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1、玻璃幕墻的構造及保溫隔熱技術,1.玻璃幕墻構造簡介,2.經典案例分析,3.玻璃幕墻節能設計,4.玻璃幕墻節能措施改造,定義及形式分類,玻璃幕墻（reflection glass curtainwall），是指由支承結構體系與玻璃組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾結構。墻體有單層和雙層玻璃兩種。玻璃幕墻是一種美觀新穎的建筑墻體裝飾方法，是現代主義高層建筑時代的顯著特征。,明框玻璃幕墻它以特殊斷面的鋁合金型材為框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽內。鋁合金型材本身兼有骨架結構和固定玻璃的雙重作用。,隱框玻璃幕墻金屬框隱蔽在玻璃的背面，室外看不見金屬框。全隱2、框玻璃幕墻 半隱框玻璃幕墻（橫明豎隱 豎明橫隱）玻璃在鋁框外側，用硅酮結構密封膠把玻璃與鋁框粘結。幕墻的荷載主要靠密封膠承受。,Brief-intruduction,定義及形式分類,明框玻璃幕墻,隱框玻璃幕墻,Brief-intruduction,1,構建式在現場依次安裝立柱、橫梁和玻璃面板的框支承玻璃幕墻。,1,單元式將面板和金屬框架（立柱、橫梁）在工廠組裝為幕墻單元，以幕墻單元形式在現場完成安裝施工的框支承玻璃幕墻。,2,installation,按安裝方法分類,現場施工 人工誤差難以避免,硅酮密封膠 雨水、溫度影響打膠質量,單道式密封 滲水概率較高,劣勢,豎框（或橫梁）先安裝在主體結構上3、，再安裝橫梁（或豎框），組成框格，面板材料在工廠內加工成單元組件，再固定在豎框和橫梁組成的框格上。一般用硅酮密封膠接逢處理，防雨水滲透、空氣滲透。,框架式玻璃幕墻,節點詳圖,節點詳圖,安裝方便 快捷,施工效果較好 不受天氣溫度影響,雙道密封氣密性 水密性 保溫性能較好,優勢,這是一種工廠預制組合系統，它將面板和金屬框架在工廠組裝為幕墻單元，以幕墻單元形式在現場完成安裝施工的框支承玻璃幕墻。,單元式玻璃幕墻,節點詳圖,豎向節點 橫向節點,節點詳圖,豎向節點 橫向節點,CCTV新址大樓,菱形鋼結構 單元式幕墻面積：11萬中標金額：4.56億元立面“薄型”單元玻璃幕墻系統是基于每個“菱型”槽式鋼格構4、單元的整合并形成堅固的獨立單元，懸掛于斜撐構架的“菱型”槽式鋼格構，幕墻結構的總體位移被累積在每個“菱型鋼格構”的邊緣，建筑外表采用強烈的不規則幾何圖案和L型懸臂結構，使整個大樓給人以強勁的震撼效果。,CCTV新址大樓,CCTV主樓立面“薄型”單元玻璃幕墻選用全部半鋼化中空夾膠彩釉網點低輻射形式玻璃，雙銀LOW-E在第4面，彩釉網點在第2面，其規格為8+2.28+8（外片）+16A+8+2.28+6（內片），中空間隔條采用了進口奧瑪特黑色不銹鋼材料。“薄型”單元玻璃幕墻最大玻璃分格尺寸高度為4.25米，寬度為1.5米，最大單元板塊尺寸為高5.5米，寬1.5米，板塊最大重量約為800KG。,玻璃5、幕墻工程設計過程,預埋連接件菱型槽式鋼格構,單元玻璃幕墻系統,可開啟排煙單元掛板,十字伸縮縫系統,測試,物理性能、抗爆炸、振動臺、熱循環等四個大型試驗模型,薄型單元玻璃幕墻系統關鍵字,1,菱型槽式鋼格構單元的整合 并形成堅固的獨立單元,強烈的不規則幾何圖案和L型懸臂結構,半鋼化中空夾膠彩釉網點低輻射形式玻璃，包括雙銀LOW-E玻璃,是目前國內甚至世界上設計、施工難度最大的幕墻工程之一，被譽為“超越時代”的高層建筑。