某醫(yī)院科教中心幕墻工程設(shè)計(jì)說明

松江新院—科教中心幕墻工程方案設(shè)計(jì)總一、工程概況:1、工程名稱：上海市第一人民醫(yī)院松江新院—科教中心2、工程地點(diǎn)：上海市松江新區(qū)3、建設(shè)單位：上海市第一人民醫(yī)院4、建筑設(shè)計(jì)單位：上海市衛(wèi)生建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司5、工程概述：松江新院—科教中心是松江新院醫(yī)院整個建筑中重要組成部份。它的成功建設(shè)將對上海市衛(wèi)生事業(yè)做出重要貢獻(xiàn)，不但技術(shù)含量高，建筑造型也別具一格，整個建筑呈圓錐形。因此對該幕墻工程的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。二、設(shè)計(jì)依據(jù)：1、依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。(1)幕墻技術(shù)規(guī)范《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)程》JGJ133-2001（2）、建筑設(shè)計(jì)規(guī)范《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-952001版《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-872001版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-94《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001（3）、材料標(biāo)準(zhǔn)《鋁合金建筑型材》GB/T5237-2000《鋁及鋁合金加工產(chǎn)品的化學(xué)成分》GB/T3190《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB700-88《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB1597《平面鋼化玻璃》GB/T9963-1998《鋁及鋁合金板材》GB/T3880-1997《建筑用鋁型材鋁板氟碳涂層》JC133-2000《建筑橡膠密封墊預(yù)成型實(shí)芯硫化的結(jié)構(gòu)密封墊用材料》GB10711《聚氨酯硬泡體防水保溫工程技術(shù)規(guī)程》JCJ14-1999《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB16776(4)、檢測方法《硬質(zhì)泡沫塑料吸水率試驗(yàn)方法》（GB8801-88）《絕緣材料穩(wěn)態(tài)熱陰及有關(guān)特性的測定》（GB10294-88）《泡沫塑料和橡膠表觀（體積）密度的測定》（GB/T6343-95）《硬質(zhì)泡沫塑料尺寸穩(wěn)定性試驗(yàn)方法》（GB8811-88）《硬質(zhì)泡沫塑料壓縮試驗(yàn)方法》（GB8813-88）（5）、其他規(guī)范及要求《建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范》JG80-91《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ46-882、設(shè)計(jì)參數(shù)（1）上海地區(qū):基本風(fēng)壓為0.55KN/m2。（2）上海地區(qū)抗震裂度七度。（3）上海地區(qū)粗糙度類別B類。（4）最大溫差80℃。三、設(shè)計(jì)原則：1、使用功能及構(gòu)件強(qiáng)度與變形的充分保證幕墻在結(jié)構(gòu)上，在一定程度起到抵抗了風(fēng)荷載和活荷載的功能，建筑風(fēng)格上又體現(xiàn)整個建筑物的顏色與造型風(fēng)貌。2、設(shè)計(jì)師在建筑造型上的充分體現(xiàn)與保證科教中心的立面是一個圓錐體，在立面分格上我司通過三角形分格過渡，來解決立面分格存在問題，以滿足建筑師的立面要求。