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双层外循环幕墙投标设计要求

编者—莫英光、刘朋达、唐君

一、一般标书设计技术要求(外循环式呼吸式双层幕墙)

1.参加双层幕墙工程投标单位,必须严格按本标书之规定进行方案设计。贯彻本标书给出的中国标准、规范,对双层幕墙特殊要求的规范在国内尚未出台之前,允许参照相关的外国标准和规范,但必须满足中国地区城市有关建筑法规之要求。
2.招标幕墙的形式为节能双层幕墙,它包含内容参考设计院对某大厦工程双层幕墙设计指导原则和理论,以及双层幕墙指导性细部节点立面所涉及到的通透性玻璃墙体、双层以外循环式节能性智能幕墙、设计招标,可以连带其他玻璃幕墙、顶部采光顶、点驳幕墙结构、排水系统及走向、逃生阳台设计、进出气通汽口设计、外装饰铝合金板、石材幕墙组合交叉设计等。
3.该工程为外循环双层幕墙复层体式设计,外界面采用单元式结构,内侧为框架式隔热节能幕墙,二者相距540mm,形成外循环式双层幕墙,具有独立防火,进出空气外循环式双层幕墙。本工程要求外立面为大单元点驳式单层夹胶玻璃,内层为中空玻璃钢化为(8+12A+6Low-E),本工程支撑为连接内外玻璃界面,专用外挑受力结构横梁为组合式箱体单元骨架结构,含进出口百叶、格栅、收边板、台板、天花板。箱体空间设竖拉式自动、半自动遮阳窗帷系统,隔热型材、内中空结构幕墙、维修和通风推拉门2.2m×2.4m或2.1m×0.9m。防火层的防火塞、五金附件、进出口自动金属板开启机构,箱体吊挂之予埋件,清洗窗机械挂点,系馏环、排水系统设计以及自动弱电系统之硬、软件设计、隐蔽空间的布局,以及防尘防昆虫网之设计,均为这次施工方案设计之内容。周边有少数金属板及石材幕墙按建筑师提供的外墙大样图进行方案特殊设计。
4.投标方设计责任之具体要求
(1)招标书规定技术内容和要求,必须与建筑设计院主管建筑师设计风格、理念要求吻合,在建筑师指导下进行设计。
(2)投标方必须满足本招标书规定之项目设计,满足本幕墙技术、性能要求,对双层幕墙有丰富经验的设计师负责的进行方案论证,保证具有实用性方案,并保证优良品质和如期完工。
(3)招标方案为设计可行的招标方案设计,非施工图之设计,但设计方案必须具有细化设计成60%-70%之内容为施工图内容的基本含量。招标方案内容如下:
1)双层外循环式箱体式节能性智能幕墙完整方案。
2)设计理念和满足建筑师的设想、理念的吻合程度不得低于90%。
3)详细给出双层幕墙的热工节能、热空气流量、热浮力大小、热浮力梯度、压力梯度、上升速度、梯度等以及强度、刚度、玻璃强度、耐热性应力、骨架、予埋件、进出口排气流动性、自然通风指标与详细等计算。
4)详细设计“双层幕墙施工组织设计”文件。
5)节能经济性计算,按某地区冬厦二季取暖,空调冷负荷变化指标进行设计计算。
6)计算箱体之K值以及热损失计算(热浮力梯度、空气速度上升变化计算)。
7)双层箱体、防火分区及排烟设计以及排烟量计算。
8)进口、出口百叶关闭机构设计。
9)箱体防火设计说明。
10)防火、排烟及逃生预案设计。
(4)本施工组织设计用欧洲规范和国家规范要求,提出现场动态测试和风雨、热工性能设计及其他风压变形、防水、防空气渗透试验大纲,进一步确认本双层幕墙系统之结构和性能是否满足建筑师要求和安全性指标。
(5)对施工组织设计必须针对性双层外循环幕墙的特殊组合式箱体式单元体进行编制设计,应给出足够空间的厂房和专用保证能互换性的工艺设备、专用夹具和装配夹具,并有经验的工艺师和技工进行安装。
(6)投标方必须提供以下样品:
1)300×300安全夹胶和(6+12A+6)钢化中空玻璃。
2)专用隔热铝型材300×2。
3)提供国内外硅酮胶的牌号及标准。
4)德国进口五金附件。
5)各种耐火保温进口材料。
6)铝板3mm×300。
7)槽式予埋件、点驳系统样件。
8)自动遮阳系统样本性能。
(7)投标书下达后,若建筑图面和标书有矛盾或相异时,可在投标时提出答疑,以便请建筑师澄清。
(8)所有设计必须贯彻中国标准法规定,以及北京市建筑法之规定。
考虑到双层幕墙尚没有完整的标准,可以参考国际相关标准,或由制造厂家编写专用的企业标准。主要是验收标准,但经过建设部有关单位和专家特别审查通过后可以使用。


二、工程范围

本工程方案设计范围内容具体如下:
1. 对可能有金属、玻璃、点驳等幕墙的设计要求
2. 对可能有石材幕墙的结构设计、予埋件、定位件以及排水、防水设计内外表面保护要求。
3. 对 “卞钒”槽式予埋件要求及规格。
4. 对其他如单层大型吊挂玻璃幕墙、收边金属板幕墙、采光天窗等要求。
5.对双层幕墙要求
(1)设计方案用铝合金型材,外层8+1.52PVB+6半钢化安全玻璃,箱体宽度为取500-600mm范围设计,箱体高按层高值,进风口高度320-400mm是箱体空气进风高度,下部自然通风口高120mm,总进风百叶投影高度为300mm,希望经热工计算尺寸由投标单位给出越小越好。
(2)遮阳帘为竖向百叶布置横向滑拉或横向上向伸缩水平转动,可用高织物,两面为不同颜色:一面为浅色,高反射率;一面为红色(暖色),夏季浅色调室外,冬季暖色调外并滑拉收集到一侧。
(3)分户双通道幕墙侧面为不透明金色钾防火玻璃。
(4)双层幕墙进出风口处的外循环结构应设计防虫沙网、导风板、穿孔隔板、防火导板、自动关开挡风百叶仓门,以及电力随动系统,低压电源辅设均由招标方设计。
(5)双层幕墙的材料设计与选用应遵循以下原则:
保证热工性能节能率不低于30%前提下,尽量使用国产优质名牌材料,但电动系统例如传感器单板计算机以及随动系统和五金、尼龙66#隔热条等关键件、密封材料(EPDM)进口。
(6)二间房间的侧面用磨砂铯钾玻璃,箱体中的支持平台,柱子为隔热型材,内侧玻璃之骨架也均为隔热型材。

6.对本工程底部门设计要求
(1)旋转门、入口、框架、支撑结构、五金件、包板设计应参考设计给出指令性节点大样,力求超前和采用先进技术设计。
(2)电动平开门全部附件均由德国DOMA公司进口。
(3)自动平开门和旋转门以及其他入口处门与石材墙要有严密防水措施,石材收口要求、高防水和整洁性、收口边要漂亮。
(4)予埋件、安装、设计、放样应与建筑立面布局尺寸协调,对受力大的予埋件专项设计,设计安全系数不低于4。
(5)对门固定部分应考虑防火分区和防火玻璃。

