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设计说明

光大银行旧楼改造外装饰幕墙设计说明

1．工程概况

2．设计依据

3．幕墙各项物理性能指标

4．幕墙主要材料选择

1．工程概况

1.1工程名称：

光大银行旧楼改造幕墙工程

1.2工程地址：

烟台芝罘区三马路

1.3工程设计单位：

烟台市建筑设计院

1.4幕墙的最大高度：

21.750m

1.5幕墙形式：

隐框玻璃幕墙、石材幕墙、铝塑板干挂、钢隔栅等

2．设计依据

2.1工程主要技术参数：

烟台地区基本风压值：

W=0.55KN／m2

烟台地区基本雪压值：

W=0.40KN／m2

设计基准期：

50年

耐火等级：

2级

最大年温差：

55℃

相对湿度：

〈80%

抗震设防烈度：

7度

场地类别：

B类

2.2设计采用标准、规范

本工程的设计和施工中采用现行国家和幕墙行业的有关标准及规范如下：

GB5237.1—2004《铝合金建筑型材第1部分：

基材》

GB5237.2—2004《铝合金建筑型材第2部分：

阳极氧化、着色型材》

GB5237.3—2004《铝合金建筑型材第3部分：

电泳涂漆型材》

GB5237.4—2004《铝合金建筑型材第4部分：

粉末喷涂型材》

GB5237.5—2004《铝合金建筑型材第5部分：

氟碳漆喷涂型材》

GB5237.6—2004《铝合金建筑型材第6部分：

隔热型材》

GB/T9963---1998《钢化玻璃》

GB17841---1999《幕墙用钢化玻璃与半钢化玻璃》

GB/T18091---2000《玻璃幕墙光学性能》

GB/T3880---1997《铝及铝合金轧制板材》

JC830.1~830.2—2005《干挂饰面石材及其不锈钢挂件》

GB/T17670—1999《天然石材统一编号》

GB6566—2001《建筑材料放射性核素限量》

GB50009—2001（2006年版）《建筑结构荷载规范》

GB50011—2001《建筑抗震设计规范》

JG/T133—2000《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》

GB/T18250—2000《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》

GB/T18575—2001《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》

GB3098.11—1995《紧固件机械性能自钻自攻螺钉》

GB3098.1—2000《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》

GB3098.2—2000《紧固件机械性能螺母粗牙螺纹》

GB3098.4—2000《紧固件机械性能螺母细牙螺纹》

GB3098.5—2000《紧固件机械性能自攻螺钉》

GB3098.6—2000《紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》

GB3098.15—2000《紧固件机械性能不锈钢螺母》

GB/T16823.1—1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》

GG/T4171—2000《高耐候结构钢》

GB/T4171—2000《焊接结构用耐候钢》》

GB50068—2001《建筑结构可靠度设计统一标准》

JGJ/T97—95《工程抗震术语标准》

GB/T17742—1999《中国地震烈度表》

GB/T17740《地震震级的规定》

GB18306—2001《中国地震动参数区划图》

GB15763.1—2001《建筑用安全玻璃防火玻璃》

GB/T13890—92《天然饰面石材术语》

GB14683—2003《硅酮建筑密封胶》

JC/T882—2001《幕墙玻璃接缝用密封胶》

JC/T883—2001《石材幕墙接缝用密封胶》

JC/T486—2001《中空玻璃用弹性密封胶》

GB/T529—1999《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤型、直角型、新月型试样）》

GB/T531—1999《橡胶袖珍硬度计压入硬度试验方法》

DBJ/CT014—2001《全玻璃幕墙工程技术规程》

JGJ133—2001《金属及石材幕墙技术规范》

YS/T431—2000《铝及铝合金彩色涂层板、带材》

GB/T18600—2001《天然板石》

GB/T18601—2001《天然花岗石建筑板材》

GB/T9966.1—2001《天然饰面板材实验方法第1部分干燥、水饱和、冻融循环后压缩强度实验方法》

GB/T9966.2—2001《天然饰面板材实验方法第2部分干燥、水饱和弯曲强度试验方法》

GB/T9966.3—2001《天然饰面板材实验方法第3部分体积密度、真密度、真气孔率、吸水率试验方法》

GB/T9966.4—2001《天然饰面板材实验方法第4部分耐磨性试验方法》

GB/T9966.5—2001《天然饰面板材实验方法第5部分肖氏硬度试验方法》

GB/T9966.6—2001《天然饰面板材实验方法第6部分耐酸性试验方法》

GB/T9966.7—2001《天然饰面板材实验方法第7部分检测板材、板材挂件组合单元挂装系统结构强度试验方法》

GB/T9966.8—2001《天然饰面板材实验方法第8部分用均匀静压差检测石材挂装系统强度试验方法》

JC/T79—2001《天然大理石建筑板材》

JC/T204—2001《天然花岗石荒料》JC/T202—2001《天然大理石荒料》B/T228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》

