內容簡介
《JGJ 133-2001金屬與石材幕牆工程技術規範》主要內容包括:本規範主要技術內容是:1.總則;2.術語、符號;4.材料;5.結構設計;6.加工製作;7.安裝施工;8.工程驗收;9.保養與維修。
內頁插圖
目錄
1 總則
2 術語、符號
2.1 術語
2.2 符號
3 材料
3.1 一般規定
3.2 石材
3.3 金屬材料
3.4 建築密封材料
3.5 矽酮結構密封膠
4 性能與構造
4.1 一般規定
4.2 幕牆性能
4.3 幕牆構造
4.4 幕牆防火與防雷設計
5 結構設計
5.1 一般規定
5.2 荷載和作用
5.3 幕牆材料力學性能
5.4 金屬闆設計
5.5 石闆設計
5.6 橫梁設計
5.7 立柱設計
5.8 幕牆與主體結構連接
6 加工製作
6.1 一般規定
6.2 幕牆構件加工製作
6.3 石闆加工製作
6.4 金屬闆加工製作
6.5 幕牆構件檢驗
7 安裝施工
7.1 一般規定
7.2 安裝施工準備
7.3 幕牆安裝施工
7.4 幕牆保護和清洗
7.5 幕牆安裝施工安全
8 工程驗收
9 保養與維修
附錄A 鋼結構連接強度設計值
附錄B 闆彎矩係數
附錄C 預埋件設計
本規範用詞說明
條文說明
精彩書摘
在風力作用下,幕牆與主體結構之間的連接件發生拔齣、拉斷等嚴重破壞比較少見,主要問題是保證其足夠的活動餘地,使幕牆構件避免受主體結構過大位移的影響。
在地震作用下,幕牆構件和連接件會受到猛烈的動力作用,其破壞很容易發生。防止震害的主要途徑是加強構造措施。
在常遇地震作用下(比設防烈度低1.5度,大約50年一遇),幕牆不能破壞,應保持完好,在中震作用下(相當於設防烈度,大約200年的一遇),幕牆不應有嚴重破損,一般隻允許部分麵闆破碎,經修理後仍然可以使用。在罕遇地震作用下(相當於比設防烈度高1.5度,大約1500-2000年一遇),必然會嚴重破壞,麵闆破碎,但骨架不應脫落、倒塌。幕牆的抗震構造措施,應保證上述設計目標能實現。
幕牆構件及橫梁、立柱之間的支承條件,視具體的連接構造決定。鋁闆通常為四邊支承受彎構件(支承邊可為簡支或連續),石闆的支承條件則取決於其連接構造。
幕牆構件(麵闆、鋁框)與橫梁、立柱之間的支承條件,可按綫支承或點支承等不同支承的組閤,可得到幕牆構件的不同支承方式。
橫梁和立柱,可根據其實際連接情況,按簡支連續或鉸接多跨支承條件考慮。構件的實際尺寸與設計尺寸相比,會有一定的偏差,對截麵承載力計算會有一定的影響。但是材料齣廠的尺寸公差都在一定的允許範圍內;施工安裝的偏差也要滿足規範的要求,所以這種影響是不大的。另一方麵,在設計時也無法預計可能産生的偏差。因此,可以采用設計尺寸進行設計。5.1.5目前,結構設計的標準是小震下保持彈性,不産生損害。在這種情況下,幕牆也應處於彈性狀態。因此,本規範中有關的內力計算均采用彈性計算方法進行。
前言/序言
根據建設部建標[1997]71號文件的要求,規範編製組在廣泛調查研究、認真總結實踐經驗,並廣泛徵求意見的基礎上,製訂瞭本規範。本規範主要技術內容是:1.總則;2.術語、符號;3.材料;4.性能與構造;5.結構設計;6.加工製作;7.安裝施工;8.工程驗收;9.保養與維修。
本規範由建設部建築工程標準技術歸口單位中國建築科學研究院歸口管理,授權由主編單位負責具體解釋。
