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1、广东省建筑科学研究院 建筑幕墙工程质量控制 的要点、相关标准体系及规定 张士翔 教授级高级工程师 广东省建设工程质量安全监督检测总站 第六检测部、广东省幕墙检测中心 主任 广东省建筑科学研究院建筑物理研究所 所长 中国建筑金属结构协会幕墙专家组 专家 全国幕墙门窗标准化技术委员会 委员 广东省建筑科学研究院 报告内容 一、幕墙的价值 二、决定幕墙可靠性的各环节 三、幕墙工程质量控制的要点和有关规定 四、相关标准体系和重要政策规定 五、幕墙工程常见的超限问题和技术缺陷 六、既有幕墙检测鉴定 广东省建筑科学研究院 外墙起码应有 遮风挡雨的作用 幕墙的价值幕墙的价值 广东省建筑科学研究院 在现代高层
2、、超高层建筑中的不可替代性 消除或减弱温差对建筑结构的破 坏性影响（热胀冷缩的破坏） 幕墙的价值幕墙的价值 广东省建筑科学研究院 在现代高层、超高层建筑中的不可替代性 与主体结构相比，允许较大位移，故 可有效减轻地震破坏与伤害 幕墙的价值幕墙的价值 广东省建筑科学研究院 在现代高层、超高层建筑中的不可替代性 与砖墙、混凝土墙相比，幕墙比重小得多，故可 大大减轻结构负荷 减轻基础承重 节材、节能 幕墙的价值幕墙的价值 广东省建筑科学研究院 建筑幕墙的优势 具有出色的装饰效果 建设方的钟爱 建筑师的法宝 现代城市的风景线 幕墙的价值幕墙的价值 广东省建筑科学研究院 建筑幕墙的优势 便于安装各种辅助
3、设施 便于维修保养 幕墙的价值幕墙的价值 l 广州亚运会、广东奥体（九运 会）、深圳大运会 l 白云国际会议中心、广州会展 、哈尔滨会展、武汉会展、深 圳会展 l 广州新白云国际机场、深圳机场 l 卡塔尔多哈Ramada酒店、阿联酋 迪拜劳力士大厦 l 广东省博物馆、广州歌剧院 l 广州南站（高铁）、上海铁路南站 l 广州西塔、东塔、深圳平安 l 广州塔（小蛮腰） 应用实例 广东省建筑科学研究院 对于幕墙 是如何用好的问题 是如何推进技术进步的问题 不是因噎废食的问题 正如汽车、工厂、医药 因此 广东省建筑科学研究院 境外发达国家和地区： l 欧美、日本幕墙都曾在发展过程发生了许多事故， 由此
4、催生了检测的开展与标准的形成。 l 发达地区注重幕墙设计方案验证，制定检测方案严 谨，操作规范，重视问题的及时纠正。 本领域发展历程与现状 广东省建筑科学研究院 国内： l 三十年来，在政府的倡导和行业的努力下，建立 起较完整的技术标准体系，并不断完善。 l 建立起一批建筑幕墙、门窗检测中心。 l 但由于设计、施工、检测、监理水平参差不齐， 且工程量日益增多，质量、安全事故时有发生。 本领域发展历程与现状 广东省建筑科学研究院 幕墙并非纯粹的装饰，应按具有外墙 功能的围护结构（非主体结构）研究。 建筑幕墙可靠性应包括： 结构的安全性 适度的耐久性寿命 可维持正常使用的基本功能防渗漏等 决定幕墙
5、可靠性的各环节 广东省建筑科学研究院 幕墙结构特点： “串联” 各单元环节相对独立 决定幕墙可靠性的各环节 广东省建筑科学研究院 1 与主体结构的连接根基 幕墙的“基础”，幕墙结构体系的第一层。通过与主体结构有效连 接，幕墙作为围护结构才能承受各种荷载与作用。这就是行业内 所说的“生根”。 连接的多种方式： 预埋件。应在主体结构施工前完成预埋件的设计（包括位 置），位置应准确。对预埋件必须进行进场检验。若预埋件未 按幕墙的要求设计，更是必须以检测来判断其可靠性。 关键之一：焊接力 后埋件。当没有条件采用连接预埋件时，应采用其他可靠 的连接措施，例如膨胀螺栓、化学锚栓等后锚固方式。并应以必 要的
6、手段（包括测试）确定其可靠性全面施工之前。 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 2 板块支撑结构主干 幕墙主干部分，结构体系第二层。一直以来幕墙的主 要分类方式之一，就是按其结构形式区分的： 1）框支承（包括框架式、单元式）幕墙大面积、 广泛应用 板块支撑结构重点在立柱与横梁。其可靠性的重点 是刚度和强度。 决定立柱与横梁挠度的因素：材质（决定弹性模量 ）、断面规格（决定惯性矩）、杆件两边分格（决定 线荷载）、荷载、支承方式与跨距 主受力部位壁厚要求（强条） 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 2 板块支撑结构主干 2）点支承（包括钢结构、张拉杆索）幕墙： 以钢结构
