中华人民共和国行业标准玻璃幕墙工程技术规范JGJ 102━2003条 文 说 明 1
前 言
《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102--2003经建设部2003年11月14日以第193号公告批准，业已发布。
为便于广大设计、施工、科研、教学等单位的有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，规范编制组按章、节、条的顺序，编制了本规范的条文说明，供使用者参考。在使用过程中，如发现本规范条文说明有不妥之处，请将意见函寄中国建筑科学研究院《玻璃幕墙工程技术规范》管理组(邮政编码：100013；地址：北京北三环东路30号；
1 总 则
1．0．1 由玻璃面板与支承结构体系组成的、相对主体结构有一定位移能力、不分担主体结构荷载和作用的建筑外围护结构或装饰性结构．通称为玻璃幕墙。早在100多年前幕墙已开始在建筑上应用，但由于种种原因，主要是材料和加工工艺的因素，也有思想意识和传统观念束缚的因素，使幕墙在20世纪中期以前．发展十分缓慢。随着科学技术和工业生产的发展，许多有利于幕墙发展的新原理、新技术、新材料和新工艺被开发出来，如雨幕原理的发现，并成功应用到幕墙设计和制造上，解决了长期妨碍幕墙发展的雨水渗漏难题；又如铝及铝合金型材、各种玻璃的研制和生产，特别是高性能粘接、密封材料(如硅酮结构密封胶和硅酮建筑密封胶)，以及防火、隔热保温和隔声材料的研制和生产，使幕墙所要求的各项性能，如风压变形性能、水密性能、气密件能、隔热保温性能和隔声性能等．都有了比较可靠的解决办法。因而，幕墙在近数十年获得了飞速发展，在建筑上得到了比较广泛的应用。
应用大面积的玻璃装饰于建筑物的外表面，通过建筑师的构思和造型，并利用玻璃本身的特性，使建筑物显得别具一恪，光亮、明快和挺拔，较之其他装饰材料，无论在色彩还是在光泽方面，都给人一种全新的视觉效果。
玻璃幕墙在国外已获得广泛的应用与发展。我国自20世纪肋年代以来，在一些大中城市和沿海开放城市，开始使用玻璃幕埔作为公共建筑物的外装饰．如商场、宾馆．写字楼、展览中心、文化艺术交流中心、机场，车站和体育场馆等，取得了较好的社会经济效益，为美化城市做出了贡献。
为了使玻璃幕墙工程的设计、材料选用、性能要求、加工制作、安装施工和工程验收等有章可循，使玻璃幕墙工程做到安全可靠、实用美观和经济合理，我国于1996年颁布实施了《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102一96，对玻璃幕墙的健康发展起到了重要作用。但是，近年来，我国建筑幕墙行业发展很快，建筑幕墙建造量已位居世界前列，玻璃幕墙不仅数量多而且形式多样化，一方面新材料、新工艺、新技术、新体系被不断采用，如点支承玻璃幕墙的大量应用；另一方面，一些相关的国家标准、行业标准已经陆续完成了制订或修订，并发布实施。因此，有必要对96版规范进行修订和完善。
本次修订是以原规范JGJ 102-96为基础，考虑了现行有关国家标准或行业标准的有关规定，调研、总结了我国近年来玻璃幕墙行业科研、设计、施工安装成果和经验．补充了部分试验研究和理论分析，同时参考了国际上有关玻璃幕墙的先进标准和规范而完成的。
1．0．2 本条规定了本规范的适用范围。本规范适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6、7、8度抗震设防地区的民用建筑玻璃幕墙的设计、制作、安装施工、验收及维修保养。
本规范适用范围未包含工业建筑玻璃幕墙，主要考虑到工业建筑范围很广，往往有不同于民用建筑的特殊要求，如可能存在腐蚀、辐射、高温、高湿、振动、爆炸等特殊条件，本规范难以全部涵盖。当然，一般用途的工业建筑，其玻璃幕墙的设计，制作等可参照本规范的有关规定；有特别要求的，应专门研究处理，采取相应的措施。
9度抗震设计的建筑物，尚无采用玻璃幕墙的可靠经验，并且9度时地震作用很大，主体结构的变形很大，甚至可能发生比较严重的破坏，而目前玻璃幕墙的设计、制作、安装水平难以保证幕墙在9度抗震设防时达到本规范第1.0．3条的要求。因此，本规范未将9度抗震设计列入适用范围。对因特殊需要，不得不在9度抗震设防区使用的玻璃幕墙工程，应专门研究，并采取更有效的抗震措施。
