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作者：苏州金螳螂幕墙有限公司 严红祥 杨文杰 刘东良 摘要： 随着工艺水平的提高和现场人工成本不断攀升，建筑外表皮（建筑幕墙）采用装配式做法也在通过不断尝试和进步，装配式幕墙在工厂集成化工业加工，加工精度高，加工质量容易控制，生产的时间不受天气影响，并且还能解决一些现场措施不便的困难； 通过本案例介绍，希望能够同行的朋友们一些启发 。 关键词：装配式、工厂预制，高精度、标准化、高质量 　　一. 幕墙工程概况 　　1、项目名称：张江集电港B区3-2信息技术产业平台项目； 　　2.建设单位:上海张江集成电路产业区开发有限公司； 　　3.设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司； 　　4.建设地点：上海市浦东新区，南临规划地块3-6、东面为3-4地块，西临张东路，北临祖冲之路； 　　5.建筑结构类型: A1楼 ：钢框架-框筒 ；A2楼：钢框架；A3楼：钢框架；A4楼：钢框架-支撑；A5楼：钢框架；地面连廊：钢框架；配套建筑（出地面构筑物）：混凝土框架；开关站及坡道：混凝土框架； 　　6.建筑耐火等级:一级； 　　7.幕墙防雷设计等级：二类； 　　8.幕墙使用年限: 建筑幕墙设计使用年限为25年，幕墙支承结构的设计使用年限不小于50年; 　　9.层数：A1楼 ：钢框架-框筒 ；A2楼：8层；A3楼：14层；A4楼：19层；A5楼：13层；开关站：1层； 　　10.幕墙高度：A1楼从标高0.000m到标高102.900m;A2楼从标高0.000m到标高49.350m;A3楼从标高0.000m到标高72.900m;A4楼从标高0.000m到标高95.400m;A5楼从标高0.000m到标高68.400m;地面连廊从标高0.000m到标高7.200m;配套建筑（出地面构筑物）从标高-6.200m到标高6.900m;开关站从标高0.000m到标高9.850m;坡道从标高-6.200m到标高1.800m; 　　11、工程特点：该工程为 新建项目，外墙以明框玻璃幕墙、横明竖隐玻璃幕墙、铝单板幕墙、蜂窝铝板吊顶、穿孔铝板幕墙、铝合金防雨百叶、不锈钢张拉网、金属雨棚、铝合金格栅、空腔纤维水泥板幕墙、铝合金门窗系统为主的装饰形式。 　　（1）、本项目共分为 7 个建筑：A1 楼、A2 楼、A3 楼、A4 楼、A5 楼、B1 楼、B2楼。 　　建筑层数：地上 A1 楼 21 层；地上 A2 楼 7 层； 地上 A3 楼 14层；地上 A4 楼 19 层；地上 A5 楼13 层；地上 B1 楼 2 层；地上 B2 楼1 层；地下 3 层。 　　（2）、项目1标段：A4号楼、A5号楼、2号地下室、1号变电站、零星幕墙工程及连廊和主楼接口的收尾工作（幕墙面积约62027平方米）。 　　（3）、幕墙面积明细： 　　A4楼幕墙面积统计：28479平方米； 　　A5楼幕墙面积统计：18398平方米； 　　连廊幕墙面积统计：8819平方米； 　　开关站（B2）幕墙面积统计：1640平方米； 　　配套建筑（出地面构筑物）幕墙面积统计：4691平方米 　　1. 幕墙的风压变形性能：幕墙的风压变形性能等级定级方法为在对应部位风荷载标准值P3（P3=Wk）作用下，幕墙主要受力杆件保持正常性能，不发生任何破坏。在抗风压性能指标值作用下，幕墙的支承体系和面板的相对挠度和绝对挠度满足按GB/T21086-2007的规定，本工程基本风压W0=0.55KN/m，按结构载荷规范GB50009-2012确定。墙角区，本工程最大风压标准值为2.62kN/m，即在风荷载作用下，幕墙的抗风压性能按 4级设计。本图以满足相关规范的要求和幕墙设计的安全、经济、合理为原则。 　　2. 幕墙的水密性能：幕墙的水密性能是指在风雨的共同作用下，幕墙开启部分为关闭状况时，阻止雨水通过幕墙的性能。分级指标P为10分钟平均风压值下的压力差，单位为Pa。本工程位于上海市，建筑气候分区属于夏热冬冷地区。幕墙按公式P=1000μzμsW0式计算值进行设计，但固定部分不宜小于1000Pa,可开启部分与固定部分同级。防止雨水渗透是建筑幕墙的基本功能之一，采用了下面几点设计来提高其水密性能： 　　（1）、幕墙构件的截面或几个构件组合截面所形成的空腔采用了等压原理理论进行设计，使空腔内空气与室外相等，防止室外空气压力将雨水压入腔内，以提高幕墙抗雨水渗漏功能。 　　