内容简介
《JGJ 133-2001金属与石材幕墙工程技术规范》主要内容包括:本规范主要技术内容是:1.总则;2.术语、符号;4.材料;5.结构设计;6.加工制作;7.安装施工;8.工程验收;9.保养与维修。
内页插图
目录
1 总则
2 术语、符号
2.1 术语
2.2 符号
3 材料
3.1 一般规定
3.2 石材
3.3 金属材料
3.4 建筑密封材料
3.5 硅酮结构密封胶
4 性能与构造
4.1 一般规定
4.2 幕墙性能
4.3 幕墙构造
4.4 幕墙防火与防雷设计
5 结构设计
5.1 一般规定
5.2 荷载和作用
5.3 幕墙材料力学性能
5.4 金属板设计
5.5 石板设计
5.6 横梁设计
5.7 立柱设计
5.8 幕墙与主体结构连接
6 加工制作
6.1 一般规定
6.2 幕墙构件加工制作
6.3 石板加工制作
6.4 金属板加工制作
6.5 幕墙构件检验
7 安装施工
7.1 一般规定
7.2 安装施工准备
7.3 幕墙安装施工
7.4 幕墙保护和清洗
7.5 幕墙安装施工安全
8 工程验收
9 保养与维修
附录A 钢结构连接强度设计值
附录B 板弯矩系数
附录C 预埋件设计
本规范用词说明
条文说明
精彩书摘
在风力作用下,幕墙与主体结构之间的连接件发生拔出、拉断等严重破坏比较少见,主要问题是保证其足够的活动余地,使幕墙构件避免受主体结构过大位移的影响。
在地震作用下,幕墙构件和连接件会受到猛烈的动力作用,其破坏很容易发生。防止震害的主要途径是加强构造措施。
在常遇地震作用下(比设防烈度低1.5度,大约50年一遇),幕墙不能破坏,应保持完好,在中震作用下(相当于设防烈度,大约200年的一遇),幕墙不应有严重破损,一般只允许部分面板破碎,经修理后仍然可以使用。在罕遇地震作用下(相当于比设防烈度高1.5度,大约1500-2000年一遇),必然会严重破坏,面板破碎,但骨架不应脱落、倒塌。幕墙的抗震构造措施,应保证上述设计目标能实现。
幕墙构件及横梁、立柱之间的支承条件,视具体的连接构造决定。铝板通常为四边支承受弯构件(支承边可为简支或连续),石板的支承条件则取决于其连接构造。
幕墙构件(面板、铝框)与横梁、立柱之间的支承条件,可按线支承或点支承等不同支承的组合,可得到幕墙构件的不同支承方式。
横梁和立柱,可根据其实际连接情况,按简支连续或铰接多跨支承条件考虑。构件的实际尺寸与设计尺寸相比,会有一定的偏差,对截面承载力计算会有一定的影响。但是材料出厂的尺寸公差都在一定的允许范围内;施工安装的偏差也要满足规范的要求,所以这种影响是不大的。另一方面,在设计时也无法预计可能产生的偏差。因此,可以采用设计尺寸进行设计。5.1.5目前,结构设计的标准是小震下保持弹性,不产生损害。在这种情况下,幕墙也应处于弹性状态。因此,本规范中有关的内力计算均采用弹性计算方法进行。
前言/序言
根据建设部建标[1997]71号文件的要求,规范编制组在广泛调查研究、认真总结实践经验,并广泛征求意见的基础上,制订了本规范。本规范主要技术内容是:1.总则;2.术语、符号;3.材料;4.性能与构造;5.结构设计;6.加工制作;7.安装施工;8.工程验收;9.保养与维修。
本规范由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理,授权由主编单位负责具体解释。