立面局部分格圖3、合理的選擇面板材料與系統(tǒng)完美結(jié)合設(shè)計(jì)在絕對滿足使用功能及安全的前提下，應(yīng)同時充分考慮將來的免維護(hù)，故在選材方面要謹(jǐn)慎從事，充分發(fā)揮材料的特性，加強(qiáng)節(jié)約意識，以最大限度的做到經(jīng)濟(jì)合理。4、結(jié)構(gòu)的合理性及可操作性是工程質(zhì)量與工期的保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理程度，直接影響工程的質(zhì)量與實(shí)際操作的可行性，也是工期保障的前提。松江新院—科教中心立面效果圖四、設(shè)計(jì)重點(diǎn)及特點(diǎn)：(1)單元式幕墻系統(tǒng)(第一方案幕墻系統(tǒng))(第二方案為框架式后述)本工程幕墻系統(tǒng)第一方案采用橫滑式單元式幕墻系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要點(diǎn)如下：1.防水性能佳：立柱采用3道舌狀膠條，橫梁采用3道舌狀膠條外加一道擋風(fēng)膠條，形成多個軟硬等壓腔多級減壓，并將接縫位置設(shè)在距離幕墻外表面較遠(yuǎn)的內(nèi)側(cè)有利位置，防止有壓力的雨水直接進(jìn)入等壓腔。單元式幕墻橫剖標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)圖2.根據(jù)單元體幕墻的特點(diǎn)，四個單元的相交處設(shè)置幕墻單元的透氣孔，使其形成等壓腔，保證了單元體幕墻的防雨水滲漏性能。3.采用橫滑式鋁合金高性能單元體幕墻，排水方式為橫梁層層排水。單元式幕墻豎向插接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)圖單元式幕墻排水示意圖4.可拆卸性設(shè)計(jì)：面板與主體受力骨架間采用掛接及插接方式連接，能局部自由維修更換；面板通過副框與主體骨架連接，在不改變主體受力骨架的情況下，可以通過副框的改變，自由變換面板材料。為日后隨時變換面板材料提供了設(shè)計(jì)預(yù)留。5.降噪音設(shè)計(jì)：采用柔性連接。面板與主體骨架之間，面板與安全擋板之間采用柔性連接，防止面板在地震或大風(fēng)作用下，或在起吊及運(yùn)輸?shù)倪^程中的前后及左右撞擊。是防止面板撞擊破碎、面板邊角的損壞及金屬摩擦噪音的主要手段。在金屬件的連接部位采用其他柔性材料的襯墊，當(dāng)幕墻的橫梁和立柱發(fā)生位置變化時能起到緩沖作用，降低幕墻的噪音。6.單元的抗震設(shè)計(jì)：A.100mm長，間距為600每層3個，單元件支座處設(shè)置二處抗震防脫落銷釘單元式幕墻抗震三維示意圖7.剛性設(shè)計(jì)：幕墻的主要受力構(gòu)件采用封閉型材設(shè)計(jì)，與開口型材相比，具有較好的抗扭轉(zhuǎn)及抗側(cè)向失穩(wěn)的能力，也有利于幕墻單元的組框。8.轉(zhuǎn)接件的三維可調(diào)性：單元板塊與主體結(jié)構(gòu)的連接采用三維六自由度掛接系統(tǒng):即上下標(biāo)高位置,前后進(jìn)出位置,左右已及繞三個軸的旋轉(zhuǎn),如圖所示。單元式幕墻連接支座三維調(diào)節(jié)示意圖9.經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)：采用雙支座固定，可以有效節(jié)省材料，降低成本.雙支座的安裝順序是先裝主支座調(diào)節(jié)好以后，吊裝好單元件，然后在室內(nèi)后裝輔助支座，輔助支座只承受風(fēng)荷載，而不承受自重荷載。10.單元體最后一個單元板塊的收口:收口單元板塊節(jié)點(diǎn)圖單元體最后一個單元的收口是通過兩個母豎料相插接，同時用個后插件來解決單元體間的連接及排水問題。(2)幕墻遮陽系統(tǒng)：本工程部分幕墻系統(tǒng)采用在中空玻璃內(nèi)側(cè)加裝電動組控式逆向遮陽簾遮陽系統(tǒng)。逆向遮陽簾示意圖(3)擦窗機(jī)系統(tǒng)：擦窗機(jī)系統(tǒng)第一方案：本工程擦窗機(jī)系統(tǒng)，地面部份采用手動行走系統(tǒng)，易于拆缷;其它部份采用電動行走系統(tǒng)，爬梯可繞圓鋼軌道在圓錐外立面作業(yè),電動行走機(jī)構(gòu)在通風(fēng)百葉層斷開，上下爬梯通過可伸縮爬梯進(jìn)行過渡，因此該擦窗機(jī)系統(tǒng)是一個完整的外墻清洗系統(tǒng)。