GB/T7106—2002《建筑外窗抗风压性能分级及检测方法》

GB/T7107—2002《建筑外窗气密性能分级及检测方法》

GB/T7108—2002《建筑外窗水密性能分级及检测方法》

GB/T8485—2002《建筑外窗空气声隔声性能分级及检测方法》

GB/T11976—2002《建筑外窗采光性能分级检测方法》

GB50017—2003《钢结构设计规范》

GB50205—2001《钢结构工程施工质量验收规范》

JC/T887—2001《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》

GB/T11944—2002《中空玻璃》

YS/T437—2000《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》

JGJ81—2002《建筑钢结构焊接技术规程》

DBJ15—30—2002《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》

JGJ139—2001《玻璃幕墙工程质量验收标准》

GB50210—2001《建筑装饰装修工程质量验收规范》

GB/T13477.1—2002《建筑密封材料试验方法第1部分实验基材的规定》

GB/T13477.2—2002《建筑密封材料试验方法第2部分密度的测定》

GB/T13477.3—2002《建筑密封材料试验方法第3部分使用标准器具测定密封材料挤出性的方法》

GB/T13477.4—2002《建筑密封材料试验方法第4部分原包装单组份密封材料挤出性的测定》

GB/T13477.5—2002《建筑密封材料试验方法第5部分表干时间的测定》

GB/T13477.6—2002《建筑密封材料试验方法第6部分流动性的测定》

GB/T13477.7—2002《建筑密封材料试验方法第7部分低温柔性的测定》

GB/T13477.8—2002《建筑密封材料试验方法第8部分拉伸粘接性的测定》

GB/T13477.9—2002《建筑密封材料试验方法第9部分浸水后拉伸粘接性的测定》

GB/T13477.10—2002《建筑密封材料试验方法第10部分定伸粘接性的测定》

GB/T13477.11—2002《建筑密封材料试验方法第11部分浸水后定伸粘接性的测定》

GB/T13477.12—2002《建筑密封材料试验方法第12部分同一温度下拉伸一压缩循环后粘接性的测定》

GB/T13477.13—20102《建筑密封材料试验方法第13部分冷拉—热压后粘接性的测定》

GB/T13477.14—2002《建筑密封材料试验方法第14部分浸水及拉伸一压缩循环后粘接性的测定》

GB/T13477.15—2002《建筑密封材料试验方法第15部分经过热、透过玻璃的人工光源和水曝露后粘接性的测定》

GB/T13477.16—2002《建筑密封材料试验方法第16部分压缩特性的测定》

GB/T13477.17—2002《建筑密封材料试验方法第17部分弹性恢复力的测定》

GB/T13477.18—2002《建筑密封材料试验方法第18部分剥离粘接性的测定》

GB/T13477.19—2002《建筑密封材料试验方法第19部分质量和体积变化的测定》

GB/T13477.20—2002《建筑密封材料试验方法第20部分污染性的测定》