《建筑幕墙设计与施工指南》 第一章 绪论 本指南旨在为建筑幕墙的设计、施工、验收及维护提供全面、系统的技术指导。建筑幕墙作为现代建筑的重要组成部分,不仅赋予建筑独特的外观,更承担着围护、隔热、保温、采光、通风等多项功能。随着建筑技术的不断发展和人们对居住环境要求的日益提高,建筑幕墙的性能和应用领域也随之拓展。 本指南聚焦于各类建筑幕墙的通用技术要求、设计原则、材料选择、施工工艺、质量控制及安全管理等方面,力求将最新的技术成果、行业经验和规范要求有机结合,为广大建筑专业技术人员提供一套实用、可靠的参考工具。内容涵盖了从幕墙的初步设计构思到最终竣工验收的整个生命周期,旨在提升建筑幕墙的整体工程质量和使用性能。 第二章 建筑幕墙基本概念与分类 2.1 定义与功能: 建筑幕墙是指建筑物主体结构之外的、具有装饰和围护功能的非承重外墙。它独立于主体结构,通过连接件与主体结构连接,能够承受风荷载、地震作用、自身重力等外力。其主要功能包括: 围护功能:抵抗风雨、灰尘等外部环境侵袭,保证室内环境的舒适性。 装饰功能:赋予建筑独特的美学外观,提升建筑的艺术价值和市场竞争力。 保温隔热功能:有效减少室内外热量交换,降低建筑能耗,提高能源利用效率。 隔声功能:阻隔外界噪音,创造宁静的室内环境。 采光与通风功能:根据设计需求,合理引入自然光,实现室内通风换气。 安全功能:在满足结构安全的前提下,提供防坠落、防火等安全保障。 2.2 幕墙类型划分: 建筑幕墙的分类方式多样,可根据结构形式、面板材料、连接方式等进行划分。 2.2.1 按结构形式划分: 单元式幕墙:将幕墙分割成若干个独立的单元,在工厂内预制完成,运抵现场后直接吊装、拼接、连接。这种形式施工速度快,质量易于控制,适用于高层和超高层建筑。 构件式幕墙:由竖杆、横杆、面板、连接件等构件在施工现场逐一拼装而成。结构灵活,可适应复杂造型,但施工周期相对较长,质量控制难度较大。 点式幕墙:采用点式连接件将面板固定在主体结构上,面板之间通过玻璃爪、不锈钢连接件等传递荷载。外观通透,具有强烈的现代感,适用于各种建筑类型。 悬索幕墙:利用钢索或钢杆作为主要受力体系,面板通过索网或杆件连接,形成轻巧、灵动的视觉效果。 呼吸式幕墙(双层幕墙):由内、外两层幕墙构成,中间形成空气层。通过控制空气层的通风,实现保温、隔热、隔声、节能等多种功能。 2.2.2 按面板材料划分: 玻璃幕墙:以各种玻璃作为主要面板材料,如普通玻璃、钢化玻璃、夹胶玻璃、中空玻璃、镀膜玻璃等。 金属幕墙:以金属板材(如铝板、不锈钢板、铜板等)作为主要面板材料,常与其他材料组合使用。 石材幕墙:以天然石材(如花岗岩、大理石等)或人造石材作为主要面板材料,质感厚重,装饰效果佳。 复合材料幕墙:以各种复合材料(如铝塑板、纤维增强水泥板等)作为面板材料,具有轻质、高强、易加工等优点。 功能性材料幕墙:采用太阳能光伏组件、LED显示屏等功能性材料作为面板,实现发电、信息展示等特殊功能。 2.2.3 按连接方式划分: 框架式幕墙:面板安装在由竖杆和横杆构成的框架结构内。 点式连接幕墙:面板通过点式连接件直接固定在主体结构或框架上。 干挂幕墙:面板通过预制的挂件固定在主体结构上,形成一定的空气层。 第三章 建筑幕墙设计原则与技术要求 3.1 总体设计原则: 安全性:幕墙及其连接体系应能承受各种正常使用荷载和潜在的偶然荷载,保证结构的稳定性和整体性。 