玻璃幕墙构造原理与实例分析
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一． 玻璃幕墙的定义
玻璃幕墙是一种新型墙体，它将建筑美学、功能、技术和施工等因素有机的地统一起来。玻璃幕墙建筑的外观可随着玻璃透明的不同和光线的变化产生动态的美感。特别是随着高层建筑的发展，玻璃幕墙的使用更加广泛，世界许多著名的高层建筑都采用玻璃幕墙，如美国芝加哥西尔斯大厦、德国法兰克福商业银行大厦、马来西亚佩重纳斯双塔、香港中国银行大厦、上海金茂大厦等。
(a)马来西亚佩重纳斯双塔 (b)芝加哥西尔斯大厦
(c)香港中国银行大厦 (d)上海金茂大厦
二．玻璃幕墙的分类 玻璃幕墙包括：斜玻璃幕墙、框支承玻璃幕墙、全玻幕墙及点支承玻璃幕墙。框支承玻璃幕墙按幕墙形式可分为：
1. 明框玻璃幕墙
2. 隐框玻璃幕墙
3. 隐 框玻璃幕墙
按幕墙安装施工方法可分为：
1. 单元式玻璃幕墙
2. 构件式玻璃幕墙
三．玻璃幕墙构造分析
1. 构造件式玻璃幕墙的构造
构件式玻璃幕墙是在施工现场将金属边框、玻璃、填充层和内衬墙，以一定顺序安装组合而成。玻璃幕墙通过边框把自重和风荷载传递到主体结构，有两种方式：通过垂直方向的竖梃或通过水平方向的横档。
金属框的断面与连接方式：
（1 ）金框常用的断面形式 铝合金型材易加工、外表美观、耐久、质轻，是玻璃幕墙最理想的边框材料。
（2 ）竖梃和楼板的连接 竖梃通过连接件连接在楼板上，连接件的设计与安装，要考虑竖梃在上下、左右、前后三个方向均可调节移动，所以连接件上的所有螺栓孔都设计成椭圆形的长孔
（3 ）竖梃与横档的连接 竖梃与横档的角形铝铸件或专用铝型材连接。铝角与竖梃、铝角与横档均用螺栓固定。
（4 ）竖梃与竖梃的连接 通常玻璃幕墙的竖梃依一个层间高度来划分，即竖梃的高度等于层高。因此，相邻间的竖梃需要通过套筒来连接，竖梃与竖梃之间需要留有15 ~20mm的空隙，已解决金属的热胀问题。考虑到防水还需要密封胶嵌缝。
2. 单元式玻璃幕墙构造
这是一种工厂预制组合系统，它将面板和金属框架在工厂组装为幕墙单元，以幕墙单元形式在现场完成安装施工的框支承玻璃幕墙。
单元玻璃幕墙标准节点设计
单元式玻璃幕墙与框架幕墙主要区别在于加工组装方式不同.单元玻幕墙主要在工厂完成, 工程现场工作量减少, 可以有效地缩短施工工期.同时,单元玻璃幕墙一般采用公、母型材对插连接形式组成组合杆完成接缝的,也就是说它不是在一个整体杆件上接缝,而是靠相邻框对插组成组合杆完成接缝
（如图2 ）
为了保证本工程建筑立面效果的整体性，主楼立面幕墙设计不采用翻窗系统，而采用布置于层间位置的内隐式通风系统来达到幕墙通风的需要.这样,不管是开启状态还是关闭状态,其立面效果都不会改变
（如图3 ）
内部电动开启扇间隔一个板块分格布置，即可达到室内通风需求，又可保证立面幕墙的最佳整体效果。在需要通风换气时，可通过电动开启装置开启隐藏在玻璃后部的铝板开启扇，新鲜空气可通过上下玻璃板块之间80mm的空间进入室内；在不需要通风时，可将开启扇关闭，通风口的弧形铝合金型材可达到良好的防水效果，即使有少量的渗漏水越过型材，也可通过下部横梁的集水槽及立挺上
2.4.1 层间内隐式通风节点设计
本工程内隐式通风系统设置于层间梁结构处，在结构梁下端也就是通风换气处设置通风格栅，此方案在施工上简便可行，同时设计上也比较合理；只是在施工时要注意与室内装饰单位互相配合，做到统一协调，节点设计方案 （如图4.）
2.5幕墙转接系统设计
在单元幕墙系统中，安装精度要求比较严格.由于单元式幕墙是靠相邻两单元组件在主主体结构上安装时对插完成接缝的，所以对安装所采用的转接系统要求很苛刻。基于以上考虑，本工程设计的转接系统在确保三维调节安装功能、结构安全性能的基础上，又进一步改善其外观设计，使其外视效果更加美观、大方及合理（如图5）。
本套幕墙插芯系统在相邻上下两单元组件竖框内各自设开口多功能插
芯，两插芯也相互对插，将接缝处空洞封堵，由于上下单元竖框内用多功
能插芯对插，上下单元组件形成横向锁定，即上单元组件不能在下单元组
件中滑动。在地震作用下，相邻竖向主型材随建筑主体结构层间位移进行
平面内变形，相邻 板块不会出现碰撞积压现象。这种多功能插芯较为复杂，具有传递弯距、防渗漏水、便于板块吊装三大作用，不同于幕墙行业中普通插芯的概念，反映了针对性优化设计和多功能化的设计思路，三维视图如图7所示.
一般情况下,三合一、五合一单元式幕墙板块是利用单元式幕墙板块的特点，将多个幕墙分格复合一个单元板块，来完成建筑所需的建筑造型. 在安装幕墙时，首先要安装转接件，一般间隔3 －4 个转接件选择一个作为基准转接件，此转接件直接依据轴线做出后，进行定位安装。
单元式幕墙系统近几年在大中城市的发展可以说日新月异，与框架式幕墙系统相比，虽然复杂，但它有自己的优点，主要体现为：
①.各单元板块在工厂加工、组装，充分利用工厂的工业化生产，很大程度上提高幕墙的质量品质；②.单元式幕墙基本上可与主体土建结构同步施工，有效的缩短了整个建筑幕墙的施工工期；③.现场工作量减少，可以提高现场文明施工程度，同时又降低了施工的安全隐患。
现在已进入二十一世纪，一些先进国家的外墙装饰技术已趋于完善，造型也新颖独特；而我国是发展中国家，与其他先进国家相比还有较大的差别，但我国已发展成世界第一幕墙生产大国和使用大国。因此，我们必须以经济、节能为主导思想，按照与时俱进、开拓创新的指导方针，自主创新，发展我国幕墙技术。
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