幕墙基础知识培训讲义文档格式.docx
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板材为金属板材的建筑幕墙。
石材幕墙(StoneCurtainWall):
板材为建筑石板的建筑幕墙。
组合幕墙(CompositeCurtainWall):
板材为玻璃、金属、石材等不同板材组成的建筑幕墙。
B)分类:
(其他)
斜建筑幕墙(InclinedBuildingCurtainWall):
与水平面成大于75度,小于90度角的建筑幕墙。
单元建筑幕墙(UnitBuildingCurtainWall):
由金属副框、各种板材组装成一层楼高单元板块的建筑幕墙。
小单元建筑幕墙(SmallUnitBuildingCurtainWall):
由金属副框、各种单块板材,采用金属挂钩与立柱、横梁连接的可拆装的建筑幕墙。
点式幕墙、光电幕墙、双层幕墙
3、玻璃幕墙分类:
明框玻璃幕墙
ExposedFramingGlassCurtainWall
金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。
半隐框玻璃幕墙
Semi-exposedFramingGlassGurtainWall
金属框架竖向或横向构件显露在外表面的玻璃幕墙。
隐框玻璃幕墙
HiddenFramingGlassCurtainWall
金属框架构件全部不显露在外表面的玻璃幕墙。
全玻璃幕墙
FullGlassCurtainWall
由玻璃板和玻璃肋制作的玻璃幕墙。
4、应用范围:
玻璃幕墙:
非抗震设计或6~8度抗震设计、建筑高度不大于150M的民用建筑玻璃幕墙工程
金属幕墙:
建筑高度不大于150M的民用建筑金属幕墙工程
石材幕墙:
建筑高度不大于100M、设计烈度不大于8度的民用建筑石材幕墙工程
幕墙材料—铝合金
变形铝及铝合金牌号表示方法
(引用《变形铝及铝合金牌号表示方法》GB/T16474)
国际四位数字体系牌号可直接引用;
未命名为国际四位数字体系牌号的变形铝及铝合金,采用四位字符牌号命名(试验铝及铝合金采用前缀X加四位字符牌号);
四位字符体系牌号命名方法:
第一、三、四位为阿拉伯数字,第二位为英文大写字母(C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外)。
牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别,牌号的第二位数字表示原始纯铝或铝合金的改型情况,最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。
牌号系列与组别的关系:
牌号系列
组别
1XXX
纯铝(铝合金含量不小于99%)
6XXX
以镁和归为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金
2XXX
以铜为主要合金元素的铝合金
3XXX
以锰为主要合金元素的铝合金
7XXX
以锌为主要合金元素的铝合金
4XXX
以硅为主要合金元素的铝合金
8XXX
以其它为主要合金元素的铝合金
5XXX
以镁为主要合金元素的铝合金
9XXX
备用合金组
纯铝的牌号命名法:
铝含量不低于99%时为纯铝,其牌号用1XXX系列表示,牌号最后两位数字表示最低铝百分含量。
牌号第二位的字母表示原纯铝的改型情况。
如果第二位的字母为A,则表示为原始纯铝;
如果是B~Y的其它字母,则表示为原始纯铝的改型,与原始纯铝相比,其元素含量略有改变。
铝合金的牌号命名法:
铝合金的牌号用2XXX~8XXX系列表示。
牌号的最后两位数字没有特殊意义,仅用来区分同一组中不同的铝合金。
牌号的第二位的字母表示原始铝合金的改型情况。
如果牌号第二位的字母为A,则表示为原始合金;
如果是B~Y的其它字母,则表示为原始合金的改型。
变形铝及铝合金状态代号:
(引用《变形铝及铝合金状态代号》GB/T16475)
1)命号原则:
基础状态代号用一个英文大写母表示,细分状态代号采用基础代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
1)基础状态代号:
基础状态代号分为5种,如下表所示:
代号
名称
说明与应用
F
自由加工状态
适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定
O
退火状态
适用于经过完全退火获得最低强度的加工产品
H
加工硬化状态
适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过使强度有所在降低的附加热处理。
H代号后面必须跟有两位或三位阿拉伯数字
W
固溶热处理状态
一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表法产品处于自然时效阶段。
T
热处理状态
(不同于F、O、H
状态)
适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定状态的产品
*幕墙常用铝型材的铝合金牌号及状态对照如下:
LD30—6061LD31—6063
CZ—T4(固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态)
CS—T6(固溶热处理后进行人工时效的状态)
RCS—T5(由高温成型过程冷却,然后进行人工时效的状态)
亨特常用料卷的铝合金牌号:
AA5050、AA3005、AA6011对应的亦为国际四位牌号中的5050、3005、6011,国内旧牌号无对应!
