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实现装配式及绿色建筑技术的完美结合:多功能绿色集成单元式幕墙创新技术

作者:幕墙工程网 时间:2022-09-24 21:08:38

以下文章来源于金刚幕墙集团有限公司 ,作者汤荣发

金刚幕墙集团有限公司.

中国领先的幕墙系统整体解决方案运营商

  近年来,随着我国经济和科学技术的快速发展,国民的节能环保意识也在不断加强,社会对建筑物的节能性能也提出了更高的要求。玻璃幕墙作为现代建筑的重要标志、外围维护的重要结构,其技术发展也理应遵循以上需求。


  当今绿色建筑幕墙,一般通过普通中空玻璃、断桥隔热型材、遮阳构件进行叠加,相互之间的连接复杂,采用的单元板块尺寸较小,实际节能效果不太理想,施工效率不高。理想的绿色节能单元式幕墙技术,应在材料的选用,各种遮阳、隔热、装饰、消防功能的集成,板块构造设计等方面进行研究创新。


  为进一步提升玻璃幕墙的绿色节能功效,金刚幕墙开展了多功能绿色集成单元式幕墙创新技术,以目前高层建筑所应用的主流技术——单元式幕墙技术为主体,通过对节能玻璃及型材、纵横向遮阳构件、大面积单元板块构造等技术进行研究,开创性的研发一套性能优良、结构紧凑,同时集成多种功能的绿色单元幕墙设计及施工技术,以实现装配式及绿色建筑技术的完美结合,并为后期类似工程提供了参考。





技术方案




  以万科南站商务二期(A-05地块)幕墙工程为例:该项目3层以上按单元式幕墙进行设计,热工性能要求高,透明幕墙整体传热系数K≤2.1 W/(㎡·K)。幕墙外立面满布遮阳架、装饰管及拉索等遮阳及装饰构件,需考虑消防救援窗位置的外立面效果;同时重点关注幕墙整体气密、水密性能;单元板块采用大尺寸构造,板块最大宽度约2650mm。结合以上建筑特点,我们研发了一种多功能绿色集成单元式幕墙系统,在材料的选用,各种遮阳、隔热、装饰、消防功能的集成,板块构造设计等方面进行研究创新。(如图1.1~1.2)


图1.1 多功能绿色集成单元式幕墙横剖节点图

图1.2 多功能绿色集成单元式幕墙竖剖节点图


  幕墙系统特点:

  (1)面板采用6+1.52PVB+6+12氩气+6+12氩气+6mm钢化夹胶中空Low-E玻璃,传热系数U≤1.3 W/(㎡·K),遮阳系数SC≤0.3。铝型材采用20mm长隔热条,结合各种类型纵横向遮阳装饰构件的合理布置,热工性能优越。

  (2)竖向装饰拉索固定设计,拉索底部设置弹簧装置,通过弹簧装饰控制拉索的松紧度。

  (3)消防救援窗位置的单元板块,仍保持装饰格栅及拉索等遮阳构件的纵向贯通;设计一套可滑移格栅装置,既满足消防救援功能,也很好保证建筑整体效果。

  (4)单元板块中内平开窗横梁与窗框为一体式设计,减少型材拼接缝隙及胶缝,提高内平开窗的整体密封防水性能。

  (5)单元板块采用大尺寸构造,最大单元板块的尺寸约为2650x4300mm,采用两个连接支座进行挂接,不设置中部支座,现场安装效率高。





主要关键技术



1

集成遮阳、隔热、装饰、密封防水等

多种功能于一体的单元式幕墙设计技术


  本绿色多功能单元式幕墙系统,面板采用6+1.52PVB+6+12Ar+6+12Ar+6mm钢化夹胶中空Low-E玻璃,4mm进口复合铝板;主龙骨均为断桥隔热材料;纵横向分别设置遮阳装饰构件:包括纵向弹簧式拉索、滑移格栅,单元板块顶底部位横向遮阳架形成的层间装饰;同时,为保证内平开窗的密封防水,结合其构造,将中横梁与开启窗窗框设计成一个整体,减少了型材拼接缝隙及胶缝,提高内开窗的整体密封防水性能,有效简化加工工序,提高单元板块组装效率,且很好的保证幕墙整体热工性能。(如图2.1~2.2)

图2.1 多功能绿色集成单元式幕墙三维示意图一

图2.2 多功能绿色集成单元式幕墙三维示意图二


2

装饰拉索快速安装技术


  单元板块的遮阳系统主要由横向遮阳架、竖向装饰管及拉索组成。拉索组装过程中,如果拉索张拉过紧,过大的预紧力会影响横向遮阳构件的平整度;如果拉索张拉过松,拉索不够挺直且影响建筑外观。对此,在拉索底部巧妙的设置一个弹簧装置,张拉时弹簧达到一定压缩量后即停止张拉,使张拉内力保持合理的定值,解决拉索内力过大或过小产生的难题。(如图2.3~2.4)

图2.3  多功能绿色集成单元式幕墙竖剖节点图

图2.4  单元板块三维构造示意图


3

可滑移遮阳格栅技术


  建筑整体装饰格栅及拉索等遮阳构件纵向贯通,消防救援窗所在的位置,既要保证建筑外观效果的统一,又要实现消防救援功能。对此,设计了一套可滑移的遮阳格栅装置,用于消防救援窗的位置,在消防救援时拔出限位插销,遮阳格栅即可进行滑移,保证消防救援功能的实现。(如图2.5~2.7)


图2.5 推拉消防格栅横剖节点图

图2.6 推拉消防格栅竖剖节点图

图2.7 推拉消防格栅三维示意图


4

超大单元板块构造及施工技术


  超大单元板块尺寸为2650x4300mm,在单元框架中部设置加强中立柱:中立柱顶底通过螺栓连接,其上部通过斜撑与板块边立柱加强固定。单元板块采用两个连接支座进行挂接,不需设置中部支座,有效保证幕墙整体安装的精度及效率。(如图2.8~2.10)

图2.8龙骨框架立面示意图

图2.9 单元板块斜支撑示意图

图2.10 结构计算模型




技术成果




  多功能绿色集成单元式幕墙创新技术,成功在万科南站商务二期(A-05地块)项目、 深圳湾科技生态园三区(10、11栋)幕墙工程等项目应用,现已顺利竣工。


  该创新技术获得一项发明专利

  一种多功能绿色集成幕墙系统,专利号:ZL 201510700753.8。

  该创新技术获得一项实用新型专利

  一种可滑移的幕墙遮阳格栅,专利号:ZL 201520832764.7。




应用项目



万科南站商务二期(A-05地块)项目

  万科南站商务二期(A-05地块)项目,位于上海市徐汇区,西临沪闵路,南临定安路,其紧靠上海南站,地理位置优越,交通便利。项目由T1、T2、T3三栋11层商业办公楼组成。主要包括1-3层框架式幕墙及3层以上单元式幕墙。幕墙面积2.7万平方米,建筑高度49.3米。幕墙外立面满布遮阳架、装饰管及拉索,集成了遮阳、隔热、装饰等功能,整体造型凹凸有致,气势宏伟。

深圳湾科技生态园三区(10、11栋)幕墙工程

  深圳湾科技生态园三区(10、11栋)幕墙工程,该项目位于深圳市南山区高新技术产业园区南区T205-0030地块,幕墙面积193030平方米,建筑高度188米,由10、11栋建筑组成,包含裙房和酒店(11B),以及3栋超高层办公塔楼(10A、10B、11A)。三栋超高层塔楼(10A、10B、11A)采用单元式幕墙。