7.外立面其他设计要求
(1)外墙面的钢予埋件以及受力铝构件,以无混凝土之处钢结构均要重新设计,设计排水及收集管道。
(2)进出口固定装饰性百叶、应挤压型材为三元腔体翼型以防止振动,进口延伸内部设二道防昆虫、防砂网和雨水收集导板盘。
(3)二个箱体单元插接之间应设计有填缝剂,吸水泡棉、透气孔、排水孔、排水管、排风孔泡棉押条、收口板均为设计范围。
(4)防火要求在单元箱体上、下、左、右应考虑到防塞设置。
1)重点在箱体双层幕墙与阳台及单玻璃之间设防火分区。
2)工程在单元体双层幕墙内侧玻璃距离500mm在室内天花板设传感式应急喷淋装置,降低在火灾时玻璃周围的温度,排烟系统由应急烟雾传感器导引下,应急打开排烟窗。
3)应增加自然通风自主式或主动式管道布局,管直径进气量经计算后整体系统设计在招标范围。
4)采光顶的中空玻璃上面为安全夹胶8+1.52PVB+6安全玻璃,第二层为白色透明钢化10mm玻璃组成,二层之间应充满氩气,不准出现冷凝水存在,采光顶具有任何情况下不准脱落安全保证措施,互换性好。
5)局部幕墙与楼板间(楼梯间)之防断火材料,层间防火塞,连续的金属骨架支撑系统要做防烟防火设计,并涂防火胶。
6)本工程防雷、防静电按A类设计,对铝合金构架之幕墙、女儿墙和楞角处金属板应加紫铜片导通接地,接地电阻不大于2.5Ω。
7)女儿墙包板之内侧应设计保温棉、庇水板、导水板以及防雷接地按具体节点设计。
8)若工程中有阳台设计时,应在阳台中通过钢圆支柱要进行金属板包层设计,通道设计小自由门应设计在钢柱上传力。
9)相临二个单元双层幕墙的箱体侧向以明框扣盖设计,采用等压仓加EPDM软舌防火设计。
10)在首层若有石材的墙面下部,设计大清透明玻璃全玻幕墙结构,设计自动门,玻璃镶嵌在钢包柱固定,并设计应急和自然通风窗门,自动式和手动二用开启方式,大清玻璃为中空玻璃,不采用点驳型式设计。注意设计时玻璃上面石墙面淌下来雨水,有专门收集槽在设计的专用排管排走,不准雨水、冷凝水流到玻璃表面上,招标方设计时应在节点上体现。
11)安全旋转门设计,要求与石材、钢柱位置协调设计旋转门为四叶D=2000m、4200mm、4800mm,也可以三叶、二叶。
12)按建筑设计院提供各标高段内的设计大样图,招标应应带阳台和不带阳台在或有圆弧转弯处具体设计二套节点族,包括防火、防水及擦窗机轨道位置设计。
13)遮阳百叶设计可参考国内外相关公司提供横向转动、纵向上下拉动的设计方案要设计合理,百叶宽度和百叶布置间隙比的重要参数。
14)预埋件设计与布置在水泥混凝土梁上,或连在钢结构上,投标方应考虑设计院给分格及墙体大样图设计埋件位置。
15)横竖向百叶遮阳帘设计位置反射光面距离外层玻璃距离为150-160mm或0.25-0.3mm倍的箱体宽度。
16)对进口处大样图中的自动电动门玻璃为双钢化夹胶安全玻璃(门扇),二侧大玻璃为12mm钢化玻璃,采用吊挂方式设计,开启扇四周为气密性设计,使用五金配件参考国外或国内相关公司给出配件配套图参考设计。
17)若存在阳台外挑用钢结构设计,属于招标范围。

8.对外循环式双层幕墙系统总参数与要求
(1)本工程为双层外循环式玻璃节能幕墙,要求参数:单元式独立箱体式结构,单元箱体高为层高值,箱体宽为560-600mm,双层玻璃间空气热交换实际高度不小于2.45m,进气口、出气口垂直方向宽度320-400mm左右设计,下部分口有效高为200mm,用于自动或自然通风进气口,另1/2上部120mm为循环进出气口高度。
(2)自然通风设计自然通风量为30m3/h•人,由计算给出自然通风参数。
(3)提供进出口处二次排水设计(开时)关闭叶片二种状态。进出气固定百叶为实心三元铝型材结构,不允许有空气震动和产生噪音,固定百叶为氟碳涂层,3涂2烤。
(4)主要单元石材、玻璃应尽可能都能在室外更换功能,设计者要给出具体设计节点。
(5)投标方设计双层单元体上、下、左、右提供垂直、水平活动间隙的补偿对缝设计,能吸收温差及地震引起水平位移,不小于2cm,安装误差至少改到3mm,插接件为插接导块式上下插,左右插接为密封式插件设计(即可采用横锁式、横滑式或对接方式),箱体与箱体只有四个插块焦点连接,四点主要传结构与风载载荷,要求四焦点具有精确度和互换性。
(6)对被动式自然通风设备管道设计,在天花板之内隐蔽处必须使综合噪音指数达到35-40dB,达到分离式空气工作噪音指标。
(7)双层幕墙转角为弧型玻璃(安全夹胶)时,内测为折线或直线推拉门,排烟窗为半悬设计,向双层空间内倾斜。
(8)进气口防虫、防砂网为1Cr18Ni9Ti动局面180-250目,网格为0.6mm×0.6mm设计,进口导风板弧型为防锈铝1.5mm。出口导流板通孔面积F2与进口面积F1满足F2/F1=0.9-0.95 (最后试验确定最佳比值)。
(9)人踏的栅格为ABS工程塑料,或采用1.5mm镀锌板做格栅,分格尺寸为50m×50m,格边宽1.5cm,承重能100-120kg不变形。
(10)进风口有效宽设计为200mm,下隔板为120mm自然通风入口。
(11)自然通风入口为鸭嘴扁口后端?100mm接管嘴由EPDM橡胶管连接自然通风装置,经空气滤清器过滤空气后必要进行加湿或干燥处理后排至室内。自然通风量计算不得小于30m3/h•人,给出计算报告。
(12)应给出自然通风用的电路设计、传感器以随动机构,以出进口百叶开关电动机械和助力器等设计原理图。对含手动、电动遮阳、自动、半自动竖向滑拉到一侧的机构设计,以及冬季、夏季转180°二种颜色反射高织面的设计。
(13)自然通路管路设计,与空调送风管路是独立设计。自然通风必须经空气滤网进行过滤,它是防灰尘进入很重要的设施。
(14)进气、排气路线应参照建筑师给出建议图进行方案设计。

9.双层玻璃节能幕墙的性能及测试项目设计要求
(1)本投标工程为双层幕墙,不同于单层幕墙性能要求
1)设计风压计算以外层玻璃应下面公式给出外风压:
WD=βZμSμEWO+1/2Ρv2
βZ、μS、μE为GB50009-2001(2006年版)P45、P24取值,1/2Ρv2,V为进风口进入箱体内之上升速度,V求法幕墙厂家根据气动力学,流量方程求解,本工程给定范围为0.3-0.5M/S以内取值,本工程对外层玻璃最大风压WD=|βZμSμEWO+1/2Ρv2|。
2)防水性能,对室内而言单元箱体防水Ⅰ级,对上、下、左、右对接缝之防水Ⅱ级,并50年一遇性能不变。左右插缝间有横向汇流雨水导板导入纵向排水槽排出墙外。
3)平面内风压位移满足1/200。
4)空气渗透性Ⅱ级(打开进出口时)对内层开启扇特别对本方案中的推拉窗允许渗透性Ⅲ级。
5)隔热指数,即热传导系数K=1.2W/m2KO.
6)防噪音指数ΔB=45Db。
7)外层玻璃抗冲击为Ⅱ级,在1500焦耳能量不碎,对石材为Ⅲ级。
8)节能效率η,本工程只少满足η=0.30-0.35,要求进行节能及热损失计算,并给出节能效率的结论。