《建築幕牆設計與施工指南》 第一章 緒論 本指南旨在為建築幕牆的設計、施工、驗收及維護提供全麵、係統的技術指導。建築幕牆作為現代建築的重要組成部分,不僅賦予建築獨特的外觀,更承擔著圍護、隔熱、保溫、采光、通風等多項功能。隨著建築技術的不斷發展和人們對居住環境要求的日益提高,建築幕牆的性能和應用領域也隨之拓展。 本指南聚焦於各類建築幕牆的通用技術要求、設計原則、材料選擇、施工工藝、質量控製及安全管理等方麵,力求將最新的技術成果、行業經驗和規範要求有機結閤,為廣大建築專業技術人員提供一套實用、可靠的參考工具。內容涵蓋瞭從幕牆的初步設計構思到最終竣工驗收的整個生命周期,旨在提升建築幕牆的整體工程質量和使用性能。 第二章 建築幕牆基本概念與分類 2.1 定義與功能: 建築幕牆是指建築物主體結構之外的、具有裝飾和圍護功能的非承重外牆。它獨立於主體結構,通過連接件與主體結構連接,能夠承受風荷載、地震作用、自身重力等外力。其主要功能包括: 圍護功能:抵抗風雨、灰塵等外部環境侵襲,保證室內環境的舒適性。 裝飾功能:賦予建築獨特的美學外觀,提升建築的藝術價值和市場競爭力。 保溫隔熱功能:有效減少室內外熱量交換,降低建築能耗,提高能源利用效率。 隔聲功能:阻隔外界噪音,創造寜靜的室內環境。 采光與通風功能:根據設計需求,閤理引入自然光,實現室內通風換氣。 安全功能:在滿足結構安全的前提下,提供防墜落、防火等安全保障。 2.2 幕牆類型劃分: 建築幕牆的分類方式多樣,可根據結構形式、麵闆材料、連接方式等進行劃分。 2.2.1 按結構形式劃分: 單元式幕牆:將幕牆分割成若乾個獨立的單元,在工廠內預製完成,運抵現場後直接吊裝、拼接、連接。這種形式施工速度快,質量易於控製,適用於高層和超高層建築。 構件式幕牆:由竪杆、橫杆、麵闆、連接件等構件在施工現場逐一拼裝而成。結構靈活,可適應復雜造型,但施工周期相對較長,質量控製難度較大。 點式幕牆:采用點式連接件將麵闆固定在主體結構上,麵闆之間通過玻璃爪、不銹鋼連接件等傳遞荷載。外觀通透,具有強烈的現代感,適用於各種建築類型。 懸索幕牆:利用鋼索或鋼杆作為主要受力體係,麵闆通過索網或杆件連接,形成輕巧、靈動的視覺效果。 呼吸式幕牆(雙層幕牆):由內、外兩層幕牆構成,中間形成空氣層。通過控製空氣層的通風,實現保溫、隔熱、隔聲、節能等多種功能。 2.2.2 按麵闆材料劃分: 玻璃幕牆:以各種玻璃作為主要麵闆材料,如普通玻璃、鋼化玻璃、夾膠玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃等。 金屬幕牆:以金屬闆材(如鋁闆、不銹鋼闆、銅闆等)作為主要麵闆材料,常與其他材料組閤使用。 石材幕牆:以天然石材(如花崗岩、大理石等)或人造石材作為主要麵闆材料,質感厚重,裝飾效果佳。 復閤材料幕牆:以各種復閤材料(如鋁塑闆、縴維增強水泥闆等)作為麵闆材料,具有輕質、高強、易加工等優點。 功能性材料幕牆:采用太陽能光伏組件、LED顯示屏等功能性材料作為麵闆,實現發電、信息展示等特殊功能。 2.2.3 按連接方式劃分: 框架式幕牆:麵闆安裝在由竪杆和橫杆構成的框架結構內。 點式連接幕牆:麵闆通過點式連接件直接固定在主體結構或框架上。 乾掛幕牆:麵闆通過預製的掛件固定在主體結構上,形成一定的空氣層。 第三章 建築幕牆設計原則與技術要求 3.1 總體設計原則: 安全性:幕牆及其連接體係應能承受各種正常使用荷載和潛在的偶然荷載,保證結構的穩定性和整體性。 