GB/T18915.1—2002《镀膜玻璃第一部分阳光控制镀膜玻璃》

GB/T18915.2—2002《镀膜玻璃第二部分低辐射镀膜玻璃》

GB/T3103.1—2002《紧固件共差螺栓、螺钉、螺柱和螺母》

GB/T8479—2003《铝合金窗》

GB19155—2003《高处作业吊蓝》

JGJ102—2003《玻璃幕墙工程技术规范》

JC/T914—2003《中空玻璃用丁基热熔密封胶》

JC/T482—2003《聚氨酯建筑密封胶》

GB/T3098.19—2004《紧固件机械性能抽芯铆钉》

GB/T3099—2004《紧固件术语盲铆钉》

GB/T12615.1—2004《封闭型平圆头抽芯铆钉11级》

GB/T12615.2—2004《封闭型平圆头抽芯铆钉30级》

GB/T126015.3—2004《封闭型平圆头抽芯铆钉06级》

GB/T12615.4—2004《封闭型平圆头抽芯铆钉51级》

GB/T12616.1—2004《封闭型沉头抽芯铆钉11级》

JG160—2004《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》

GB50223—2004《建筑工程抗震设防分类标准》

YS/T459—2003《有色电泳涂漆泳铝合金建筑型材》

GB50189—2005《公共建筑节能设计标准》

GB50352—2005《民用建筑设计通则》

JG/T174—2005《建筑用硬质塑料隔热条》

JG/T175—2005《建筑用隔热铝合金型材穿条式》

GB/T19686—2005《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品》

GB/T19766——2005《天然大理石建筑板材》

JGJ132—2001《采暖居住建筑节能检验标准》

JC/T973—2005《建筑装饰用天然石材防护剂》

GB15763.2—2005《建筑用安全玻璃第2部份钢化玻璃》

GB/T8041.1—2005《铝及铝合金阳极氧化　氧化膜厚度的测量方法》第1部分：

测量原则

GB/T8041.2—2005《铝及铝合金阳极氧化　氧化膜厚度的测量方法》第2部分：

质量损失法

GB/T8041.3—2005《铝及铝合金阳极氧化　氧化膜厚度的测量方法》第3部分：

分光束显微镜法

GB/16776—2005《建筑用硅酮结构密封胶》

GB/T3190—1996《变形铝及铝合金加工产品的化学成分》

GB/T15226—1994《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》

GB/T15227—1994《建筑幕墙风压变形性能检测方法》

GB/T15228—1994《建筑幕墙雨水渗透性能检测方法》

GB500057—1994《建筑物防雷设计规范》

GBJ16—87—2001《建筑设计防火规范》

GB501899—2005《公共建筑节能标准》

3．幕墙各项物理性能指标

2.1设计原则

本工程按照《玻璃幕墙工程技术规范》及《建筑结构荷载规范》计算，玻璃玻璃幕墙的风荷载标准值为WK=-1.3488KN/m2，最大负风荷载标准设计值为WK=-1.8883KN/m2，铝型材龙骨相对挠度≤1/180，钢龙骨相对挠度≤1/250；铝型材龙骨绝对挠度f≤20mm，钢龙骨绝对挠度f≤15mm。

