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    實現裝配式及綠色建筑技術的完美結合:多功能綠色集成單元式幕墻創新技術

    作者:幕墻工程網 時間:2022-09-24 21:08:38

    以下文章來源于金剛幕墻集團有限公司 ,作者湯榮發

    金剛幕墻集團有限公司.

    中國領先的幕墻系統整體解決方案運營商

      近年來,隨著我國經濟和科學技術的快速發展,國民的節能環保意識也在不斷加強,社會對建筑物的節能性能也提出了更高的要求。玻璃幕墻作為現代建筑的重要標志、外圍維護的重要結構,其技術發展也理應遵循以上需求。


      當今綠色建筑幕墻,一般通過普通中空玻璃、斷橋隔熱型材、遮陽構件進行疊加,相互之間的連接復雜,采用的單元板塊尺寸較小,實際節能效果不太理想,施工效率不高。理想的綠色節能單元式幕墻技術,應在材料的選用,各種遮陽、隔熱、裝飾、消防功能的集成,板塊構造設計等方面進行研究創新。


      為進一步提升玻璃幕墻的綠色節能功效,金剛幕墻開展了多功能綠色集成單元式幕墻創新技術,以目前高層建筑所應用的主流技術——單元式幕墻技術為主體,通過對節能玻璃及型材、縱橫向遮陽構件、大面積單元板塊構造等技術進行研究,開創性的研發一套性能優良、結構緊湊,同時集成多種功能的綠色單元幕墻設計及施工技術,以實現裝配式及綠色建筑技術的完美結合,并為后期類似工程提供了參考。





    技術方案




      以萬科南站商務二期(A-05地塊)幕墻工程為例:該項目3層以上按單元式幕墻進行設計,熱工性能要求高,透明幕墻整體傳熱系數K≤2.1 W/(㎡·K)。幕墻外立面滿布遮陽架、裝飾管及拉索等遮陽及裝飾構件,需考慮消防救援窗位置的外立面效果;同時重點關注幕墻整體氣密、水密性能;單元板塊采用大尺寸構造,板塊最大寬度約2650mm。結合以上建筑特點,我們研發了一種多功能綠色集成單元式幕墻系統,在材料的選用,各種遮陽、隔熱、裝飾、消防功能的集成,板塊構造設計等方面進行研究創新。(如圖1.1~1.2)


    圖1.1 多功能綠色集成單元式幕墻橫剖節點圖

    圖1.2 多功能綠色集成單元式幕墻豎剖節點圖


      幕墻系統特點:

     ?。?)面板采用6+1.52PVB+6+12氬氣+6+12氬氣+6mm鋼化夾膠中空Low-E玻璃,傳熱系數U≤1.3 W/(㎡·K),遮陽系數SC≤0.3。鋁型材采用20mm長隔熱條,結合各種類型縱橫向遮陽裝飾構件的合理布置,熱工性能優越。

     ?。?)豎向裝飾拉索固定設計,拉索底部設置彈簧裝置,通過彈簧裝飾控制拉索的松緊度。

     ?。?)消防救援窗位置的單元板塊,仍保持裝飾格柵及拉索等遮陽構件的縱向貫通;設計一套可滑移格柵裝置,既滿足消防救援功能,也很好保證建筑整體效果。

     ?。?)單元板塊中內平開窗橫梁與窗框為一體式設計,減少型材拼接縫隙及膠縫,提高內平開窗的整體密封防水性能。

     ?。?)單元板塊采用大尺寸構造,最大單元板塊的尺寸約為2650x4300mm,采用兩個連接支座進行掛接,不設置中部支座,現場安裝效率高。





    主要關鍵技術



    1

    集成遮陽、隔熱、裝飾、密封防水等

    多種功能于一體的單元式幕墻設計技術


      本綠色多功能單元式幕墻系統,面板采用6+1.52PVB+6+12Ar+6+12Ar+6mm鋼化夾膠中空Low-E玻璃,4mm進口復合鋁板;主龍骨均為斷橋隔熱材料;縱橫向分別設置遮陽裝飾構件:包括縱向彈簧式拉索、滑移格柵,單元板塊頂底部位橫向遮陽架形成的層間裝飾;同時,為保證內平開窗的密封防水,結合其構造,將中橫梁與開啟窗窗框設計成一個整體,減少了型材拼接縫隙及膠縫,提高內開窗的整體密封防水性能,有效簡化加工工序,提高單元板塊組裝效率,且很好的保證幕墻整體熱工性能。(如圖2.1~2.2)