铝合金常用表面处理方法:
阳极氧化:
电泳涂装:
粉末喷涂:
氟碳喷涂
以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中,利用电解作用,使其表面形成氧
化铝薄膜的过程,称为铝及铝合金的阳极氧化处理。
原理:
实质上就是水电解的原理。
当电流通过时,将发生以下的反应:
在阴极上:
2H++2e=H2
在阳极上:
4OH-4e=2H2O+O2
析出的氧不仅是分子态的氧,还包括原子氧,以及离子氧,通常在反应中以分子
氧表示。
作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化,形成无水的AL2O3膜:
4AL+3O2=2AL2O3+3351J
电泳是电泳涂料在阴阳两极,施加于电压作用下,带电荷之涂料离子移动
到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。
它包括四个过程:
1、电解(分解)
在阴极反应最初为电解反应,生成氢气及氢氧根离子OH,此反应造成阴极面形成一高碱性边界层,当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质,涂膜沉积,方程式为:
H2O→OH+H
2、电泳动(泳动、迁移)
阳离子树脂及H+在电场作用下,向阴极移动,而阴离子向阳极移动过程。
3、电沉积(析出)
在被涂工件表面,阳离子树脂与阴极表面碱性作用,中和而析出不沉积物,沉积于被涂工件上。
4、电渗(脱水)
涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的,具有多数毛细孔,水被从阴极涂膜中排渗出来,在电场作用下,引起涂膜脱水,而涂膜则吸附于工件表面,而完成整个电泳过程。
粉末喷涂:
1)基本原理:
在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场,当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时,便补集了大量的电子,成为带负电的微粒,在静电吸引的作用下,被吸附到带正电荷的工件上去。
当粉末附着到一定厚度时,则会发生“同性相斥”的作用,不能再吸附粉末,从而使各部分的粉层厚度均匀,然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。
粉沫喷涂的原料为:
聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧/聚酯树脂,可配制多种颜色。
粉沫喷涂最大弱点是怕太阳紫外线照射,长期照射会造成自然退色。
典型的粉末静电喷涂工艺流程如下:
上件→脱脂→清洗→去锈→清洗→磷化→清洗→钝化→粉末静电喷涂→固化→冷却→下件
主要工序只有前处理、静电喷涂和烘烤三个工序。
氟碳喷涂:
也采用静电喷涂的原理,为液态喷涂,香港称为锔油。
属于高档次喷涂,价格较高。
2)氟碳喷涂原料及结构
氟碳喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂nCH2CF2烘烤(CH2CF2)n(PVDF)为基料或配金属铝粉为色料制成的涂料。
氟碳基料的化学结构中以氟/碳化合键结合(见图)。
这种具有短键性质的结构与氢离子结合认为最稳定最牢固的结合,化学结构上的稳定与牢固使氟碳涂料的物理性质不同于一般涂料。
除了在机械性能方面的耐磨性,抗冲击性具有优良的性能外,特别是在恶劣气候和环境显示出长久的抗退色性,抗紫外光性能。
氟碳涂料Kynar500:
1965年美国Pennwalt化学公司首先将聚偏二氟乙烯为基料与金属微粒铝粉合成建筑用罩面漆,又称金属漆,并以Kynar500作为商标。
由此世界制造商先后开始使用Kynar500制造出各自的氟碳涂料罩面漆,
氟碳喷涂的设备及工艺:
氟碳涂料本身性能决定,喷涂设备必须保证有出色的雾化效果,保证喷涂层的均匀性,氟碳涂料中的金属微粒的分布,直接影响涂层的外观效果。
为了达到好的喷涂效果,均采用高压静电电气喷枪。
氟碳喷涂工艺多采用多层喷涂,以充分发挥Kynar500金属漆的耐久性、耐候性
的优势。
常用有二涂、三涂两种。
二涂:
喷底漆+色漆
三涂:
喷底漆+色漆+清漆
从铝材的前表面处理到各喷涂过程都需要严格控制质量,最终产品必须达到美国建筑制造业协会AAMA-605.02.90标准。
铝合金表面表面处理层厚度要求:
表面处理方法
厚度T(μm)
厚度(μm)
阳极氧化着色
20>T≥15
聚氨酯喷涂
T≥60
静电粉末喷涂
电泳涂漆
T≥17
氟碳喷涂
T≥40
规范3.3.9条:
根据防腐、装饰及建筑物的耐久年限的要求,对铝合金板材(单层铝板、铝塑复合板、蜂窝铝板)表面进行氟碳树脂处理时,应符合下列规定:
1氟碳树脂含量不应低于75%;
海边及严重酸雨地区,可采用三道或四道氟碳树脂涂层,其厚度应大于40μm;
其他地区,可采用二道氟碳树脂涂层,其厚度应大于25μm;
2氟碳树脂涂层应无起泡、裂纹、剥落等现象。
烤瓷铝板:
去年11月,韩国西莱秘克株式会社推出一种新型表面处理的铝板,即阿尔拉密烤瓷铝板。
该板的表层是一种无机原料层,基本成分是二氧化硅与强烈结合力的加水分解性金属ALKOXIDE化学反应而成的纯无机树脂构成,其表面的涂膜称之为西莱秘克涂膜。
CERAMIC(西莱秘克)成分的无机涂料以喷沙物理方式粘贴方式粘贴于铝板。
西莱秘克的化学结构
幕墙材料—玻璃
玻璃由二氧化硅(70-72%)、氧化钠(12-16%)、氧化镁和三氧化二铝等成份组成。
玻璃是建筑幕墙主要材料之一,它直接制约着幕墙的各项性能,同时也是幕墙艺术形象的主要体现者,因此选用玻璃是幕墙设计的重要部分。
如果玻璃选用不当,会产生相当严重的后果。
玻璃是脆性材料,在外力和温度作用下容易破碎产生事故,玻璃幕墙宜采用安全玻璃(如钢化玻璃、半钢化玻璃、夹层玻璃和夹丝玻璃),否则应采取相应的安全措施。
玻璃分类:
平板玻璃:
(a普通平板玻璃、b浮法平板玻璃)
本体着色玻璃:
镀膜玻璃:
(a在线镀膜玻璃、b离线镀膜玻璃)
深加工玻璃:
(a中空玻璃、b钢化玻璃、c夹层玻璃、d热弯玻璃)
中空玻璃:
中空玻璃是将两片以上的平板玻璃用铝制空心边框框住,用胶结或焊接密封,中间形成自由空间,并充以干燥空气,具有隔热、隔音、防霜、防结露等优良性能,是现代不可缺少的门窗构件,也是新兴的透明墙体材料。
我国1966年开始研制中空玻璃,到1981年已能生产出在零下250C到零下400C条件下正常使用的中空玻璃。
玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102─96)
中空玻璃相关条文
3.3.4玻璃幕墙采用中空玻璃时,除应符合现行国家标准《中空玻璃》GB11944的有关规定外,尚应符合下列要求:
3.3.4.1玻璃幕墙的中空玻璃应采用双道密封。
明框幕墙的中空玻璃的密封胶应采用聚硫密封胶和丁基密封腻子;
半隐框和隐框幕墙的中空玻璃的密封胶采用结构硅酮密封胶和丁基密封腻子;
3.3.4.2玻璃幕墙中空玻璃的干燥剂宜采用专用设备装填。
夹层玻璃:
夹层玻璃是把两片玻璃或多片玻璃用有机胶粘合在一起,使玻璃强度增加。
当外层玻璃受到冲击发生破裂时,碎片被胶粘住,只形成辐射状裂纹,不致因碎片飞散造成人身伤亡事故。
它主要用于汽车风挡、船舶、飞机、火车及高层建筑等。
夹层玻璃的生产方法有两种:
即胶片法(干法)和灌浆法(湿法)。
夹层玻璃相关条文
3.3.5玻璃幕墙采用夹层玻璃时,应采用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片干法加工合成的夹层玻璃。
说明:
目前国内外有两种加工夹层玻璃的方法,即干法和湿法,其中间都是使用PVB胶片,干法生产的夹层玻璃质量稳定可靠,而湿法生产的夹层玻璃质量也较好,但比较起来不如干法生产的夹层玻璃质量稳定可靠,如作为外围护结构幕墙玻璃,特别是作为隐框幕墙的安全玻璃还有不成熟之处,因此本条特别指明采用PVB胶片干法加工合成的夹层玻璃作为幕墙玻璃。
钢化玻璃:
钢化玻璃是将普通退火玻璃先切割成要求尺寸,然后加热到接近的软化点,再进行快速均匀的冷却而得到。
钢化处理后玻璃表面形成均匀压应力,而内部则形成张应力,使玻璃的抗弯和抗冲击强度得以提高,其强度约是普通退火玻璃的四倍以上。
钢化玻璃破碎后,碎片成均匀的小颗粒并且没有刀状的尖角,国家标准要求钢化玻璃的破碎后在任意50*50mm内的碎片应大于40粒。
因此,使用起来具有一定的安全性。
防火玻璃:
防火玻璃是一种新型的建筑用功能材料,具有良好的透光性能和防火阻燃性能。
分复合防火玻璃(FFB)、单层防火玻璃(DFB),复合防火玻璃是由两层或两层以上玻璃用透明防火胶粘结在一起制成的。
平时它和普通玻璃一样是透明的,在遇火几分钟后,中间膜即开始膨胀发成很厚的象泡沫状的绝热层,这种绝热层能够阻止火焰蔓延和热传递,把火灾限制在着火点附近的小区域内,起到防火保护作用。
单层防火玻璃由单层满足相应耐火要求等极的特种玻璃制成。
镀膜玻璃是在玻璃表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以改变玻璃的光学性能,满足某种特定要求。
分类:
热反射玻璃
低辐射玻璃(Low-E)
导电膜玻璃等。
热反射玻璃一般是在玻璃表面镀一层或多层诸如铬、钛或不锈钢等金属或其
化合物组成的薄膜,使产品呈丰富的色彩,对于可见光有适当的透射率,对红外线有较高的反射率,对紫外线有较高吸收率,因此,也称为阳光控制玻璃,主要用于建筑和玻璃幕墙;
低辐射玻璃是在玻璃表面镀由多层银、铜或锡等金属或其化合物组成的薄膜系,产品对可见光有较高的透射率,对红外线有很高的反射率,具有良好的隔热性能,主要用于建筑和汽车、船舶等交通工具,由于膜层强度较差,一般都制成中空玻璃使用;
导电膜玻璃是在玻璃表面涂敷氧化铟锡等导电薄膜,可用于玻璃的加热、除霜、除雾以及用作液晶显示屏等;
镀膜玻璃的生产方法很多,主要有真空磁控溅射法、真空蒸发法、化学气相沉积法以及溶胶—凝胶法等。
磁控溅射镀膜玻璃利用磁控溅射技术可以设计制造多层复杂膜系,可在白色的玻璃基片上镀出多种颜色,膜层的耐腐蚀和耐磨性能较好,是目前生产和使用最多的产品之一。
真空蒸发镀膜玻璃的品种和质量与磁控溅射镀膜玻璃相比均存在一定差距,已逐步被真空溅射法取代。
化学气相沉积法是在浮法玻璃生产线上通入反应气体在灼热的玻璃表面分解,均匀地沉积在玻璃表面形成镀膜玻璃。
该方法的特点是设备投入少、易调控,产品成本低、化学稳定性好,可进行热加工,是目前最有发展前途的生产方法之一。
溶胶—凝胶法生产镀膜玻璃工艺简单,稳定性也好,不足之处是产品光透射比太高,装饰性较差。
真空磁控溅射法
热反射镀膜玻璃相关条文
规范3.3.2条:
当玻璃幕墙采用热反射镀膜玻璃时,应采用真空磁控阴极溅
射镀膜玻璃和在线热喷涂镀膜玻璃。
用于热反射镀膜玻璃的浮法玻璃的外观质量和技术指标,应符合现行标准《浮法玻璃》GB11614的优等品或一等品的有关规定。
幕墙密封材料
硅酮耐候密封胶
硅酮结构密封胶
双面胶条
密封胶条
其它密封胶
硅酮密封胶:
硅酮类密封胶的主要成分为聚二甲基硅氧烷,具体良好的抗紫外线性能,是一种非常稳定的化学物质。
按用途分为两类:
建筑接缝用、镶装玻璃用。
按包装形式分为单组分、双组分。
幕墙工程中常用的有硅酮耐候密封胶、硅酮结构密封胶。
耐候硅酮密封胶应采用中性胶,其性能应符合规范表3.4.5的规定,并不得使用过期的耐候硅酮密封胶。
硅酮密封胶分类
按用途分:
按包装形式分:
按流运性分:
按使用性能分:
F类—建筑接缝用1——单组分N型——非下垂型耐候硅酮胶
G类—镶装玻璃用2——双组分L型——自流平型结构硅酮胶
硅酮耐候密封胶为何选中性?