按其计算值将幕墙风压变形性能确定在Ⅳ级，对所有幕墙中的受力构件进行了详细分析计算、以保证本工程幕墙在各种条件下不受损坏，保证安全。

因此，对结构设计我们可按Ⅲ级设计。

2.2强度安全设计指标

设计刚度为幕墙1/180-1/200，50年一遇。

设计强度满足50年一遇的结构寿命。

安全性：

防火达国家级Ⅰ级，防火指数1.5小时。

抗地震能力为7裂度，按50年一遇大震设计。

2.3幕墙五项性能参数设计：

3.3.1风压变形性能

✧风压变形性能系指建筑幕墙在与其相垂直的风压作用下，保持正常性能不发生任何损坏的能力。

✧建筑幕墙性能分级值

计量单位

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Kpa

≥5

＜5≥4

＜4≥3

＜3≥2

≥1

经计算其风压值属Ⅲ级。

3.2.2雨水渗漏性（水密性）

✧雨水渗透性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的能力。

✧受热带风暴和台风袭击的地区，固定部分取值不宜小于1000pa，开启部分水密性等级宜与固定部分相同。

✧雨水渗漏性能分级值

计量单位

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

pa

可开部分

≥500

＜500，≥350

＜350，≥250

＜250，≥150

＜150，≥100

固定部分

≥2500

＜2500，≥1600

＜1600，≥1000

＜1000，≥700

＜700，≥500

✧本工程玻璃幕墙开启部分采用双道三元乙丙胶条密封抗雨水渗透

压力大于350pa，不可开启部分采用硅酮耐候密封胶密封抗雨水渗透压力大于1600pa，雨水渗漏性能属Ⅱ级。

3.2.3空气渗透性（气密性）

✧空气渗透性能系指在风压作用下，其开启部分为关闭状态的幕墙透过空气的性能。

✧空气渗透性能分级值

计量单位

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

m3/m.h

（10pa）

可开部分

0.5

＞0.5，≤1.5

＞1.5，≤2.5

＞2.5，≤4.0

＞4.0，≤6.0

固定部分

≤0.01

＞0.01，≤0.05

＞0.05，≤1.0

＞0.10，≤0.20

＞0.2，≤0.50

✧有空调和采暖要求时，玻璃幕墙的空气渗透性能在10pa的内外压差下，其固定部分的空气渗透量不应大于0.05m3/m·h，开启部分的空气渗透量不应大于1.5m3/m·h。

本工程璃幕墙采用双道三元乙丙胶条密封设计，气密性能属Ⅱ级。

3.2.4保温性能

✧保温性能系指在幕墙两侧存在空气温度差条件下，幕墙阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力。

✧保温性能分级表

计量单位

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

W/M2·K

≤0.70

＞0.70，≤1.25

＞1.25，≤2.0

＞2.0，≤3.3

✧本工程设计选用全隐框玻璃幕墙，由于铝型材没有外露所以不存在热传导。

本工程处于海边空气流通快室外热量传导较小，夏天室外热量主要通过辐射传导到室内，所以本工程需要采用中空钢化6+12A+6中空镀膜玻璃，此玻璃的U值约为2.5.0w/m2.K，故玻璃幕墙的保温性能能够达到Ⅳ级。

3.2.5隔声性能

✧隔声性能是指通过空气传到幕墙外表面的噪音经过幕墙的反射、吸收和其它能量转换后的减少量，称为幕墙的有效隔声量。

✧幕墙的隔声性能分级以声音平均透过损失表示，其分级值如下表：

计量单位

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

DB

≥40

≥35，＜40

≥30，＜35

≥25，＜30

✧本工程外墙所用材料都能达到很好的隔音效果，幕墙玻璃采用中空（6+12A+6）mm节能镀膜玻璃，可使噪音衰减32dB以上，本建筑周围环境比较幽静，白天的室外噪音为55dB左右，经过幕墙的有效隔绝，满足室内噪音小于23dB,不会影响室内人员的休息。