10.对双层幕墙结构强度、刚度特性要求
(1)风荷载的规定
当可能在工程转角弧型较多的双层幕墙或有弧型角时,要考虑四周的建筑之群体干涉,有条件应要做风洞试验,给出风荷载为最准确,若本工程没有做风洞试验,因此根据GB50009-2001(2006年版)规范进行计算。我们以工程中出现弧型方面为最大风压情况下分析以下几种情况:
1)所有转角弧型外立面的外层玻璃都按负风压计算,负风因子按-1.8~-2取值(μS值)。对特殊尖角和二次曲线屋顶接合部可放大到-3。
2)几个建筑物(如主楼)上部1/4周圈部按负风压计算。
3)二个弧型角为凹角、凸角处都按负风压计算,负压系数取-2。
(2)由于双层玻璃幕墙不同于单层玻璃幕墙,风载不能按WK=βZμSμEWO计算,因二层玻璃之间有空气流动,形成负压(烟囱效应),因此应按最大载荷考虑,必须加项为1/2Ρv2,即风载荷为:
WΣ=|WK+1/2Ρv2|
WK——单层玻璃时风压
1/2Ρv2——在双层理之间负压
按绝对值最大风压计算,V为二层玻璃之间空气速度,可按空气流动的质量方程求出(给出进口速度VO=0.3M/S)内侧中空玻璃风荷载为0.88-1KN/m2。
(3)个别顶部女儿墙和最上部的阳台处负压可能高,建议按MS=-2.5考虑。
(4)刚度(挠度)之要求
1)对单元箱体外层铝合金骨架竖向型材挠度按1/180考虑。
2)对整块玻璃按ι玻/100考虑。
3)对采光顶挠度是净跨的L/240,对钢结构为1/250。
4)对石材支撑为L/200。
5)对外层玻璃挠度应考虑到内流动空气负压影响的附加挠度值,因此对玻璃最后限制挠度建议按1/120计算。
6)转角处玻璃负压值大,载荷按1.5-2倍负压值计算挠度,玻璃嵌缝处玻璃变位不得大于2mm。
7)外部玻璃试验应考虑ASTME330标准,最大负压乘1.5倍加压测挠度。
(5)对结构应力强度要求
1)外挑过廊底板按负弯矩,最大风压时计算。
2)对玻璃应力计算按1.5倍负风压给外载荷计算。
3)对外层骨架计算应力,按简支梁或设定四支座3跨铰接连续梁1.5倍负风压(最大值)计算。
4)予埋件外荷载也按上述负压乘1.5倍考虑,安全结构系数取4,建议采用大型“卞钒式”予埋件或受力大取板厚14mm以上,拉力不小于3000kg。建议埋在砼之中(混凝土之中)。
5)对有外挑地板或采光顶的雪载按当地规定雪载计算,按GB50009-2001(2006年版)查到,一般0.4-0.6。
(6)变位设计要求
1)工程设计考虑到沉降以及自重、活载荷、热膨胀、地震以及潜变形,造成构件失稳变形和密封系统破坏,特别对阳台单层玻璃幕墙设计时要考虑。因此,设计外墙单元体插接时要考虑变位空间至少3cm。对二单元体接缝处的横向防雨水导板或内嵌密封材料不得破坏。
2)单元体之间各构件应满足-15℃到+80℃伸缩变位能自由无应力移动。不准存在挫曲或永久性变形。
3)本工程给出上述变位值为:
a.垂直层间变位20-25mm;
b.侧向层间变位10mm,招标方必须附上温差引起变位计算报告。
4)工程转角外层玻璃处易吸收变位,但不准造成玻璃挠曲。不能对玻璃产生应力,不能使玻璃、板材、接疑防雨板和密封失去作用。
5)结构箱体整体受力时不准有密封条及密封带脱落。

11.对双层幕墙的气密性要求
(1)要JGJ-102-2003、GB/T-21086-2007之规定空气密性按Ⅱ级考虑,在做试验时可考虑ASTME273之规定,对固定部分不超过0.0182m3/min•m2,开启部分为0.034 m3/min•m2。
(2)对未打开百叶活门时外层玻璃气密性可按Ⅴ级考虑,对内层玻璃按Ⅱ级设计。

12.对双层幕墙防雨水渗透性要求
(1)以进气、排气口处要求设50°防水坡板,挡水高度不小于100mm,雨水逆流不得进入腔体内,并设第二防水收集槽(机械式防水),对打开叶片门时进行有效防水渗入。
(2)在进口处少量的冷凝水是允许挡在排水槽之处,但不能渗入室内,即建筑物内侧可见表面未被沾湿。
(3)工程要求在单元体进出口防水渗透试验,若产生漏水要查出原因。
(4)方案重点放在每个独立的单元箱体插接对缝处或石材嵌缝以及由冷凝水而进入系统的外来水的防渗稼设计,并给出排水设施,每层均需要排水。本工程参考欧洲双层幕墙试验,按EN标准执行,测试时参考的静压差为ΔP=1200Pa。

13.对双层玻璃幕墙的热工及节能设计要求
(1)对箱体双层及热交换空间500-600宽的箱体总热传导系数K=1.2W/m2KO,经计算,满足要求。
(2)在夏天、冬天热工效率要求
1)夏天:设计最小节能效率30%,经详细计算报告。
2)冬天设计保暖隔热效率30%,经详细计算报告。在夏天设室外温度平均按35℃(94℉),相对 湿度60%,冬季按当地冬天平均温度平均48℉,湿度50%进行设计。
3)计算外界夏天进风口平均速度0.3-0.5M/S,设计出口排速度应用浮力计算中求出,进行风动流动计算。
(3)设计方案要求对当地地区夏天空调负荷率按75%计算,保室内空调温度26℃,空调平均使用按120天计算,而冬天保暖按120天考虑,设室外温度-10°,计算夏、冬二季节能率和实际经济效益比较计算。

14.对双层幕墙的防火具体要求
(1)按国家规范及建筑师的要求,对幕墙外立面以及墙面内侧墙面、建筑物楼权之间必须在800mm层间距之内设置防火塞和防烟填缝胶,保证2小时防火有效。
(2)对使用非金属的密封材料、尼龙材料必须是阻燃的、无毒的,它的不燃性可参考ASTME136标准设计。
(3)有效封闭层间和水平二侧房间的双层幕墙之间的任何间隙和缝隙,不能使火焰蔓延到临近房间,设计时对结构及层间防火可参考ASTME84。
(4)对双层幕墙层间要进行严格防火分区特殊设计,特别对阳台区水平外挑方向必要时设防火门和应急防火措施,建议设计时考虑设计一些喷淋咀,进行喷水降温,进行隔离火焰水平方向蔓延。

15.对单元体双层幕墙所有转动之叶片、电机以及活门,要进行防静电设计,对进出气口的活动部分进行小电阻接地。

16.单元体双层幕墙的箱体之吊挂,设计要求有水平位移不能少于3cm,对水平地震加速度0.08-0.19和垂直地震加速度0.08g,惯性力作用下箱体不准脱落和玻璃破坏。因此,设计挂点安全系数5。