适用性:设计应满足建筑功能需求,与建筑主体结构、周边环境相协调,并适应当地气候条件。 耐久性:选择耐腐蚀、耐老化、耐候性强的材料,并采取有效的防护措施,保证幕墙在设计使用年限内性能稳定。 经济性:在满足各项技术要求的前提下,优化设计方案,选择性价比高的材料和施工工艺,实现经济效益最大化。 美观性:根据建筑的整体风格和立面要求,设计出富有艺术感和时代感的幕墙形式。 节能环保:积极采用节能环保材料和设计技术,减少建筑能耗,降低对环境的影响。 3.2 结构设计要求: 3.2.1 荷载计算: 幕墙设计应考虑以下主要荷载: 恒荷载:幕墙构件自身的重量,包括面板、框架、连接件、密封材料等的自重。 活荷载: 风荷载:根据建筑物的高度、地理位置、周边环境等因素,计算不同风压作用下的幕墙受力。 雪荷载:在寒冷地区,需考虑积雪对幕墙的附加荷载。 地震作用:根据场地地震设防烈度,计算地震对幕墙及其连接体系的动力作用。 温度变化作用:考虑材料的热胀冷缩引起的应力。 操作和维护荷载:如清洁、维修时可能产生的临时荷载。 其他荷载:如安装时的临时荷载、防水层荷载等。 3.2.2 连接设计: 主体结构连接:幕墙与主体结构的连接应牢固可靠,能传递全部荷载,并考虑主体结构变形的影响。连接方式应便于安装、调整和维修。 构件连接:竖杆与横杆、面板与框架、连接件与构件之间的连接,应具有足够的承载能力、刚度和耐久性。 允许变形:设计应考虑风振、温度变化、主体结构变形等因素引起的幕墙局部和整体的变形,并保证幕墙不会因此发生损坏或影响使用功能。 3.3 材料选择与性能要求: 3.3.1 面板材料: 玻璃:根据采光、隔热、保温、隔声、安全等要求,选择适宜的玻璃种类,如钢化玻璃(提高强度)、夹胶玻璃(提高安全性)、中空玻璃(提高隔热隔声性能)、Low-E玻璃(降低辐射传热)等。玻璃的尺寸、厚度、边缘处理等均需符合设计要求。 金属板材:如铝板、不锈钢板等,应具有良好的耐腐蚀性、强度和加工性。表面处理(如氟碳涂层、阳极氧化)应能提供持久的保护和美观效果。 石材:天然石材应选择质地均匀、强度高、吸水率低的品种。人造石材应符合相关性能标准。石材的厚度、固定方式应确保安全。 其他复合材料:如铝塑复合板,应具备足够的抗弯强度、耐候性和防火等级。 3.3.2 框架材料: 铝合金型材:常用作玻璃幕墙和金属幕墙的框架材料,应具有足够的强度、刚度和优良的耐腐蚀性。型材的截面设计应满足结构计算要求。 钢材:在大型或重型幕墙结构中可能使用,需进行防锈处理。 不锈钢:用于特殊部位或要求高耐腐蚀性的场合。 3.3.3 密封与防水材料: 密封胶:用于玻璃与框架、面板之间以及接缝处的密封,应具有良好的粘结性、弹性、耐候性和耐久性。如硅酮耐候密封胶、聚氨酯密封胶等。 防水条/垫片:用于接缝处的初步密封和排水,如三元乙丙橡胶(EPDM)密封条。 排水与通风系统:设计合理的排水孔和通风槽,以排除渗入的水分和调节温度。 3.3.4 连接件与紧固件: 连接件:如铝角码、不锈钢连接件、销钉、螺栓等,应选用高强度、耐腐蚀的材料,并经过适当的表面处理。 幕墙连接件:如点式玻璃幕墙的点式连接件(爪件),其设计和材质应能安全传递荷载并适应面板的位移。 3.4 节能与热工设计: 保温隔热:幕墙的传热系数(K值)应满足建筑节能标准的要求。可采用低辐射(Low-E)玻璃、中空玻璃、暖边间隔条、夹层保温材料等措施。 