7、为支承体系的点支承幕墙，结构重点在主受力杆 以张拉杆索体系为支承体系的点支承幕墙，结构重点在张拉杆索体 系的设计与施工：张拉杆索体系应在两正交方向都形成稳定结构，因为 拉杆和拉索只承受拉力、不能承受压力；体系只有在施加预应力后， 才能形成形状不变的受力体系，故必须注意两关键：一是设计中必须计 算出满足体系结构要求的预应力，二是必须考虑使主体结构承受的附加 作用力 3）全玻（包括肋驳接、肋点支撑、吊挂式）幕墙： 依靠玻璃肋、结构胶缝、爪件、上下槽型钢或吊夹来支承玻璃板块， 结构较脆弱，不宜取太大跨度。多用于首层，也常因面积较小而被 忽视 玻璃肋截面高度100mm以上、厚度12mm以上（强条） 决
8、定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 大跨度张拉杆索点支承幕墙锥形钢结构点支承采光顶 广东省建筑科学研究院 2 板块支撑结构主干 板块支撑结构中，包含“结构内连接”的要素 框架式幕墙： 立柱与横梁的连接、开启扇框料与框架的连接。常见的有插 接式与栓接式。前者重点在材料接口的设计与加工，后者关键是 连接用附件的规格与质量。 不同金属间应绝缘（绝缘垫片）防止电化腐蚀 关系到幕墙寿命 决定幕墙可靠性的各环节结构 图 立柱与横梁的栓接式连接 压块固定板块 图 立柱与横梁的栓接式连接（明框） 广东省建筑科学研究院 2 板块支撑结构主干 结构内连接 单元式幕墙： 单元板块之间的插接或对接（包括横
9、向与纵向） 其可靠性建立在： 板块构件的设计 加工精度 正常的安装操作 决定幕墙可靠性的各环节结构 单元板块间的插接、对接 单元板块间的插接、对接 广东省建筑科学研究院 2 板块支撑结构主干 结构内连接 点支承玻璃幕墙： 爪件与结构（钢结构或张拉杆索体系）的连 接 支撑杆与拉索、拉杆之间的连接 决定幕墙可靠性的各环节结构 点支承玻璃幕墙爪件与结构（钢结构）的连接 广东省建筑科学研究院 3 板块固定 防坠落的关键之一 框架式幕墙：板块构件依靠先一步完成的框架来支撑，或用间断 的压（勾）块，或取连续的勾连方式，或以镶嵌法安装。 1）隐框、半隐框幕墙：多用间断的压（勾）块方式来固定板 块，在分别承受
10、正、负风荷载时的受力状况不同：承受正风荷载 时可视为面受力，承受负风荷载时近似于多点受力。 显然承受负风荷载时更为不利 关键：固定件的强度、连接（非自攻）与间距（300mm以下 ） 2）明框幕墙：多用镶嵌法固定板块 关键：板块在框架槽口中的嵌入量（不小于15mm），弹性垫 块数量（至少2块）、规格（长度100mm、厚度5mm以上） 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 3 板块固定 防坠落的关键之一 框架式幕墙 3）框架式石材幕墙：以挂件、背栓等五金 件与框架连接 关键：五金件的种类、强度、刚度以及与 石材的连接情况 关键：开孔或开槽的工艺质量；槽或孔内 定位胶（干挂胶）的定位效果
11、 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 3 板块固定防坠落的关键之一 单元式幕墙： 制作过程：将面板和金属框架（横梁、立 柱）在工厂组装为幕墙单元板块，以单元板块 在现场经拼接而形成支撑框，完成安装施工。 除与主体结构连接外，单元板块的拼接既 是板块支撑结构的形成过程，也是板块构件固 定的程序 关键：构件设计、加工与插装操作 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 3 板块固定防坠落的关键之一 点支承幕墙：以“点”来支承板块构件，这个“点”或为 爪点，或为夹具，不锈钢制品 关键：点支承五金件强度、连接方式 全玻幕墙：面板玻璃号称为四边支承，实际上一般 上下边为U型槽镶嵌式
