带外挑玻璃翼的折线型构件式玻璃幕墙

杨太勇

（南京金中建幕墙装饰有限公司，江苏 南京 211102）

0 前言

传统的构件式玻璃幕墙通常由平面框架和面板构成，其外立面整体通常为平面的构造形式，立面的造型变化主要通过幕墙上装饰线条的变化或幕墙间不同角度的拼接实现，同一片幕墙的固定面板及开启位置都位于同一个平面内，建筑效果和立面造型比较单一，遮阳性能不理想，功能较少，且正面设开启扇对建筑立面效果影响较大，不能充分适应建筑设计和幕墙设计日新月异发展的需要。

为了弥补传统构件式幕墙的以上不足，人们研发了一种带外挑玻璃翼的折线型构件式玻璃幕墙。该幕墙由玻璃面板、阴角立柱、阳角立柱、铝横梁、阳角插入式玻璃副框、阴角护边、外压板、装饰扣板等构件组合安装而成，拥有立体折线造型，在满足围护结构基本要求的基础上，丰富构件式幕墙的空间造型，通过侧面开启窗及外挑玻璃翼的设计还能提高构件式幕墙的遮阳性能，减少了开启扇对建筑立面效果的影响，使建筑立面效果更加新颖美观。

1 案例介绍

该幕墙目前已应用在了两个项目中，现结合两个项目的实际施工情况对本幕墙进行详细研究。

1.1 应用项目一

该幕墙应用在南京地铁线网综合控制中心幕墙工程，此项目位于南京市中山南路和建邺路交叉口的西北侧，紧邻南京地铁一号线张府园，外立面主要为玻璃幕墙、石材幕墙等。最高建筑高度23.7m，地上5 层，项目建成后为南京地铁线网综合控制中心大楼。建筑东南立面为迎街面，面向中山南路和建邺路十字路口，视野开阔，对幕墙外观效果要求高。该幕墙即布置在此项目东南立面2~5 层部位，此幕墙应用面积共约2200m2。

项目一中带外挑玻璃翼的折线型构件式玻璃幕墙四周均设计为暖色干挂砂岩石材幕墙，玻璃幕墙分楼层布置，每层分别固定在楼板上下口，层间楼板部位采用银灰色氟碳喷涂铝单板连接上下层玻璃幕墙，铝单板上下面均呈三角型与折线型玻璃幕墙连接，铝单板上面留有往外的散水坡度，下面设计有滴水线。

该幕墙正面面板采用5+1.14PVB+5LOW-E+12A+6mm 夹胶中空钢化超白彩釉玻璃，侧面玻璃面板采用6LOW-E+12A+6mm 中空钢化玻璃。侧面玻璃面板的上、下、左边均采用明框压板和装饰扣条固定，右边采用Z 型角铝与阴角立柱固定。外挑玻璃翼面板的上下两边采用明框压板和装饰扣条固定，左右两边一边镶入阴角立柱与Z 形阴角护边形成的卡槽内，另一边通过两道结构胶与阳角玻璃副框连接，将阳角玻璃副框插入阳角立柱设计的卡槽中，再用明框压板和装饰扣条压住阳角玻璃副框。正面玻璃内层为中空LOW-E 玻璃，与侧面中空LOW-E 玻璃连接，保证了室内节能的完整性，外层采用5+1.14PVB+5 彩釉夹胶玻璃，做抛边处理，抛边夹胶玻璃外露PVB 夹胶片采用专用中性透明密封胶密封，提高耐久性。侧面设置有上悬外开窗，隐藏在正面抛边彩釉夹胶玻璃后侧，即使在开启窗开启状态从正面依然不可见，使立面看起来干净、整洁、大气，抛边彩釉夹胶玻璃同时对幕墙起到遮阳作用，使幕墙更节能（图1）。

图1 带开启窗部位节点

1.2 应用项目二

该幕墙也应用于珠江路未来城B 座立面改造项目（图2），建筑呈长矩形，北临南京市玄武区珠江路，南靠秦淮河，西为花红园路，东为太平桥北路，南北向为长面，也为幕墙主要展示面。此项目为老楼改造项目，五层及以上为住宅区，1~4 层为商业区，也是主要改造区域。外立面幕墙一层设计为大面板玻璃幕墙及商业入口门，2~4 层的4 个面均主要采用带外挑玻璃翼的折线型构件式玻璃幕墙，其中穿插设计有橱窗式玻璃幕墙盒子，此幕墙应用面积共约10000m2。建成后，珠江路沿路的梧桐树与折线型玻璃幕墙交相辉映，别有一番风景。

