建筑玻璃幕墙新技术在宁波公建中的应用研究

发布时间：2017-04-02 17:19

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【摘要】：1851年英国伦敦工业博览会建造的“水晶宫”是公认最早出现的初级玻璃幕墙,开创了建筑史的先河,具有划时代的意义,从此建筑幕墙开始融入建筑设计。但是受到当时技术的限制,只少量用于建筑的局部。基于玻璃具有晶莹剔透,光滑明亮,具有采光好、隔热隔声,可以将室外风景引入室内,使外部环境成为烘托室内环境的重要组成部分的特征,20世纪50年代在欧洲发达国家最先应用。建成的第一批玻璃幕墙基本上采用的是明框形式,硅酮结构胶技术的突破性发展使隐框幕墙的应用开始逐步广泛。随着玻璃生产和二次加工工艺的提升,有力地推动了玻璃幕墙的广泛应用,点支式幕墙、热通道幕墙、光电幕墙、索网幕墙等新型幕墙不断涌现。幕墙发展至今天,已经可使用各种类型的装饰面板,在任何高度、任何部位、任何构造形式的建筑上使用。除了玻璃外,还采用石材、铝板、不锈钢板、搪瓷板、PTFE膜、GRC、千思板、瓷板等其他人造板材为面板进行建筑外立面装饰,标志着建筑幕墙的应用发展到一个新阶段。宁波地处东南沿海,位于中国大陆海岸线中段,是长江三角洲南翼经济中心和化学工业基地,是华东地区的主要工商业城市,也是浙江省经济中心之一,属于典型的江南水乡兼海港城市,人文积淀丰厚,历史文化悠久。宁波开埠以来,工商业一直是宁波的一大名片,随着宁波经济持续快速发展,以高强、轻质为特点的建筑幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中,大型商业建筑、写字楼、体育场馆、文化设施、会展中心、交通枢纽等公共建筑的外围护结构无一例外的都以建筑幕墙作为外装饰首选。本课题简要介绍了建筑幕墙的主要种类和玻璃幕墙的主要材料,研究了玻璃幕墙先进的系统构造、技术措施、结构受力体系、节能计算方法、横梁立柱连接新技术、节能新材料应用以及传统作法存在问题的解决方法。涉及到构件式幕墙、单元式幕墙、光电幕墙、全玻璃幕墙、索网幕墙及双曲面玻璃采光顶BIM应用案例,基本涵盖了所有玻璃幕墙形式。抗震单元幕墙技术重点解决了在地震作用下幕墙的防滑移、脱落构造。采用排堵结合,以堵为主的的防水设计理念,因其构造简单、安装方便,可靠性高,值得类似工程借鉴。利用有限元分析幕墙材料、节点的传热系数的方法,可以根据传热云图方便发现冷桥部位,有目的的加强隔热构造,是提高幕墙节能效果最有效的方法。光电采光顶在宁波国际金融中心工程的应用开创了光伏发电系统在宁波建筑应用的先河,起到了良好的导向作用,采用光-电建筑一体化组件的光电玻璃幕墙并网发电系统将成为21世纪标志性建筑最为流行的建筑立面,其市场发展前景十分广阔。单层索网点支式幕墙选用XIR热反射节能夹层玻璃,具有安全性高,节能效果显著,通透性强的特点,适用于对通透性要求高、节能要求严格的幕墙。非承重玻璃肋点支承幕墙构造大大减少了孔壁应力,可以降低玻璃肋厚度要求,维护方便,是大跨度全玻璃幕墙发展的方向。构件式幕墙横梁立柱弹簧钢销连接新技术克服了传统连接横梁刚度低、易扭转变形,施工效率、精度低下的固有缺陷,具有安装精度、施工效率高,刚度大、节约施工成本等优点,已经在各类玻璃幕墙工程中得到广泛应用。不规则双曲玻璃穹顶三维找形设计、施工全程应用了三维数字BIM技术和参数化设计技术,利用数字模型调整整体造型及玻璃尺寸,设计了一系列可调节构造,提出了用平板玻璃顺利拟合双曲穹顶的思路,保证了施工的质量和安全,加快了施工进度,降低了施工成本,取得了良好的经济效益和社会效益。通过对具有代表性的3项典型工程幕墙新技术的深入分析和研究,对幕墙的设计、施工具有一定的指导意义。
【关键词】：玻璃幕墙 新技术 宁波 公建 应用
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU767
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 建筑幕墙的概念11-12
• 1.2 建筑幕墙的现状和发展趋势12-16
• 1.3 本课题拟解决的问题16
• 1.4 本课题研究的目的及意义16-19
• 第2章 建筑幕墙的分类及构造19-33
• 2.1 构件式幕墙19-21
• 2.1.1 构件式幕墙概念及构成原理19
• 2.1.2 构件式幕墙的分类19-20
• 2.1.3 构件式幕墙优的点20-21
• 2.1.4 构件式幕墙缺的点21
• 2.2 单元式式幕墙21-23
• 2.2.1 单元式幕墙概念及构成原理21
• 2.2.2 单元式幕墙的分类21-22