三、设计方案图总体说明内容

1.对投标方要求提供设计方案总体说明
(1)方案设计思路与建筑师的设计理念要求的吻合程度。
(2)必须在结构形式、循环类型、设计总体参数、节点设计中的防雨水渗透、气密性、防火、抗震功能、防噪音等在节点上反映出来。
(3)并对工作原理图进行绘制,对电控原理方块图进行有循说明。
(4)对方案设计中的新技术、新工艺应用说明。
(5)对方案的功能舒适性、安全性、节能性、经济性的节点图要简单给以概述。
2.投标时所有方案设计图一般建议A3或A2,不要晒蓝图。
3.对每一构件、连接件、锚件、镶嵌、填缝等工程(节点)或详图一律按1:1给出。
4.大样图、节点图详细标准幕墙的基准轴线及相对位置及有相关之几何形状尺寸。
5.墙体图、立面图、断面图以及有关几何尺寸以1:50比例设计。
6.局部立面图按1:20设计。
7.对重要的驳接头或节点最好由三个自由度空间立体轴示图。
8.节点图以及装配图。


四、计算文件要求

1.对钢结构部分采光顶支撑结构按Sub-2000计算程序建立模型计算。
2.对于双层幕墙结构独立箱体按JGJ-102-2003新规范计算构件(竖横、玻璃、予埋件、挂件)。
3.对风压计算应计算箱体内空气流动之负压合成计算,不能独立用WK=βZμSμEWO计算要考虑双层玻璃之间的空气负压值,即1/2ρV2值。其他参考GB50009-2001(2006年版)规范。
4.所有之应力值、计算值、材料允许应力值都按规程中规定取值。
5.所有计算应给出计算结论以及必要的曲线和数据。
6.对石材或铝板幕墙强度应参照JGJ-133-2001标准独立计算,计算结果建筑师得认可。
7.计算书中的简图要提供节点,注明编号及位置。
8.本投标方案不得少于以下内容的计算:
(1)玻璃的最大尺寸下的中央、边处应力(含温度应力)计算。
(2)玻璃在最大尺寸的挠度计算。
(3)玻璃胶缝参数计算以及应力强度计算。
(4)对双层单元体用有限元进行计算。
1)竖向型材之强度应力、挠度计算。
2)横向型材之强度应力、挠度和对接节点计算。
(5)计算箱体总K值。
(6)计算自然通风通气量计算。
(7)双层幕墙热工性能计算(热浮力、梯度、箱体空气速度、梯度)。
(8)双层幕墙节能计算。
(9)活动开启扇计算。
(10)进出口挡取叶片计算。
(11)地震力对结构影响应力计算。
(12)有阳台板或单层外挑结构幕墙计算。
(13)门厅强度计算。
(14)双层(玻璃、大理石)采光顶强度、刚度安全性计算。
(15)其他属于常规幕墙的强度、刚度计算。


五、工程试验要求

1.设计方案中要设计风雨试验样件1:1,宽3.6m,高为2个层高,按以下国外标准进行双层幕墙试验。
(1)风压变形试验按欧洲标准EN13116(1997),EN12179(2000)。
(2)防雨水渗透试验按欧洲标准DIN EN12154(1999),DIN EN12155(2000),ENV13050(2000)。
(3)气密性试验按欧洲标准EN12152(1995),EN12153(2000)。
(4)做热损失试验确定K值。
(5)测距离声源10m后双层幕墙的隔音指数dB值。
备注:
a.按照欧洲代码DNV1991-2-4计算并通过检测体正负气压进行检测的风负荷。
b.正负计量风压下的正面弯曲变形不能超过两支撑点间测得的外框型材跨度的1/200,并且不能超过15mm。
以上试验数据再按中国检测标准换算定级。


六、对双层外循环幕墙测试

1.将室外温度调到最低设计温度至少1小时。
2.维持最低设计温度2小时至温度不再浮动。
3.将温度调至平均温度至少1小时,维持此温度1小时。
4.将室外温度调至最高设计温度至少1小时。
5.维持最高设计温度2小时至温度不再浮动。
6.将温度调至平均温度至少1小时,维持此温度1小时。
7.重复此步骤六个循环。


七、外层玻璃结露试验

1.做完整循环测试后,试验箱体内在不同温度、湿度下,由不同降低温度后结露情况(此时打开进气口时)。
2.重复做上述试验时,关闭进出气口。
3.本工程的砌砖式石材的吸水率、弯曲应力、破坏应力试验,并做高低温试验。


八、设计使用参考的标准规范

(一)国内标准
1.《建筑铝型材》GB/T5237.1~6 -2004
2.《浮法玻璃》GB11614-2003
3.《夹层玻璃》GB9962-2003
4.《钢化玻璃》GB/T9963-2002
5.《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》GB17841-2003
6.《防弹玻璃》GB17840-1999
7.《玻璃幕墙光学性能》GB/T18091-2000
8.《铝及铝合金轧制板材》GB/T3880-2002
9.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)
10.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
11.《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》JG/T133-2000
12.《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》GB/T18250-2000
13.《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》GB/T18575-2001
14.《高耐候结构钢》GB/T4171-2000
15.《焊接结构用耐候钢》GB/T4172-2000
16.《点支式玻璃幕墙支承装置》JG138-2001
17.《吊挂式玻璃幕墙支承装置》JG139-2001
18.《建筑用安全玻璃、防火玻璃》GB15763-2001
19.《天然饰面石材术语》GB/T13890-92
20.《幕墙玻璃接缝用密封胶》JC/T882-2001
21.《石材幕墙接缝用密封胶》JC/T883-2001
22.《全玻璃幕墙工程技术规程》DBJ/CT014-2001
23.《金属及石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001
24.《防静电工程技术规范》DGJ08-83-2000
25.《点支式玻璃幕墙工程技术规范》CECS127-2001
26.《铝幕墙板》YS/T429-2000
38.《钢结构设计规范》GB50017-2003
39.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
40.《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》JC887-2001
41.《中空玻璃》GB?T11944-2002
43.《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》YS/T437-2000
46.《玻璃幕墙工程质量验收标准》JGJ/139-2001
54.《紧固件公差》GB/T3103-2002
55.《铝合金门》GB/T8478-2003
56.《铝合金窗》GB/T8479-2003

(二)国外标准(参考)
1.美国铝协会的铝合金结构设计规范A.A
2.美国材料与试验协会专门文件ASTM
3.美国幕墙制造协会幕墙材料规范AAMA
4.德国幕墙设计制造标准与规范DIN18055,DIN18056
5.英国标准BSCP118关于铝合金结构设计规范
6.欧洲标准EN12152(1995)、EN12153(2000)
7.欧洲标准DIN EN 12154(1999)、DIN EN 12155(2000)、ENV 13050(2000)
8.欧洲标准EN 13116(1997)、EN 12179(2000)


九、材料设计要求

1.铝合金型材要求贯彻GB5237A-2004标准,材质状态6063A-T5或6105-T5,主要型材壁厚t=3mm(按JGJ102-2003新规范局部可以T=2.5mm)。
2.所有用在本工程中的挤压型材,其容差为美国铝协会规定一半。
3.对本工程使用铝板为3003A-T24状态,厚度3mm铝板平面平整度不超过0.1%。
4.对本工程使用碳钢
(1)所有在机械防水钢板必须经过热镀锌处理,所有在防水层外的补强钢材为1Cr18Ni9Ti不锈钢。
(2)结构钢可以使用Q-235或Q-345。
5.对本工程使用的不锈钢,表面平整,无凹凸现象以及裂纹,对出进气口、排汽口叶片为304不锈钢,满足AISI316A级-ASTMA666,对板之平整度0.1%。
6.对标准件要求
本工程使用的螺栓、垫圈、螺帽、螺钉、弹簧垫圈一律使用Su-316材质不锈钢。
7.对铝材外保护膜规定三涂二烤的氟碳涂层。
8.对隔热材料要求
保温隔热材之规格最小厚度不小于75mm,最小传导系数K=0.12W/m2KO。
9.保温隔热材须有铝箔,且铝箔按英尺乘英尺面积穿2000个透气孔。
10.层间塞
对楼板与下反梁区间800mm设二个150厚防火层间塞,密度80kg/m3(4PCF)。