（2）、可能产生渗水的部位预留了泄水孔道，集中后由孔道排出。 　　（3）、型材与边框连接处必须用硅硐密封胶进行覆盖密封，密封材料应能在长期压力下保持弹性。 　　按建筑节能要求本工程雨水渗透性能要求为3级。 　　3. 幕墙的气密性能：幕墙的气密性能是指在风压作用下，幕墙开启部分为关闭状况时，阻止空气通过幕墙的性能。分级指标q是标准状态下，压力差为10Pa时的空气渗透量，单位为m /m·h（10Pa）。 　　按建筑节能要求本工程空气渗透性能要求为 3 级。 　　4.幕墙平面内变形性能：平面内变形性能以建筑物层间相对位移值γ表示，要求在该相对位移范围内不受损坏，其分级指标见表其分级指标见表规定。本工程各单体幕墙的平面变形性能分是：A4楼：3级；A5楼：4级；地面连廊：4级；配套建筑（出地面构筑物）：3级；开关站：3级。 项目效果图——鸟瞰图 项目施工时的实景 　　二. 幕墙主要系统 　　1、本项目幕墙由五个单体幕墙，其中我司完成两个单体和所有连廊，配电房，入口车道等；本项目的幕墙主要系统为框架幕墙，主要分布在二层以上，局部转化层和错层位置有部分吊顶玻璃栏板和铝单板吊顶。 标准层位置玻璃幕墙在立面的位置分布图 　　标准层位置玻璃幕墙主要由楼层处的悬挑铝板和层间的玻璃幕墙；楼层位置的悬挑铝板平面位置与轴线平行，层间玻璃幕墙整体呈现L形状，在开窗位置1381和725两个分格组成L型的长边，短边为792的一个铝板幕墙分格；L型的层间玻璃幕墙。 标准层位置玻璃幕墙典型大样图 　　设计团队对标准位置层高、分格尺寸进行1:1的绘图放样分析，型材外轮廓尺寸及厚度经过严格的结构安全计算复核，确定型材截面尺寸的大小和型材的壁厚；对L型板块大尺寸进行分析和模拟与土建结构的关系，分析和判断可行性；对混凝土结构及原有预埋件位置进行分析和复核，对L型板块自重及各配件之间的连接进行结构计算，复核吊装过程中的牢固程度和安全性。对原方案图纸的幕墙安装进行模拟如下： 原方案图纸的幕墙安装顺序 　　由以上安装过程，我们发现第5和第6安装是非常困难的：吊篮施工工程中的大致情况：悬挑位置幕墙完成面之间的进出尺寸较大(900mm.左右)，工人无法操作，挑檐位置距离过大，施工中需增加吊篮副框作业，且挑檐位置玻璃完成面到结构边最大宽度为900mm,无法搭设活动架，增加现场施工安全隐患。 　　综合实际情况： 　　1、散件安装无法满足施工要求，施工难度太大或者施工措施成本过高； 　　2、散件安装无法保证现场施工人员的安全，存在较大的安全隐患； 　　3、散件安装无法保障质量和进度，散件安装现场工作量巨大，安装质量难以控制，工期受天气影响较大，工期难于保障。 实际工况吊篮施工模拟 　　三. 幕墙系统分布 　　（一）. 明框玻璃幕墙系统1： 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：HS6+1.52PVB+HS6（low-e）+15Ar+TP8中空夹胶超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧），用于大面玻璃幕墙的可视部位；HS6+1.52PVB+HS6（low-e）+15Ar+TP8中空夹胶超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧）/带2mm铝合金背衬板，用于层间及填充墙等不可见部位； 　　b、主受力龙骨（型材详见节点图）： 　　铝材：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理（大堂位置氟碳喷涂），厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢材：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 　　c、背板保温：背板为2mm厚铝单板（表面粉末喷涂），背衬100mm保温岩棉； 　　d、外装饰框：表面氟碳喷涂处理,厚度≥35um； 　　e、防火钢板：采用1.5mm 镀锌钢板，与幕墙及结构的连接处采用防火胶密封； 　　f、连接件:（铝角码，钢角码，螺栓，自攻钉等）详见节点图；铝角码：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢角码：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 螺栓、自攻钉等紧固件：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质; 不锈钢制品：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质。 　　