深圳皇崗地鐵口岸聯檢樓鋁板-玻璃幕墻外墻圍護結構節能設計及施工[摘要]介紹深圳皇崗地鐵口岸聯檢樓鋁板-玻璃幕墻外圍護結構有關建筑節能方面的設計及施工。[關鍵詞]鋁板-玻璃幕墻;節能設計;節能施工1工程概況 深圳皇崗地鐵口岸聯檢樓工程屬深圳市政府重大建設項目,為功能特殊、人流密集的大型口岸建筑,工程計劃總投資4.405億元,總占地面積18753.46m2,總建筑面積84198.03m2,高24.65m。建筑層數為地下室一層(局部),地上三層,每層左右端各設三個夾層。建筑外墻采用鋁板-玻璃幕墻外圍護結構,南、北向玻璃幕墻面積各為長×高=212m×24.45m,東、西向玻璃幕墻面積各為長×高=88.5m×24.45m,總計面積約1.47萬m2。2節能設計理念 在建筑節能設計方面,該工程立面造型結合內部使用功能,充分體現了人性化的設計。同時也考慮了與香港口岸以及連接兩岸通道橋整體建筑風格相協調,使整個建筑物組群更加和諧統一。為了充分體現節能設計,該工程所選用的玻璃為遮陽型Low-E玻璃(sun-E玻璃)。它除了具有Low-E玻璃反射遠紅外線功能外,還可對陽光有一定的控制作用。南立面三層以上和北立面二層以上為雙層幕墻,靠近室外一側幕墻為大型遮陽鋁板裝飾帶,靠近室內一側采用Low-E中空玻璃。南立面三層以下和北立面二層以下為單層玻璃幕墻,玻璃也為Low-E淺灰色中空玻璃,層間梁部位采用的是彩釉中空玻璃。東、西立面為“S”型的遮陽鋁板挑檐與單層Low-E淺灰色中空玻璃幕墻相結合,視覺效果上形成自上而下的“卷被”狀流線體,明亮的大空間襯托出“卷被”的設計形體和理念。在首層少數實體部位使用純色色塊裝飾面,使首層以大空間為主的使用空間色彩更加豐富,在立面造型的細部設計上,外部的閃銀白氟碳鋁板在北面的二、三層和南面的三層形成“卷被”面,使立面有強烈的韻律感,在不同時間段有豐富的光影效果,既有外鋁板面遮陽作用,又使整個立面簡捷明快。鋁板里面的玻璃幕墻則使人的視線由里到外、由外到里都有不同的感覺。 該工程于2004年年底動工建設,目前主體結構已封頂,正在進行鋁板及玻璃幕墻的施工,全部工程計劃2006年年內完工。3節能設計措施3.1東、西立面 東、西立面采用單層隱框玻璃幕墻。一層采用10mm厚Low-E+12A+8mm厚中空鋼化淺灰色低輻射玻璃,透光率為52%,這種玻璃的U值為1.74W/(m2·K),小于2W/(m2·K)的設計要求,遮陽系數為SC=0.43<0.5(設計要求)。二層以上采用8mm厚Low-E+12A+8mm厚中空鋼化淺灰色低輻射玻璃,透光率為53%,這種玻璃的U值為1.75W/(m2·K),小于2W/(m2·K)的設計要求,遮陽系數為SC=0.43<0.5(設計要求)。開啟扇玻璃采用6mm厚Low-E+12A+6mm厚中空鋼化淺灰色低輻射玻璃,透光率為55%,這種玻璃的U值為1.8W/(m2·K),小于2W/(m2·K)的設計要求,遮陽系數為SC=0.44<0.5(設計要求)。在二、三層和屋面設置伸出幕墻面3m的鋁板挑檐,能起到一定的遮陽效果,對于降低能耗、節約能源至關重要。3.2南、北立面 南、北立面采用雙層幕墻。南立面三層以上和北立面二層以上為雙層幕墻,靠近室外一側幕墻為大型遮陽鋁板裝飾帶,遮陽效果非常好。靠近室內一側采用15mm厚Low-E+12A+12mm厚中空鋼化淺灰色低輻射玻璃,透光率為50%,這種玻璃的U值為1.71W/(m2·K),小于2W/(m2·K)的設計要求,遮陽系數為SC=0.4<0.5(設計要求)。南立面三層以下和北立面二層以下為單層玻璃幕墻,玻璃采用8mm厚Low-E+12A+8mm厚中空鋼化淺灰色低輻射玻璃,透光率為53%,這種玻璃的U值為1.75W/(m2·K),小于2W/(m2·K)的設計要求,遮陽系數為SC=0.43<0.5(設計要求)。