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铝合金隐框玻璃幕墙

发布时间:2017-05-12 点击次数:283次

铝合金隐框玻璃幕墙 

铝合金隐框玻璃幕墙是世界上最新的一种铝合金幕墙,也是世界上有争议的一种新技术。但由于该幕墙的特殊的魅力,表面无框架,整个幕墙成大玻璃镜面型,感观效果好,倍受我建筑师及建设单位的青睐。因此,近二年在全国形成了一个铝合金隐框幕墙热,并且愈来愈热。但在众多的使用单位和设计单位中,真正理解和掌握这门新技术的并不多,对铝合金隐框幕墙的设计和制作难度、技术复杂度、风险度缺乏足够的认识。一些不具备生产隐框幕墙的厂家,为了追求高额利润,在一无设备二无技术的情况下,也冒然投入了这股热流中,有的幕墙高度竞达百米以上,如在技术设计上或加工制作中稍有疏忽和不当, 就会造成玻璃脱落和人员伤亡 。由于隐框玻璃幕墙的历史很短,玻璃到底能保持多少年不脱落,尚无确切的根据,因此建议少用或不用。为了使大家对该幕墙有个初步了解,下面谈一谈有关的基本问题。  

一、什么是铝合金隐框玻璃幕墙?  

隐框玻璃幕墙没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框。它是完全依靠结构胶把成百上千块的玻璃粘在铝型材框架上,组合成一个大面积幕墙,玻璃间的空隙由密封胶粘接。隐框幕墙所用玻璃必须是镀膜反射玻璃,从而可形成一个大的镜面反射幕墙。  

隐框玻璃幕墙的玻璃所承受的水平荷载、玻璃的自重、地震作用以及温度应力等均由粘结用的结构胶传给铝合金框架。因此,结构胶性能和质量要符合这种结构的特殊要求,应具有较强的粘结能力和抗老化性能。结构胶的施工工艺标准、胶的技术性能、粘结节点的设计等都直接影响着隐框玻璃幕墙的安全性。为了使玻璃和铝型材之间有较高的、可靠的粘接,设计时,要考虑玻璃和铝型材框架的粘结面积大小以及结构胶与铝型材、与玻璃粘结的相容性,以保证各种高度、各种重量隐框玻璃幕墙的需要。  

二、隐框玻璃幕墙的分类  

隐框玻璃幕墙分全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。半隐框玻璃幕墙又分竖隐横不隐、横隐竖不隐玻璃幕墙两种。     1.全隐框玻璃幕墙  

全隐框玻璃幕墙的典型构造是在铝合金构件组成的框格体系上固定玻璃框,玻璃框的上框挂在铝合金整个框格体系的横梁上,其余三边分别用不同方法固定在竖杆及横梁上。玻璃用结构胶预先粘结在玻璃框上。玻璃框之间用结构密封胶密封。玻璃为各种颜色镀膜镜面反射玻璃,玻璃框及铝合金框格体系均隐在玻璃后面,从外侧看不到铝合金框,形成一个大面积的有颜色的镜面反射屏幕幕墙,颇具魅力。这种幕墙的全部荷载均由玻璃通过胶传给铝合金框架。  

   2.竖隐横不隐铝合金玻璃幕墙  

这种体系只有铝合金竖杆隐在玻璃后面,玻璃安放在横杆玻璃镶嵌槽内,镶嵌槽外加铝合金压板盖在玻璃外面。这种半隐框幕墙铝合金横杆可以承受部分玻璃自重荷载及部分风荷

铝合金隐框玻璃幕墙 

铝合金隐框玻璃幕墙是世界上最新的一种铝合金幕墙,也是世界上有争议的一种新技术。但由于该幕墙的特殊的魅力,表面无框架,整个幕墙成大玻璃镜面型,感观效果好,倍受我建筑师及建设单位的青睐。因此,近二年在全国形成了一个铝合金隐框幕墙热,并且愈来愈热。但在众多的使用单位和设计单位中,真正理解和掌握这门新技术的并不多,对铝合金隐框幕墙的设计和制作难度、技术复杂度、风险度缺乏足够的认识。一些不具备生产隐框幕墙的厂家,为了追求高额利润,在一无设备二无技术的情况下,也冒然投入了这股热流中,有的幕墙高度竞达百米以上,如在技术设计上或加工制作中稍有疏忽和不当, 就会造成玻璃脱落和人员伤亡 。由于隐框玻璃幕墙的历史很短,玻璃到底能保持多少年不脱落,尚无确切的根据,因此建议少用或不用。为了使大家对该幕墙有个初步了解,下面谈一谈有关的基本问题。  

一、什么是铝合金隐框玻璃幕墙?  