（二）. 明框玻璃幕墙系统2：使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：HS6+1.52PVB+HS6（low-e）+15Ar+TP8中空夹胶超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧），用于大面玻璃幕墙的可视部位；HS6+1.52PVB+HS6（low-e）+15Ar+TP8中空夹胶超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧）/带2mm铝合金背衬板，用于层间及填充墙等不可见部位; 　　b、主受力龙骨（型材详见节点图）：铝材：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理（大堂位置氟碳喷涂），厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢材：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 　　c、背板保温：背板为2mm厚铝单板（表面粉末喷涂），背衬100mm保温岩棉； 　　d、外装饰框：表面氟碳喷涂处理,厚度≥35um； 　　e、防火钢板：采用1.5mm 镀锌钢板，与幕墙及结构的连接处采用防火胶密封；铝角码：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢角码：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 螺栓、自攻钉等紧固件：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质; 不锈钢制品：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质; 　　f、预埋件：采用槽式预埋件及平板埋件、钢梁上预焊钢板，表面热浸镀锌,锌层厚度≥80um。 　　（三）. 半隐框玻璃幕墙系统（横明竖隐）1层和8层：使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：HS6+1.52PVB+HS6（low-e）+15A+TP8（彩釉）中空夹胶超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧），用于大面玻璃幕墙的可视部位；具体规格及厚度详立面图;颜色根据建筑师和业主封样确定； 　　b、主受力龙骨：铝材：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢材：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 　　c、外装饰框：表面氟碳喷涂处理,厚度≥35um； 　　d、连接件:（铝角码，钢角码，螺栓，自攻钉等）详见节点图；铝角码：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢角码：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 螺栓、自攻钉等紧固件：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质; 不锈钢制品：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质。 　　（四）. 