图2 珠江路未来城B 座立面改造项目

项目二中带外挑玻璃翼的折线型构件式玻璃幕墙整体外挑在主体结构以外，2~4 层形成一片整体的幕墙形式，折线型玻璃幕墙下部与铝单板吊顶连接，吊顶前沿设计有滴水线，折线型玻璃幕墙上部直接通到裙房屋面，采用铝单板压顶封闭处理，铝单板压顶留有往裙房顶侧排水坡度，层间结构梁部位在玻璃面板背面设计有深灰色铝单板背衬，将主体结构梁、后置埋件、转接件等构件遮挡在铝单板背面。

项目二中该幕墙面板采用8+1.52PVB+6LOW-E+12A+8mm 夹胶中空钢化玻璃，玻璃外层为8+1.52PVB+6夹胶玻璃，做抛边处理，侧面面板6LOW-E+12A+6mm中空钢化玻璃。两个项目施工相同部分在此不做赘述，有以下3 点不同。

（1）项目二该幕墙整体外挑在主体结构以外，立柱通过转接件固定到立柱后口主体结构梁上。阳角部位通过两块钢板折制的阳角立柱转接件将阳角立柱夹持住（图3），阴角部位通过两块钢板折制的阴角立柱转接件将阴角立柱夹持住（图4），钢制转接件与铝合金立柱之间设置有绝缘垫块，阴阳角立柱腔内均设置有400mm 长钢套芯，钢套芯与铝合金立柱之间有绝缘垫块间隔，然后用2-M12 不锈钢螺栓组将立柱、钢套芯与钢板折制转接件栓接固定，钢板折制转接件与外挑槽钢转接件用2-M12 不锈钢螺栓连接固定，槽钢转接件开设有长腰孔以满足现场结构偏差，槽钢转接件与主体结构埋件焊接固定。

图3 珠江路未来城B 座立面改造项目

图4 阴角立柱转接节点

（2）项目二该幕墙设计为隐框横梁，玻璃面板与隐框横梁连接采用了一种无玻璃副框的隐框设计。传统的半隐框幕墙，幕墙中空玻璃面板在玻璃加工厂加工完成后，需先发往幕墙加工厂，与玻璃副框用硅酮结构胶打胶粘接，待结构胶固化后再发往工地安装，幕墙加工工序较复杂，周期较长，成本较高，且幕墙加工厂的结构胶注胶流程往往采用手工完成，注胶质量不易保证。另外，玻璃副框与立柱或横梁之间齐平、密拼安装，玻璃副框的侧面在室内可见，导致室内侧缝隙过多，视觉效果不完整，影响美观，而且实际安装时，因为存在加工与安装偏差，玻璃副框与立柱或者横梁凹凸不平的情况客观存在，造成室内视觉效果更差。

干法施工无玻璃副框的隐框设计，在幕墙中空玻璃面板的合片结构胶内侧分段嵌有玻璃内置U 型槽，π形铝合金压块通过不锈钢螺栓组将玻璃内置U 型槽压接在幕墙龙骨上，立柱横梁外侧两端带有胶条槽口，幕墙安装时槽口内穿入胶条，中空玻璃面板的内壁压接在胶条上。中空玻璃在玻璃加工厂生产时，玻璃内置U型槽在合片结构胶注胶后尚未固化时嵌入，其厚度略小于中空玻璃面板的中空层厚度，避免U 形槽与玻璃发生直接接触。幕墙安装时π 形铝合金压块的两条支腿支撑在立柱横梁的螺栓槽口进行定位，π 形铝合金压块的左右翅压接在玻璃内置U 型槽的内壁上。

考虑到玻璃幕墙设置在临街面，人流量较大，本项目在隐框立柱和横梁部位均布置有氟碳喷涂成黑色的Z 型铝合金安全扣压住玻璃面板，是防止玻璃脱落的第二道防线，黑色的Z 型铝合金安全扣与中空玻璃合片胶相重叠，在没有破坏幕墙的外观效果的前提下，更有效的保证了幕墙的安全。