本规范仅考虑与水平面夹角大于75度、小于或等于90度的斜玻璃幕墙或竖向玻璃幕墙，且抗震设防烈度不大于8度。所以，对大跨度的玻璃雨篷、通廊、采光顶等结构设计，应符合国家现行有关标准的规定或进行专门研究。
原规范JGJl02一96的适用范围是高度不超过150m的玻璃幕墙，本次修订扩大了本规范的适用范围。主要原因是：
1．编制原规范JGJ 102-96时，超过159m的玻璃幕墙工程不多，经验还比较少；1996-2002年间，国内超过150m的玻璃幕墙工程迅速增加，积累了丰富的工程经验，为本规范扩展其应用范围提供了技术依据和工程经验。另外，本规范扩大应用范围也跟主体结构适用的最大高度调整有关，行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2002中增加了B级高度高层建筑的有关规定，使房屋最大适用高度有较大提高，非抗震设计时最高已达300m。
2．玻璃幕墙自身质量较轻，按目前的地震作用计算方法，其地震作用效应相对于风荷载作用是比较小朗，且地震作用的计算与幕墙高度无直接相关关系。经验表明，玻璃幕墙的设计主要取决于风荷载作用，对于体形复杂的幕墙工程或房屋高度较高(比如超过200m)的幕墙工程，应确保风荷载作用下的可靠性。本规范第5．3．3条已有相关的规定和要求。
3．在保证重力荷载、风荷载、地震作用计算合理，并且幕墙构件的承载力和变形性能符合本规范有关要求的前提下，高度是否超过150m并不是主要的控制因素。
4．国外相关标准一般也设有最大适用高度的限制。
1．0．3 一般情况下，对建筑幕墙起控制作用的是风荷载。幕墙面板本身必须具有足够的承载能力，避免在风荷载作用下破碎。我国沿海地区经常受到台风的袭出，设计中应考虑有足够的抗风能力。
在风荷载作用下，幕墙与主体结构之间的连接件发生拔出、拉断等严重破坏的情况比较少见，主要问题是保证其足够的活动能力，使幕墙构件避免受主体结构过大位移的影响。
在地震作用下，幕墙构件和连接件会受到强烈的动力作用，相对更容易发生破坏。防止或减轻地震震害的主要途径是加强构造措施。
在多遇地震作用下(比设防烈度低约1．55度．50年超越概率约63．2％)，幕墙不允许破坏，应保持完好；在中震作用下(对应于设防烈度，50年超越概率约10％)，幕墙不应有严重破损，一般只允许部分面板破碎，经修理后仍然可以使用；在罕遇地震作用下(相当于比设防烈度约高1．0度，50年超越概率约2％-3％），必然会严重破坏，面板破碎，但骨架不应脱落、倒塌。幕墙的抗震构造措施，应保证上述设计目标的实现。
1．0．4 从玻璃幕墙在建筑物中的作用来说，它既是建筑的外装饰，同时又是建筑物的外围护结构。虽然玻璃幕墙不分担主体建筑物的荷载和作用，但它要承受自身受到的风荷载、地震作用和温度变化等，因此，必须满足风荷载、地震作用和温度变化对它的影响，使玻璃幕墙具有足够的安全性。另一方面，幕墙是跨行业的综合性技术，从设计、材料选用、加工制作和安装施工等方面，都应从严掌握，精心操作。因此，应进行幕墙生产全过程的质量控制，有效保证玻璃幕墙的工程质量和安全。
1．0．5 构成玻璃幕墙的主要材料有：钢材、铝材、玻璃和粘结密封材料等四大类，大多数材料均有国家和行业标准，在选择材料时应符合这些标准的要求。
另外，在幕墙的设计、制作和施工中，密切相关的还有下列现行国家标准或行业标准：《钢结构设计规范》、《高层民用建筑钢结构技术规程》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》、《建筑防雷设计规范》、《金属与石材幕墙工程技术规范》等，其相关的规定也应参照执行。
2 术语、符号
在规范中涉及玻璃幕墙工程方面的主要术语有两种情况：
1．在现行国家标准、行业标准中无规定，是本规范首次提出并给予定义的．如明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、斜玻璃幕墙、全玻幕墙、点支承玻璃幕墙等。
