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模式一，同一类型的幕墙取风压最高值作为计算依据
模式二，同一类型的幕墙取风压区面积最大的风压值作为计算依据，其他高风压区(如角部位置)通过改变分割或加辅助结构(如玻璃肋等)等手段来解决，前提是不能对建筑的整体效果产生明显影响。例如很多工程在设计阶段，将工程按照风压值大小分区，两个区域的型材（词条“型材”由行业大百科提供）外观保持不变，风压大的区域将型材局部壁厚加厚来抵抗荷载,或者用钢插芯对风压大的区域型材局部加厚。如下图所示。
2.4风荷载与地震同时作用
目前，超高层建筑幕墙一般均选用单元式结构，大部分的幕墙设计师认为，就是单元体上下左右相互插接的，好像一块单元板块不会出来，所以在幕墙设计中，转接系统只做了板块左右限位的设计。
但是，在风荷载和地震同时作用时，超高层建筑的变形会极大，风阻仪(或阻尼器)失效，尤其是上端主体结构，这时由于在设计幕墙是没有上下限位，幕墙板块是很容易脱落的，和幕墙窗发展前期，幕墙窗在受到一定程度的风荷载作用下脱落的情况一样，所以目前幕墙窗都带有防脱设计，即上下限位。
同样，对幕墙设计师来说，在超高层建筑幕墙设计时，应考虑单元板块的上下限位设计。
2.5 断热型材的抗风荷载设计
常见的铝型材断热形式包括穿条式断热铝型材，隔热垫条式以及注胶式断热。
首先，断热型材在抗风荷载设计中，断热条并不是其中的最弱点，而是断热条的槽口，近年来，在挤压断热条时，T5型材断热条的槽口很多都出现了裂痕，原因无非两种，其一，型材厂家使用T6来代替T5;其二，T5型材本身就有质量问题。即使各个环节的质量保证非常好，断热条槽口的强度也只能通过实验来检验。
其次，断热条的形式与长度完全取决于建筑物的节能要求和幕墙结构要求。且幕墙设计师在做断热结构设计时，应尽量将断热条的中心与中空玻璃的厚度中心保持在同一水平线上，以节省材料。
最后，在超高层的建筑中，超大的风荷载对断热型材的要求会更加严格，因断热条槽口的强度不过关，会给工程带来很大的安全隐患。所以，在超高层建筑幕墙中宜选用新型的断热铝合金型材，如使用隔热垫条式断热铝型材或者注胶式铝型材等。隔热垫条具有承载力高、安全可靠、寿命长、便于更换等特点。下面重点说说注胶式断热铝型材的特点。
注胶式断热铝型材，其基本原理是将铝合金（词条“铝合金”由行业大百科提供）型材之间利用一种特殊配方的高分子绝缘聚合物一一断热胶进行结合。从而，铝合金型材的内外部分之间形成有效断热层，使通过门窗框或扇型材散失热量的途径被阻断，达到高能效的断热目的。该工艺目前主要的加工设备（词条“设备”由行业大百科提供）供应商为美国AZON公司。具体加工如下：
a，首先该工艺要有一个特殊设计的外表经过阳极氧化或喷涂的铝型材：
b，将型材送入双组分计量混配器中，该机器将两种特殊组分的液态断热胶精确地混配并浇注到断热槽中：
c，该双组分在数分钟内反应并形成十分坚固的聚合物;
d，型材进入切桥机，将浇注后的铝型材槽底连接部分切除，使整个型材被固态的热胶分成内外两部分，形成坚固的断热冷桥。
3、防火与排烟系统设计
3.1 防火设计的必要性
作为现代建筑，尤其是高层建筑的外衣，幕墙越来越受到建筑师的青睐。我国建筑幕墙从20世纪70年代起步，现今已成为世界上最大的幕墙产品生产国也可以说是最大的消费国。未来中国将会成为高层建筑之乡，而高层建筑的防火问题无疑会成为安全问题的中心。
建筑幕墙因其他方法不可替代的外墙装饰效果，广泛应用于大型的公共建筑、高层建筑等外墙，它给城市带来了整洁美丽的同时，也留下了火灾的隐患。隐患一：一般建筑幕墙其材料组成为：玻璃、面材、复合铝板、钢架等，这些材料均不耐火、抗火性差，尤其是玻璃当温度达到250℃时即会炸裂，这时不仅会导致火灾的进一步蔓延，而且可能会伤及旁人甚至消防队员。隐患二：幕墙本身的结构原因，有可能成为引火通道，有可能成为烟囱，从而酿成更大的火灾。