,MyZeil購物中心,MyZeil購物中心由意大利設計師Fuksas設計，其設計靈感源于峽谷意向建筑與建筑間的大峽谷。出生于意大利的福克薩斯，在其將近半個世紀的職業生涯里，將作品鋪6、設到了世界各地。他設計出了斯特拉斯堡大劇院、法拉利研究中心、維也納雙子塔等具有里程碑意義的建筑，身為國際頂尖建筑設計師的他，還享有“建筑意象派詩人”的美譽。,MyZeil購物中心,地點：德國 法蘭克福建筑面積：77000立面：8500 預算：135000000,MyZeil購物中心建筑面積77000，其中包含了商店、休閑區、兒童區、餐廳、健身中心和停車場。建筑共六層，地下一至三層為購物區域，四層起作為廣場和約會場所，健身中心和餐館設置于此。這個項目的概念靈感來源于地理現狀，它像一條河從高處蜿蜒流下，途經高低落差，直至抵達地面。這個項目的結構靈感是想通過一個流體的形式連接Zeil（法蘭克福市中心7、一條重要的購物街）和Thurn and Taxis 宮殿（一個按歷史風貌重建的建筑）。,金澤21世紀美術館,金澤21世紀美術館的設計者是妹島和世與西澤立衛組成的設計團SANAA，如同美術館的名稱，21世紀所代表的意義就是要與20世紀區隔。這座呈現白色扁圓形、透明玻璃圍繞的美術館，除去傳統美術館建筑的沉重與包袱，改以與市街融為一體、四方皆有出入口的生活交流空間，明亮的采光透過光庭流動在各個角落，讓每個進入這個美術館的人能心情愉悅且輕松地與館內藝術產生共鳴。,金澤21世紀美術館,妹島的開放透明設計并非是一絲不掛的裸露，而是一種亞洲式的，含蓄的曖昧。根據她自己的描述，她的設計就像是一件朦朧的半透明的8、晚禮服，一些半透明材料的運用和巧妙的空間間隔使得場館既不存在喪失私密性的危險，又獲取了自然的力量陽光和空氣。,順著圓形建筑回旋的走道能讓市民自由從街上的任一角度免費進入美術館，在散步的途中進來坐坐、感受空間藝術，這種無障礙的溝通模式，打破了傳統美術館因巨大封閉的建筑體所產生的隔閡。,重慶環球金融中心,采用夾膠中空低輻射LOW-E玻璃。為防止鋼化玻璃自爆形成“玻璃雨”，對行人和車輛等造成傷害，華納選用的夾膠玻璃可保證玻璃破碎后不落下而造成進一步傷害，而低輻射LOW-E斷橋中空玻璃的設計又提高了幕墻的隔熱性能，滿足了節能要求夾膠玻璃對聲波具有阻尼功能，具有良好的隔音效果。夾膠玻璃還有阻擋紫外線的功9、能，可防止室內家具、物品的褪色。重慶環球金融中心玻璃幕墻主要采用單元式幕墻系統，還包括避難層防風雨、頂部框架式幕墻、錐型玻璃造型系統等。單元體玻璃幕墻作為當今第四代玻璃幕墻中最為先進幕墻系統，具有工期短、質量高、安裝簡便、抗震性好、適應性強及防水和自凈性高等優勢。重慶環球金融中心的單元式玻璃幕墻由3層中空玻璃與雙層LOW-E鍍膜構成的，在系統設計與材料加工上，除了要求達到國家的現行規范中的最高標準，還大量參考了德國標準，以確保幕墻系統的質量與品質達到國際一流、國內領先。,重慶環球金融中心,大廈頂端的星型幕墻，既要成為大廈的中心與亮點，還要兼顧防止光污染、防火、隔音、防水、密封性、防潮、隔熱、防10、雷、防雷達、遮陽、自然采光及通風等一系列功能要求。采用框架式隱框玻璃幕墻系統，由直面玻璃幕墻與斜面玻璃幕墻相交布置從頂部俯瞰形成星形造型。,上海中心大廈,2008年8月30日，高達492米的環球金融中心宣布正式啟用。