其指标属Ⅲ级。

✧幕墙设计在结构搭接处采用柔性连接，有效防止机械磨擦噪音。

3.2.6幕墙平面内变形

✧幕墙平面内变形性能表征幕墙全部构造在建筑物层间变位强制幕墙变形后应予以保持的性能。

✧幕墙平面内变形性能分级

分级指标

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

层间相对位移γ

γ≥1/100

γ≥1/150，

γ＜1/100

γ≥1/200，

γ＜1/150

γ≥1/300，

γ＜1/200

γ≥1/400，

γ＜1/300

✧在地震和大风作用下，建筑物各层之间产生相对位移时，幕墙构件就会产生水平方向的强制位移。

由于在验算材料强度时，已按标准取用风载和地震力的组合效应，幕墙平面变形性能的选用与烈度无关，而只与结构类型有关。

本工程玻璃幕墙设计为普通框架式安装，玻璃板块可以小量位移，在地震或大风作用下，产生强制位移时，板块之间相互独立，各板块均可自由变形，不会造成板块之间的挤压破坏。

本工程幕墙变形设计指标为L/150，属Ⅱ级。

3.2.7耐冲击性能

✧耐冲击性能表示幕墙对冰雹、大风时飞来物、飞鸟等撞击的能力。

✧耐冲击性能用撞击力的运动值分级

计量单位

分级

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

F（N·M/S）

F≥280

280＞F≥210

210＞F≥140

140＞F≥70

✧本工程外墙玻璃采用双钢化中空玻璃，钢化玻璃不易破碎，破碎后不易形成有尖角的碎片，玻璃破碎后不散落，所以具有相当好的安全性。

本工程幕墙耐撞击性能属Ⅱ级。

3.2.8耐腐蚀设计

在材料选择上，铝合金型材均进行表面AA15阳极氧化处理。

隐蔽部位钢材均进行热浸锌防腐处理,外露钢结构进行表面静电喷涂处理。

所有钢制零部件均进行了与其功能和位置相适应的防护处理，也具有足够的耐候性能。

不同金属材料之间加设绝缘垫片，以防止电化腐蚀。

3.2.9幕墙安全设计

✧防火设计：

幕墙与主体间设置100mm厚防火棉,包1.5厚镀锌钢板组成的防火塞，防止因烟囱效应引起的层间窜火。

✧抗震设计：

所有纵向、横向以及体整体框架均均按照抗地震烈度7级设计。

对抗级地震引起加速度0.1g的惯性力和冲击，和抗水平速度0.15g的惯性力及101-301的冲击能量均不造成结构胶脱落，玻璃不损坏。

所有插接结构处均由EPDM胶进行柔性减震。

对铝合金纵、横型材对合处留0.5-0.8mm间隙充填胶片或打胶。

对高层横构件对接时，对水平位移大于40mm。

✧所有中空玻璃防自爆设计

要求所有钢化玻璃限制分析出硫化镍。

所有中空玻璃四边倒角，不准有裂纹。

对所有玻璃出厂前要进行Ⅰ-Ⅱ级冲击试验，软冲击按1000焦耳、硬冲击2000焦耳能量安全通过。

3.2.10．防雷、防静电设计

✧本工程按防雷标准GB-50057按规定为二类防雷。

接地电阻为4-5Ω，防静电接地阻为2.5Ω，总设计并网接地地阻为2Ω。

✧由于建筑高度较低，建筑物按防雷只需在顶部女儿墙金属挑檐和四层处布置防雷，要求幕墙预埋件每个8米与主体避雷钢筋搭接焊，布置40×4钢带进行周围连通接地的均压环。

女儿墙上部设计有效的装置接闪器进行防雷接地，接地导通电阻小于2Ω，保证任何雷雨天气防雷十分有效。

4．幕墙主要材料选择

4.1设计、使用、选择本工程材料原则：

①全部幕墙使用的材料均为符合国家及行业标准要求没有任何缺陷的。

②严格按甲方招标书规定、建筑设计师要求，以及被批准的设计图中规定的要求和材料牌号去采购。

③所用幕墙材料必须有材料供应单位的材质保证书，合格证书以及必须的试验报告（应盖有厂家红（兰）印章）。

4.2中空玻璃

1生产厂家：

选用国产优质威海蓝星玻璃

2玻璃种类

·玻璃幕墙6mm+12A+6mm中空钢化镀膜玻璃；

·门用12mm钢化透明玻璃；

