概要:簡述圣地陽光項(xiàng)目的工程概況,分析了玻璃幕墻、層間鋁板造型、鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng)吊頂、雨棚系統(tǒng)性能及構(gòu)造,并對(duì)幕墻補(bǔ)埋施工工藝(安全性)、幕墻防火系統(tǒng)、幕墻防雷系統(tǒng)、幕墻節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行了淺析。
一、工程概述:
項(xiàng)目名稱:圣地陽光項(xiàng)目
工程地點(diǎn):西安市高新區(qū)科技一路以南,團(tuán)結(jié)南路以東
建設(shè)單位名稱:西安兆興實(shí)業(yè)有限公司
建筑設(shè)計(jì)單位:北京保利達(dá)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司
幕墻施工單位:西安天幕實(shí)業(yè)有限公司
本項(xiàng)目總建筑面積84008㎡,其中地上61652㎡,地下22356㎡。
建筑層數(shù):主樓地上19層(商業(yè)地上2層)地下3層,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度8度,項(xiàng)目功能為LOFT公寓+辦公+底商,建筑高度99.95米。采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),1-2層為入口大堂以及配套商業(yè);三層及以上為公寓和辦公,其中第17—19層連廊部分為型鋼結(jié)構(gòu)。
幕墻最高標(biāo)高:105.15米;幕墻結(jié)構(gòu)形式:構(gòu)件式幕墻。
幕墻設(shè)計(jì)合理使用年限不小于25年,其支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限不小于50年;基本風(fēng)壓:0.35KN/㎡;基本雪壓:0.25KN/㎡;氣候類型:寒冷地區(qū);建筑分類:一類高層公共建筑;建筑耐火等級(jí):一級(jí)。
幕墻工程范圍:包括玻璃幕墻系統(tǒng)(含開啟窗、鋁合金百葉)、外立面裝飾系統(tǒng)(穿孔鋁板裝飾圍擋、金屬網(wǎng)絲吊頂、穿孔鋁板裝飾線條、輕鋼雨棚)等的所有外立面的工作內(nèi)容。
二、幕墻體系性能及構(gòu)造分析:
(一)玻璃幕墻性能及構(gòu)造分析
幕墻類型:構(gòu)件式斷熱幕墻
幕墻面板規(guī)格:東西向:TP6+12Ar+TP6中空鋼化Low-E雙銀玻璃、TP8+12Ar+TP8中空鋼化Low-E雙銀玻璃。南北向:TP6+12A+TP6中空鋼化Low-E雙銀玻璃、TP8+12A+TP8中空鋼化Low-E雙銀玻璃。幕墻支撐結(jié)構(gòu)選用:立柱:110系列(主樓位置)、130系列(裙樓及屋頂架空層位置)、180系列(鋼結(jié)構(gòu)連廊16層)斷熱鋁合金立柱。鋁合金立柱及鋁合金插芯材質(zhì)為6063A-T5,橫梁:幕墻橫料選用65系列隱框鋁合金型材,材質(zhì)6063-T5。
本項(xiàng)目幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用成熟的玻璃幕墻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)—采用構(gòu)件式幕墻系統(tǒng),性能可靠,氣密性能、水密性能優(yōu)良。在眾多工程中已經(jīng)大量使用并反應(yīng)很好。在設(shè)計(jì)時(shí)除滿足正常功能外,本系統(tǒng)重點(diǎn)考慮了其水氣密性及排水途徑的設(shè)計(jì),從而達(dá)到“構(gòu)造防水”、“以排為主”的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念,改變打膠密封 “以堵為主”的落后設(shè)計(jì)方式。
其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:
(1)幕墻的視覺效果:
外視:幕墻立面效果達(dá)到建筑裝飾要求,分格滿足建筑設(shè)計(jì)要求及室內(nèi)功能要求;玻璃的明亮剔透及鋁型材的金屬質(zhì)感,表現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品材料的應(yīng)用,更突出了現(xiàn)代建筑的裝配感與立體感;內(nèi)視:通過計(jì)算合理選用型材斷面,比例合理,內(nèi)視效果簡潔流暢,通透效果佳。
(2)結(jié)構(gòu)防水:利用雨幕原理和結(jié)構(gòu)密封保證幕墻的水密性和氣密性,通過密封條及密封膠兩道密封,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)防水。
(3)與主體連接:幕墻與主體連接形式是玻璃板塊-幕墻龍骨-轉(zhuǎn)接件-埋件(主體結(jié)構(gòu)中)或鋼結(jié)構(gòu)。連接可實(shí)現(xiàn)三維調(diào)整,受力狀態(tài)合理。
(4)龍骨間的連接:豎龍骨之間及橫豎龍骨的連接采用可伸縮結(jié)構(gòu),滿足了橫梁因溫差作用而產(chǎn)生的伸縮效應(yīng),消除了幕墻的伸縮噪音,提高了幕墻的抗震變位能力。
(5)防噪、降噪設(shè)計(jì):結(jié)構(gòu)使用了防噪、降噪設(shè)計(jì),幕墻龍骨與板塊之間的連接采用可伸縮結(jié)構(gòu),滿足了橫梁因溫差作用而產(chǎn)生的伸縮效應(yīng),消除了幕墻的伸縮噪音,提高了幕墻的抗震變位能力。所有硬性接觸處,均采用彈性連接,提高幕墻的抗震性能,消除了伸縮噪聲,同時(shí)由于密封性能的提高,保證了帷幕的隔音效果。
(6)安全性:風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進(jìn)行幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算。經(jīng)嚴(yán)格按規(guī)范計(jì)算選用鋁合金龍骨斷面,滿足受力要求。對(duì)選用的玻璃配置也進(jìn)行了驗(yàn)算,可以滿足幕墻板塊的分格要求。
(7)抗震性:本工程按8度地震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)。
(8)可拆卸設(shè)計(jì):幕墻玻璃板塊采用可更換設(shè)計(jì)。板塊通過單元掛接結(jié)構(gòu)形式連接。當(dāng)現(xiàn)場需要拆卸更換時(shí),可方便進(jìn)行玻璃板塊更換。
(9)防腐設(shè)計(jì):結(jié)構(gòu)中易受腐蝕的部位主要為幕墻的龍骨及連接件,對(duì)幕墻的鋁龍骨表面進(jìn)行防腐處理。鋼制連接件采取表面熱浸鍍鋅防腐處理,附件均選為不銹鋼件,所有密封件為耐腐蝕的非金屬材料。不同金屬材料之間加設(shè)絕緣墊片,以防止電化腐蝕不同金屬的接觸面都使用尼龍墊片以防止電化腐蝕。
(10)保溫節(jié)能設(shè)計(jì):①玻璃配置為中空Low-E雙銀玻璃,具有很好的保溫隔熱性能;②幕墻窗型材選用斷熱型材,隔熱效果明顯,達(dá)到節(jié)能的效果。③使用密封膠密封及膠條密封,提高了水密、氣密性能,減少了室內(nèi)外的熱量傳遞,亦能達(dá)到節(jié)能的效果。
(二)層間鋁板造型性能及構(gòu)造分析
層間包梁造型鋁單板幕墻龍骨主要采用50x4mm鋼方管,鋼材采用鍍鋅并表面金屬氟碳漆處理;
層間包梁造型的技術(shù)分析:
1、兩個(gè)玻璃幕墻板塊分格對(duì)應(yīng)一個(gè)層間造型鋁板板塊;
2、以Φ20mm穿孔鋁板為基層,企業(yè)LOGO圖案為基本組合元素;
3、圖案由一大四小企業(yè)LOGO組成,±45°均與布置,詳見上圖;
4、層間鋁板造型的支撐結(jié)構(gòu)及其與幕墻連接皆采用螺栓連接,便于現(xiàn)場施工,安裝效率較高,對(duì)環(huán)境污染較小,也對(duì)低碳環(huán)保做出貢獻(xiàn)。
層間特殊角度鋁板造型的技術(shù)分析:
1、本工程標(biāo)準(zhǔn)層層間特殊角度有90,135,陰角、陽角部位共計(jì)16處;
2、特殊角度的層間鋁板造型按現(xiàn)場測量放線,實(shí)現(xiàn)三維整體建模設(shè)計(jì);
3、特殊角度的層間鋁板造型的支撐結(jié)構(gòu)按圓弧定制加工;
4、特殊角度的層間鋁板造型按整體加工、安裝,凸顯建筑整體效果。
(三)鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng)吊頂性能及構(gòu)造分析