隐框玻璃幕墙没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框。它是完全依靠结构胶把成百上千块的玻璃粘在铝型材框架上,组合成一个大面积幕墙,玻璃间的空隙由密封胶粘接。隐框幕墙所用玻璃必须是镀膜反射玻璃,从而可形成一个大的镜面反射幕墙。  

隐框玻璃幕墙的玻璃所承受的水平荷载、玻璃的自重、地震作用以及温度应力等均由粘结用的结构胶传给铝合金框架。因此,结构胶性能和质量要符合这种结构的特殊要求,应具有较强的粘结能力和抗老化性能。结构胶的施工工艺标准、胶的技术性能、粘结节点的设计等都直接影响着隐框玻璃幕墙的安全性。为了使玻璃和铝型材之间有较高的、可靠的粘接,设计时,要考虑玻璃和铝型材框架的粘结面积大小以及结构胶与铝型材、与玻璃粘结的相容性,以保证各种高度、各种重量隐框玻璃幕墙的需要。  

二、隐框玻璃幕墙的分类  

隐框玻璃幕墙分全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。半隐框玻璃幕墙又分竖隐横不隐、横隐竖不隐玻璃幕墙两种。     1.全隐框玻璃幕墙  

全隐框玻璃幕墙的典型构造是在铝合金构件组成的框格体系上固定玻璃框,玻璃框的上框挂在铝合金整个框格体系的横梁上,其余三边分别用不同方法固定在竖杆及横梁上。玻璃用结构胶预先粘结在玻璃框上。玻璃框之间用结构密封胶密封。玻璃为各种颜色镀膜镜面反射玻璃,玻璃框及铝合金框格体系均隐在玻璃后面,从外侧看不到铝合金框,形成一个大面积的有颜色的镜面反射屏幕幕墙,颇具魅力。这种幕墙的全部荷载均由玻璃通过胶传给铝合金框架。  

