上海国家会展中心(北块)幕墙系统分包工程项目地址位于上海市虹桥商务区(诸光路、徐民路路口),规划用地面积85.6公顷,地下建筑面积20万㎡;地上建筑面积127万㎡;建筑总高度约为43米B0、B1、F1区域的幕墙系统设计安装工程,幕墙形式为框架式幕墙和钢结构幕墙;系统有玻璃幕墙、铝合金格栅、铝合金窗、铝合金百叶窗等。
一、本项目的关键技术指标:
1、抗风压变形性能为4级:2.5≦P3≦3.0;
2、幕墙的空气渗透性能为3级;
3、幕墙的雨水渗透性能为3级;
4、建筑幕墙传热系数分级为5级,玻璃幕墙遮阳系数为5级,幕墙热工性能为5级;玻璃幕墙主要采用LOW-E中空钢化夹胶玻璃,玻璃幕墙所有外露铝框的部位均采用隔热断桥处理,在铝单板背面安装有保温材料,保温性能达到设计要求。
二、玻璃幕墙的主要系统及难点
本工程的亮点为玻璃幕墙部分除竖向装饰线条及压板外其余龙骨均采用钢材,大面玻璃幕墙采用竖明横隐系统,立柱采用200*100*4mm钢方管(氟碳喷涂),横梁采用60*100*2mm钢方管(氟碳喷涂),玻璃幕墙标准横剖节点如下图:
玻璃幕墙标准竖剖节点如下图所示:
本系统的难点在于玻璃幕墙明框凸型2mm厚钢板型材的加工及钢板型材与立柱间的铆焊,因2mm钢板型材需与胶条配合,且与立柱之间采用∅10铆焊@300mm,钢板型材弯弧半径及尺寸均较小,因此加工精度要求比较高,否则会严重影响外立面玻璃幕墙的平整度、玻璃幕墙的气密性和水密性能。因钢板型材与立柱之间采用∅10铆焊@300mm,施工过程中需保证焊接的牢固度和2mm厚钢板型材的垂直度,因此我司采用将钢方管立柱与2mm厚钢板型材在车间铆焊组装完毕,整体运到现场的方式,保证焊接的质量和组装尺寸,而且现场安装也比较方便,此系统实际施工过程中反馈良好。玻璃幕墙位置龙骨均全部采用钢型材,不仅大截面钢型材内视效果庄重大气,而且经济实用。玻璃幕墙室外压板与玻璃间打第一道密封胶,在玻璃边部与此钢件间打第二道密封胶,与横向隐框的胶缝组成一个密封的系统,也有效提高了幕墙的水密性能。
三、玻璃幕墙安全措施
由于本项目属于人员密集且流动性大的重要公共建筑,因此我司对玻璃幕墙采用了多项安全措施:
1、在人员密集且流动性大的重要公共建筑的幕墙玻璃面板和临街幕墙玻璃面板采用夹胶玻璃,玻璃均100%热浸处理,降低玻璃自爆率。
2、玻璃幕墙采用竖明横隐,保证即使玻璃破碎也不坠落伤人。
3、幕墙开启窗设计为隐框,并在四周设计了护边,护边与玻璃板块用硅胶连接,开启扇与玻璃的结构胶部位与玻璃中空结构胶位置对应,如内片玻璃破裂,结构胶能利用残余玻璃之间的连接与护边硅胶的抗拉力保证不至于马上坠落伤人,为及时更换赢得时间。
4、在设计上玻璃与框之间的设计间隙严格按照规范设计,我们将与玻璃接触的材料采用柔性材料,并且采用定位安装、定距压紧的浮动式连接方式,玻璃和框之间留有一定间隙,满足了玻璃各种变位要求,避免了因结构变形而造成玻璃炸裂。
5、由于玻璃的边部拉应力最大,受到冲击时容易破碎,特在落地玻璃处全部设置大于100mm的地台,保证根部的玻璃不受到来自地面的冲击。
6、对玻璃的加工提出要求,从热应力分析中指出:炸裂一般从玻璃边部起始,边部的拉应力最大,边部的加工缺陷最严重,所以改善边部的加工质量是提高建筑玻璃抗热炸裂能力的关键因素之一。因此本工程中,我们将严格控制玻璃的加工质量,将玻璃边部进行细磨倒角,并剔除有缺陷的玻璃,玻璃全部热浸处理。
7、在首层落地玻璃设警示标记,提醒人员注意安全。
四、幕墙主要材料及参数
本项目采用的主要材料如下:
1、玻璃
玻璃作为幕墙工程中的重要组成部分,在功能和装饰两方面起着重要的作用:
强度符合设计要求;颜色同建筑整体协调;具有良好的节能效果以及遮阳、隔热、隔音和抗紫外线功能;低反射无镜面效应和光污染;具有现代建筑的通透感。
本项目大面采用6 +1.14PVB+6LOW-E+12A+8mm钢化夹胶中空玻璃,玻璃遮阳系数SC≤0.40,传热系数K≤1.6W/*(m2K),可见光反射率≤15%;洞口窗和门位置采用6LOW-E+12A+6mm钢化中空玻璃;雨棚和栏杆采用8+1.14PVB+8钢化夹胶玻璃,可充分满足节能和装饰两方面的要求。
2、铝单板
本工程玻璃幕墙金属背衬板为铝单板,厚度为2mm,颜色为闪银灰,装饰面粉末喷涂处理,单层铝板基材材质为3003-H14;单层铝板的化学成分符合GB/T3190。
3、铝型材
本工程幕墙系统铝合金型材室外可视表面氟碳喷涂处理,室内可视表面进行氟碳喷涂处理,涂层厚度不小于35μm,加工精度均符合高精级。型材材质均采用6063-T5。
4、钢材
虹桥国家会展中心项目地块位于青浦徐泾,虹桥商务核心区西侧,未来该项目也将纳入扩展后的虹桥商务区范围,分为南北两个地块,总占地面积1560亩。其中北部地块以展览为主,南部则主要是会展辅助建筑。
钢材采用国产优质Q235钢,需焊接的钢转接件等采用Q235B钢。结构碳钢表面进行防腐处理:不外露部位采用热浸镀锌;外露部位采用两道富锌底漆+氟碳面漆,总厚度≥80μm。
五、幕墙的实际应用及节能效果
近三四十年来,"开放与交流,舒适与自然,环保与节能"逐渐成为国际建筑的三大原则,建筑节能成为世界性潮流,绿色建筑概念大行其道。绿色建筑使用绿色建材和绿色能源,在制造、使用过程中造成的地球环境负荷最小,有利于人类健康。它满足可持续发展的需要,做到了发展与环境的统一,现代与长远的结合。作为现代建筑的象征,玻璃幕墙在世界范围内得到了越来越广泛的应用。而包括幕墙、门窗在内的建筑外围护结构综合考虑占建筑能耗的75%以上。所以,玻璃幕墙的节能和环保问题显得极为重要。玻璃的面积占了本项目立面的绝大部分,参与热交换的面积较大,因此玻璃是幕墙节能的关键,本项目玻璃幕墙玻璃采用6 +1.14PVB+6LOW-E+12A+8钢化夹胶中空玻璃,洞口窗和门位置采用6LOW-E+12A+6mm钢化中空玻璃,钢方管立柱与压板间采用隔热垫块,洞口窗窗框和窗扇均采用铝合金隔热型材,玻璃幕墙层间部位采用2mm铝单板背衬板+50mm厚保温棉,在建筑实际实用中效果显著,充分满足了建筑的节能要求。