建筑幕墙设计(第一章)绪论讲义(1).ppt

建筑幕墙设计,土木工程系 张长锁,课程设置：,1 绪论,2 建筑幕墙的材料,3 幕墙的建筑设计,4 荷载及荷载组合,5 幕墙的物理性能,6 玻璃幕墙的计算和设计,7 玻璃采光顶计算和设计,8 金属、石材、光电幕墙,1 绪论,第一节 建筑幕墙概述1、幕墙定义：幕墙是一种悬挂在建筑物结构框架外侧的外墙围护结构。结构功能是承受风、地震、自重等荷载作用并将这些荷载传递至建筑物主体结构。建筑功能是抵抗气候、雨、光、声等环境力量对建筑物的影响。还可增加整体建筑物的美观感。,1 绪论,第一节 建筑幕墙概述2、幕墙特点：1)是完整的结构体系，直接承受荷载，并传递至主体结构。2)包封主体结构，不使主体结构外露。3)幕墙悬挂于主体结构之上，并且相对于主体结构可以活动,1 绪论,第一节 建筑幕墙概述3、与传统墙体材料相比的优点：主要材料是现代工业的产物 墙体自重小 材料种类少，多为工业产品，现场安装工作量少 维护和更换幕墙构件方便 幕墙包封主体，减少主体结构受温度变化影响 能较好适应旧建筑物，立面更新需要,1 绪论,第一节 建筑幕墙概述4、与传统墙体材料相比的缺点：幕墙造价较高（约1000-3000元/m2）抗震、抗风性能较弱（面板强度低）长期运行费用高 如施工不当，反射的光和热对周围环境产生影响,1 绪论,第一节 建筑幕墙概述 幕墙和窗墙的区别？1)窗墙的四周嵌入框架并固定在框架上，其自重和承受的荷载通过连续的接缝传到主体框架。2)幕墙位于结构框架的外侧，自重和承受的荷载通过连接件传到主体结构,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,现代幕墙时代的开始1851，伦敦水晶宫,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,最早的玻璃幕墙建筑物1911，德国法格斯工厂,1911年，建筑史上著名的现代建筑设计家，格鲁皮乌斯设计了德国法格斯鞋楦厂厂房，这个建筑采用玻璃幕墙钢架结构和平板玻璃为建筑材料，采用新的结构，成为世界上最早的玻璃幕墙结构建筑。被称为一战前最先进建筑，现代建筑的首创。,1921年密斯挑战性地提出蜂巢房子方案玻璃房子的构想 1948-1951年密斯的芝加哥湖滨大道公寓姐妹楼是一次实践，但因经济问题未能实现。钢柱和横梁暴露在外面。,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,最初具有代表性的“玻璃盒子”纽约利华大楼（1952）是SOM对密斯构想首次作出的实际回响,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,最早的石材幕墙之一1931，纽约帝国大厦,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,纽约世贸中心（110层412米）铝板-玻璃幕墙毁于2001年9月11日,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,芝加哥西尔斯大厦（110层442米）70-80年代世界最高建筑,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,美国水晶教堂（1980）约翰逊,伦敦BBC四频道大楼,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,美国波特兰市政大厦（1979-1982）格雷夫斯,从50年代到80年代是世界各主要国家广泛应用玻璃幕墙的30年取得了一个时代的辉煌。但单一的玻璃幕墙过于简单的造型从整体看是时代的特征。从个体看彼此雷同缺乏个性。进入90年代，后现代建筑开始流行，强调虚实结合，与铝材、石材渗透镶嵌，形成丰富的立面。,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,吉隆坡双子塔 452米采用玻璃、铝板、不锈钢板,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,横滨标志大厦混凝土-花岗石复合板幕墙,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,新加坡海外联合银行铝板幕墙,1 绪论,第二节 国外建筑幕墙的发展,世界最高建筑物迪拜塔 超过700米,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,80年代中国实行改革开放玻璃盒子对中国建筑产生强烈冲击，以非常快的速度在国内扩散。我国的第一栋采用玻璃幕墙的星级饭店北京长城饭店在1985年建成。