气密性:幕墙应具有良好的气密性,减少空气渗透,降低能源损失。 遮阳:根据日照情况,设计适当的固定式或活动式遮阳装置,以减少太阳辐射热。 自然通风:在满足节能要求的前提下,可设计可开启扇,实现自然通风。 3.5 防火设计: 幕墙材料和构件应符合国家现行的防火等级要求。 幕墙与楼板、墙体、竖井等处的防火分隔应可靠,并采取防火封堵措施。 对于特定建筑类型(如高层建筑、医院、学校等),应有更严格的防火设计要求。 3.6 声学设计: 根据建筑对隔声的要求,选择合适的玻璃类型(如夹胶玻璃、不同厚度玻璃组成的中空玻璃)、密封材料和安装方式,以降低外界噪音的传入。 第四章 建筑幕墙施工技术 4.1 施工准备: 图纸会审:详细审查设计图纸、施工图纸,确保设计意图清晰,并与主体结构图纸进行校对。 技术交底:向施工人员进行详细的技术交底,明确施工工艺、质量标准、安全注意事项。 材料检验:对进场的各类材料进行质量检验,确保符合设计要求和国家标准。 工具与设备:准备齐全、合格的施工工具和起重、安装设备。 场地准备:清理施工现场,搭设脚手架或安装吊篮,设置安全防护设施。 主体结构检查:检查主体结构的预埋件、支撑点等是否符合设计要求。 4.2 安装工艺: 4.2.1 主体结构预埋件安装: 按照设计图纸准确测量和定位,采用化学锚栓或机械锚栓等方式固定。 预埋件的标高、位置、数量均需严格控制。 4.2.2 框架安装: 构件式幕墙: 竖杆的安装:从下往上,逐层进行,利用激光或水准仪保证竖杆的垂直度。 横杆的安装:按照设计间距,将横杆固定在竖杆上,保证横杆的水平度。 采用焊接、螺栓连接或榫槽连接等方式,确保连接牢固。 单元式幕墙: 单元的运输、堆放和吊装应按照厂家要求进行,防止变形和损坏。 单元吊装就位后,通过预先设置的连接件与主体结构连接。 4.2.3 面板安装: 玻璃幕墙: 将玻璃清洁干净后,放置在框架槽内或点式连接件上。 使用密封胶或压块固定。 对于点式玻璃幕墙,需精确控制玻璃的位置,并正确安装点式连接件。 金属幕墙: 将金属板材安装到框架上,通常采用暗扣、明扣或螺栓固定。 注意板材之间的接缝处理,保证整体平整美观。 石材幕墙: 采用干挂方式,将石材背面安装挂件,通过挂件与主体结构或幕墙龙骨连接。 注意石材的背面处理,保证挂件的牢固。 4.2.4 密封与防水处理: 在安装面板和框架接缝处,均匀涂抹密封胶,保证密封的连续性和密实性。 对于接缝处,应根据设计要求安装防水条或垫片。 确保排水孔畅通,以利于排除渗入的水分。 4.2.5 单元式幕墙的连接与密封: 单元之间的连接应牢固可靠,保证整体结构的稳定。 单元之间的接缝必须进行有效的密封处理,防止雨水渗漏。 4.3 施工质量控制: 测量控制:对幕墙的平面位置、垂直度、水平度进行严格控制。 材料控制:对所有进场材料进行严格的质量检验。 工艺控制:严格按照施工工艺规程进行操作,关键工序应进行预检。 节点控制:重点检查幕墙与主体结构的连接节点、面板安装节点、密封节点等。 成品保护:在施工过程中,应采取有效措施保护已安装的幕墙构件和面板,防止污染和损坏。 4.4 安全生产: 高处作业:严格执行高处作业安全规程,设置安全防护栏杆、安全网。 起重吊装:进行起重吊装作业时,必须由专业人员操作,严格遵守操作规程。 用电安全:施工现场的用电设备和线路应符合安全要求。 材料堆放:构件和材料的堆放应稳固,防止倒塌。 