2．虽在随后颁布的国家标准、行业标准中出现过这类术语，但为了方便理解和使用，本规范进行了引用，如双金属腐蚀、相容性等。
本章共列出术语15条以及在本规范中使用的主要符号。
玻璃幕墙是建筑幕墙的一种形式。根据幕墙面板材料的不同，建筑幕墙一般可分为玻璃幕墙、金属幕墙(不锈钢、铝合金等)、石材幕墙等。实际应用上，尤其是大型工程项目中，往往采用组合幕墙，即在同一工程中同时采用玻璃，金属板材、石材等作为幕墙的面板，形成更加灵活多变的建筑立面形式和效果。本规范适用于采用玻璃面板的建筑幕墙。
幕墙的分类形式较多，而且不完全统一。本规范按照下列方法分类：
1．根据幕墙玻璃面板的支承形式可分为框支承幕墙、全玻幕墙和点支承幕墙。框支承幕墙的面板由横梁和立柱构成的框架支承，面板为周边支承板；立面表现形式可以是明框、隐框和半隐框。全玻幕墙的面板和支承结构全部为玻璃，玻璃面板通常为对边支承的单向板(整肋)或点支承面板(金属连接玻璃肋)。点支承幕墙的特点是支承面板的方式是点而不是线，一般应用较多的为四点支承，也有六点支承、三点支承等其他方式；面板承受的荷载和地震作用，通过点支承装置传递给其后面的支承结构(常为钢结构，也有玻璃肋)，支承结构将面板的受到的作用传递到主体结构上。
2．根据框支承幕墙安装方式可分为构件式和单元式两大类。构件式幕墙的面板、支承面板的框架构件(横梁、立柱)等均在工程现场顺序安装；单元式幕墙一般在工厂将面板、横粱和立柱组装为各种形式的幕墙单元，以单元形式在工程现场安装为整体幕墙。
3．根据幕墙自身平面和水平面的夹角大小可分为垂直玻璃幕墙、斜玻璃幕墙和玻璃采光顶等。这种划分并无严格标准。根据与现行行业标准《建筑玻璃应用技术规程》JGJll3的协调意见，本规范的应用范围主要是垂直玻璃幕墙以及与水平面夹角在75°和90°之间的斜玻璃幕墙，与水平面夹角在0°和75°之间的各种玻璃幕墙(包括一般意义上的采光顶)属于行业标准《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113的管理范围。
3 材 料
3．1 一般规定
3．1．2 幕墙处于建筑物的表面，经常受自然环境不利因素的影响，如日晒、雨淋、风沙等不利因素的侵蚀。因此，要求幕墙材料要有足够的耐候性和耐久性，具备防风雨、防日晒、防盗、防撞击、保温、隔热等功能。除不锈钢和轻金属材料外，其他金属材料都应进行热镀锌或其他有效的防腐处理，保证幕墙的耐久性。
3．1. 3 无论是在加工制作、安装施工中，还是交付使用后，幕墙的防火都十分重要，应尽量采用不燃材料和难燃材料。但是，目前国内外都有少量材料还是不防火的，如双面胶带、填充棒等都是易燃材料，因此．在安装施工中应引起注意，并要采取防火措施。
3. 1. 4 框支承幕墙的骨架主要是铝合金型材，铝合金属于金属材料，会与酸性硅酮结构密封胶发生化学反应，使结构胶与铝合金表面发生粘结破坏；镀膜玻璃表面的镀膜层也含有金属元素，也会与酸性硅酮结构密封胶反应，发生粘结破坏。因此，框支承幕墙工程中必须使用中性硅酮结构密封胶。
全玻幕墙、点支承幕墙采用非镀膜玻璃时，可采用酸性硅酮结构密封胶。
3．1．5 硅酮结构密封胶是隐框和半隐框幕墙的主要受力材料，如使用过期产品，会因结构胶性能下降导致粘结强度降低，产生很大的安全隐患。硅酮建筑密封胶是幕墙系统密封性能的有效保证，过期产品的耐候性能和伸缩性能下降，表面易产生裂纹，影响密封性能。因此，硅酮结构密封胶和硅酮建筑密封胶必须在有效期内使用。
3．2 铝合金材料
3．2．1 铝合金割材有普通级．高精级和超高精级之分。幕墙属于比较高级的建筑产品，为保证其承载力、变形和耐久性要求，应采用高精级或超高精级的铝合金型材。
3．2. 2 漆膜厚度决定了型材的耐久性，过薄的漆膜不能起到持久的保护作用，容易使型材被大气中的酸性物质腐蚀，影响型材的外观及使用寿命。
3. 2. 3 PVC材料的膨胀系数比铝型材高，在高温和机械荷载下会产生较大的蠕变，导致型材变形。而PA66GF25膨胀系数与铝型材相近，机械强度高，耐高温、防腐性能好，是铝型材理想的隔热材料。
3．4 玻 璃
