TVCC金屬表皮重建系統設計與思考

　　0. 工程背景
　　在2009年央視新臺址輔樓元宵火災后，國家公安部于２００９年９月頒發的公通字[2009]46號文件—《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》，專門針對建筑保溫材料的應用進行了新規范，同時相關消防、材料、幕墻等專業的研討會在國內廣泛召開，將建筑防火設計的討論提高到更深的層面。隨著央視新臺址項目建設工程的推進，必須設計出新的幕墻系統，滿足新的國家相關規范和規定的要求。本文介紹的兩種幕墻系統就是在這種條件下進行的設計探索。
　　1. 設計要求和思路
　　1.1 設計要求
　　1.1.1土建設計單位的要求
　　建筑外形和外表皮材料維持原創方案的設計；
　　新的幕墻系統的系統自重不得超過原有幕墻設計；
　　新的幕墻系統設計的傳力途徑原則上與原有幕墻設計一致。
　　1.1.2規范要求
　　公通字[2009]46號文件—《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》中相關條款：
　　(一) 有關材料選用類
　　第二章 第五條 （一）建筑高度大于等于24m時，保溫材料的燃燒性能應為A級。
　　(二)  有關層間封堵類
　　第二章 第五條 （五）基層墻體內部空腔及建筑幕墻與基層墻體、窗間墻、窗檻墻及裙墻之間的空間，應在每層樓板處采用防火封堵材料封堵。
　　第三章第九條  屋頂與外墻交界處、屋頂開口部位四周的保溫層，應采用寬度不小于500mm的A級保溫材料設置水平防火隔離帶。
　　1.2 設計思路
　　1.2.1 直立鎖邊系統的考慮
　　對于金屬屋面，由直立鎖邊系統組成的金屬屋面在中國已有相當規模的應用，但是到目前為止，國內還沒有正式的直立鎖邊金屬屋面設計、測試規范的出臺。包括世博演藝文化中心的金屬屋面的性能測試試驗也是在參考國外相關規范下進行的。
　　另外，高立邊機械鎖邊效率高，施工安裝簡易，沒有穿透點，設置靈活，可在輕鋼結構上面布置等特點，此系統在大面積的屋面工程上防水性能表現優異，所以近年來，國內大型場館的屋面上的應用比比皆是。
　　鑒于此，我們在設計時，考慮到此系統在斜墻面或垂直墻面上的應用。
　　1.2.2框架式雙層幕墻的考慮
　　按照傳統框架式的做法設計雙層幕墻，在內層選擇框架式鋁板幕墻系統，通過橫豎龍骨的轉接伸出支架，支撐外層鋅板造型幕墻。
　　2　系統設計簡介
　　2.1 內層為直立鎖邊系統的雙層屋面系統

　　由外至內材料布置為：鈦鋅瓦楞板，支撐外層幕墻的鋁龍骨和夾具系統，直立鎖邊鋁鎂錳合金板，憎水保溫玻璃面（帶鋁箔），底層支撐壓型鋼板以及龍骨支撐系統，主體鋼結構。
　　問題和難點：
　　a) 直立鎖邊系統在垂直面上面的垂直荷載傳遞問題，由于外層鈦鋅瓦楞板的重量通過夾具傳遞給直立鎖邊支座，如果按照金屬屋面板的設計，每一塊鋁鎂錳合金板的長度通常至少有30~40米長，按照力學規則設計，支座的材料和形狀根本無法滿足設計需要。  
　　b) 由于直立鎖邊的構造特點，沒有常規幕墻的打膠或構造設計密封，其氣密性能性能將嚴重降低。
　　c) 直立鎖邊通過夾具在鎖邊上的自鎖抵抗水平荷載，夾具能否抵抗住負風壓的荷載，在以前是沒有檢驗過的問題。    
　　設計中我們考慮如下：
　　在內層鎖邊系統上，垂直方向上根據主體結構的特點，按照3m的跨度布置橫向主梁，每一塊鋁鎂錳合金板的豎向長度為3m，在上下段分離處設計披水板進行構造防水處理。而每3m段的鋁鎂錳合金板自身和外層鈦鋅瓦楞板的重量，通過單元上端部的直立鎖邊穿孔螺栓將外部重量固定在支座上面，較好的解決了重量、伸縮、防水等性能問題。如下圖所示：

上一頁12下一頁

上一篇：建筑幕墻可靠性各環節分析 下一篇：隱框幕墻中空玻璃脫膠墜落事故分析

【回到頂部】