十、双层幕墙方案设计实例(简介)

(一)一般概况及说明
1、工程概况
北京某大厦项目位于长安街以内,为北京商务中心地段,地理位置极为重要。
规划建设用地面积:9065.67平方米
总建筑面积:70594平方米
容 积 率:8.4
建筑层数:28层
建筑高度:90.3米
抗 震:8级
地面粗糙度:C类
北京地区基本风压:Wo=0.45KN/m2(50年一遇)
雪 载 荷:0.6KN/m2
北京地区最高温度:42℃
北京地区最低温度:-18℃
夏季室内温度、湿度: 26℃、40-50%
本建筑物的建筑形体一期平面接近H型,东西两座塔楼组成,两座塔楼之间平面位置相对错动,形成了自身充满张力的建筑整体。在建筑造型方面为了与周边环境相协调,建筑轮廓线与道路的走向一样有舒缓的曲线。建筑所有的角都被修成圆角。由于各层平面不同的曲率,使整个建筑既有严格统一的秩序又有生动活泼的个性。建筑整体形象醒目突出。双层呼吸式幕墙及其中间的水平遮阳构件,作为一个立面构图地素,丰富了整个立面。平面每隔三层退烧直同期周圈的室外平台,强调了建筑水平线条并构成了极强的韵律感,建筑的东西两塔顶部楼层以三层为单位,逐步跌落,形成退台,使原本庞大的建筑体量显得错落有致。

2、对方案设计概况说明
(1)本设计方案按招标文件及业主、设计院的要求,应考虑设计二个方案,具体为:
1)设计结构型式——外循环式(被动)大单元箱体式结构(为主推方案)。
2)设计为内为条式推拉隔热中空玻璃窗,在推拉窗外界面540mm处设计大单元单钢化10mm玻璃的幕墙,这二个道幕墙之间为每户互相独立的空气通道,外侧幕墙在底部为1/2进气口,由斜方向上部设置1/2的出风口,双层幕墙之间严格各房间密封互不通气(此方案为经济型参考方案)。

    按设计院要求,在进气口留出1/3高度为独立新风进气通道,此通风系统与外循环幕墙空气流动系统不相干的。新鲜空气从进口伸入室内天花吊顶内,由专门设计进风管道和主动电控进风程序,实现室内自然通风的目的,它是自动、手动调节功能的自然通风体系。它的自然换气后再由特殊设计管道排出。这一系统之设计应满足人居住对自然通风的国家标准ISO规定,详见标准每人每小时需求量如下:


    从表中得知,本建筑物为高级公寓及办公场所,自然通风量设计值为ΔQ=30m3/h•人。我们可按春、夏、秋、冬不同节点,按预定好的程序进行自然通风,换气后的室内污染过的空气,可二种途径排出,一是专设新独立排风管(单向活门)由百叶排风口排出,另一种可以排到建筑物总排风井道排出。

(2)本方案设计项目及内容
1)按立面要求,本方案包括以下设计项目:
a.每二层高为双层幕墙——被动式外循式结构,外界面玻璃为全钢化明框(横框以进、出风百叶型式)单层大清玻璃,外侧玻璃距内侧玻璃宽度暂设计为560mm,内界面设计成骨架为断热条式铝合金骨架的推拉隔热中空玻璃系统,中空玻璃为8+12A+8全钢化玻璃,高度为2.45m。
b.结构设计,空气通道宽540mm、高2.60m左右,正面宽为1.40m,正面进风口面积F1=0.7×0.28=0.196m2。
c.逃生安全阳台内凹1.2m,设计单层8mm钢化+12A+8中空玻璃的单层幕墙。
d.圆弧型安全热变玻璃组成外侧钢化夹胶玻璃的双层幕墙设计(按圆弧、拆线方案)。
e.顶部采光顶设计为双层特殊的采光顶,外层设计为8+2PVB+6夹胶内带冷凝水收集系统,内部设计能有透光功能的大理石(或花岗岩),厚度为15mm的采光顶,采用点式驳接支撑系统设计,安全系数为4-5。
f.采光顶特殊的排水、收集应独立与给排水系统沟通排出。
g.逃生阳台的钢结构及附板、隔热、隔音以及防火设计。
h.进、出空气口及通道几何参数设计,以及风口百叶自动手动开闭系统设计。
i.双层通道内侧中空玻璃隔热推拉式开启幕墙之设计。
j.双层幕墙防火设计、排烟设计(防火系统设计)。
k.双层幕墙防雷、防静电系统设计。
l.独立的新自然风、通风系统原理,电控设计,流量近代设计,管络结构设计。并换报导后的污浊空气由独立管道以单向活门控制,由排风百叶下部专用管口排出不与外循环排气相混。
(3)本双层外循式幕墙结构设计方案
1)本设计方案考虑到满足功能性能安全要求的前提下,特别要尽力满足业主及设计院原则下,我们考虑造价低的可能性设计。根据上述要求,本设计方案提供二个初步设计供业主、设计院参考。
A、甲方案:为箱体式独立大单元系统设计,参考德国DiN或欧洲规范EN标准设计,造价估计在3600元/m2。
B、乙方案:设计为二导分别独立推拉门、隔热中空带式幕墙窗系统和外挑540-550mm大单元单层钢化安全玻璃系统,在外层大单元下部专门设计二个分别独立进风口和一个1/2占有进口面积的出风口,甲方案的遮阳系统按gmp公司设计,乙方遮阳系统为纵向软高强物可变角度,二面不同颜色的遮阳百叶构造。本方案造价估计在2700-2900元/m2(比甲方案低30%)。
2)甲方案结构设计与参数设计
A、采用大单元整体箱体结构,采用横锁式吊挂插接安装,具有独立防虫的进出空气,有进出气活门自动调节位置功能系统,并具有防火、防砂尘功能。
B、为安全考虑甲方案外层玻璃为8+1.52PVB+6Low-E安全钢化玻璃。
C、外框为采用整体精铸造铝合金560mm(左右)受力横框梁和单元体竖框和组合式箱体底部格栅结构系统和箱顶部组合通孔式铝合结构组成,内侧并连接隔热中空铝合金中空玻璃系统(并带2.4×1.4m/m之推拉门)。
D、本方案箱体下部设计外固定或导风百叶格栅距离,格栅内缘40mm设置1mm×1mm 1Cr18Ni不锈钢丝防砂、防虫网,按进风量计算,设进口风速3M/S,风阻系数Cx=0.7,面积遮挡系数η=0.618,则进口空气流量:
Q=V•F•Cx•η=落0.3M/S×3600S×0.618×0.75×0.196=98m3/h
E、进风口活动百叶门之高度:
ΔH=(F•Cx)/Lη=(0.196×0.618)/(1.45×0.78)=110mm
进风口芷口上挡风和下挡雨斜台高度Δh=Δh1+Δh2
Δh1——活动百叶上部芷口高度,设Δh1=60mm
Δh2——下活动挡雨水斜台高度,设Δh2=120mm
Δh=Δh1+Δh2=60+120=180mm+110=290mm
结构间隙及协调量10mm,则进风口高度设计为290+10=300mm。