與此同時，毗鄰環球金融中心，正在準備開工建設一幢更高的摩天大樓上海中心大廈。根據規劃，上海中心大廈的主樓為124層，總高度為632米，結構高度為565.5米（原公布為580米)，這兩個高度均超過了上海環球金融中心，建成之后，上海中心大廈將當之無愧地成為中國第一高樓。上海中心大廈的占地面積3.04萬平方米，容積率為12.5，項目建成后，總建筑面積將達到55.88萬平方米遠遠超過毗鄰的11、環球金融中心(38萬m2)。不過，在總建筑面積中，上海中心大廈的地上建筑面積約為37.97萬平方米，地下建筑面積達到約17.92萬平方米(包括地下停車庫面積約1萬平方米，2000個停車位)。,上海中心大廈,上海中心工程首次在超高層建筑中采用“內外”雙層玻璃幕墻。它貌似“熱水瓶原理”，即在外幕墻與內幕墻之間分割出巨大的溫度緩沖區，營造成24個空中花園。這項設計創意，避免室內直接和外界進行冷熱交換，起到冬暖夏涼的作用。加上外幕墻上涂制的彩釉，有效阻擋強光投射，每年可節能21%，減碳2.5萬噸，使總建筑面積574，058平方米的“垂直城市”，更為環保舒適。,玻璃幕墻工程設計過程,幕墻系統 1.內層幕12、墻(A幕墻)2.幕墻支撐系統(CWSS)3.外層幕墻(B幕墻)上海中心立面共有兩層玻璃幕墻,內層玻璃幕墻沿標準層樓板外圍布置呈垂直的圓筒形。玻璃板片為常規的矩形并與每個區不同半徑的圓筒體形匹配;外幕墻采用直立階梯式幕墻系統，玻璃板片為平面矩形并與與塔樓的幾何外形精確匹配。外層幕墻平面投影近似為尖角削圓的等邊三角形,三角形幕墻從建筑底部扭轉直到頂部,每層扭轉約1左右,總扭轉角約120，幕墻的平面形式為軸對稱圖形，在總體控制上，主要通過豎向幾何參數(上部基準外形、下部基準外形和塔樓扭轉值)來調整整體形態。,玻璃幕墻工程設計過程,外層幕墻在垂直方向分成9個區域，每個區域從設備層開始，它們各自獨立運行13、，防火隔離墻直接附著在外層幕墻上。由于采用直立階梯式幕墻系統，因此理論上每一層的幕墻板片其尺寸是相同的。但是塔樓基本幾何的變化導致局部板片有相應的尺寸差。通過將7 8mm偏差內的板塊統一為統一規格，將板塊數量減少到每層5種。,外層幕墻,玻璃幕墻工程設計過程,內層幕墻也是分區域的相對各自獨立的系統共7個區，樓層從2區12層到最大8區15層。其中2到6區為4.5米層高，7到8區為4.3米層高。幕墻由主體結構樓板支撐。位移量是常規的，類似常規玻璃幕墻在250m以下的公差也是常規的。,內層幕墻,雖然不需要高防水性能，但多腔結構，他可提供很好氣密性。幕墻類型B,C采用相同的系統。中空玻璃為8毫米單片防火14、玻璃+12毫米空氣層+毫米鋼化玻璃，Low_ E涂層位于單元板第3面。,玻璃幕墻工程設計過程,1,3,4,SUGESTION,幕墻支撐結構 支撐結構是每層設置的水平周邊圈梁，通過25組雙吊桿懸掛于每區設備層的主結構上，同時支撐于每隔6個分格寬度的水平徑向撐桿上，水平徑向撐桿與主體結構連接。在標準層，位移量低于常規的鋼筋混凝土框架建筑。這個次結構的怠、位移量依然較大，平均值一OOmm和14+/-50mm在最低的中庭位置。在每個中庭樓面處都設計了一個單向移動節點以消化這個位移。,內外幕墻的支撐結構的形式類似自行車輪，豎向中心間距為4.45米的內部水平圈梁作為每層由巨柱側向支承的連續構件來設計。為315、56毫米直徑的外部水平圈梁提供側向支承的徑向支撐鋼管鉸接到內部水平圈梁之上(不提供扭轉約束)。