12、（或上部吊挂），两竖边（至少 一竖边）靠结构胶胶缝与肋玻璃连接，即荷载靠胶缝 传递 关键：必须用硅酮结构胶（涉及两强条），胶缝宽 度与厚度 决定幕墙可靠性的各环节结构 全玻幕墙 上下边为U型槽镶嵌式 全玻幕墙 两竖边靠结构胶胶缝与肋玻璃连接 广东省建筑科学研究院 3 板块固定防坠落的关键之一 可开部分（开启扇）的固定 特殊的对立统一性可开部分应具备正常启闭功 能，应承担必要时通风和必要时遮风挡雨的功能 结构包括窗框、窗扇。窗框与框架固定连接，窗扇 再与窗框连接 必须设计窗框，否则窗扇无所依托。看来如此理所 当然的道理，也有设计与施工者对其熟视无睹。 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研
13、究院 3 板块固定 防坠落的关键之一 可开部分（开启扇）的固定 从固定方式来看，扇与框可采用挂钩或滑撑连接，应采用可控 、可活动锁点从室内侧启闭。 关键：锁点的位置、数量、种类。应根据可开部分的 分格（大小）、幕墙工程的风荷载标准值来选择 应选用单控多点联动锁，包括两点至十几点，控制分机械和电动 。加工构件时须控制好锁点的定位精度和固定质量 上悬窗风撑为开启后便于定位，一般在窗扇左右侧边下方装 有限位滑撑（副撑）。在可开部分正常使用中不承担荷载，但窗 扇在负风压下脱开时可凭其定位，避免更大的破坏，故也称风撑 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 4 结构胶粘结防坠落的关键之二 隐框
14、、半隐框幕墙的板材依靠结构胶的粘结作用来固定 肋驳接全玻幕墙的面板玻璃与肋玻璃的连接也是依靠驳接缝的结构胶 结构胶，由此成为可靠性的关键一环。极为引入注目 关键：隐框和半隐框玻璃幕墙，其玻璃与铝型材的粘结 必须采用中性硅酮结构密封胶（强条） 关键：采用胶缝传力的全玻幕墙，其胶缝必须采用硅酮 结构密封胶（强条） 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 4 结构胶粘结防坠落的关键之二 设计：必须依据规范和实际工程情况，计算出必须达到的结 构胶注胶宽度与厚度，这两项参数从一个重要方面决定了结构胶 承受荷载的能力 材料进场检验：必须包括结构胶与相接触材料的粘结性（与 基材）和相容性（与附件）
15、，原则上各批次均应检测 注胶施工：必须力争达到“洁净、通风、环境温湿度适宜”等 条件，必须确保注胶质量（饱满、密实、不降低宽度与厚度） 关键：除全玻幕墙外，不应在现场 打注硅酮结构密封胶（强条） 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 4 结构胶粘结防坠落的关键之二 作用： 可避免玻璃边角部位发生刚性接触，以减少 因局部应力集中而发生的破碎 可使幕墙能承受较大位移，从而提高抗震 性能 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 4 结构胶粘结防坠落的关键之二 使用中的老化、失效问题（硬度增大、拉 伸粘结强度下降） 年限问题（保质期、保修期） 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建
16、筑科学研究院 5 面板板块 组成幕墙的主要构件，幕墙的外围护功能主要由面 板所体现 面板首先承受来自自然界的外部水平荷载，并将其 传递给支承结构体系，因此 面板的强度和变形能力直接影响幕墙的安全 性和使用功能 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 5 面板板块 幕墙另一常用分类方式：按面板类型 以玻璃为面板的玻璃幕墙 以天然建筑石材为面板的石材幕墙 以金属板为面板的金属板幕墙 选用其它人造板材为面板的各类幕墙（陶板 、瓷板、微晶石、高分子材料等） 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 5 面板板块 玻璃属易碎品 合理选用玻璃种类及设计面板规格是设计 的重要环节 玻璃面板使用前的边部处理、安装时装配 应力的避免等 决定幕墙可靠性的各环节结构 广东省建筑科学研究院 5 面板板块 安全玻璃：应用和破坏时给人的伤害达到 最小的玻璃，包括符合现行国家