適用性:設計應滿足建築功能需求,與建築主體結構、周邊環境相協調,並適應當地氣候條件。 耐久性:選擇耐腐蝕、耐老化、耐候性強的材料,並采取有效的防護措施,保證幕牆在設計使用年限內性能穩定。 經濟性:在滿足各項技術要求的前提下,優化設計方案,選擇性價比高的材料和施工工藝,實現經濟效益最大化。 美觀性:根據建築的整體風格和立麵要求,設計齣富有藝術感和時代感的幕牆形式。 節能環保:積極采用節能環保材料和設計技術,減少建築能耗,降低對環境的影響。 3.2 結構設計要求: 3.2.1 荷載計算: 幕牆設計應考慮以下主要荷載: 恒荷載:幕牆構件自身的重量,包括麵闆、框架、連接件、密封材料等的自重。 活荷載: 風荷載:根據建築物的高度、地理位置、周邊環境等因素,計算不同風壓作用下的幕牆受力。 雪荷載:在寒冷地區,需考慮積雪對幕牆的附加荷載。 地震作用:根據場地地震設防烈度,計算地震對幕牆及其連接體係的動力作用。 溫度變化作用:考慮材料的熱脹冷縮引起的應力。 操作和維護荷載:如清潔、維修時可能産生的臨時荷載。 其他荷載:如安裝時的臨時荷載、防水層荷載等。 3.2.2 連接設計: 主體結構連接:幕牆與主體結構的連接應牢固可靠,能傳遞全部荷載,並考慮主體結構變形的影響。連接方式應便於安裝、調整和維修。 構件連接:竪杆與橫杆、麵闆與框架、連接件與構件之間的連接,應具有足夠的承載能力、剛度和耐久性。 允許變形:設計應考慮風振、溫度變化、主體結構變形等因素引起的幕牆局部和整體的變形,並保證幕牆不會因此發生損壞或影響使用功能。 3.3 材料選擇與性能要求: 3.3.1 麵闆材料: 玻璃:根據采光、隔熱、保溫、隔聲、安全等要求,選擇適宜的玻璃種類,如鋼化玻璃(提高強度)、夾膠玻璃(提高安全性)、中空玻璃(提高隔熱隔聲性能)、Low-E玻璃(降低輻射傳熱)等。玻璃的尺寸、厚度、邊緣處理等均需符閤設計要求。 金屬闆材:如鋁闆、不銹鋼闆等,應具有良好的耐腐蝕性、強度和加工性。錶麵處理(如氟碳塗層、陽極氧化)應能提供持久的保護和美觀效果。 石材:天然石材應選擇質地均勻、強度高、吸水率低的品種。人造石材應符閤相關性能標準。石材的厚度、固定方式應確保安全。 其他復閤材料:如鋁塑復閤闆,應具備足夠的抗彎強度、耐候性和防火等級。 3.3.2 框架材料: 鋁閤金型材:常用作玻璃幕牆和金屬幕牆的框架材料,應具有足夠的強度、剛度和優良的耐腐蝕性。型材的截麵設計應滿足結構計算要求。 鋼材:在大型或重型幕牆結構中可能使用,需進行防銹處理。 不銹鋼:用於特殊部位或要求高耐腐蝕性的場閤。 3.3.3 密封與防水材料: 密封膠:用於玻璃與框架、麵闆之間以及接縫處的密封,應具有良好的粘結性、彈性、耐候性和耐久性。如矽酮耐候密封膠、聚氨酯密封膠等。 防水條/墊片:用於接縫處的初步密封和排水,如三元乙丙橡膠(EPDM)密封條。 排水與通風係統:設計閤理的排水孔和通風槽,以排除滲入的水分和調節溫度。 3.3.4 連接件與緊固件: 連接件:如鋁角碼、不銹鋼連接件、銷釘、螺栓等,應選用高強度、耐腐蝕的材料,並經過適當的錶麵處理。 幕牆連接件:如點式玻璃幕牆的點式連接件(爪件),其設計和材質應能安全傳遞荷載並適應麵闆的位移。 3.4 節能與熱工設計: 保溫隔熱:幕牆的傳熱係數(K值)應滿足建築節能標準的要求。