3.2 建筑幕墙火灾蔓延方式分析
幕墙一般幕墙玻璃均不耐火，在250℃即会炸裂，而且垂直幕墙与水平楼板之间往往存在缝隙，如果未经处理或处理不合理，火灾初起时，浓烟即已通过该缝隙向上层扩散，如图一所示，窜烟;火焰也可通过这一层缝隙向上窜到上一层楼层，如图二所示，窜火;当幕墙玻璃开裂掉落后，火焰可从幕墙外侧窜至上层墙面烧裂上层玻璃幕墙后，窜入上层室内，如图三所示，卷火。
A、火势蔓延方式一
当建筑物室内起火，燃烧产生火焰、热、气和烟雾。起初阶段热气流上升，形成温差和压差，使周围的空气源源不断地补充进来，燃烧温度不断提高，引燃附近可燃性物质，火势不断地扩大。这样的空气循环过程会不会由于室内氧气的耗尽而终止呢?理论上是这样，但现实中这样的情况很少发生。燃烧室内部各处的压差是不同的，且是动态变化的。室外和下面楼层的空气通过幕墙中的间隙和楼板缝隙(如管道、楼梯间等)吸进室内。气密性（词条“气密性”由行业大百科提供）好的幕墙可以延缓这个阶段火势的扩大。
随着室内温度的不断提高，室内外的压差也在不断增加。普通玻璃(非防火玻璃)在火焰的不断冲击下，往往会在15分钟内破碎。大量的热量和烟雾瞬间冲出室外，导致火势向上蔓延。
破碎窗口室内侧的温度下降几百度。同时大量的空气进入室内参与燃烧，通过缺口常常将燃烧引到室外，形成对玻璃幕墙的内外夹攻。层间非可视玻璃及上层可视玻璃直接暴露在火焰中，增加了火势向上蔓延的可能性。如果由于窗间墙处防火材料或构造上的缺陷造成防火系统提早失效，就有可能形成所谓的焰卷效应。根据美国对高层幕墙建筑火灾的研究统计资料，约有百分之十的火势是通过室外侧向上蔓延的。
B、火势蔓延方式二
混凝土楼板一般用于分隔防火分区， 它应该具有一定的防火级别。根据《高层民用建筑设计防火规范 》GB 50045中规定，耐火等级为一级的建筑物楼板耐火时间为1.5个小时，耐火等级为二级的建筑物楼板耐火时间为1.0个小时。
在混凝土楼板外侧与幕墙内侧之间存在一个空隙。空隙的大小既与建筑设计和幕墙铝合金系统的大小有关，也与混凝土结构尺寸误差、幕墙构造及制作安装误差等因素有关。大部分建筑物其实际范围在几十毫米到200毫米之间。这个空隙也用来补偿由于温度、载荷、地震等引起的建筑物变形。
这个空隙应该视为混凝土楼板的延伸，防火设计中它应该可靠地填满防火棉，设计合理的周边水平防火带必须能够经受住防火规范GB 50045所要求的耐火时间。
在实际失火状态下，这个空隙有可能进一步被扩大。主要是由于铝合金构件和镀锌铁板背板的变形，五金连接件、承重支撑构件的松动。如果防火棉、防烟层不能有效地补偿这个变位。火焰和高温气流就会通过这些间隙、裂缝直接进入上层楼面。如图11.2.7所示。
C、火势蔓延方式三
该种方式是通过热量传递方式进行的。热量传递的方式有传导、对流和辐射。幕墙系统的铝合金立柱是非常好的传热载体，而且立柱往往是跨越二个不同防火分区，火源层的热量能通过立柱向上层传递。幕墙的这种构造形式决定了它很难被界定为具有等级概念的“防火幕墙”。在短时间内上层楼面铝合金表面的温度会高于纸张的自燃点。对流是由于空气流动传递热量。开启窗或玻璃破碎虽然对排烟有好处，但增加了空气的流动，也增加了氧气的供给。辐射是温度较高的物体以能量波的方式向温度较低的物体传热的一种方式。
在火源层，当温度升高达到了某个临界点，“轰燃现象”使得在短时间内火势由局部扩散到整个空间。火源层的热量通过楼板、金属幕墙及周边水平防火带向上层传递。如果上一层楼面的温度升高达到了某个临界点，也可能会发生轰燃现象，火势就以这样的方式向上发展。
3.3 超高层建筑幕墙防火设计
3.3.1 建筑幕墙防火材料的选择