应急预案:制定完善的应急预案,应对可能发生的突发事故。 第五章 建筑幕墙的检查与验收 5.1 检查内容: 外观质量:检查幕墙的平整度、直线度、颜色均匀性、有无划痕、污迹、缺损等。 尺寸偏差:检查幕墙的整体及局部尺寸是否符合设计要求。 连接牢固性:检查幕墙构件与主体结构的连接是否牢固,面板是否安装到位。 密封与防水:检查密封胶的施工质量,是否存在脱落、开裂、缝隙等现象。 功能性测试:如对水密性、气密性进行抽样检测。 材料检验报告:查验幕墙所用主要材料的出厂合格证和检验报告。 施工记录:审查施工过程中的测量记录、隐蔽工程验收记录等。 安全性能:检查幕墙的抗风压性能、抗震性能等是否满足设计要求。 5.2 验收程序: 分部分项验收:在施工过程中,对每一道工序、每一施工单元进行阶段性验收。 单位工程验收:幕墙工程全部完成后,进行整体验收。 质量评定:根据国家相关标准和验收规范,对幕墙工程质量进行评定。 竣工验收:由建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等共同参与的最终验收。 5.3 验收标准: 执行国家及行业现行的《建筑工程施工质量验收统一标准》、《建筑幕墙工程技术规范》等相关标准。 应达到设计文件要求的各项技术指标。 第六章 建筑幕墙的维护与管理 6.1 日常检查: 定期对幕墙进行外观检查,及时发现损坏、松动、变形、污垢等问题。 重点检查连接件、密封胶、玻璃边缘等易损部位。 6.2 定期维护: 清洁:根据建筑所处环境和幕墙材料的特性,定期对幕墙进行清洗,以保持其美观和性能。 密封胶修补:对于发现的老化、开裂、脱落的密封胶,应及时进行修补或更换。 紧固件检查:检查幕墙连接螺栓、螺钉等是否松动,必要时进行紧固。 排水系统清理:定期清理幕墙排水孔和排水槽,保证排水畅通。 检查与测试:对于重要的幕墙连接部位,可进行定期抽样检查和功能性测试。 6.3 维修与更换: 对于发现的结构性损坏、面板破损等问题,应及时进行维修或更换。 维修和更换应由专业人员进行,并遵循原设计要求。 6.4 档案管理: 建立完善的幕墙档案,包括设计图纸、材料证明、施工记录、验收报告、维修记录等。 为后续的维护和管理提供依据。 第七章 建筑幕墙的常见问题与对策 7.1 渗漏水: 原因:密封胶老化、施工质量差、排水不畅、设计缺陷等。 对策:加强施工过程中的密封质量控制,定期检查和维护密封胶,优化排水设计。 7.2 脱落与坠落: 原因:连接件失效、主体结构变形、材料老化、安装不当等。 对策:严格控制连接件的选材和安装质量,定期检查连接部位的牢固性,选择可靠的安装工艺。 7.3 变形与开裂: 原因:温度变化引起的材料热胀冷缩、风荷载作用、主体结构变形、材料强度不足等。 对策:合理设计伸缩缝,选择具有良好弹性的材料,保证结构的刚度。 7.4 表面污染与老化: 原因:环境污染、材料本身的耐候性差、长期暴露等。 对策:选择耐候性好的面板材料和表面处理工艺,定期进行清洗和维护。 第八章 结语 建筑幕墙工程是一项集结构、建筑、材料、工艺于一体的综合性工程。本指南力求为读者提供一套清晰、系统的技术框架,帮助从业人员更好地理解和掌握建筑幕墙的设计、施工、验收和维护要点。通过遵循本指南的指导,并结合实际工程情况,不断学习和创新,必将能够提高建筑幕墙工程的整体质量,为建设更美好的建筑环境做出贡献。