F、自然通风口设计
按国际自然通风换气量得知,对于高级公寓通风量设计为30m3/h•人,房间按8m3/h•m2人计算,设计院给出二个进风口高度410mm,实际洞口为400mm,自然通风进风口面积为(400-300)=0.1m。
F1=0.1×1.4=0.14m2
设计主动自然通风抽气轴流风泵使进口新风速度设计为0.3M/S,则小时空气进入室内总流量Q2=V•F•η•Cx,Cx=0.85,η=0.75,V=0.3M/S,F=0.14m2
Q2=V•F•3600•η•Cx=3600×0.3M/S×0.14×0.85×0.75=96m3/h人
按国际标准每人每小时换气量Q1=30 m3/h人,而本方案设计是Q2=96m3/h人,显然本设计q2>q1即96m3/h人>30 m3/h人,满足设计要求。
G、排风口参数设计
a.排气内外表面百叶几何尺寸,同进气口尺寸。证建筑线条一致,同时进气占通风面积1/2,出气口也占1/2百叶高度,考虑到烟窗效应空气上升热空气在出口处再次提高负压样度,使进口处排气速度加快,根据空气质量流量方程,我们设计排气口面积与进气口面积形成收缩比,设收缩比ξ=F排÷F进=0.85,满足F排•ρ•V排=F进•ρ•V进,V排>V进。
b.设计进气口底板的铝穿孔通气面积F进孔÷F排孔=1/0.85=1.176
本方案排进气底板孔经设计=25.4mm。在进、排气孔位置占1.4米之一半,进气在右侧打孔,出气为左侧。
c.排气出口风门百叶大小同进气口几何参数。
H、甲方案的人踏方格栅设计厚度70mm格50×50方格,由U-PVC防火型压铸而成,本方案也设计成热镀锌的钢框栅,这二种都是可行方案,可以随时拆卸清洗,承重量力P=150kg-200kg。
I、外侧玻璃设计采用名框结构,也可以设计点驳结构,但六孔点驳结构易自爆破碎玻璃,安全性低于明框结构,本方案为明框。
J、甲方案的应遮阳帘设计采用360×30不锈钢片遮阳系统方案,遮阳百叶为电动控制展开和横向滑动收回设计,百叶遮阳为反射率很强的拍拍色颜色,背面为料红色,可以全电动控制(转角),也可以应手动(进入窗内实施手动)。第二方案采用纵向打开的软式高级遮阳系统。
K、箱体大单元上、下、左、右可以插接式插接对接处空间间隙为14mm,二箱体对接宽度为94mm。
L、大单元箱体双层幕墙在相邻二间隔为防火高强度铯钾玻璃或热浸327℃的磨砂钢化玻璃,并隔音指数不低于35dB设计。
M、甲方案的自然通风系统设计同乙方案独立系统安全一样,但在安装位置具体结构件和连接方式上有区别,将在乙方案设计进行说明。
N、甲方案内侧玻璃幕墙设计是按设计院要求,采用铝合铝骨架为断热桥式,同外玻璃一起组合成箱体大单元,吊挂点及机构设计横锁式吊挂系统(装配时可三维调节),推拉门采用重型四轴承式滑轮,为防止撞击、伤人在滑轨上设计减速限位块,玻璃为8+12A+8Low-E全钢化中空玻璃,设计中空玻璃K值为K=1.85W/Km2.
O、箱体上部二个以协调互换性量规安装的予埋件,箱体距予埋件结构800mm加防火塞和防火隔断,由1.5mm镀锌钢板加以支撑。
P、设计时对运动、振动产生噪音控制15dB以下,我们对进风口之百叶设计时配重,改变振频,防止共振。
Q、甲设计方案防火排烟设计,在距离内侧玻璃50mm室内装饰吊顶时,设烟雾和喷淋咀二套,一旦出现火灾可以降低内侧玻璃周围的高温区的上升。
R、必要时在双层幕墙内设计分项喷淋咀二套。
S、在应急设计上四季进出风口活门百叶与烟雾并联,一旦火灾式排烟时可同时打开,即可随时排烟防火。
T、我们也考虑到特应急时,人可以在大火、浓烟情况下三口之家人员可以紧急进入双层幕墙之间(540mm宽人可以进入),即产上推拉门,可以延缓20分钟,取得营救时间,或报警逃生。必要时在双层通道内设置防火斧以及救生防火式绳索。
3)乙方案结构与参数设计
a. 设计基本布局是,以一个层高的上反连续梁为洞口上、下界面设计带式隔热中空推拉门式幕墙,设计分格分离面处有推按补偿空间和插接空间,它是幕墙为双层幕墙的内侧,是中空结构。
b. 对双层幕墙的外侧为全钢化12mm单层大单元横锁式吊挂方式的明框,局部半隐结构的幕墙。本横向分格仍为1.4m,考虑到转变曲面也是1.4m左右。
c. 这个方案具体难度比箱体复杂,但可以设计,我们重点放在防火排烟、防止互窜烟气设计上,密封方面也是极为重要。
e. 乙方案的遮阳系统设计为纵向由上向下展开,变角度为横向转轴、水平展开,本方案遮阳系统设计为电动式控制,乙方案设计的理念是符合中国国情的情况下,因此除电控一些设备外全部采用国产优质材料。
f. 乙方案设计的节能指数为30%,这个方案同甲方案一样,增加了防尘环保功能的智能性自然通风系统。
e. 双层幕墙乙方案的外侧安全玻璃是镶嵌在360系列三维大单元体纵向框架内,设计通道宽度560mm,后部采用延续插接纵向骨架为200系列,分格为1400mm,整体箱体可做到2900mm×2600大单元箱体,中间二块玻璃缝 按玻璃肋加强(做为大单元体尺寸的第二种方案)。
f. 大单元体的箱体水平推插接时,设计二道等压仓,由EPDM胶条密封形成很好防水渗透的结构,对缝间隙为14mm,并设“乙”型排水槽。
g. 乙方案设计中,外层玻璃的大单元吊挂点吊好玻璃之前、之后在吊点处进行密封吊点区,防止气体向左右扩散,使用耐火钢夹层板进行封填,不准渗透气体。
h. 安装乙方案比装甲方案要复杂一些,主要在防火分区,以及二层之间封堵防火材料后,确认不渗透情况下,再最后装推拉门扇。

(4)阳台内侧单层玻璃幕墙设计
1)这部分幕墙采用中空玻璃8钢化+12A+8钢化LOW-E的框架式幕墙,在阳台内伸有阳台铝合金防火平开(或推拉门)设计。
2)阳台通道具有逃生功能,因此整个通道包括圆弧段在阳台设计时全部为防火重要分区,对钢结构阳台板以及玻璃都使用防火材料,玻璃热工指数、导热系数K=1.8W/m2•K。


十一、双层幕墙设计性能指标说明

(一)性能要求
1.设计寿命同建筑物同步,设大修寿命50年。
2.抗地震为8裂度,抗垂直地震加速度0.08g,水平地震加速度0.1g。
3.本标书要求重点是安全性能,耐火极限2小时。
4.整体箱大单元双层幕墙热传导系数K=1.2W/m2•h,热工节能率η=0.3。
5.抗噪音为42dB,特别进出风口之百叶片的空气振动控制在20dB以下(人无感觉)。
6.玻璃界面(内外)抗硬冲击为Ⅱ级,在冲击1200焦耳能量不碎。