可采用低輻射(Low-E)玻璃、中空玻璃、暖邊間隔條、夾層保溫材料等措施。 氣密性:幕牆應具有良好的氣密性,減少空氣滲透,降低能源損失。 遮陽:根據日照情況,設計適當的固定式或活動式遮陽裝置,以減少太陽輻射熱。 自然通風:在滿足節能要求的前提下,可設計可開啓扇,實現自然通風。 3.5 防火設計: 幕牆材料和構件應符閤國傢現行的防火等級要求。 幕牆與樓闆、牆體、竪井等處的防火分隔應可靠,並采取防火封堵措施。 對於特定建築類型(如高層建築、醫院、學校等),應有更嚴格的防火設計要求。 3.6 聲學設計: 根據建築對隔聲的要求,選擇閤適的玻璃類型(如夾膠玻璃、不同厚度玻璃組成的中空玻璃)、密封材料和安裝方式,以降低外界噪音的傳入。 第四章 建築幕牆施工技術 4.1 施工準備: 圖紙會審:詳細審查設計圖紙、施工圖紙,確保設計意圖清晰,並與主體結構圖紙進行校對。 技術交底:嚮施工人員進行詳細的技術交底,明確施工工藝、質量標準、安全注意事項。 材料檢驗:對進場的各類材料進行質量檢驗,確保符閤設計要求和國傢標準。 工具與設備:準備齊全、閤格的施工工具和起重、安裝設備。 場地準備:清理施工現場,搭設腳手架或安裝吊籃,設置安全防護設施。 主體結構檢查:檢查主體結構的預埋件、支撐點等是否符閤設計要求。 4.2 安裝工藝: 4.2.1 主體結構預埋件安裝: 按照設計圖紙準確測量和定位,采用化學錨栓或機械錨栓等方式固定。 預埋件的標高、位置、數量均需嚴格控製。 4.2.2 框架安裝: 構件式幕牆: 竪杆的安裝:從下往上,逐層進行,利用激光或水準儀保證竪杆的垂直度。 橫杆的安裝:按照設計間距,將橫杆固定在竪杆上,保證橫杆的水平度。 采用焊接、螺栓連接或榫槽連接等方式,確保連接牢固。 單元式幕牆: 單元的運輸、堆放和吊裝應按照廠傢要求進行,防止變形和損壞。 單元吊裝就位後,通過預先設置的連接件與主體結構連接。 4.2.3 麵闆安裝: 玻璃幕牆: 將玻璃清潔乾淨後,放置在框架槽內或點式連接件上。 使用密封膠或壓塊固定。 對於點式玻璃幕牆,需精確控製玻璃的位置,並正確安裝點式連接件。 金屬幕牆: 將金屬闆材安裝到框架上,通常采用暗扣、明扣或螺栓固定。 注意闆材之間的接縫處理,保證整體平整美觀。 石材幕牆: 采用乾掛方式,將石材背麵安裝掛件,通過掛件與主體結構或幕牆龍骨連接。 注意石材的背麵處理,保證掛件的牢固。 4.2.4 密封與防水處理: 在安裝麵闆和框架接縫處,均勻塗抹密封膠,保證密封的連續性和密實性。 對於接縫處,應根據設計要求安裝防水條或墊片。 確保排水孔暢通,以利於排除滲入的水分。 4.2.5 單元式幕牆的連接與密封: 單元之間的連接應牢固可靠,保證整體結構的穩定。 單元之間的接縫必須進行有效的密封處理,防止雨水滲漏。 4.3 施工質量控製: 測量控製:對幕牆的平麵位置、垂直度、水平度進行嚴格控製。 材料控製:對所有進場材料進行嚴格的質量檢驗。 工藝控製:嚴格按照施工工藝規程進行操作,關鍵工序應進行預檢。 節點控製:重點檢查幕牆與主體結構的連接節點、麵闆安裝節點、密封節點等。 成品保護:在施工過程中,應采取有效措施保護已安裝的幕牆構件和麵闆,防止汙染和損壞。 4.4 安全生産: 高處作業:嚴格執行高處作業安全規程,設置安全防護欄杆、安全網。 起重吊裝:進行起重吊裝作業時,必須由專業人員操作,嚴格遵守操作規程。 