·中间空气隔层12mm，双点分子筛吸潮剂，双道密封

·玻璃中空导热系数K=2.7-2.94W/m2·K。

·隔音性能：

在10—15M声源发生地，计算满足以下声音减低系数（SRI）要求如下表：

八音段中心步率（Hz）

125

250

500

1K

2K

中空玻璃隔音量（DB）

30

32

35

32

44

4.3．铝合结构材料

1生产厂家：

推荐国产铝合金型材

2采用材料为6063-T5、6063-T6型材，（中国牌号：

LD31RCS）壁厚设计满足规范要求，表面处理满足国标GB5237-2000高精型材标准一切规定。

3室内表面处理我们设计为：

AA15阳极氧化。

4室外表面处理我们设计为：

静电喷涂。

5对铝合金表面测试：

抗化学性：

10%盐酸或碱性建筑用砂浆试验15分钟，涂层无起皮、失粘或外观发生变化现象。

耐湿性：

对相对湿度100%情况下，经历3000小时作用，表面只许呈现少量8″尺寸大小的起皮（湿度0-40°%）

盐水喷洒试验：

在温度38℃，5%的盐水喷洒在试件上，经3000小时后起皮现象至少为8，水平刻线评分为7。

型材主要机械性能：

（6063T5）抗拉强度：

σn：

150Mpa

屈服强度：

σoz：

1080Mpa

延伸率：

δ7%

氧化膜AA15

其化学成份为：

★Si硅：

0.3-0.6%

★Mg镁：

0.45-0.9%

★Fe铁0.35%

★Cu铜0.1%

★Mn锰0.1%

★Cr铬0.1%

★Zn锌0.1%

★Ti钛0.1%

★其机械性能为：

★抗拉强度σb：

150Mpa

★屈服强度σ0.2：

110Mpa

★延伸率δ：

8％

4.4铝板

本项目顶部广告牌采用3mm厚单层铝板,基材材质为3003-H24（表面经喷漆固化处理后，状态为H44）；单层铝板的化学成分符合GB/T3190。

铝板可视表面氟碳喷涂，三涂处理，涂膜平均厚度≥40μm，氟碳涂漆材料为KYNAR500，其聚偏二氟乙烯含量≥70%（树脂重量比）。

颜色待建筑师和业主确定样品之后再定。

4.5花岗岩石材

采用黄金钻花岗岩，25mm厚，大小根据计算自定。

骨架镀锌，配件为不锈钢，须满足规范要求。

花岗岩板材的弯曲强度应经法定检测机构检测确定，其弯曲强度不应小于8.0Mpa,单块石材板面面积不宜大于1.5㎡。

幕墙石材的技术要求和性能试验方法应符合国家现行标准的规定：

4.6硅酮结构密封胶、硅酮密封胶

1建筑胶推荐采用佛山元通硅酮胶；

2具有以下特点：

1．全天候耐抗老化功能。

2．抗紫外线分解能力强。

3．耐水和湿气作用。

4．可在-60℃到+150℃之间正常工作性能没有变化。

5．中性、无毒性。

5．很低的收缩率。

6．在温度5℃-40℃正常挤出性很好。

寿命储存一年。

7．

5.7幕墙五金件

①本工程使用的固定件和单元件交点连接片和结构连接螺栓M6系列排水防冷凝水导件板连接螺钉，一律使用1Cr18Ni9Ti。

对螺栓连接使用弹簧垫圈也是同样材质。

②所有大小紧固标准件一律使用高强度不锈钢1Cr18Ni9Ti（Su-316）并满足以下标准：

GB1220、GB3280、GB4237不锈钢棒、冷板、热板标准，并出示保质单和合格证。

5.8开启扇五金件

开启扇五金采用国产“诺托”五金件。

氟碳喷涂执手，锌合金两点锁，铝合金连杆、不锈钢伸缩臂配置，产品符合《建筑门窗内平开下悬五金系统》JG/T168-2004。

5.9结构钢材

济钢、青钢、鞍钢、唐钢等大型钢厂材料，钢构件及型材外露部分采用常温氟碳处理喷涂表面，其余采用热浸镀锌处理。

本工程设计使用国家生产的优质钢型材，材质235B，外表面镀锌AKLUO处理，钢材的特点：

（1）足够的强度和满足1/360刚度。

（2）防火阻燃性好，防火性能达2小时。

（3）可以做防雷防静电按地导线借用件。

上述钢材一律进行热镀锌处理，