1、鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng)吊頂采用3mm板厚鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng),表面氟碳噴涂處理;
2、龍骨主要采用120x60x4mm 鋼方管、50x4mm鋼方管,鋼材采用鍍鋅并表面金屬氟碳漆處理。
鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng)吊頂技術(shù)分析:
1、鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng)吊頂采用3mm板厚鋁質(zhì)擴(kuò)張網(wǎng),網(wǎng)孔為40x80mm,梗絲寬度為10mm,采用1060鋁材質(zhì),表面氟碳噴涂處理,滿足建筑設(shè)計(jì)的要求。
2、鋁擴(kuò)張網(wǎng)與邊框組成基本單元,最大尺寸1200x3000mm,整體安裝;
3、根據(jù)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)實(shí)際,鋼結(jié)構(gòu)連廊中選用空間桁架做為其主要受力的支撐結(jié)構(gòu),減少吊頂面板的擾度,提高其平面度,滿足建筑效果的要求。
4、保證整體建筑效果,層間鋁板造型連貫,與鋁擴(kuò)張網(wǎng)的收口采用鋁單板,達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
(四)雨棚性能及構(gòu)造分析
1、雨篷龍骨采用140x80x5mm鋼方管、60x4mm鋼方管;鋼材材質(zhì)為Q235B;
2、玻璃雨棚面材為6+1.14PVB+6mm鋼化夾膠玻璃,龍骨外包2.5mm鋁單板;
3、鋼材表面采用熱浸鍍鋅層處理;
4、外包鋁單板采用整體焊接異形造型版,實(shí)現(xiàn)建筑造型之需,完美顯現(xiàn)設(shè)計(jì)理念,筑造精品工程。
三、幕墻建筑功能的分析:
(一)、幕墻補(bǔ)埋施工工藝(安全性)
幕墻作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu),可行的補(bǔ)埋方案才能保證幕墻安全可靠。西安地區(qū)為8°地震設(shè)防,現(xiàn)場補(bǔ)埋方案嚴(yán)格遵守執(zhí)行《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ 145-2013相關(guān)規(guī)定。
玻璃幕墻構(gòu)架與主體結(jié)構(gòu)采用后錨固螺栓連接符合下列規(guī)定:
1、產(chǎn)品具有出廠合格證及檢測報(bào)告;
2、每個(gè)連接節(jié)點(diǎn)不應(yīng)少于兩個(gè)螺栓;
3、錨栓直徑通過承載力計(jì)算確定,現(xiàn)場選用12mm后錨固螺栓;
4、化學(xué)螺栓主要采用M12X160mm(拉拔試驗(yàn)值為15KN)、M16X190mm(拉拔試驗(yàn)值為20KN)特殊倒錐型化學(xué)螺栓;
5、化學(xué)螺栓現(xiàn)場拉拔試驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求(詳見試驗(yàn)報(bào)告);
6、輕質(zhì)填充墻不應(yīng)作為幕墻的支撐結(jié)構(gòu);
7、后錨固螺栓基材厚度和邊距要求滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求;
8、化學(xué)錨栓的最小錨固深度應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求;
9、未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不得改變后錨固連接的用途和使用環(huán)境。
(二)、幕墻防火系統(tǒng)分析:
本建筑為公共建筑,其耐火等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定,當(dāng)室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí),上、下層開口之間的實(shí)體墻高度不應(yīng)小于0.8m,建筑幕墻應(yīng)在每層樓板外沿處采取符合以上防火措拖外。幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙應(yīng)采用防火封堵材料封堵,具體做法:采用結(jié)構(gòu)梁外側(cè)采用二層1.5mm厚鍍鋅鋼板內(nèi)填200mm厚防火巖棉防火隔離帶,本工程幕墻所用采用的防火巖棉材料為A級(jí)。本工程幕墻防火滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014(2018年版)的要求。
(三)、幕墻防雷系統(tǒng)的分析:
1、玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057和《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16的有關(guān)規(guī)定。幕墻的金屬框架與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接,連接部位清除非導(dǎo)電保護(hù)層。玻璃幕墻是附屬與主體建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)幕墻的金屬框架一般不單獨(dú)作防雷接地,而是利用主體結(jié)構(gòu)的防雷體系,與建筑本身的防雷設(shè)計(jì)相結(jié)合,因此要求與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接,并保持導(dǎo)電通暢。通常,玻璃幕墻的鋁合金立柱,在不大于10m范圍內(nèi)宜有一根柱采用柔性導(dǎo)線上,下連通,銅質(zhì)導(dǎo)線截面積不宜小于25mm2。
2、根據(jù)相關(guān)防雷規(guī)范及本建筑的功能特點(diǎn),塔樓幕墻豎向避雷帶由上下電氣連通的立柱構(gòu)成,其間隔不大于11m。幕墻的預(yù)埋件(或后置件)應(yīng)和與主體建筑防雷引下線可靠連接的均壓環(huán)(Φ12鋼筋)電氣連通,其間隔不大于9m,然后立柱再通過鋼質(zhì)連接件與預(yù)埋件相連。這樣在不大于100m2的范圍內(nèi),上下連通的立柱和均壓環(huán)就構(gòu)成了幕墻避雷網(wǎng)格,然后與主體防雷引下線連通,從而使幕墻和主體建筑形成統(tǒng)一的避雷系統(tǒng)。
3、幕墻的防雷設(shè)計(jì):幕墻均壓環(huán)需可靠與主體防雷引下線可靠連接;幕墻立柱需可靠與幕墻均壓環(huán)可靠連接;立柱的上下需用銅導(dǎo)線可靠連接。
(四)、幕墻節(jié)能系統(tǒng)分析:
1、面板:東向、西向幕墻:采用輻射率0.15-0.05離線Low-E(空氣層為12氬氣)中空斷橋鋁合金幕墻,傳熱系數(shù):K=1.7W/(m2.k)≤2.0 W/(m2.k),SHGC=0.40(限值);南向、北向外窗:采用輻射率0.15-0.05離線Low-E(空氣層為12空氣)中空斷橋鋁合金幕墻(遮陽型),傳熱系數(shù):K=2.1W/(m2.k)≤2.2 W/(m2.k),SHGC=0.43(限值),滿足建筑節(jié)能要求。
2、龍骨:幕墻采用110、130系列鋁合金隔熱型材,隔熱條采尼龍PA66GF25,隔熱條長度14.8mm。
3、非透明幕墻(外墻)面板背后的空腔內(nèi)設(shè)置80mm厚硬質(zhì)巖棉保溫板(A級(jí)保溫材料),容重不小于100kg/m3,導(dǎo)熱系數(shù)K=0.456W/(m2K)。
4、商業(yè)屋頂透光部分(屋頂透光部分面積<20%),采用輻射率0.15-0.05離線Low-E(空氣層為12空氣)中空斷橋鋁合金幕墻(遮陽型),傳熱系數(shù):K=2.0W/(m2.k) <2.4 W/(m2.k),SHGC=0.44(限值),本工程采光頂玻璃采用(8+1.52PVB+8)+12A+10夾膠鋼化中空Low-E玻璃,滿足建筑節(jié)能要求。
四、總結(jié)
精湛的設(shè)計(jì),精細(xì)的施工,使得建筑立面整體效果符合建筑設(shè)計(jì)理念,建筑構(gòu)造做法滿足建筑設(shè)計(jì)的要求,整個(gè)工程效果突出,內(nèi)涵品質(zhì)體現(xiàn),實(shí)現(xiàn)引領(lǐng)城市建筑之美,筑造民生精品工程。