   2.竖隐横不隐铝合金玻璃幕墙  

这种体系只有铝合金竖杆隐在玻璃后面,玻璃安放在横杆玻璃镶嵌槽内,镶嵌槽外加铝合金压板盖在玻璃外面。这种半隐框幕墙铝合金横杆可以承受部分玻璃自重荷载及部分风荷载。这一体系有二种制作安装方法,一种是将玻璃直接粘结在竖杆上,形成竖向结构性玻璃装配体系。这种方法需要在现场注胶,而材料表面的清洁、注胶时环境的洁净程度都不能充分保证,且在结构胶固化前就要承受风荷载,影响胶缝程度。因此,一般不宜采用,除非不得已。另一种是:在车间将玻璃粘贴在两竖边有安装沟槽的铝合金玻璃框上,将玻璃框竖边固定在铝合金框格体系的竖杆上,而玻璃上、下两横边固定在铝合金框格体系横梁的镶嵌槽中。由于玻璃与玻璃框的胶缝在专用车间内完成,材料粘贴表面洁净有保证,况且玻璃框是在结构胶完全固化后才运往施工现场安装,所以胶缝强度得到保证。3.横隐竖不隐铝合金玻璃幕墙  
这种体系横向采用结构胶粘结贴式结构性玻璃装配方法,要在专用车间制作,结合胶固化后运往施工现场,竖向采用玻璃嵌槽内固定。竖边用铝合金压板固定在竖杆的玻璃镶嵌槽内,形成从上到下整片玻璃由竖杆压板分隔成长条一泻到底的条形画面。  
三、隐框玻璃幕墙设计计算  
铝合金隐框玻璃幕墙承受水平方向的风荷载和垂直方向的自重荷载,还要考虑地震作用和温度的影响。因此,要掌握有关材料的设计指标,进行一系列的设计计算。由于篇幅有限,这里只能介绍隐框玻璃幕墙应计算的内容和注意事项。  
   1.材料选用:首先要掌握A3钢材、6063铝材、铆钉用铝材、硅酮结构胶、玻璃等材料的允许应力,允许剪应力、允许承压应力、弹性模量、线胀系数和允许挠度。以上指标应以生产厂家的产品说明书指标为准。  
   2.隐框幕墙强度挠度设计计算:要验算两种极限状态效应,即正常功能极限状态和安全使用极限状态。正常功能设计应达到以下要求:幕墙不发生功能障碍,气密性、水密性不发生异常。安全设计应达到以下要求:幕墙和玻璃间胶缝不损坏,构件在卸荷后无残余变形。     3.玻璃框架设计计算:用弹性薄板理论公式计算,计算出的最大应力和位移应不大于玻璃允许正应力和允许挠度值。还应进行玻璃翼宽度的计算、玻璃热应力验算。最后还要进行结构胶强度验算。  
   4.杆件设计计算:包括铝合金框格体系竖杆简化为受弯构件而进行的强度和挠度验算 ,对压弯构件行和平面内、外的稳定验算,连接计算等。     5.胶缝设计计算:要进行以下几个方面的胶缝设计计算。     ①风荷载效应胶缝宽度设计计算;     ②自重效应胶缝宽度设计计算;     ③温差效应胶缝宽度设计计算;     ④预期变位量胶缝宽度设计计算;     ⑤地震作用效应胶缝宽度设计计算;  
在上述胶缝宽度计算后,取其中最大值作为设计胶缝宽度。一般胶缝最小宽度为6mm 。当计算胶缝小于6mm时,按6mm采用。  
此外,还要考虑隐框幕墙的各种性能:如空气渗透性能、雨水渗透性能、强度、保温性
能、隔音性能、抗冲击性能和抗震性能等。  
四、隐框玻璃幕墙用硅酮结构胶  
隐框玻璃幕墙是结构性玻璃装配型幕墙。所谓结构性装配型是指玻璃和铝材的联结完全依靠硅酮结构胶粘结成一整体构件。隐框玻璃幕墙所承受的各种荷载,均由结构胶传递给铝合金框架。这样对胶的要求、对制造工艺技术和施工安装的要求就要特别严格。要确保隐框玻璃幕墙具有安全、可靠的综合性能,有较长的使用寿命,就应靠握以下几个方面:     1.玻璃幕墙上使用的硅酮密封胶分三种,结构胶、耐候胶和中空玻璃用密封胶。     ①硅酮结构胶作为幕墙玻璃板片与背衬铝合金框架间唯一的连接和传递荷载的构件,必须有相当高的抗拉、抗剪切强度以及抗反复拉伸、压缩和剥离粘结强度。此外,结构胶还具有较高的弹性模量,在正、负应力很高的情况下,仍能保持结构胶所应具备的基本功能,即能正常地传递荷载及防止玻璃变形过大而破裂。  
   ②硅酮耐候密封胶用作隐框幕墙的玻璃或其它材料的墙板之间接缝处的墙缝以抵挡风雨的侵入,同时,还必须适应幕墙玻璃板片之间因气候温差变化膨胀、收缩所造成的接缝宽度的改变而仍能粘结牢固,一般伸缩允许值应达到接缝宽度的50%。  
   ③中空玻璃用结构密封胶:一般制作普通的中空玻璃,多用聚硫胶在中空玻璃外侧进行一次密封,一般寿命为5年不结露。但聚硫胶粘强度低又不耐玻璃透过来的紫外线照射。在隐框玻璃幕墙中没有铝合金外框遮光,所以不能用聚硫胶,而要用硅酮中空玻璃结构胶。一般的胶由于易老化而失去其粘结性,不仅易透入湿气结露,而且在负风压作用下,外例玻璃有脱落的危险。因此,决不能用一般的胶来代替硅酮中空玻璃结构胶。  
   ④硅酮结构胶还分为单组份、双组份。 单组份硅酮结构胶可直接涂敷在铝材和玻璃之间,而不需另加固化剂。它靠吸收空气中的潮气而进行水解,缩合反应由表及里而固化,故要求周围环境温度勿低于23℃,相对湿度勿低于40%,否则将影响固化使胶层强度降低。单组份硅酮胶又分为酸性胶和中性胶。酸性胶固化前释放醋酸。它对隐框幕墙所用的真空磁溅射法生产的镀膜玻璃的膜层具有腐蚀作用,使其变成花脸。因此,要使用中性硅酮结构胶。双组份硅酮结构胶在使用前必须向基胶中加入催化剂,在专用的打胶机内充分混合后,挤出涂敷在铝材和玻璃之间,进行粘结固化。双组份胶都是中性胶。    2.硅酮结构胶的性能  
各国硅酮密封胶的性能如表所列。我国目前尚没有生产合格的硅酮密封胶,购买该胶时请注意。  
硅酮密封胶必须在有效储存期内使用完毕,否则失效后不能再使用。购胶前必须把将要使用的铝材、玻璃、垫块等送到结构胶生产厂家去做相容性试验。  
五、隐框玻璃幕墙的质量保证  
隐框玻璃幕墙的质量保证体系在各方面要求都很严格,如铝材的性能、氧化膜厚度(粘胶面不低于15μ)和铝材表面静电喷涂质量。铝材表面电泳涂漆没有试验可用于隐框幕墙。隐框幕墙所用镀膜玻璃一般为真空溅射镀膜