電動行走機(jī)構(gòu)示意圖第二方案：蜘蛛車擦窗機(jī)系統(tǒng)(供業(yè)主及建筑師選擇)其特點(diǎn)和功能如下：有效的工作高度：14米至55米。蜘蛛車擦窗機(jī)設(shè)計(jì)完美、行動自如。多方位的舷外支撐系統(tǒng)，可使工作位置在水平和豎直方向任意調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)采用適合各種型號電池機(jī)動驅(qū)動系統(tǒng)、噪音低、無污染。重量輕，對地面壓力小，操作方便，可對建筑任意部位操作。吊籃內(nèi)調(diào)節(jié)控制器可全面控制蜘蛛車運(yùn)動。自動穩(wěn)定控制系統(tǒng)工作范圍大，安全性高。先進(jìn)的鉸接挺桿使操作更加靈活。180度旋轉(zhuǎn)的工作平臺使操作面更大。(4)機(jī)房層通風(fēng)百葉系統(tǒng)：本工程機(jī)房層通風(fēng)百葉采用可防水百葉。(5)屋頂鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：屋頂鋼結(jié)構(gòu)豎向采用圓鋼，側(cè)向用圓鋼保證側(cè)向穩(wěn)定，與地面連采用鉸支座連接。(6)屋頂激光束的設(shè)計(jì)：本工程的激光束共三束，平面布置成120度，布置在玻璃幕墻的外面，通過轉(zhuǎn)接件固定于幕墻的豎龍骨上。錐頂局部效果圖探照激光燈：采用鋁外設(shè)計(jì)，開光電源，采用全鋁外型設(shè)計(jì),開關(guān)電源,高效鍍膜反光玻璃,使用高亮度氙氣光源,發(fā)光率高,正常使用壽命可達(dá)2000小時.內(nèi)置反光盤,光點(diǎn)可自動旋轉(zhuǎn),在空中可看見旋轉(zhuǎn)的光束.適用于本工程夜景照明.射程可達(dá)10000m技術(shù)參數(shù)：AC220V/240AV,50HZ/60HZ,氙氣泡2000W.色溫6000K,光束運(yùn)動角度110,垂直調(diào)節(jié)角度40,光束在四公里范圍內(nèi)角度為9度.功率：2300W。激光探照燈示意圖(7)圓錐頂?shù)脑O(shè)計(jì)：本工程的圓錐頂為了達(dá)到防水和美觀的設(shè)計(jì)原則，特設(shè)計(jì)的一個實(shí)體的玻璃錐頂。(8)入口的設(shè)計(jì)：入口玻璃幕墻采用明框鋼鋁結(jié)合的幕墻系統(tǒng)，其頂部四周采用鋁板進(jìn)行包飾，為墻加入口的亮度以便行人進(jìn)行把握方向，其中部采用采光頂形式，系統(tǒng)選用內(nèi)排水系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)橫剖節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)準(zhǔn)豎剖節(jié)點(diǎn)圖(9)預(yù)埋件的設(shè)計(jì)：預(yù)埋件的形式有多種,在貴工程中,本公司特別推薦具有突出優(yōu)點(diǎn)的分段平板槽式預(yù)埋件,為便于,現(xiàn)將幾種預(yù)埋件的優(yōu)缺點(diǎn)比較如下:幕墻工程中廣泛使用的預(yù)埋件主要有平板式、平板槽式及槽式三種。三種預(yù)埋件中，平板槽式預(yù)埋件同時具有平板式預(yù)埋件的理論基礎(chǔ)和槽式預(yù)埋件的螺栓連接性能；平板式預(yù)埋件需要采用焊接連接，連接部位的防腐性及耐久性較差，在外裝飾工程中的運(yùn)用已逐漸減少；槽式預(yù)埋件與現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范不相符，也缺乏理論研究，其設(shè)計(jì)主要依靠經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場試驗(yàn)，很可能出現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求的情況，在幕墻工程中的運(yùn)用也不多。同時，隨著建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)制性條文的推行，槽式預(yù)埋件的運(yùn)用將面臨超出規(guī)范，缺乏理論的困難，給工程的驗(yàn)收及保險帶來不必要的麻煩。因此，經(jīng)過方案比較，我公司推薦采用平板槽式預(yù)埋件。