內部水平圈梁由兩根60毫米直徑拉桿在每個徑向支撐處懸吊。外環一圈采用直徑356毫米直徑的的鋼管，將同主體結構相連的輻射狀拉結桿件聯系起來，這一圈的結構在縱向上則采用直徑160毫米桿件連結，從而形成穩定的空間結構。其有結構美感的鋼結構構件與中庭綠化共同形成開闊而富于現代感的室內景觀。,玻璃幕墻工程設計過程,1,3,4,SUGESTION,裙房系統玻璃屋頂石材幕墻系統玻璃墻系統幕墻,芝加哥螺旋塔,芝加哥螺旋塔外觀設計精巧。整座大廈呈螺旋上升形狀，每層樓旋轉2度，并且隨著大廈樓層的升高，樓層的寬度則隨高度遞16、減，整座大廈外形如同一把錐形的長劍，遠看好似插在蛋糕上的“扭紋蠟燭”。,為了能讓這座錐形大廈看上去更完美，建筑師卡拉特拉瓦決定外部構造材料使用不銹鋼，窗戶采用銀色的玻璃幕墻，以達到從大廈外部看宛如一座冰雕的奇特效果。芝加哥螺旋塔可以使大樓外立面旋轉360度，令其成為世界上一座獨特的摩天大樓。芝加哥螺旋塔”為一個有7個面的錐形螺旋摩天樓，共150層.,芝加哥螺旋塔,螺旋之尖樓頂有444.5米高，在樓頂的尖塔狀螺旋結構繼續往天空延伸至609.7米.大樓呈現螺旋狀向上攀升。,樓身沿著順時針方向旋轉向上攀升。樓層與樓層和之間有兩度角的變化，這種設計能夠引導風沿著樓的外立面上升，從而減輕在水平面上的沖擊17、力對樓體的影響。由于風壓被均勻分布在各個側面，因此與同類的矩形建筑相比，這棟螺旋形摩天大廈的晃動幅度要輕微許多。,P1.幕墻現狀,P2.幕墻設計,P3.幕墻改造,P4.結語,能源消耗,光污染,發展隱患,在我國每年有600多萬平方米的幕墻投入使用,并以10%的速度繼續增長。因此，玻璃幕墻的高能耗急需被叫停，同時應積極開發新型節能玻璃幕墻，改造已有的，技術設施落后的玻璃幕墻。,將一些技術累加或附加就能夠實現的,而應立足現有工作基礎,結合實際研究，開發先進適用的新型節能玻璃幕墻，同時與采暖，空調，照明以及家用電器設備和系統的節能結合進行,多管齊下。,發展方向,建筑設計手法,作為建筑師，當追求通透，大18、面積使用透明玻璃幕墻時,要根據建筑所處的氣候區和窗墻比選擇玻璃,改進幕墻的傳熱系數和玻璃遮陽系數,和其它節能措施并舉。,玻璃幕墻保溫隔熱,節能設計就是要對傳熱環節的熱交換加以控制增加玻璃幕墻的保溫隔熱性能。玻璃幕墻的節能設計首先要注重玻璃幕墻材料本身的熱工性能，選用節能型材料。其次是采用一些特殊的構造做法控制熱交換 達到節能的目的，同時還可以借助一些輔助措施及取得節能效果。,研究思路,材料選擇,吸熱玻璃一種能夠吸收太陽輻射的平板玻璃，包括本體著色和加入特殊著色劑,面鍍膜吸熱玻璃在玻璃表面噴鍍吸熱的氧化物薄膜形成的吸熱玻璃，能把太陽能吸收轉化為熱能，然后通過導熱對流和輻射的形式把熱能散發出去，從19、而減少了進入室內的太陽能，降低了空調制冷費用。,鍍膜玻璃分為熱反射鍍膜玻璃和低輻射鍍膜玻璃兩種,熱反射鍍膜玻璃有良好的控光性和隔熱性，并能吸收大量紅外線輻射又保持良好的可見光透射率，節能效果明顯,冬季低輻射鍍膜玻璃將室內的熱輻射反射回室內減少室內熱量換失，夏季將室外的熱輻射反射出去，減少室內空調制冷負荷。,中空玻璃大幅提高了玻璃幕墻的隔聲和保溫隔熱性能，而且具有幕墻專欄很好的防結露性能。,真空玻璃是將兩片平板玻璃四周密閉起來,將其間隙抽成真空并密封排氣孔,其工作原理與玻璃保溫瓶的保溫隔熱原理相同，具有比中空玻璃更好的保溫隔熱性能。,各玻璃的遮陽系數：,此外，玻璃材料的選擇應根據不同地區的氣候及20、建筑功能進行。