕墙，所用的钢结构可以是圆钢管钢杠，也可以是鱼腹式钢铰支桁架或其它形式铰支桁架。

钢结构上安装钢爪，面板玻璃四角开孔，钢爪上的紧固件穿过面板玻璃上的孔，紧固后将玻璃固定在钢爪上。

此结构选材灵活、施工简单。

　　6.框架式（元件式）幕墙　框架式（元件式,构件式）幕墙的竖框（或横梁）先安装在主体结构上，再安装横梁（或竖框），竖框和横梁组成框格，面板材料在工厂内加工成单元组件，再固定在竖框和横梁组成的框格上。

面板材料单元组件所承受的荷载要通过竖框（或横梁）传递给主体结构。

该结构较常见的形式是：

竖框和横梁现场安装形成框格后将面板材料单元组件固定于骨架上，面板材料单元组件竖向接逢在立柱上，横向接逢在横梁上，并进行密封胶接逢处理，防雨水渗透、空气渗透。

　　框架式（元件式）幕墙主要特点

　　1.施工手段灵活，工艺较为成熟，经过较多工程实践检验，是目前采用较多的幕墙结构形式。

　　2.主体结构适应能力强，安装顺序基本不受主体结构的影响。

　　3.采用密封胶接逢处理，水密性、气密性好，具有较好的保温、隔声降噪能力，具有一定的抗层间位移能力。

　　4.面板材料单元组件工厂制作，结构胶使用性能有保证。

　　5.大量安装工序现场进行，要求现场管理工作量大。

　　6.密封胶施工要求严格，前期清洗、打胶过程对工人素质要求高;安装打胶控制点多，工序多，要求工程管理质量高。

　　7.单元式幕墙是由许多独立的单元组合而成，每个独立单元组件内部所有板块安装、板块间接缝密封均在工厂内加工组装完成，分类编号按工程安装顺序运往工地吊装，安装可与主体结构施工同步进行（相差5-6个楼层即可）。

通常每个单元组件为一个楼层高（或二、三个楼层高）、一个分格宽，单元与单元之间采用阴阳镶嵌的结构形式，即单元组件的左右竖框、上下横框都是和相邻单元组件对插，通过对插形成组合杆，从而形成单元组件间接逢。

单元组件的竖框直接固定在主体结构上，所承受的荷载是由单元组件的竖框直接传递到主体结构。

　　其主要特点为：

　　1.幕墙单元工厂内加工制作易实现工业化生产，降低人工费用，控制单元质量;大量的加工制做、准备工作在工厂内完成，从而缩短幕墙现场施工周期和工程施工周期，为业主带来较大的经济效益和社会效益。