半隐框玻璃幕墙系统（横明竖隐）2-入口门厅: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、立面面板：TP（low-e）+15Ar+TP12中空钢化超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧），用于大面玻璃幕墙的可视部位；顶面面板：TP8（low-e）+15Ar+HS8+1.52PVB+HS8中空夹胶超白玻璃（双银、LOW-E膜应位于外侧玻璃的内侧），用于大面玻璃幕墙的可视部位；具体规格及厚度详立面图;颜色根据建筑师和业主封样确定； 　　b、主受力龙骨（型材详见节点图）：铝材：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢材：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 　　c、外装饰框：表面氟碳喷涂处理,厚度≥35um； 　　d、连接件:（铝角码，钢角码，螺栓，自攻钉等）详见节点图；铝角码：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢角码：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 螺栓、自攻钉等紧固件：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质; 不锈钢制品：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质。 　　（五）. 不锈钢张拉网幕墙: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：不锈钢网，钢丝直径1.5mm，SUS316不锈钢，编织纹理按建筑师要求；具体规格、颜色根据建筑师和业主封样确定； 　　b、主受力龙骨：铝材：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;编织网内可视表面氟碳喷涂，厚度≥35um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢材：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 　　c、外装饰框：表面氟碳喷涂处理,厚度≥35um； 　　d、防火钢板：采用1.5mm 镀锌钢板，与幕墙及结构的连接处采用防火胶密封； 　　e、连接件:（铝角码，钢角码，螺栓，自攻钉等）；铝角码：室外可视表面氟碳喷涂处理，厚度≥35um;室内可视表面粉末喷涂处理，厚度≥100um;室内外不可视表面阳极氧化处理。材质为6063-T5（非受力构件），6063-T6（受力构件）; 钢角码：室内外可见部位表面氟碳喷涂处理，厚度≥60um;部可见部位热浸镀锌处理，锌层厚度≥80um; 螺栓、自攻钉等紧固件：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质; 不锈钢制品：暴露在室外的采用SUS316不锈钢材质，室内外不可见部位采用SUS304不锈钢材质。 　　（六）. 层间铝单板幕墙: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：立面板采用4mm铝单板（表面氟碳喷涂处理），顶面和底面采用3mm厚铝单板（表面氟碳喷涂处理）；立面板背衬2mm铝单板作为防水板（黑色样机氧化）； 　　b、主受力龙骨：钢框采用角钢（表面热浸镀锌）； 　　c、连接件（不锈钢螺栓，钢角码等）详见节点图。 　　d、密封形式：立面板为开放式（背衬铝板，打胶密封）、顶面板和底面板采用硅酮密封胶麻烦； 　　e、铝板颜色及表面处理方式根据建筑师和业主封样确定 　　（七）. 立面铝单板幕墙: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：3mm厚铝单板（表面氟碳喷涂处理） 　　b、主受力龙骨（详见节点图）：钢立柱采用角钢（表面热浸镀锌）、横梁采用角钢（表面热浸镀锌）； 　　c、连接件（不锈钢螺栓，钢角码等）。 　　d、密封形式：硅酮密封胶； 　　e、铝板颜色及表面处理方式根据建筑师和业主封样确定 　　（八）. 铝合金百叶幕墙: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、铝合金百叶（表面氟碳喷涂处理） 　　b、主受力龙骨：铝合金百叶竖边框作为立柱（表面喷涂处理）,铝合金百叶横边框作为横框（表面喷涂处理）； 　　c、连接件（不锈钢螺栓，钢角码等） 　　d、密封形式：硅酮密封胶； 　　e、颜色及表面处理方式根据建筑师和业主封样确定 　　（九）. 