(二)风载荷计算与确定
1.本方案为双层幕墙,空气作用力主要作用在外层界面上,因此主要对外层单玻璃及结构按风载进行计算,可以满足安全要求,由于本工程外立面曲线段和阳台内凹进,使作用在幕墙玻璃上的风荷载比较复杂,根据空气动力学及体型特征,本工程的最大风荷载为负风压,负风压因子体型系数本方案为安全起见,μS=-1.8~-2进行,原因是:
WH=βE•μE•μS•μO-1/2ρV2
1/2ρV2是在双通道内腔产生,因空气以V流动产生的负压,即我们在没有试验的悟上,仍按GB50009-2001(2006年版)规范计算,设定1/2ρV2为0.1的系数增量:
WH=1.1•βE•μE•μS•WO ——为本方案计算风压公式
2.本方案外风荷载:WH1=1.1×(-2)×1.73×1.54×0.45——弧型的
H=50m WH2=1.1×(-1.5)×1.73×1.25×0.45=1.6KN/m2
H=82m WH3=1.1×1.64×1.54×1.5×0.45=1.87KN/m2
H=82m 负压=1.1×1.65×1.54×(-2)×0.45=-2.49KN/m2
箱体内侧玻璃风荷载MZ内0.88-1KN/m2计算。
实际上,本工程外型在曲面、直线阶层面,以及向内凹进阳台、外立面对空气动力作用在本建筑物比较复杂,在高层曲面部分可独立出现大于-3的负压系数,建议做风洞试验。
3.对内侧中空玻璃,带中空玻璃的推拉门外载荷
(1)计算时我们在压力传递原理,在打开地气、排气口后,外面动压转到内侧玻璃表面,以静压作用但小于外风压值为计算安全性,W内H=0.618WH做为荷载计算,选用型材及玻璃参数。我们在设计时主要不是风荷载,而是地震和应力人为作用力的安全性进行评估。
但内侧玻璃作为一个独立箱体,参与整体受力载体,受扭弯矩产生的剪流力作用,因此计算内侧幕墙强度时,我们将一个独立箱体作一个整力受力的数学模型,用Sabe-2000强度计算方程,按单元体受二个集中反力和外界作用在箱体上空气动力进行平衡后内应力校核计算。
4.防水性设计
(1)采取大单元箱体插接在上一个单元在条底插接时应有较有效的导水板,导入纵向框插接空间内的导水槽向下汇流到总排水管内,在这个插接空间设排水孔和吸水量水份的泡棉押角。
(2)内侧玻璃与建筑物之间除了在800mm砼墙作保温防火棉的安装外,在层间仍装二个厚度150mm的防火塞。
本工程设计重点在弯曲面阳台之防火分区设计。
5.对予埋件做了拉力计算和安装单元体之前,我们安排作现场予埋件拉拔试验,设计每个予埋件拉力P≥3T。
6.对双层采光顶设计时,它主要是一层安全玻璃和下面层为透明的花岗岩,在重力作用,受水平力作用的安全问题,这二层之间会形成蓄热空间,因此,我们专门设计空气冷却系统,采用自然通风器共4个,每个自然通风(含电动、手动、常开)四通风能力为96m3/h,并设计了维护的马道。对石材部分镶嵌不采用点驳,因子点驳石材钻孔,存在应力集中,极易在孔的位置破裂。
7.本工程清洗设计,除了跨二层的擦窗专用吊梯外,我们请国家幕墙专业清洁设备公司设计吊挂阳台专用轨道的清洁工作吊栏,并能收到阳台上隐蔽区内垂直180kg,阳台通道设计防火门式隔离区。
8.自然通风设计由控制箱按时间程序、季节程序和一些控制阀门,通过安全低压电路设计的随动系统,对进入处的叶片关闭、打开,通风量大小可以人为或程序调节,通过设计好的控制规律为居住户很容易操作。详见本方案设计的原理和节点图,自然通风与外循环机构是独立的。
9.本次设计计算建立箱体数学模型,特对女儿墙及弯曲的上部挑檐部分风力系数和体型系数都很大,按μS=-2.5考虑。并对计算刚度的约束条件时,我们是按下面规范中规定执行非箱体设计的第二方案对外层铝合金型材挠度按1/180-1/200。
对采光顶设计构件挠主控制和按不大于1/360,并对石材及外层安全玻璃挠度要求规定不大于1/150(规定1/100)。
对两侧玻璃幕墙受风力不大,我们设计时中空玻璃推拉门的玻璃刚度要求很严格(市量引起挠度)在1/200。不准出现中空玻璃内弧型变型超过2mm,我们中标后要求玻璃厂家给以保证。
对因建筑结构沉降量我们计算本工程三年稳后总沉降量为1.85-2cm。因此,在大单元板块设计时上、下插接空间已经进行补偿。
10.对外玻璃界面之上下进排风口的防水机械设计参数:
(1)本设计进风口处百叶活门尺寸为180mm,关闭时与挡水斜板间由EPDM胶条吻合,挡水板前有自动外排雨水的排水孔。
(2)自然通风与外循环进风口由10mm铝合金组件隔开,对自然通风除防水板不准有振动外,进风电机振频与出口扁管错开,为防噪音,扁管与主动抽空气电动马达箱接口由EPDM风王侯式软连接。

(三)幕墙物理性能
1.风压变形性能
由于本工程办公楼外型为弧型曲面,从空气动力学规律可知,这种外形,风压要以负风压控制为主,一般负压系数最大取-1.8,本工程风压则以分层计算后的风压乘以-1.8,其他仍以正压为主,但在边角处负压系数仍取-1.8的绝对值为标准载荷。但负压值实际按风洞试验数据给出而不是-1.8。
(1)风压变形系指建筑幕墙在与其相垂直的风压作用下,保持正常性能不发生任何损坏的能力。
(2)建筑幕墙性能分级值

计  量  单  位

分          级

KPa

≥5

<5 ≥4

<4 ≥3

<3 ≥2

<2 ≥1

(3)本工程按照《玻璃幕墙工程技术规范》及《建筑结构荷载规范》,最后以风洞试验数据给出,玻璃幕墙正风载荷标准值为WK=2.64Kpa,玻璃幕墙的风荷载标准值为WK=-3.12KN/m2,遮阳板幕墙的风荷载标准值WK=-4.58KN/m2,铝型材龙骨相对挠度≤1/180,钢龙骨相对挠度≤1/300;铝型材龙骨绝对挠度f=20mm,钢龙骨绝对挠度f=15mm。中厅部位的钢结构相对挠度≤1/500,按其计算值将幕墙风压变形性能确定在Ⅱ级,对所有幕墙中的受力构件进行了详细分析计算(详见计算书),以保证本工程幕墙在阵风袭击下不受损坏,保证安全。

2.雨水渗漏性能
(1) 雨水渗漏性能系指在风雨同时作用下,幕墙透过雨水的能力。
(2) 雨水渗漏性能分级值

计  量  单  位

分          级

Pa

可开部分

≥500

≥350
<500

≥250
<350

≥150
<250

≥100
<150

固定部分

≥2500

≥1600
<2500

≥1000
<1600

≥700
<1000

≥500
<700

幕墙在风雨共同作用下,内表面应无渗漏现象。即幕墙在水以4L/min•m2平均喷淋下且同时固定部分在风压大于等于2.0Kpa、开启部分大于等于720pa时内表面无渗漏现象。全部设计达国家Ⅱ级标准(做三性风雨试验后,给出试验报告)。

3.空气渗透性能

计  量  单  位

分          级

M3/m.h
(10Pa)