所以玻璃的選用對于降低能耗、節約能源起到了至關重要的作用。3.3標準節點設計 在幕墻的標準節點處理中,采用了嚴格的密封措施:使用三元乙丙(EPDM)膠條作為密封材料,把面板、外扣板與主框隔離開來,能夠有效地阻止室內外的熱量傳遞,從而達到節能的效果。在開啟窗的部位使用了三道密封膠條,提高了水密、氣密性能,減少了室內外的熱量傳遞,亦能達到節能的效果,如圖1所示。
3.4設置開啟窗 開啟窗起到一定的通風換氣作用,增加室內空氣流通,尤其在深圳的冬季完全可以不開空調,通過自然風的流動,使人感到更加舒適和自然,從而大大節約能源。開啟窗結構簡圖見圖2。4施工措施4.1施工段的劃分 根據皇崗地鐵口岸聯檢樓幕墻工程平面分布、位置和各立面結構特點,分為北、東立面和南、西立面兩個施工區。各區按不同的施工階段劃分施工段,分別組織流水施工與平行施工。針對該工程特點,總體分為外層幕墻裝飾帶及內層玻璃幕墻安裝兩部分。其中外層裝飾帶安裝較簡單。內層幕墻可分為雙層鋼結構安裝與玻璃安裝兩個施工階段。根據幕墻施工的特點,在鋼結構安裝階段,按立面劃分施工段。在玻璃安裝階段,按樓層分施工段。4.2施工順序 雙層玻璃幕墻鋼結構安裝從下往上,內層玻璃從上向下安裝。內層玻璃安裝采用內腳手架施工,因安全需要,內腳手架隨內層玻璃安裝而逐步拆除。內層玻璃幕墻安裝完后需塞縫,其周邊及透過內層玻璃可見部分結構需要噴涂處理,故此步工作安排于內層玻璃安裝之前。4.3施工工藝4.3.1施工工藝流程圖(見圖3)4.3.2施工工藝概述 該工程幕墻形式多樣,有玻璃幕墻、單層鋁板幕墻、鋁板卷被幕墻、弧形鋁板裝飾帶,工廠加工量大,質量要求高,幕墻立面橫縫水平度、豎縫垂直度、幕墻平面度控制嚴。根據招標文件,工期非常緊,因此要求前期準備工作做得充分、到位。在主體結構施工過程中,應穿插進行預埋件安裝和測量放線。該工程屬于多層建筑,由于建筑層數不多,高度不高,但橫向特別長,結構橫向偏差直接影響工程構件受力情況,特別是單元件施工對橫向偏差要求更高。故施工測量中要求橫向投點精度高,所選用的儀器和測量方法要適應結構類型施工方法和場地情況,必須制定測量方案。測量工作應做到時時有記錄,步步有校核,并能方便檢查。 幕墻施工宜于土建樓地面施工完成后進行。因工期原因隨主體施工進行,要求土建樓地面施工時必須采取切實可行的措施,防止污染幕墻。另外要求土建做好臨邊防護,防止立體交叉作業高空墜物傷人。 該工程主樓大面幕墻主要采用玻璃幕墻,雙層幕墻總厚度為1250mm,外層幕墻采用鋁板裝飾帶,內層幕墻采用鍍膜鋼化中空玻璃,雙層幕墻具有技術先進、環保節能等優點。其主要工序為外層鋁板及內層玻璃幕墻的安裝,制定完善的施工計劃和采用安全合理的安裝方案。首先根據幕墻立面構件進行編號,根據施工現場施工進度計劃,提前向加工廠下達相應編號的構件加工通知組織加工,加工廠組織生產加工,制成品檢驗合格后應出具產品合格證,并對產品進行編號保護登記在冊,按現場要求組織運輸至工地吊裝,以減輕施工現場對場地面積的要求,減少交叉作業對兄弟單位的影響。雙層幕墻安裝的基準點是幕墻與主體連接的連接件,因此在測量放線時應該確定連接件的中心線,并以此為幕墻安裝的基準。 鋁板幕墻結構采用型鋼龍骨,在測量放線時應主要確定幕墻豎向主龍骨的位置和幕墻水平分格線及其標高。鋁板在工廠內加工成型后,運至現場直接進行掛裝。幕墻施工用腳手架為雙排外腳手架,與結構連接點為每6m×6m一處。鋁板安裝從下至上依次進行,在腳手架連墻件處預留板塊,腳手架拆除時安裝此處。參考文獻:[1]GB50189-2005《公共建筑節能設計標準》[2]GB50176-1993《民用建筑熱工設計規范》[3]JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》[4]JGJ133-2001《金屬與石材幕墻工程技術規范》