（3）项目二该幕墙横梁和立柱采用铝合金插芯式连接方式。传统的玻璃幕墙横梁常为半开口或全开口横梁，横梁与立柱连接方式为横梁配套角铝与立柱采用螺栓连接，安装完毕再在横梁开口处扣上横梁扣板，这种开口横梁承载能力较闭口横梁差；横梁扣板与横梁之间的扣接缝隙无法遮蔽影响美观；横梁连接角铝为工厂加工制作，有一定的加工误差；同时角铝螺栓承受面板重力的力臂较大，角铝与铝横梁间隙较大，横梁在较重面板的作用下较易出现前倾翻转现象，给幕墙带来了一系列问题和隐患。

该项目铝合金横梁采用闭口设计，铝合金插芯与铝合金横梁配套开模，插芯截面上设置有2~4 个螺钉孔，螺钉孔内拧入内六角圆柱头螺钉，螺钉外露一定距离，横梁前端面开操作孔，拧好螺钉的插芯插入横梁两端形成间隙配合。安装横梁时将横梁置入立柱侧面，通过横梁前端的操作孔拨动插芯，将插芯的外露螺钉头拨入立柱对应位置开好的孔内，再从横梁前端拧入沉头螺钉将横梁和插芯进行固定。

2 项目实践总结

幕墙的物理性能等级依据国家标准《建筑幕墙》（GB/T 21086—2007）按照建筑物所在地区的地理、气候条件、建筑物高度、体型和环境以及建筑物的重要性等选定的，其分级符合国家现行规范《建筑幕墙》的规定[1]。

根据本项目幕墙系统所受的最大风荷载标准值，设计的幕墙抗风压变形性能等级为2 级；幕墙的水密性能固定部分的等级为3 级；可开启部分的等级为3 级；幕墙的气密性能级为3 级；透明幕墙传热系数为5 级；透明幕墙遮阳系数为6 级；透明幕墙的隔声性能为3级；幕墙系统平面内变形性能达到2 级；幕墙的耐撞击性能可达到2 级（室外侧夹胶层可更好的对抗冰雹、大风时飞来物、飞鸟等室外撞击）；采光性能指标达3 级。其他项目也可根据项目自身情况调整型材及面板规格尺寸以达到适合自己项目的等级要求。

该幕墙通过在以上两个项目上的实践，发现有以下6 个优点。

（1）折线型玻璃幕墙带外挑玻璃翼，大大丰富了建筑的外立面效果，使建筑立面更有空间感和层次感，更加富于动感，且立面玻璃的光影效果富于变化。外挑玻璃翼可以设计成不同图案的彩釉玻璃或镀膜玻璃，以满足建筑外观效果的需求，同时提高幕墙的遮阳性能。

（2）带外挑玻璃翼的折线型构件式玻璃幕墙主要构件采用铝合金型材开模装配，安装精度高，加工、安装简单方便。所有构件均可按照安装顺序的步骤逆操作来进行拆卸，幕墙可更换维护性强。

（3）在折线型玻璃幕墙侧面开窗加外挑玻璃翼装饰处理，可减少开启扇开启时对建筑立面效果的影响。

（4）外挑玻璃翼部位与副框采用两道结构胶连接处理，在结构计算方面更能实现较大面板的设计，使面板连接更加安全、可靠。

（5）外挑玻璃翼面板采用夹胶中空LOW-E 玻璃，侧面玻璃面板采用中空LOW-E 玻璃，在提高幕墙节能性的同时，确保外挑玻璃翼即使破裂也不会坠落，提高了安全性。

（6）该幕墙适用性强，玻璃面板可采用明框压板固定也可采用隐框的副框连接及隐副框连接固定；横梁与立柱连接可采用角铝连接也可采用插芯式连接；立柱与主体结构可采用上下口插芯连接也可采用转接件连接。

3 结语

该幕墙设计外观大气、新颖，外观设计与建筑功能完美结合，节能性能优越，安全可靠，适应性强，可更换性强，加工、安装简单方便，易于保证质量和精度，在玻璃幕墙的设计安装中有着很好的应用前景。