可开部分

0.5

>0.5
≤1.5

>1.5
≤2.5

>2.5
≤4.0

>4.0
≤6.0

固定部分

≤0.01

>0.01
≤0.05

>0.05
≤0.10

>0.10
≤0.20

>0.20
≤0.50

本工程空气渗透性应在10Pa的内外压力差下空气渗透量不应大于0.01m3/m•h,对活动部分则不应大于0.5 m3/m•h,设计达到Ⅱ级标准。
4.幕墙框架内平面变形性能
以建筑物层间相对位移γ表示。要求幕墙在该向对位移范围内不受损坏,其分级指标应符合下表:

分级
指标

分          级

γ

γ≥1/100

1/100>γ≥
1/150

1/200>γ≥1/250

1/200>γ≥1/300

1/200>γ≥
1/300

本工程给平面内变形性能为γ≥1/100, Ⅱ级。
5. 隔声性能
隔声性能是指通过空气传到幕墙外表面的噪声经过幕墙反射,吸收和其他能量转化后的减少量,称为幕墙的有效隔声量。

性能

计量单位

分          级

隔音性

dB

≥40

≥35,<40

≥30,<35

≥25,<30

本工程设计幕墙的隔声性能指标为30-32dB,达到Ⅲ级标准。
6.隔热性能

计 量 单 位

分          级

K(W/m2.K)

≤0.70

>0.70
≤1.25

>1.25
≤2.00

>2.00
≤3.30

本工程设计玻璃幕墙部分K=1.8W/m2k0。设计这些指标的目的是为在夏天强阳光照射下,防止热量吸收使潜热能超值,引起热应力,达到Ⅲ级。
7.耐撞击性能

计 量 单 位

分          级

N·M/S

F≥280

210≤f<280

149≤F<210

70≤F<140

对玻璃幕墙部分: 耐撞击280N•M/sec,Ⅰ级(对中庭屋顶)采光顶。
对金属板幕墙部分: 耐撞击200N•M/sec,Ⅱ级。
对石材幕墙部分: 耐撞击150N•M/sec,Ⅲ级,全部满足标书中规定。
8.抗震性能
按8度设防裂度设计时惯性加速度对垂直方向为0.15g,水平地震加速度为0.22g,对玻璃幕墙抗震计算按JGJ102-2003规范进行设防。按8度设防地震扩大系数取5,对石材幕墙取5。
9.幕墙系统的防雷击防静电性能
本工程为电信工程,将按GB50057-2003和GBJ11-2001两个防雷标准按Ⅰ类防雷设计。
幕墙系统设计中考虑防静电系统。
抗雷击接地电阻小于4欧姆,防静电接地电阻2.5欧姆。幕墙防雷接地和静电系统可以并网共同接地。

十二、材料设计要求

1.双层外循环幕墙外层大单元为铝合金型材或内侧为铝合金带隔热条的推拉窗型材系列为W=120系列,材质6005-T5,要求贯彻GB5237A-2000标准,材质状态6063A-T5或6105-T5,主要型材壁厚t=3mm。
2.所有用在本工程中的挤压型材,其容差为美国铝协会规定一半。
3.对本工程使用铝板为3003A-T42状态,厚度3mm铝板平面平整度不超过0.1%。
4.对本工程使用碳钢
(1)所有在机械防水钢板必须经过热镀锌处理,所有在防水层外的补强钢材为1Cr18Ni9Ti不锈钢(使用在阳台栏杆用不锈钢)。
(2)结构钢可以使用Q-235或Q-345。
5.对本工程使用的不锈钢,表面平整,无凹凸现象以及裂纹,对出进气口、排汽口叶片为304不锈钢,满足AISI316A级-ASTMA666,对板之平整度0.1%。
6.本工程选用标准件
本工程使用的螺栓、垫圈、螺帽、螺钉、弹簧垫圈一律使用Su-316材质不锈钢。
7.对铝材外保护膜规定三涂二烤的氟碳涂层。
8.对隔热材料要求
隔热材之规格最小厚度不小于75mm,最小传导系数K=0.12W/m2KO。
9.隔热材须有铝箔,且铝箔按英尺乘英尺面积穿2000个透气孔。
10.层间塞
对楼板与下反梁区间800mm设二个150厚防火层间塞,密度60kg/m3(4PCF)。


十三、风雨试验

1.做1:1的7米×3.2米两个双重幕墙箱体风雨试验件,在中国建筑设计研究院物理研究所进行国家级测定。其内容:
(1)风雨变形性能
(2)雨水渗透性能
(3)空气渗透性能
(4)隔热保温性能K值
(5)噪音指标测定
2.风雨试验条件
(1)对空气渗透性外载荷: WT=750Pa(固定部分),WT=10Pa(开启部分)
(2)对水渗漏性外载荷:WT=1-1.2KPa(固定部分),WT=750Pa(开启部分)
3.做7m×3.6m外观察样板试验


十四、工艺设计

(一)工艺总方案
1.双通道幕墙箱体具有大单元玻璃幕墙面,它对装配工艺要求很高。特别在互相对接镶嵌处协调复杂。因此,我们采取单元骨架及挂件,事先由光学仪器进行误差标定,对所有的水平、纵向、横向的标准轴线进行严格的标定和放线,并对偏差基准面到工作面误差控制在0.5-1mm。
2.大单元箱体幕墙安装后,进行全面经纬仪校准后进行中空玻璃安装,所有的洞口尺寸严格按编号详细测定尺寸,中空玻璃的尺寸在对验收合格的洞口尺寸进行实际测量后给出(除中间部分可以用精确计算给出尺寸外),对工艺累积误差向二边和石材方向进行。
3.对于上部阳台铝合金板安装,要进行工艺协调1:1总立面及平面补偿图加以控制工艺按装间隙。
4.幕墙的安装误差允许2mm,由此可见采用这种安装协调方法可保证很高的安装精度,而且没有装配应力。
5.采用尺寸样板、钻模等专用工夹具可严格控制装配零组件的轴线位置,使工艺孔、加工孔和框格组合的平面度得以保证,同时也保证了箱体的外缘尺寸。
6.分层采用激光经纬仪和光电测距仪联合定位预埋件安装轴线,保证连接件铰点孔在一个平面内,误差控制在3mm以内,并达到0.5~1.5/1000的平面度。
7.对于6层以上的幕墙垂直度用铅锤仪和激光经纬仪控制纵深边连接在予埋件上的孔位,误差控制在3mm以内。
8. 所有内侧铝合金推拉门构件的加工误差按GB8479-80标准和JGJ1102-96规范执行,对石板幕墙的钢件自由尺寸容差按GB1804-87C级制造。
9.编制幕墙零组件加工工序协调图表进行工艺路线、工艺分工及工艺分离面的确定。其组合夹具、装配型架按工艺路线安排进行。

(二)工艺总技术条件
中标单位向甲方及设计院进行技术交底时,将以正式被批准文件方式请求审核如下目录的文件和技术资料:
1.设计依据、设计任务书、工艺总体要求
2.大单元箱体插接工艺分离面设计和协调原则
3.予埋件分布与大单元箱体挂件铰点量规设计说明
4.模线样板、量规夹具设计条件
5.工艺计划、工艺分工、工艺文件制定
6.工艺材料、标准件配套表
7.大单元箱体零组件制造技术条件
8.密封件安装技术条件
9.硅胶打胶技术条件
10.材料下料定额
11.外协明细表
12.安装大纲
13.配套图表
14.生产周期表
15.验收、交工、清理交付状态要求