• 2.2.3 单元式幕墙的优点22
• 2.2.4 单元式幕墙的缺点22-23
• 2.3 点支承幕墙23-24
• 2.3.1 点支承幕墙的概念及构成原理23
• 2.3.2 点支承幕墙的分类23-24
• 2.3.3 点支承幕墙的优点24
• 2.3.4 点支承幕墙的缺点24
• 2.4 全玻璃幕墙24-25
• 2.4.1 全玻璃幕墙的概念及构成原理24-25
• 2.4.2 全玻璃幕墙的分类25
• 2.4.3 全玻璃幕墙的优点25
• 2.4.4 全玻璃幕墙的缺点25
• 2.5 双层呼吸式幕墙25-26
• 2.5.1 双层呼吸式幕墙的概念及构成原理25-26
• 2.5.2 双层呼吸式幕墙的分类26
• 2.5.3 双层呼吸式幕墙的优点26
• 2.5.4 双层呼吸式幕墙的缺点26
• 2.6 光电幕墙26-27
• 2.6.1 光电幕墙的概念及构成原理26-27
• 2.6.2 光电幕墙的分类27
• 2.6.3 光电幕墙的主要特点27
• 2.7 石材幕墙27-30
• 2.7.1 石材幕墙的概念27-28
• 2.7.2 石材幕墙的分类28-29
• 2.7.3 短槽式石材幕墙的优点29
• 2.7.4 背栓式石材幕墙的优点29-30
• 2.8 金属板幕墙30-31
• 2.8.1 金属板幕墙的概念30
• 2.8.2 金属板幕墙面材种类30
• 2.8.3 金属板幕墙的优点30
• 2.8.4 金属板幕墙的缺点30-31
• 2.9 GRC幕墙31-33
• 2.9.1 GRC幕墙的概念31
• 2.9.2 GRC幕墙性能特点31-33
• 第3章 建筑玻璃幕墙的主要材料33-39
• 3.1 建筑幕墙玻璃33-36
• 3.1.1 钢化玻璃33-34
• 3.1.2 半钢化玻璃34
• 3.1.3 夹层玻璃34
• 3.1.4 中空钢化玻璃34
• 3.1.5 阳光控制镀膜玻璃和Low-E玻璃34-35
• 3.1.6 真空玻璃35
• 3.1.7 降低钢化玻璃自爆的措施35-36
• 3.2 建筑幕墙铝合金型材36-37
• 3.3 建筑幕墙钢型材37
• 3.4 建筑幕墙密封胶37-39
• 第4章 建筑玻璃幕墙新技术在宁波公建中的应用研究39-71
• 4.1 抗震单元幕墙在宁波国际金融中心工程中的应用39-50
• 4.1.1 宁波国际金融中心工程概况39
• 4.1.2 A系统单元幕墙系统及防水构造设计39-42
• 4.1.3 A系统单元幕墙系胶条设计42
• 4.1.4 A系统单元式幕墙抗震防脱构造设计42-44
• 4.1.5 A系统单元式幕墙节能设计44-50
• 4.2 光电采光顶在宁波国际金融中心工程的应用50-51
• 4.2.1 光电幕墙的发展背景及趋势50
• 4.2.2 光电幕墙的原理50-51
• 4.2.3 金融中心光电采光顶的设计应用51
• 4.3 单层索网节能幕墙在宁波行政中心工程中的应用51-60
• 4.3.1 宁波行政中心设计概况51-52
• 4.3.2 宁波行政中心单层索网节能幕墙设计简述52-54
• 4.3.3 宁波行政中心单层索网节能幕墙玻璃设计54-55
• 4.3.4 单层索网结构幕墙结构设计55-56
• 4.3.5 玻璃拼接胶缝及不锈钢夹具设计56-57
• 4.3.6 不锈钢索网结构计算57-60
• 4.4 行政中心点支承非承重玻璃肋幕墙构造技术60-61
• 4.5 行政中心玻璃幕墙横梁立柱弹簧钢销连接新技术61-62
• 4.6 宁波.中国港口博物馆玻璃穹顶的设计、施工及BIM的应用62-71
• 4.6.1 宁波.中国港口博物馆工程概况62-63
• 4.6.2 宁波.中国港口博物馆穹顶结构体系及构造技术63-65
• 4.6.3 宁波.中国港口博物馆穹顶结构设计分析65-69
• 4.6.4 宁波.中国港口博物馆穹顶施工BIM的应用69-71
• 第5章 结论与展望71-74
• 5.1 论文结论71-72
• 5.2 研究与展望72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-77
• 附录：个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果77

【参考文献】

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1 冯云鹏;张磊;韦伟;李作军;;人民日报社报刊综合业务楼双曲面玻璃幕墙安装[J];施工技术;2014年06期

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本文编号：282878