3.4設置開啟窗 開啟窗起到一定的通風換氣作用,增加室內空氣流通,尤其在深圳的冬季完全可以不開空調,通過自然風的流動,使人感到更加舒適和自然,從而大大節約能源。開啟窗結構簡圖見圖2。4施工措施4.1施工段的劃分 根據皇崗地鐵口岸聯檢樓幕墻工程平面分布、位置和各立面結構特點,分為北、東立面和南、西立面兩個施工區。各區按不同的施工階段劃分施工段,分別組織流水施工與平行施工。針對該工程特點,總體分為外層幕墻裝飾帶及內層玻璃幕墻安裝兩部分。其中外層裝飾帶安裝較簡單。內層幕墻可分為雙層鋼結構安裝與玻璃安裝兩個施工階段。根據幕墻施工的特點,在鋼結構安裝階段,按立面劃分施工段。在玻璃安裝階段,按樓層分施工段。4.2施工順序 雙層玻璃幕墻鋼結構安裝從下往上,內層玻璃從上向下安裝。內層玻璃安裝采用內腳手架施工,因安全需要,內腳手架隨內層玻璃安裝而逐步拆除。內層玻璃幕墻安裝完后需塞縫,其周邊及透過內層玻璃可見部分結構需要噴涂處理,故此步工作安排于內層玻璃安裝之前。4.3施工工藝4.3.1施工工藝流程圖(見圖3)4.3.2施工工藝概述 該工程幕墻形式多樣,有玻璃幕墻、單層鋁板幕墻、鋁板卷被幕墻、弧形鋁板裝飾帶,工廠加工量大,質量要求高,幕墻立面橫縫水平度、豎縫垂直度、幕墻平面度控制嚴。根據招標文件,工期非常緊,因此要求前期準備工作做得充分、到位。在主體結構施工過程中,應穿插進行預埋件安裝和測量放線。該工程屬于多層建筑,由于建筑層數不多,高度不高,但橫向特別長,結構橫向偏差直接影響工程構件受力情況,特別是單元件施工對橫向偏差要求更高。故施工測量中要求橫向投點精度高,所選用的儀器和測量方法要適應結構類型施工方法和場地情況,必須制定測量方案。測量工作應做到時時有記錄,步步有校核,并能方便檢查。 幕墻施工宜于土建樓地面施工完成后進行。因工期原因隨主體施工進行,要求土建樓地面施工時必須采取切實可行的措施,防止污染幕墻。另外要求土建做好臨邊防護,防止立體交叉作業高空墜物傷人。 該工程主樓大面幕墻主要采用玻璃幕墻,雙層幕墻總厚度為1250mm,外層幕墻采用鋁板裝飾帶,內層幕墻采用鍍膜鋼化中空玻璃,雙層幕墻具有技術先進、環保節能等優點。其主要工序為外層鋁板及內層玻璃幕墻的安裝,制定完善的施工計劃和采用安全合理的安裝方案。首先根據幕墻立面構件進行編號,根據施工現場施工進度計劃,提前向加工廠下達相應編號的構件加工通知組織加工,加工廠組織生產加工,制成品檢驗合格后應出具產品合格證,并對產品進行編號保護登記在冊,按現場要求組織運輸至工地吊裝,以減輕施工現場對場地面積的要求,減少交叉作業對兄弟單位的影響。雙層幕墻安裝的基準點是幕墻與主體連接的連接件,因此在測量放線時應該確定連接件的中心線,并以此為幕墻安裝的基準。 鋁板幕墻結構采用型鋼龍骨,在測量放線時應主要確定幕墻豎向主龍骨的位置和幕墻水平分格線及其標高。鋁板在工廠內加工成型后,運至現場直接進行掛裝。幕墻施工用腳手架為雙排外腳手架,與結構連接點為每6m×6m一處。鋁板安裝從下至上依次進行,在腳手架連墻件處預留板塊,腳手架拆除時安裝此處。參考文獻:[1]GB50189-2005《公共建筑節能設計標準》[2]GB50176-1993《民用建筑熱工設計規范》[3]JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》[4]JGJ133-2001《金屬與石材幕墻工程技術規范》