,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,我国内地首个铝板幕墙深圳国际贸易中心（50层160米,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,广东国际大厦63层，199米，铝板及茶色玻璃,京广中心大厦57层，208米，蓝灰色明框玻璃幕墙,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,深圳地王大厦 81层，320米绿色镀膜中空玻璃和银色单层铝板幕墙,深圳赛格广场 72层，292米主体隐框玻璃幕墙，观览层点支式幕墙,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,上海金茂大厦（88层420米）,正方形古塔建筑主体采用玻璃-铝板幕墙裙房采用背栓式胶缝开敞式花岗石幕墙,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,我国目前最高建筑上海环球金融中心（101层492米,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,大跨度公共建筑特点：机场、车站、文化中心、会议展览中心等大跨度公共建筑的屋面和墙面，广泛采用金属板和玻璃；结构多为钢网壳、钢网架、钢桁架杆件为管材或型材幕墙墙面多采用点支式，支承钢结构包括钢管、钢 桁架、拉杆或拉索桁架,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,大跨度公共建筑,1 绪论,第三节 我国建筑幕墙的发展,港台地区建筑幕墙,1 绪论,第四节 建筑幕墙的发展趋势一、至今为止的第一代至第三代幕墙（1）第一代“准幕墙”（1850-1950）：具有现代幕墙雏形，做法是将幕墙板材直接固定在立柱上而无横梁过度。缺点：渗水、噪声、保温问题无法解决。（2）第二代幕墙（1950-1980）做法：采用压力平衡手段来解决明框幕墙的渗水问题，并设立了内排水系统和渗水排出孔道；大量应用反射及low-e玻璃，提高保温性能；单元式幕墙开始应用，提高工厂化程度，减少现场作业量。,1 绪论,第四节 建筑幕墙的发展趋势一、至今为止的第一代至第三代幕墙（3）第三代幕墙（1985至今）：做法：结构密封材料应用广泛（隐框幕墙）；发明工厂预制 板式拼装体系(确保水密性）；不透光但能换气的窗间 墙（冬天保温，夏天换气）；采用新材料新方法（钢 索桁架点支式幕墙）；可视的外表面。,1 绪论,第四节 建筑幕墙的发展趋势二、正在发展中的第四代幕墙主动墙热通道幕墙:预制幕墙的外层利用双层玻璃形成温室效应。夏天，将暖风送至顶部并通过空气总管加热生活用水；冬天，利用室内形成的温室效应，并通过一个装置把暖空气送入室内。水流管网热通道幕墙：预制幕墙外层利用竖框或横梁的管腔作为水或其他液体的通道。太阳辐射热通过玻璃积蓄在墙体或实心板中，用来加热盥洗用水或建筑采暖用水。,1 绪论,第四节 建筑幕墙的发展趋势二、正在发展中的第四代幕墙主动墙热能与储能飞轮：利用热通道技术和设备将暖空气或热空气送入楼板的管或槽中；在夏天或好天，可将热能积蓄在保温良好的池中，以备冬天或冷天使用。生态主动墙：将植物植于预制幕墙的双层玻璃之间，使其与阳光一起作为能量生成装置（光合作用）和湿度平衡装置。光电主动墙：预制幕墙通过墙上太阳能电池产生能量，并将其转换为计算机和办公设备所需的的电能，也可通过蓄电池储存以备用。,1 绪论,第四节 建筑幕墙的发展趋势三、第四纪幕墙体系（新发明）现代建筑设计可以按结构部件的使用寿命分为三个相互独立的系统：结构系统：基础、柱子、楼板、楼梯、屋面长期寿命系统组件系统：幕墙、内隔墙、外围护结构 服务井道、吊顶。中期寿命系统建筑服务系统：电缆、空调、火灾报警 短期寿命系统根据以上指导思想，开始设计时，就考虑建筑材料不同使用寿命和 施工方法，以便构件损坏时及时更换，或轻而易举进行建筑物改造。,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类一、按面板材料可分：玻璃幕墙 石材幕墙 金属幕墙 光电幕墙二、按框架材料可分：铝合金幕墙 彩色钢板幕墙 不锈钢幕墙三、按加工程度和安装工艺分：构件式幕墙 单元式幕墙,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类构件式幕墙：在工厂制作元件和组件（立柱、横梁、玻璃），再运往工地，将立柱用连接件安 装在主体结构上，再将横梁连接在立柱 上，形成框格后安装玻璃。单元式幕墙：在工厂加工竖框、横框等元件，用这些 元件拼装成组合框，将面板安装在组合框 上，形成单元组件。可直接运往工地固定 在主体结构上，通过在工地安装好的内侧 连接件，连接在主体结构上 问题：构件式幕墙和单元式幕墙优缺点？,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类四、玻璃幕墙分类：框式玻璃幕墙 点支式玻璃幕墙 全玻璃幕墙,明框玻璃幕墙隐框玻璃幕墙半隐框玻璃幕墙,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类四、玻璃幕墙分类：框式玻璃幕墙：玻璃面板直接嵌固在框架内或通过胶结材料 粘结在框架上构成框式玻璃幕墙；框架由铝型材横梁和立柱组成，是支承结构点支式玻璃幕墙：玻璃面板通过金属连接件和紧固件在其角 部以点连接的形式连接与支承结构；支承结构有单柱式、桁架式、拉杆拉索等全玻璃幕墙：玻璃面板通过胶结材料、金属连接件与玻璃肋 相连构成全玻璃幕墙；玻璃肋是玻璃面板的支承梁,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类四、玻璃幕墙分类：,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类四、玻璃幕墙分类：,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类,1 绪论,第五节 建筑幕墙分类,本章小结,幕墙的定义及特点 国内外幕墙的发展及发展趋势 建筑幕墙的分类,