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陶土板及中式节能陶土板幕墙分析

来源:中国幕墙网收集整理  作者:*  日期:2012-8-7
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摘要:介绍了国内外的陶土板及国内陶土板幕墙,重点论述了结合中国国情的节能闭缝陶土板幕墙的开发和设计,预测了中国陶土板幕墙的市场。
关键词:开缝陶土板幕墙、闭缝陶土板幕墙。
 
  陶板幕墙阻燃性好,安全防火
  结构合理:干挂系统的组合安装设计,在局部破损的情况下陶板可单片更换,维护方便;
  陶板中空的结构使之降噪效应好,自重轻;
  陶板的高强度能够满足不同尺寸的随意切割要求。
  兼容性好陶板幕墙具有温和的外观特质,容易与玻璃、金属搭配使用。
  陶板幕墙可以减少光污染,增加墙面的抗震性。
  安装方便:陶板幕墙设计结构合理、简洁,能最大地满足幕墙收边、收口的局部设计需要,安装简易方便,无论是平面、转角或其它部位,都能保持幕墙立面连贯、自然、美观。
  配套成本低:由于陶板重量轻,因此陶板幕墙支撑结构要求比石材幕墙更为简易、轻巧,节约幕墙配套成本。
  三、陶土板的物理和力学性能
  3.1、陶土板具有优良的物理和力学性能。经国家建筑材料测试中心依据国家相关标准的检测试验,其性能指标可达到下表所示(样板尺寸为:120×245mm)。
  3.2、陶士板幕墙工程的震动台试验结论及建议。
  3.2.1北京江河幕墙公司对北京的南新仓国际大厦陶士板幕墙工程,进行了陶土板幕墙的抗震性能试验检验和研究,检验其抗震性能是否符合设计要求。(抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.2g,场地为Ⅱ类,德国阿格通陶土板。)陶土板幕墙样品已经通过中国建筑科学研究院的震动台试验,9度抗震设防时幕墙样品没有出现破坏形象。并且经过国家建筑工程质量监督检验中心的抗风压试验证实,达到3kPa时幕墙样品没有出现任何功能性障碍。
  3.2.2试验模型的实测层间位移与SAP2000的计算结果的比较在模型0.5m~4.25m标高范围,层间位移及位移角实测值和计算值列于下表:表中,模型层间位移数据是拉线位移计实测结果通过角度转换后,再将顶、底层(标高分别为4.25m和0.5m)位移每个时刻相减,取南北两组数据平均所得。实测结果与计算结果相比,有一定的偏差,但总的趋势相同,与加速度峰值反应规律也大致相同。试验测得结构最大层间位移角为1/88,是在输入Taft波峰值加速度为596gal时得到的,该结果已超过了对一般幕墙结构的变形性能要求。
  3.2.3试验结论:
  (1)陶土板幕墙与主体结构连接节点的抗震性能:该陶土板幕墙与主体钢结构的连接节点的抗震性能良好,在振动台试验的全过程中没有损坏,能保证连接节点的抗震设计要求。
  (2)陶土板的抗震性能:该幕墙的陶土板自身抗震性能良好。当台面输入加速度峰值达到和超过300gal(相当于7度半大震作用)时,在振动方向上,少数陶土板之间产生相对滑移现象,但陶土板和挂件均没有损坏。当台面输入加速度峰值达到596gal时,试验测得结构最大层间位移角为1/88,其值已经超过实际主体结构(框架-剪力墙结构)规范规定的弹塑性层间位移角限值(1/100),也超过了有关幕墙规范中对幕墙可承受变形能力的要求。因此,可认为陶土板幕墙的变形性能符合要求。
  (3)试验测试数据与程序计算数据之间存在一定差异,除了测试原因外,幕墙系统本身具有一定的刚度和质量分布规律,在计算模型中未得到充分体现,也是不可忽视的原因,有待进一步探索。
  3.2.4建议本幕墙采用开缝式结构,由于陶土板之间不打密封胶,在强震下部分陶板在幕墙面内产生侧向滑移,使板缝宽窄不一,甚至陶板之间相互碰撞。虽未发现陶土板碰坏,但影响美观。工程中考虑采取适当的侧向限位措施,尤其是在幕墙的边角部位,防止在强震下陶土板面内平动滑移过大或脱落。 开发陶土板之间打密封胶的闭缝陶土板幕墙。
  四、陶土板国内工程应用:
  4.1 阿格通(Angleton)陶土板
  4.1.1阿格通(Angleton)陶土板来自于拥有欧洲领先技术的陶板生产商一德国丰。米勒陶瓷集团(F.V.Mueller:GmbH)。丰。米勒也是德国最大的陶板生产商之一。
  阿格通(ArGeTon)陶板的原材料为天然陶土,不添加任何其它成分,不会对空气造成任何污染。陶土板的颜色完全是陶土的天然颜色,绿色环保,无辐射,色泽温和,不会带来光污染。可选之色多达14种,可以根据不同的安装尺寸要求进行切割,能够满足建筑设计师和业主对幕墙颜色和分格的选择要求。阿格通(ArGeTon)陶土板在特殊转炉里,由高强度挤压机挤压成胚后经过1400℃的高温烧结而成,耐高温热膨胀系数低为2~5×10-6/℃,具有良好的抗风化稳定性、耐磨性、耐酸碱性(耐家庭化学试剂和泳池盐类UA级,耐低浓度酸和碱ULA级,耐高浓度酸和碱UHC级),耐用年限大于50年。
  4.1.2阿格通(ArGeTon)陶板的技术性能和物理性能均通过德国德累斯顿材料检测机构(MPA Dresden)和汉诺威建筑材料检测机构(MPA Bau Hannover)的检测认证。
  4.1.3汉诺威建筑材料检测机构检测报告,2002年5月21日(检测报告号011662-Mk/De)
  五、陶土板幕墙设计陶土板幕墙设计必须遵守中国国家及行业有关标准和规范,下面对设计要点的建议仅供参考。
  5.1陶土板幕墙干挂安装方式采用金属挂件和挂装系统将石材安装往室外墙面主要形式有:
  1)陶土板通过挂件直接镶嵌在主体结构上;这种陶土板幕墙主要是在结构上打孔,通过植筋胶不锈钢挂件连接结构,陶土板通过背栓和不锈钢挂件连接,保证幕墙的平整度有一定难度。
  2)陶土板通过挂件镶嵌在金属框架上或幕墙结构上,再附着在主体结构上;
  3)陶土板通过挂什镶嵌在金属框架上或幕墙结构组成单元式幕墙,再安装在主体结构上。
  5.2陶土板幕墙面板的连接方式陶土板幕墙的面板,宜采用以下几类连接方式:
  1. 在陶土板边缘开槽口,用金属挂件连接;
  2. 在陶土板面板背后,开孔或开槽,用背栓、背槽或背卡连接;
  3. 在陶土板面板的边缘打结构胶粘结铝型材附框,通过附框与横梁、立柱连结,附框应带挂钩固定石材面板。【完】

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