●建筑高度小于24m时，保温材料的燃烧性能应为A级或B1级。其中,当采用B1级保温（词条“保温”由行业大百科提供）材料时，每层应设置水平防火隔离带。
●保温材料应采用不燃材料作防护层，防护层应将保温材料完全覆盖，防护层厚度不应小于3mm。
●采用金属、石材等非透明幕墙结构的建筑，应设置基层墙体，其耐火极限应符合现行防火规范关于外墙耐火极限的有关规定;玻璃幕墙的窗间墙、窗槛墙、裙墙的耐火极限和防火构造应符合现行防火规范关于建筑幕墙的有关规定。
●基层墙体内部空腔及建筑幕墙与基层墙体、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间的空间，应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。
●铝塑板的火灾要引起注意。
聚乙烯芯材的铝塑板近年来多次发生火灾，因为聚乙烯80度失去黏着力，随即燃烧、冒烟、熔滴，更高温度下裂解（词条“裂解”由行业大百科提供）为可燃气体。2006年乌鲁木齐某工程铝塑板幕墙大火;2008年上海一座20层大楼发生火灾，30分钟内铝塑板一楼烧到20楼;2011年2月3日凌晨，沈阳某五星级酒店发生大火，大火从3层裙楼燃烧到20层以上，如图所示，不能不令人担心铝塑板幕墙的火灾安全性。作为铝板幕墙的面板，应优先采用单层铝板和蜂窝铝板。
3.3.2 超高层建筑玻璃幕墙的防火
首先，普通的玻璃幕墙是不防火的，我国只对幕墙层间的防火有些规定，而对普通的幕墙没有具体的规定，那么如何实现普通玻璃幕墙的防火呢，保障普通幕墙在一定时限内的完整性有以下三种模式。
其一，普通幕墙+防火喷淋(由其他单位完成)
具体由防火设计、防火措施、试验方法及实验报告四部分组成,主要针对喷淋的选用、相邻喷淋的距离及房间分布、喷淋的安装角度、每秒的出水量等参数进行设定。
其二，普通幕墙+防火单向水幕(由其他单位完成)
具体由防火设计、防火措施、试验方法及实验报告四部分组成, 主要针对单向水幕的选用、单向水幕出水口的距离及房间分布、单向水幕的安装角度、每秒的出水量等参数进行设定。
其三，普通幕墙+防火卷帘或带有防火功能的感应式遮阳窗帘(由其他单位完成)，卷帘或带有防火功能的感应式遮阳窗帘的耐火极限既是普通幕墙的耐火时限。
以上三种模式均与建筑主体的消防系统联动。其次，对建筑的特殊部位(与幕墙相关联)有特殊要求时，如除完整性外，还要求限制热传导、热辐射时，只能选用防火幕墙，即铯钾玻璃+不锈钢框+防火涂料。
3.3.3 超高层建筑玻璃幕墙防火分区的封堵
超高层建筑玻璃幕墙(同样也适用其他形式的幕墙)层间的封堵是建筑主体楼板的延续，可以理解为楼板的防火、保温、隔声等要求，同样也是对幕墙层间封堵的要求。其中，设计的主要难点集中在材料选择、结构的可伸缩式模式等，而侧封修的防火设计比较简单，不做阐述。
●按本规定需要设置防火隔离带时，应沿楼板位置设置宽度不小于300mm的A级保温材料。防火隔离带与墙面应进行全面积粘贴。
●建筑外墙的装饰层，除采用涂料外，应采用不燃材料。当建筑外墙采用可燃保温材料时，不宜采用着火后易脱落的瓷砖等材料。
幕墙层间的封堵材料应是不燃材料(防火等级A)
目前，从下到上，我国的规范是1.5mm镀锌钢板+防火岩棉(厚度根据层间防火要求)+800mm裙墙，其结构形式如下图所示。
在欧美等发达国家，在幕墙单元板块和封堵防火材料上，已经放弃使用镀锌钢板，其原因主要是成本很高、对大板块来说平整度不好、防火性能不好、加工和组装等工艺复杂、现场切割困难等因素。
新型的层间封堵主要有以下几种模式：
模式一，普通幕墙：10mm厚的防火板（词条“防火板”由行业大百科提供）(如硅酸钙板、不含石棉的水泥纤维板等)+8mm厚的防火板(如硅酸钙板、不含石棉的水泥纤维板等)+防火岩棉+防火安装附件。
