光彩中心單元式幕墻設計及施工技術
發布時間：2010-01-14 共2頁
北京光彩中心工程位于北京東單十字路口東南角，是集辦公、金融、商貿、娛樂、餐飲為一體的綜合建筑群，由中心主樓（23層）和四個配樓（18層）組成，總建筑面積25萬平方米，最大檐高99.262m，結構為框架剪力墻結構。外立面建筑做法為全建筑幕墻體系，風格嚴謹而豐富，以單元式幕墻為主，天然石材、玻璃、鋁材為主要材料。幕墻工程總面積約8萬m2，其中單元幕墻面積約4萬m2。單元式幕墻是國際上近年出現的高檔建筑外維護系統，是在工廠加工程度最高的一種類型。本工程對以往單元式幕墻設計的不足之處做了很好的改進，采用比較先進的材料，并通過精心的施工組織，達到了國內先進水平。
1、主要材料
（1）鋁材：選用國產優質鋁合金，狀態為6063A-T5，型材表面銀灰色氟炭噴涂（三涂）處理。
（2）玻璃：6+12+6mm中空玻璃：外片淺綠色本體鋼化，內片LOW-E透明鋼化中間充氬氣。具有良好的隔音降噪、陽光控制、減少熱傳遞、抗沖擊等適應和改善建筑環境的功能。
（3）石材：25mm厚光面寶金石花崗石，采用同一礦脈的石板。
（4）鋁板：國產防銹鋁板，厚度3.0mm。表面氟炭噴涂（三涂），膜層厚度不小于40μm；涂層磨損系數≥40；抗化學性、耐濕性、耐鹽水腐蝕性符合要求。
（5）結構膠及密封膠：GE公司SSG4400硅酮結構膠，SCS2003硅酮耐候膠。有良好的粘著力和延伸率、抗氣候變化、抗紫外線破壞、抗撕裂和抗老化等性能。
（6）密封墊和密封膠條：膠條選用EPDM膠條即三元乙丙膠條。抗老化性能好，制造容易，無污染，造價低廉，是較為理想的膠條材料。密封墊擠壓成塊、密封膠條擠壓成條，邵氏硬度為70±5并具有20％至30％的壓縮度。
2、單元式幕墻設計
單元式幕墻結構的構成原理是：根據建筑設計效果分格確定單元板塊的寬度，根據樓層高度確定單元板塊的高度，并在組裝廠中制成單元組件，一個單元板塊即為一個受力單元。安裝時將單元板塊固定在結構樓板（梁）上，采用上掛點設計，受力形式比較明確、合理。對比其他單元式幕墻,本工程具有如下特點：
2.1板塊之間的連接
本系統型材插接處為三道膠條密封，形成A、B兩等壓腔。板塊豎向多功能插芯連接定位，安裝可行，易保證板塊豎向拼縫的直線度和整幅幕墻的平整度。等壓腔內高外低，既保證幕墻室內冷凝水可以順利導向室外，又保證室外雨水不會倒流入室內，增加此處的密封性能，實現結構防水。
2.2與結構間連接
本工程采用了比較先進的槽形預埋件，結構施工時同步預埋。預埋在結構梁（板）側面，通過T型螺栓與轉接件相連。經過現場拉力檢驗（3組），結果分別達到26.5KN、23.9KN、24.4KN而未見破壞，滿足設計≥18.0KN要求。該種埋件與平板埋件比較具有如下特點：
（1）安全可靠，產品質量穩定，拉拔力破壞荷載可達72KN。
（2）調節性能好，其特殊的連接方式可以吸收較大的土建誤差，具有較大的調節余量，而平板埋件調節余量相對較小。
（3）連接靈活：可與多種轉接系統直接簡單連接，減少施工工序。平板埋件靈活性差，與系統連接時需搭焊角鋼或鋼板，增加了工序。
（4）無需焊接：通過T型螺栓連接，現場無需焊接，減少了工序，降低了成本，縮短了工期且無火災隱患。
（5）易于埋設：體積小，重量輕，加強工字鋼最長110mm且三根成一字排列，易于與主體結構連接
2.3轉接系統
樓板結構區域的幕墻板塊采用掛軸掛鉤式結構，這種結構具有三維空間調節功能，能有效的吸收建筑誤差，以保證單元板塊安裝的平整度。其主要特點如下：
（1）該系統受力狀態合理，能使幕墻與主體結構保持柔性連接，大大提高抗震性能，同時可避免板塊安裝同時的任何焊接工作。
（2）為防止由于幕墻釋放水平方向的溫度應力，而使轉接系統發出摩擦聲，使用一種PVC“防爆聲”裝置，將其裝配在掛鉤上，可以有效地緩沖震動和防止摩擦噪聲。
2.4幕墻的節能設計
現代幕墻已不再僅僅滿足于抗風壓、水密性、氣密性等基本性能，幕墻的環保節能越來越成為現代人衡量幕墻品質的指標，作為大型公共建筑，噪聲，光污染，熱量損失等都會對建筑及環境產生較大的影響。建筑幕墻的熱交換途徑主要是熱傳導，因此降低幕墻的熱傳導率是節能幕墻的最主要課題。
2.4.1透光部分采用目前熱損失最小的LOW-E中空玻璃，其導熱系數k值在1.8w/m2.k以下；不透光部分（如石材、鋁板等）則在面板后面設置50mm厚的硬質玻璃纖維保溫板（k=0.045w/m2.k），并與面板和建筑主體之間留出空隙，以增加整體熱阻值，經計算導熱系數k=0.77w/m2.k。兩種型式幕墻的導熱系數均在幕墻允許最大導熱系數（2.45w/m2.k）之內。
2.4.2隔熱斷橋型材
在以往的幕墻設計中，通常采用中空玻璃和保溫材料，往往忽視了鋁框的導熱問題。中空LOW-E玻璃的導熱系數為1.8w/m2.k，鋁的導熱系數是玻璃的110倍，高達203w/m2.k，其優良的導熱性能成為幕墻難以繼續忽視的傳熱途徑，將室內的熱量源源不斷地導向室外，加大了取暖負荷。根據本工程幕墻特點，采用熱阻值較大的聚酰胺尼龍斷熱條，將鋁型材的室外部分與室內部分隔開。該材料與鋁材等強，膨脹系數與鋁型材相近，耐久性好，因此能連同鋁材共同工作。
選用不同斷橋方案與不用斷橋的方案的型材熱阻值對比。
| 比較項目 | 方案A | 方案B | 方案C |
| 節點型式 | 無斷熱橋 | 分離式斷橋（EPDM） | 隔熱條式斷橋（PA66） |
| 熱阻值（m2.k/w） | 0.152 | 0.244 | 1.77 |
2.4.3密封性能良好
板塊之間通過插接關系連成整體，并通過三道密封膠條使其密封，根據試驗，空氣滲透性能可達到Ⅰ級，保證了幕墻的密閉性，達到了節能要求。
2.5方便的獨立更換功能
由于玻璃是易碎品，幕墻工程完工交付使用后，在陽光照射下，清洗過程中均可能損壞。因此能方便、安全地更換玻璃是相當重要的，本工程的解決方案，更換時，只需在室內拆下內罩板A和B，即可換下玻璃。