　　2.单元与单元之间阴阳镶嵌连接，适应主体结构位移能力强，能有效吸收地震作用、温度变化、层间位移，单元式幕墙较适用于超高层建筑和纯钢结构高层建筑。

　　3.接逢处多使用胶条密封，不使用耐候胶（是目前国内外幕墙技术的发展趋势），不受天气对打胶的影响，工期易控制。

　　4.由于单元式幕墙主要在室内施工安装，主体结构适应能力较差，不适用于有剪力墙和窗间墙的主体结构。

　　5.要求有严格的施工组织管理，施工时有严格的施工顺序，必须按对插的次序进行安装。

对主体施工用垂直运输设备等施工机械的安放位置有严格限制，否则将影响整个工程的安装。

　　8.半单元式幕墙是先在主体结构上安装竖框或竖框与横梁组成的框架，竖框和相邻竖框对插，通过对插形成组合杆。

单元组件（装饰面板）再固定在竖框或横梁上。

一般有两种结构形式：

一种是竖框先安装在主体结构上，竖料上装有挂接板块的装置，横梁与面板材料组成单元板块，板块挂接竖料上。

竖向接缝在竖框上，横向采用上下单元板块对插接缝，进行接缝处理，形成整片幕墙。

另一种是竖框与横梁组成框架，固定于主体结构上，面板组成独立的小板块，挂接于框架上。

竖向接缝在竖框上，横向接缝在横梁上，并进行接缝处理，形成整片幕墙。

　　其主要特点是：

　　1.竖框采用对插形式，变位适应能力强，具有较强的层间位移调节能力，抗震性能好。

　　2.竖框通过对插形成接逢，对地震作用、温度变化等引起的变形适应能力好，且位移时噪声小。

　　3.易实现工业化生产，可减少现场加工、安装工序，易于控制工程质量。

　　4.现场施工周期短，接逢处多使用胶条密封，一般不使用耐候胶（是目前国内外幕墙技术的发展趋势），不受天气对打胶的影响，易缩短施工周期。

　　5.可交叉作业施工，施工手段灵活，受主体结构影响小。

　　6.维修保养方便，维护、更换板块时不影响周围板块。

　　9.双层呼吸式幕墙：

图片1　　图片2（右）

功能要点――智能化、节能：

双层幕墙的导热、遮阳特性，可以明显减少楼宇内的能量消耗。

通过被动使用光能，冬季通过双层幕墙的热量损失可减少30%，夏季通过夜间散热，可使用户减少使用空调，从而减少能量的损耗。

如果夜间散热和遮阳板使用正确，还可以保持室内温度低于室外。

　　通风、防尘：

自然通风，即使天气恶劣，也一样可以开窗换气。

减少空调综合症的发生，提高人们的生活质素和工作效率。

　　隔音：

研究检测，对隔音效果影响最大的是通风口的开口位置。

即使窗户开放，双层幕墙仍可达到单层幕墙窗户关闭时的隔音效果。

不仅隔断室外噪音，而且也隔断房间之间和楼层之间的噪音。

　　换气过程―――夏季，出风口开启，依据热压原理（烟囱效应），冷气会从进风口进入双层幕墙的空气缓冲层;进行热交换后，热空气从出风口排出。

若内层幕墙开启，也可将室内顶部的热空气同时排出。

冬季，出风口关闭，空气缓冲层在温室层的作用下，缓冲层温度会高于室外，从而也提高内层幕墙外表面温度，这样会大大降低室内热损失。

　　10.销钉式结构：

此结构属石材干挂技术第一代产品，是在石板的上下端面钻孔，采用托板与销钉固定。

此结构简便，但板面为局部受力，易产生挤压应力，板块抗变形能力不好，且板块破损后不宜更换，适用于低层建筑。

　　11半圆槽结构：

此结构属石材干挂技术第二代产品，是指在石板的上下端面铣成半圆槽口，采用托板及半圆勾板固定，此结构受力较销钉合理，较易吸收变形，考虑到强度问题，一般多用不锈钢勾板，但板块破损后不宜更换，适用于低层建筑。

　　12.通长槽固定方式：

此结构是在石板上下端面开设通长槽口，采用铝合金通长勾板固定，其特点是受力合理，可靠性高，板块抗变形能力强，且板块破损后可实现更换要求，适用于高层建筑。

　　13背栓式结构：

此结构属石材干挂技术第三代产品，是目前世界上较先进技术，在国内，只有我公司有此技术、加工和施工技术及进口专用加工设备，是国内石材幕墙技术发展的方向，其特点是实现石材的无应力加工，石材背面采用不锈钢胀栓连接，连接强度高，节省强度值约30%左右，板块抗变形能力强，且板块破损后可实现更换要求，适用于高层建筑，我公司在上海浦东国际金融大厦首次采用此种技术。

　　石材干挂工艺的比较

T型不锈钢挂件挂法

小单元铝挂件干挂法

慧鱼背栓式挂法

1. 节点构造s及特点

板材侧面开短槽，T片固定，挂件板片与板材接触为面接触

板材侧面开槽，钩挂件固定，挂件与板材接触为面接触

板材背部钻孔，德国慧鱼后切锚栓固定，锚栓与板材为立体嵌入式固定

2. 受力方式

T板受剪，石材局部受剪，大面受弯，板材边部固定

挂件受剪，石材局部受剪，大面受弯，板材边部固定

锚栓受拉压，石材局部受剪压，大面受弯，板材中部固定

3. 板材的安装

挂件上开有前后调节的长圆孔，安装简单

挂件前后不可调节，对龙骨及附件安装精度要求高，安装有一定难度

挂件前后不可调节，对龙骨及附件安装精度要求高，安装有一定难度

4. 适用的龙骨体系

钢龙骨螺栓连接体系

铝合金龙骨体系或铝合金和钢材共用的体系

铝合金龙骨体系或铝合金和钢材共用的体系

5. 成本

钢材及不锈钢含量较低，综合成本低，一个挂点的8元

铝合金含量较高，成本居中，一个挂点元，但挂件数量比T挂件增加一倍

因钻孔需要特殊设备，并且必须购买配套设备和锚栓，设备和背栓均为进口，成本很高，一个挂点25元，挂点数量比T挂件增加约一倍

6. 施工工期

钢件可调节性好，施工简便，工期短

挂件调节要求高，施工有一定难度，工期较长

挂件调节要求高，施工有一定难度，工期较长

7. 外观效果

挂件可调节性高，容易保证外立面的平整度，装饰效果好

合理的调节构造设计，可保证外立面的平整度及装饰效果

合理的调节构造设计可合格证外立面的平整度及装饰效果，可通过胶缝不打胶凸显石材幕墙的质感和立体感

8. 板材挂件位置的加工

板材现场加工，若有现场尺寸误差可相应调整

板材工厂或现场加工，尺寸可以以调整

板材钻孔工厂加工，现场尺寸不易调整

9. 板材的维修和更换

维修和更换方便，更换时彩一托一的挂件固定

板