硅酮密封胶有酸性、碱性和中性三种,在玻璃幕墙应用中必须为中性胶,因为使用非中性胶会给铝合金和结构硅酮密封胶带来不良影响。
硅酮耐候密封胶如何贮存?
该种胶可与空气中的水蒸气发生反应,逐步变硬,因此在贮存过程应避免与水接触,以免变质。
但该胶固化后有非常好的耐候性,对阳光、雨水、冰雪、臭氧及高低温都能适应。
硅酮耐候密封胶打胶深度说明:
耐候硅酮密封胶的施工厚度要控制在3.5mm以上4.5mm以下,太薄对保证密封
质量和防止雨水渗漏不利,同时对铝合金因热胀冷缩产生的拉应力也不利,但是也不能太厚了,当胶受拉应力时,太厚胶也容易被拉断破坏,使密封和防渗漏失效。
耐候硅酮密封胶的施工宽度不小于厚度的二倍或根据实际接缝宽度决定。
较深的密封槽口底部可用聚乙烯发泡垫杆填塞,以保证耐候硅酮密封胶的设
计施工位置。
硅酮耐候密封胶打胶注意事项:
耐候硅酮密封胶在接缝内要形成两面粘结,不要三面粘结,否则胶在受拉时,容易被撕裂,将失去密封和防渗漏作用。
为防止形成三面粘结,在耐候硅酮密封胶施工前,用无粘结胶带施于缝隙底部,将缝底与胶分开。
耐候密封胶施工相关条文
7.3.9耐候硅酮密胶的施工应符合下列要求:
7.3.9.1耐候硅酮密封胶的施工厚度应大于3.5mm,施工宽度不应小于施工厚度的2倍;
较深的密封槽口底部应采用聚乙烯发泡材料填塞。
7.3.9.2耐候硅酮密封胶在接缝内应形成相对两面粘结,并不得三面粘结。
结构硅酮密封胶:
结构胶粘结玻璃与玻璃、铝材与玻璃,承受风荷载、自重、地震作用和温度变化,是幕墙结构受力的主要承受者,因此对结构胶的力学性能有较高的要求。
结构胶有单组份和双组份两种。
单组份结构胶在工厂已配好装入容器内,施工即拿可用。
它有醋酸基酸性胶和乙醇基中性胶,酸性胶在水解反应时释放醋酸对镀膜玻璃膜层和中空玻璃组件有腐蚀作用,故不能用于隐框玻璃幕墙。
双组份结构胶包装形态为基胶和固化剂分别装在两种容器内,在施工前要用调胶机按一定比例混合拌匀,由基胶和固化剂接触而固化。
玻璃幕墙用结构硅酮密封胶应采用高模数中性胶;
结构硅酮密封胶分单组份和双组份,结构硅酮密封胶应在有效期内使用,过期的结构硅酮密封胶不得使用。
结构硅酮密封胶的固化:
单组份结构胶靠吸收空气中水分而固化,它要求周围环境温度不低于23摄氏
度,相对湿度不小于70%,否则会影响固化速率,甚至不能完全固化,影响胶缝的强度。
双组份结构胶的固化机理是向基胶中加入固化剂并充分搅拌混合以触发胶的固化,固化时表里同时反应。
基胶中结合了羟基的进行缩合反应,而结合了乙烯基则进行加聚反应。
加聚反应固化时间短,且固化时不生成水分、醇等到副产物,但当它与天然橡胶、氯丁橡胶、蜡或软质聚乙烯等物接触时,固化剂活性降低,而产生固化不良现象。
另外,双组份结构胶的基胶与固化剂混合比不同,不仅固化时间随之改变,而且对固化后的性能(尢其力学性能)也会有所不同,应引起特别重视。