穿孔铝单板幕墙: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：4mm厚穿孔铝单板（表面氟碳喷涂处理） 　　b、主受力龙骨：钢立柱采用方管（表面氟碳喷涂）、横梁采用方管（表面氟碳喷涂）； 　　c、连接件（不锈钢螺栓，钢角码等）。 　　d、铝板颜色及表面处理方式根据建筑师和业主封样确定 　　（十）. 空腔水泥板幕墙: 使用部位：建筑外立面 　　1.基本材料如下： 　　a、面板：60mm厚空腔水泥板,六面防水处理，颜色以业主封样为准； 　　b、主受力龙骨：钢立柱主要采用热镀锌钢方通、横梁采用热镀锌角钢； 　　c、连接件（不锈钢螺栓，钢角码等）。 　　d、密封形式：石材间采用开放式，内设2mm铝合金防水板，铝合金板间密封胶密封； 　　e、防火钢板：采用1.5mm 镀锌钢板，与幕墙及结构的连接处采用防火胶密封； 　　f、保温岩棉：厚度100mm，单面带锡箔纸,容重不小于80KG/m ； 　　g、防火岩棉：厚度200mm，单面带锡箔纸,容重不小于120KG/m ； 　　四. 幕墙项目重点和难点 　　本项目难点主要是施工措施难度较大或者成本较高；悬挑位置幕墙完成面之间的进出尺寸较大(900mm.左右)，工人无法操作，挑檐位置距离过大，施工中需增加吊篮副框作业，且挑檐位置玻璃完成面到结构边最大宽度为900mm,无法搭设活动架；所以我们需要需求一种新的方案，解决吊篮无法施工的问题或者解决无法操作的问题。 吊篮施工示意图 　　通过对项目实际工况的模拟和理论计算：L形幕墙作为一个整体的装配式单元（下端和上端的铝板）、层间正面铝板构件式方案:L型的铝合金龙骨按照加工图和组装图在工厂加工和组装成好成品，再按图纸把玻璃和铝板等面板组装成一个整体，同时带上上下口的铝板，在工厂养护满足结构胶的凝固周期和受力要求后按顺序运往工地现场。 　　板块运到现场后，现场安装一键排版好的顺序就位，再按顺序吊装上墙固定（如下图）。 　　通过理论模拟和设计团队评审：高度车间集成化加工、组装；质量、精度易控制，现场安装工序很少，现场工序组织更简单，工期易保证。 　　主要问题是： 　　1、铝龙骨含量稍微增加（可以通过其他位置优化填补增加部分）； 　　3、由于异形单元 空间占用较大，运输成本较高（工地附近找工厂加工降低运输成本） 　　4、层间铝板上下口位置以及附属在单元板上，只剩正面铝板，后面安装非常简单 　　5、经公司内部评审，可以按该方案细化和优化落实 上挂点节点和实物对比 　　上口挂点要求：满足板块自重受力要求和各种不利荷载的组合受力要求，具有一定的安全储备要求和满足平面变形的外观要求和规范要求；满足三维调节要求和现场可操作性要求。 下口连接点节点和实物对比 　　下口连接节点要求：满足板块各种不利荷载的组合受力要求和上下自由伸缩的要求，具有一定的安全储备要求和满足平面变形的外观要求和规范要求；满足现场可操作性要求。 四性试验吊装单个和两个板块拼装过程 　　板块与板块之间要求：满足板块各种不利荷载的组合受力要求和防水要求， 具有良好的防水性能，在防水性能得不到满足时方便打胶后满足防水要求；满足层间铝板安装的可操作性和和合理的逻辑关系，满足现场可操作性要求。 现场吊装完成后实物效果展示 　　按照以上装配式设计思路，可以对常规的构件式幕墙系统进行改造和深化设计。 　　可充分利用构件式幕墙和单元幕墙的优势，减少构件式幕墙的缺点，消除业主的顾虑。 　　实现装配式幕墙的优势： 　　现场施工周期短，工期可控; 　　工厂化预制产品，质量可控; 　　现场措施投入少， 费用可控； 　　施工难度低，人工投入少，安全可控； 　　整体造价更低，适应市场潮流，更具竞争力 　　以市场为导向，以政策为驱动力、发展装配式建筑幕墙，从思维上建立装配式幕墙设计思路，以思维的改变带动行动改变，促进设计思路的扩展及技能、竞争力的提升，适应装配式建筑发展的需要，体现深化设计价值！ 　　五．幕墙设计总结 　　装配式设计理念在幕墙中应用，针对不同的项目可以发挥不同的效果，对于造型复杂的项目可能会起到事半功倍的效果，发挥工厂的加工精度高和时间不受天气影响的优势，大幅度降低措施和现场的安装工人，方便管理；对成本也会有积极的作用，整体来说建筑外表皮是适合装配式发展变迁有较大发展空间的行业。 （本文已经作者授权发布，版权归作者所有） 本文发表于《幕墙设计》杂志2025年第一期 点击图片查看当期目录 长按二维码开始订阅 订阅热线：*开通会员可解锁* 也可添加微信号mqsjzz进行订阅