用電安全:施工現場的用電設備和綫路應符閤安全要求。 材料堆放:構件和材料的堆放應穩固,防止倒塌。 應急預案:製定完善的應急預案,應對可能發生的突發事故。 第五章 建築幕牆的檢查與驗收 5.1 檢查內容: 外觀質量:檢查幕牆的平整度、直綫度、顔色均勻性、有無劃痕、汙跡、缺損等。 尺寸偏差:檢查幕牆的整體及局部尺寸是否符閤設計要求。 連接牢固性:檢查幕牆構件與主體結構的連接是否牢固,麵闆是否安裝到位。 密封與防水:檢查密封膠的施工質量,是否存在脫落、開裂、縫隙等現象。 功能性測試:如對水密性、氣密性進行抽樣檢測。 材料檢驗報告:查驗幕牆所用主要材料的齣廠閤格證和檢驗報告。 施工記錄:審查施工過程中的測量記錄、隱蔽工程驗收記錄等。 安全性能:檢查幕牆的抗風壓性能、抗震性能等是否滿足設計要求。 5.2 驗收程序: 分部分項驗收:在施工過程中,對每一道工序、每一施工單元進行階段性驗收。 單位工程驗收:幕牆工程全部完成後,進行整體驗收。 質量評定:根據國傢相關標準和驗收規範,對幕牆工程質量進行評定。 竣工驗收:由建設單位、設計單位、施工單位、監理單位等共同參與的最終驗收。 5.3 驗收標準: 執行國傢及行業現行的《建築工程施工質量驗收統一標準》、《建築幕牆工程技術規範》等相關標準。 應達到設計文件要求的各項技術指標。 第六章 建築幕牆的維護與管理 6.1 日常檢查: 定期對幕牆進行外觀檢查,及時發現損壞、鬆動、變形、汙垢等問題。 重點檢查連接件、密封膠、玻璃邊緣等易損部位。 6.2 定期維護: 清潔:根據建築所處環境和幕牆材料的特性,定期對幕牆進行清洗,以保持其美觀和性能。 密封膠修補:對於發現的老化、開裂、脫落的密封膠,應及時進行修補或更換。 緊固件檢查:檢查幕牆連接螺栓、螺釘等是否鬆動,必要時進行緊固。 排水係統清理:定期清理幕牆排水孔和排水槽,保證排水暢通。 檢查與測試:對於重要的幕牆連接部位,可進行定期抽樣檢查和功能性測試。 6.3 維修與更換: 對於發現的結構性損壞、麵闆破損等問題,應及時進行維修或更換。 維修和更換應由專業人員進行,並遵循原設計要求。 6.4 檔案管理: 建立完善的幕牆檔案,包括設計圖紙、材料證明、施工記錄、驗收報告、維修記錄等。 為後續的維護和管理提供依據。 第七章 建築幕牆的常見問題與對策 7.1 滲漏水: 原因:密封膠老化、施工質量差、排水不暢、設計缺陷等。 對策:加強施工過程中的密封質量控製,定期檢查和維護密封膠,優化排水設計。 7.2 脫落與墜落: 原因:連接件失效、主體結構變形、材料老化、安裝不當等。 對策:嚴格控製連接件的選材和安裝質量,定期檢查連接部位的牢固性,選擇可靠的安裝工藝。 7.3 變形與開裂: 原因:溫度變化引起的材料熱脹冷縮、風荷載作用、主體結構變形、材料強度不足等。 對策:閤理設計伸縮縫,選擇具有良好彈性的材料,保證結構的剛度。 7.4 錶麵汙染與老化: 原因:環境汙染、材料本身的耐候性差、長期暴露等。 對策:選擇耐候性好的麵闆材料和錶麵處理工藝,定期進行清洗和維護。 第八章 結語 建築幕牆工程是一項集結構、建築、材料、工藝於一體的綜閤性工程。本指南力求為讀者提供一套清晰、係統的技術框架,幫助從業人員更好地理解和掌握建築幕牆的設計、施工、驗收和維護要點。通過遵循本指南的指導,並結閤實際工程情況,不斷學習和創新,必將能夠提高建築幕牆工程的整體質量,為建設更美好的建築環境做齣貢獻。