三種常用預(yù)埋件的斷面圖如圖三種常用預(yù)埋件的性能比較如下表：三種預(yù)埋件的性能比較表序號比較項(xiàng)目平板式預(yù)埋件平板槽式預(yù)埋件槽式預(yù)埋件備注1設(shè)計(jì)規(guī)范是預(yù)埋件設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)形式，可直接運(yùn)用規(guī)范的計(jì)算公式及構(gòu)造規(guī)定。是平板式預(yù)埋件的改進(jìn)型，與平板式預(yù)埋件的設(shè)計(jì)理論相同，可直接運(yùn)用規(guī)范的計(jì)算公式及構(gòu)造規(guī)定。沒有規(guī)范，也不能參考現(xiàn)行預(yù)埋件設(shè)計(jì)規(guī)范，主要依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。預(yù)埋件的結(jié)構(gòu)計(jì)算公式是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得出的相關(guān)公式，沒法計(jì)算結(jié)構(gòu)模式及受力模式完全不同的槽式預(yù)埋件。2力學(xué)性能多排錨筋，抗彎力臂較大，抗彎能力較強(qiáng)。多排錨筋，抗彎力臂較大，抗彎能力較強(qiáng)。單排錨筋，抗彎力臂幾乎為零，抗彎能力較差。幕墻表面與預(yù)埋件之間有一定距離，幕墻自重偏心會引起的較大的彎矩。3通用性能采用焊接連接，具有很好的通用性。采用標(biāo)準(zhǔn)六角頭螺栓連接，具有很好的通用性。采用特制T型勾頭螺栓，通用性較差。T型勾頭螺栓不是標(biāo)準(zhǔn)件，不是T型螺栓，需要特殊加工。4適用性能有較大施工誤差時可采用焊接方式彌補(bǔ)。有較大施工誤差時可采用焊接方式彌補(bǔ)。有較大施工誤差時因沒有焊接位而無法彌補(bǔ)。國內(nèi)預(yù)埋件的施工誤差較大，預(yù)埋件的可利用率不到80%。5耐久性能錨板的厚度較厚，但連接焊縫的耐久性差。錨板的厚度較厚，螺栓連接不破壞鍍鋅層，耐久性好。錨板的厚度較薄，耐久性差。如果采用國內(nèi)的彎折槽，不但鋼板的厚度小，彎折處的強(qiáng)度還會明顯不降。都為熱浸鍍鋅鋼件平板槽式預(yù)埋件的優(yōu)化及改進(jìn)---分段槽式預(yù)埋件的研制A.一般平板槽式預(yù)埋件面板上的螺栓孔貫穿了面板的中心，影響了面板的整體性，特別是當(dāng)面板承受較大的拉力時，可能引起面板彎曲，甚至螺栓滑落，由我公司開發(fā)的分段槽式預(yù)埋件的面板連接在一起，具有很好的整體性，也沒有影響其螺栓連接性能。二種平板槽式預(yù)埋件的平面圖如圖。二種平板槽式預(yù)埋件的平面B.一般平板槽式預(yù)埋件的背板通長，預(yù)埋件的可施工性較差。因?yàn)橹黧w結(jié)構(gòu)上的縱向受力鋼筋的保護(hù)層為25mm，除去6mm的箍筋后，從鋼筋表面到混凝土表面的距離僅為19mm，平板槽式預(yù)埋件的面板加上背板的厚度最小也為25mm，甚至達(dá)到40mm，不可能在250mm長的埋件范圍內(nèi)不碰到箍筋，這樣，這種一般平板槽式預(yù)埋件就無法正常施工。因此，推薦采用由我公司開發(fā)的分段槽式預(yù)埋件，其背板中部斷開，可以讓開箍筋，施工方便，施工精度較高。二種平板槽式預(yù)埋件的安裝示意圖如圖。二種平板槽式預(yù)埋件的安裝五、材料選用1玻璃1.1選擇標(biāo)準(zhǔn)：1.1.1滿足規(guī)范要求：《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-97《浮法玻璃》GB11614-99《中空玻璃》GB11944-2002《鋼化玻璃》GB9963-1998《幕墻用鋼化玻璃與半鋼化玻璃》GB17841-1999《普通平板玻璃》GB4871-851.玻璃：6+12+6中空玻璃鋼化玻璃(透光率為70%)6+12+6全反射中空鋼化玻璃5+0.76+5夾膠鋼化玻璃2.鋁型材及鋁板選擇標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、材質(zhì)2.1滿足規(guī)范要求《鋁合金建筑型材》GB/T5237-2000《鋁及鋁合金陽極氧化、陽極氧化膜的總規(guī)范》GB8013《鋁及鋁合金加工產(chǎn)品的化學(xué)成分》GB/T3190并參改其《征求意見稿》2.2招標(biāo)文件的要求2.3計(jì)算要求所選型材應(yīng)滿足風(fēng)壓變形時強(qiáng)度和剛度（撓度）要求。