在南方地區的幕墻首先考慮是減少太陽輻射,而北方主要是需要保溫,差別很明顯。,輔助材料,巖棉及其制品以精選的玄武巖或綠巖為主要原料，經高溫熔融制成的人造無機纖維。防火效果好，可耐8000高溫。,礦棉及其制品利用工業廢料礦渣為主要原料，經熔化采用高速離心法或噴吹法工藝制成的棉絲狀無機纖維。,玻璃棉及其制品（玻璃棉毯或玻璃棉板）,保溫隔熱效果比巖棉更好，這種材料可以防止結露、減輕墻體重、增加使用面積、節約能源、增強舒適度、美觀實用、保護主體結構、隔音、防火等，但不耐高溫。,聚苯乙烯泡沫塑料板（聚苯板）是以聚苯乙烯樹脂為基料，加入發泡劑等輔助材料，經加熱發泡而成的輕質材料。,構造節能措施21、,玻璃幕墻的構造節能是指通過特殊的構造做法提高玻璃幕墻的保溫隔熱性能。,雙層玻璃幕墻,采用構造節能的玻璃幕墻.雙層玻璃幕墻是由內外兩層玻璃幕墻組成。兩層幕墻中間形成一個通道，可以在兩層幕墻設置進風口和出風口，雙層玻璃幕墻獨特的夾層設計使得其保溫隔熱性能有了很大的提高還可以在夾層設遮陽構件，既能有效遮陽又不破壞建筑外觀。,先進節能技術,光電幕墻是在玻璃中間復合光電池板塊,然后在裝配時將其連接在一起,從而形成一套發電系統。這套發電系統通過一定的儲存設備和轉換設備將電能轉化為可以直接應用的電源,供照明及輔助設施之用。,設置遮陽系統,有效減少太陽光的直接照射從而避免室內過熱，是夏季建筑防熱的重要措施。22、,1.水平式遮陽在玻璃前采用伸出重疊的平板這種形式的遮陽,它適用于南向的玻璃幕墻建筑物。2.垂直式遮陽設于玻璃前之凸出板的垂直式遮陽,能有效地遮擋角度較小的,從玻璃窗側斜射進來的陽光，主要適用于東北，北和西北 3.綜合式遮陽綜合式遮陽能有效地遮擋高度角中等的,從玻璃窗前射下來的陽光遮陽效果比較均勻,故它適用于東南或西南向的玻璃幕墻建筑。4.擋板式遮陽這種形式的遮陽,能有效地遮擋高度角較小的,正射窗口的陽光。故它主要用于東西向的玻璃幕墻建筑。,玻璃幕墻氣密性材料,玻璃幕墻的氣密性也是影響玻璃幕墻節能效果的一個重要因素。為增加玻璃幕墻的氣密性，通常在玻璃與型材之間幕墻玻璃之間通過密封材料密封常用的23、密封材料有橡膠密封條，硅酮耐候膠等。,橡膠密封條,。硅酮耐候膠,硅酮耐候膠,橡膠密封條與玻璃接觸的側設計成波浪型，可以有效地阻止空氣滲透。橡膠密封條具有耐紫外線，耐老化，耐永久變形等特征。,硅酮耐候膠主要用于幕墻玻璃之間的密封嵌縫，具有優良的耐水性，耐侯性，耐紫外線照射，耐污染等特點，低溫時彈性好，高溫時又不流淌，是一種很好的密封材料。,建筑設計手法,4.玻璃的邊長比宜為(1.21.5)1，不宜大量劃分正方形和12以上的狹長矩形,3.劃分玻璃時要盡量利用玻璃原板，減少邊角余料，,2.盡量避免幕墻朝西，幕墻朝東的情形與幕墻朝西的相同。,1.合理使用遮陽板面的組合與構造,5.不面向居民樓設置玻璃幕墻,限制在并列的或相對的建筑物上采用全部玻璃幕墻。,6.落地幕墻可采用在墻角布置綠化遮擋熱量,也可改用反射率低的鋁板、石板材等。,玻璃幕墻設計,采用大面積玻璃幕墻是現代建筑的一種潮流,玻璃幕墻作為一項新技術,其節能的效果直接與玻璃幕墻設計有密切關系。應配套科學的測量標準和方法,完善相應的評估手段,創造出新型建筑節能技術和設計方法,使玻璃幕墻功能更加完善。,采用先進材料及技術,1,合理科學的設計方法,2,借鑒國外先進經驗，以節能環保為基準,3,出臺完善法律法規保障合理的玻璃幕墻使用,4,SUGGESTION,謝謝！,