模式二，对隔声要求高的幕墙：10mm厚的防火板(如硅酸钙板、不含石棉的水泥纤维板等)+8mm厚的防火板(如硅酸钙板、不含石棉的水泥纤维板等)+防火岩棉+6mm防火板+玻璃吸音棉+防火安装附件。
模式三，对隔声及保温要求高的幕墙：10mm厚的防火板(如硅酸钙板、不含石棉的水泥纤维板等)+8mm厚的防火板(如硅酸钙板、不含石棉的水泥纤维板等)+防火岩棉+6mm防火板+玻璃吸音棉+6mm防火板+保温岩棉+10mm厚的防火板+防火安装附件。
3.3.4 结构位移对层间封堵的影响
大部分幕墙设计师都忽视了一个层间封堵构造形式问题，实际上大部分工程也没有发生问题，毕竟火灾的概率比较低，但相对于超高层建筑幕墙来说，极大的结构变形给层间封堵埋下了极大的隐患，可导致层间封堵的防火性能失效，一旦发生火灾，后果不堪设想，那么如何解决呢。
解决方案流程：
第一步，幕墙设计师在设计层间封堵时，需综合考虑超高层建筑特点，所有的层间封堵根据工程要求选用合理的防火模式(见上)
第二步，所有的封堵材料必须与建筑结构主体固定,现有的工程绝大部分都没有做到这一点，主要是安装顺序导致。
第三步，使用新的安装模式来替代传统模式。如先安装层间封堵后再安装幕墙板块。
第四步，由幕墙设计师完成层间封堵的《安装工艺卡》
第五步，根据工程结构变形及其他非结构变形，合理设计层间封堵与单元板块之间缝隙设计
第六步，缝隙使用防火胶进行密封，且满足结构变形。
3.3.5 超高层建筑幕墙的排烟设计
对整体的建筑主体来说，排烟的设计极为重要，却也是个世界难题，至今也没有世界上公认的非常有效的方案，主要是室内外的“风”影响
但对幕墙设计师来说，只需做到在幕墙与结构主体之间(主指构造柱与墙体部位)不能形成排烟通道，要加设排烟隔断(10mm厚的防火板)，杜绝烟囱效应即可，主要的措施有两点：
措施1，有自然排风设施，如窗等，两层加设一道排烟隔断。
措施2，没有自然排风设施，如窗等，一层加设一道排烟隔断并加设机械排烟设备。
4、防水系统设计
超高层建筑幕墙形式均应采用单元式幕墙的结构形式，而单元式幕墙的主要缺陷还是集中在防水系统上，幕墙设计师在正常建筑的防水系统设计外，超高层建筑的特殊性，导致更高的防水要求，特别在十字区域。使防水系统的设计在超高层建筑中变成了关键性难点。
根据超高层建筑自身的结构变形、温差变形、加工组装误差、安装偏差及单元结构和防水材料的选用等等因素，综合考虑并选择防水系统的模式
4.1 单元幕墙防水构造分析
单元幕墙的三道密封线
其一，尘密线。
为阻挡灰尘设计的一道密封线，一般由相邻单元的胶条相互搭接实现， 起到阻挡灰尘和披水的作用。
其二，水密线。
它是单元幕墙的重要防线，通过幕墙表面的少量漏水可以越过这条线，进入单元幕墙的等压腔，通过合理的结构设计，进入等压腔水将被有组织的排出，没有继续进入室内的能力，达到阻水的目的，有时为了提高幕墙的水密性（词条“水密性”由行业大百科提供）能，也可能同时设置多道水密线。
其三，气密线。
它也是单元幕墙的重要防线，由于水密线和气密线之间的等压腔和室外基本上是相通(有时在连通孔上放置防止灰尘的海棉)的，因此水密线不能阻止空气的渗透，阻止空气的渗透任务由最后一道防线 — 气密线来完成。
4.2单元幕墙防水原理分析
单元幕墙漏水具备三个要素：①存在通道;②水;③动力。设置“等压”状态下的“雨幕”是主动防水的关键，也是提高防水可靠性和寿命的基本策略。通常被忽略的事实是：“室内侧密封不严密或漏气”从而等压难于实现。
在幕墙表面，为了运用雨幕原理（词条“雨幕原理”由行业大百科提供）进行防水，设计上使等压腔的压力Pc等于或接近室外压力Po，即水密线两侧的风压基本相等，消除或减轻了风压的作用，使水不通过或很少通过尘密线和水密线进入等压腔。
右图为防水设计的“等压”“雨幕”原理图。