據(jù)此要求，選擇符合要求的型材截面尺寸。由于不同牌號和狀態(tài)的鋁型材，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不一樣，所以本工程具體所選用鋁材以結(jié)構(gòu)計(jì)算來界定。2.4表面處理的要求為防腐蝕，所有鋁型材不見光位置采用陽極氧化處理，氧化膜厚度為AA15級。所有鋁型材外露部分和板材表面氟碳噴涂，膜厚保證在25～45μm之間（膜厚太厚，反而易起皮剝落）,鍍膜層符合有關(guān)AAMA，ASTM試驗(yàn)要求。5技術(shù)參數(shù)2.5.1化學(xué)成分符合《變形鋁及鋁合金的化學(xué)成分》GB/T3190-1996的要求。2.5.2鋁合金型材的性能符合《鋁合金建筑型材》GB/T5237-20002.5.3表面氟碳涂層符合《鋁合金建筑型材》GB/T5237-2000技術(shù)要求3.鋁板鋁板采用3mm厚單層板,化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T3190,表面氟碳噴涂要求同上。4鋼材鋼材采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼.預(yù)埋件,鋼轉(zhuǎn)接件等采用Q235B;不銹鋼螺栓采用奧氏體不銹鋼A2-70;不銹鋼板等裝飾材料采用奧氏體不銹鋼304或304L（室內(nèi)部分，室外部分采用奧氏體不銹鋼316。5結(jié)構(gòu)膠、耐候膠使用進(jìn)口結(jié)構(gòu)膠和密封膠,符合國標(biāo)GB16776性能標(biāo)準(zhǔn)。5.1建筑幕墻使用的結(jié)構(gòu)密封膠必須為常溫固化雙組份，耐候硅酮密封膠必須為中性固化膠，不得使用已過期的產(chǎn)品。5.2在使用密封膠時，一定要嚴(yán)格遵守材料制造商關(guān)于產(chǎn)品使用及接縫尺寸限制的書面。5.3密封膠的顏色需事先經(jīng)建筑師同意方可采用。5.4結(jié)構(gòu)膠和密封膠與相接觸的材料應(yīng)有相容性試驗(yàn)報告。5.5硅酮結(jié)構(gòu)密封膠符合《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB16776-97的規(guī)定6密封膠條及膠墊6.1密封墊和密封膠條應(yīng)采用黑色高密度的三元乙丙橡膠（EPDM）制品，并符合中國國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑橡膠密封墊預(yù)成實(shí)芯硫化的結(jié)構(gòu)密封墊用材料》GB10711的有關(guān)規(guī)定。6.2密封墊應(yīng)擠壓成塊，密封膠條應(yīng)擠壓成條，邵氏硬度為70±5，并具有20%至35%的壓縮度。六、施工要求1.土建工程施工1.1主體結(jié)構(gòu)的施工誤差為±25mm,預(yù)埋件的位置偏差為±20mm。1.2電氣工程設(shè)計(jì)及施工單位應(yīng)配合幕墻公司預(yù)留主體防雷引下線的接頭位置，并滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。2幕墻工程施工2.1在金屬元件活動連接部位可能因熱脹冷縮或構(gòu)件撓曲而產(chǎn)生摩擦聲時，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)置防噪音膠條或膠片。2.2當(dāng)兩種不同電阻值的金屬元件直接接觸時，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)置防腐蝕橡膠片。2.3.當(dāng)鋁材表面須與砂漿或混凝土等不同材料接觸時，鋁材表面應(yīng)加上瀝青涂料，瀝青漆膜厚度為0.75mm；或涂鉻漆及防潮層。2.4.水平方向的外露密封膠應(yīng)稍微傾斜以助排水。2.5.所有現(xiàn)場角焊縫幕墻工程施工安畢，應(yīng)仔細(xì)打磨后涂無機(jī)富鋅漆二度。第二方案幕墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了使業(yè)主及建筑師有更多的方案選擇，我司