    圖2.1 多功能綠色集成單元式幕墻三維示意圖一

    圖2.2 多功能綠色集成單元式幕墻三維示意圖二


    2

    裝飾拉索快速安裝技術


      單元板塊的遮陽系統主要由橫向遮陽架、豎向裝飾管及拉索組成。拉索組裝過程中,如果拉索張拉過緊,過大的預緊力會影響橫向遮陽構件的平整度;如果拉索張拉過松,拉索不夠挺直且影響建筑外觀。對此,在拉索底部巧妙的設置一個彈簧裝置,張拉時彈簧達到一定壓縮量后即停止張拉,使張拉內力保持合理的定值,解決拉索內力過大或過小產生的難題。(如圖2.3~2.4)

    圖2.3  多功能綠色集成單元式幕墻豎剖節點圖

    圖2.4  單元板塊三維構造示意圖


    3

    可滑移遮陽格柵技術


      建筑整體裝飾格柵及拉索等遮陽構件縱向貫通,消防救援窗所在的位置,既要保證建筑外觀效果的統一,又要實現消防救援功能。對此,設計了一套可滑移的遮陽格柵裝置,用于消防救援窗的位置,在消防救援時拔出限位插銷,遮陽格柵即可進行滑移,保證消防救援功能的實現。(如圖2.5~2.7)


    圖2.5 推拉消防格柵橫剖節點圖

    圖2.6 推拉消防格柵豎剖節點圖

    圖2.7 推拉消防格柵三維示意圖


    4

    超大單元板塊構造及施工技術


      超大單元板塊尺寸為2650x4300mm,在單元框架中部設置加強中立柱:中立柱頂底通過螺栓連接,其上部通過斜撐與板塊邊立柱加強固定。單元板塊采用兩個連接支座進行掛接,不需設置中部支座,有效保證幕墻整體安裝的精度及效率。(如圖2.8~2.10)

    圖2.8龍骨框架立面示意圖

    圖2.9 單元板塊斜支撐示意圖

    圖2.10 結構計算模型




    技術成果




      多功能綠色集成單元式幕墻創新技術,成功在萬科南站商務二期(A-05地塊)項目、 深圳灣科技生態園三區(10、11棟)幕墻工程等項目應用,現已順利竣工。


      該創新技術獲得一項發明專利

      一種多功能綠色集成幕墻系統,專利號:ZL 201510700753.8。

      該創新技術獲得一項實用新型專利

      一種可滑移的幕墻遮陽格柵,專利號:ZL 201520832764.7。




    應用項目



    萬科南站商務二期(A-05地塊)項目

      萬科南站商務二期(A-05地塊)項目,位于上海市徐匯區,西臨滬閔路,南臨定安路,其緊靠上海南站,地理位置優越,交通便利。項目由T1、T2、T3三棟11層商業辦公樓組成。主要包括1-3層框架式幕墻及3層以上單元式幕墻。幕墻面積2.7萬平方米,建筑高度49.3米。幕墻外立面滿布遮陽架、裝飾管及拉索,集成了遮陽、隔熱、裝飾等功能,整體造型凹凸有致,氣勢宏偉。

    深圳灣科技生態園三區(10、11棟)幕墻工程

      深圳灣科技生態園三區(10、11棟)幕墻工程,該項目位于深圳市南山區高新技術產業園區南區T205-0030地塊,幕墻面積193030平方米,建筑高度188米,由10、11棟建筑組成,包含裙房和酒店(11B),以及3棟超高層辦公塔樓(10A、10B、11A)。三棟超高層塔樓(10A、10B、11A)采用單元式幕墻。

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