3．4．2 生产热反射镀膜玻璃有多种方法，如真空磁控阴极溅射镀腆法、在线热喷涂法、电浮化法、化学凝胶镀膜法等，其质量是有差异的。国内外幕墙使用热反射镀膜玻璃的情况表明，采用真空磁控溅射镀腆玻璃和在线热喷涂镀膜玻璃能够满足幕墙加工和使用的要求。
3．4．3 单道密封中空玻璃仅使用硅酮胶或聚硫胶时，气密性差，水气容易进入中空层，影响使用效果，不适用单独在幕墙上使用，但硅酮胶和聚硫胶的粘结强度较高；以聚异丁烯为主要成分的了基热熔胶的密封性忧于硅酮胶和策硫胶，但粘结强度较低，电不能单独使用。因此，幕墙用中空玻璃应采用双道密封。用丁基热熔胶做第一道密封，可弥补硅酮胶和聚硫胶的不足，用硅酮胶或聚硫胶做二道密封，可保证中空玻璃的枯钻强度。
由于聚疏密封胶耐紫外线性能较差，并且与硅酮结构胶不相容，故隐框、半隐框及点立承玻璃幕墙等密封胶承受荷载作用的中空玻璃，其二道密封必须采用硅酮结构密封胶。
3．4．4 玻璃在裁切时，其刀口部位会产生很多大小不等的锯齿状凹凸，引起边缘应力分布不均匀，玻璃在运输、安装过程中，以及安装完成后，由于受各种作用的影响，容易产生应力集中，导致玻璃破碎。另一方面，半隐框幕墙的两个玻璃边缘和隐框幕墙的四个玻璃边缘都是显露在外部，如不进行倒枝处理，还会影响幕墙的整齐、美观。因此，幕墙玻璃裁割后，必须进行倒棱处理。
钢化和半钢化玻璃，应在钢化和半钢化处理前进行倒棱和倒角处理。
3．4. 5 浮法玻璃由于存在着肉跟不易看见的硫化镍结石，在钢化后这种结石随着时间的推移会发生晶态变化而可能导致钢化玻璃自爆。为了减少这种自爆，宜对钢化玻璃进行二次热处理，通常称为引爆处理或均质处理。
进行钢化玻璃的二次热处理时，应分为三个阶段：升温、保温和降温过程。升温阶段为最后一块玻璃的表面温度从室温升至280℃的过程；保温阶段为所有玻璃的表向强度均达到290±10℃，且至少保持2小时的过程；降温阶段是从玻璃完成保温阶段后．温度降至75℃时的过程。整个二次热处理过程应避免炉膛温度超过320℃、玻璃表面温度超过300℃，否则玻璃的钢化应力会由于过热而松弛，从而影响其安全性。
3．4. 6 目前国内外加工夹层玻璃的方法大体有两种，即干法和湿法。干法生产的夹层玻璃质量稳定可靠，而湿法生产的夹层玻璃质量不如干法，用其作为外围护结构的幕墙玻璃，特别是作为隐框幕墙的安全玻璃还有不成熟之处。因此，本条特别指明，幕墙玻璃应采用PV8胶片干法加工合成的夹层玻璃。
3．4. 7 在线法生产的低辐射镀膜玻璃，由于膜层牢固度、耐久性好，可以在幕墙上单片使用，但其低辐射率(e值)比离线法要高；而离线法生产的低辐射镀膜玻璃，由于膜层牢固度、耐久性差，不能单片使用，必须加工成中空玻璃，且膜层应朝向中空气体层保护起来，但其低辐射率(e值)比在线法要低，适用于对隔热要求比较高的场合。
当低辐射镀膜玻璃加工成夹层玻璃时，膜层不宜与胶片结合，以免导致传热系数升高，保温效果变差。
3．4．8 根据现行国家标准《建筑用安全玻璃 防火玻璃》GB15736.1，防火玻璃分为复合和单片防火玻璃。幕墙用防火玻璃宜采用单片防火玻璃或由其加工成的中空、夹层防火玻璃。灌浆法或用其他防火胶填充在玻璃之间而成的复合型防火玻璃，由于在高于60℃以上环境或长期受紫外线照射后容易失效，因此不宜应用在受阳光直接或间接照射的幕墙中。
3．5 建筑密封材料
3．5．1-3．5．2 当前国内明框幕墙的密封，主要采用橡胶密封条，依靠胶条自身的弹性在槽内起密封作用，要求胶条具有耐紫外线、耐老化、水久变形小、耐污染等特性。国内几个大型工程采用胶条密封，至今没有出现问题。但如果在材质方面控制不严，有的橡胶接口在一、二年内就会出现质量问题，如发生老化开裂甚至脱落，使幕墙产生漏水、透气等严重问题，玻璃也有脱落的危险，给幕墙带来不安全的隐患。因此，不合格密封胶条绝对不允许在幕墙上使用。目前，国外正向以耐候硅酮密封胶代替橡胶密封条方向发展；用耐候性好、水久变形小的硅橡胶作密封胶条也是一个发展方向。
3．, 5．4 玻璃幕墙的耐候密封应采用中性硅酮类耐候密封胶，因为硅酮密封胶耐紫外线性能极好且与硅酮结构密封胶有良好的相容性，酸性硅酮密封胶固化时放出醋酸，对镀膜玻璃有腐蚀并可能与中性的硅酮结内胶中的碳酸钙起反应，使用时必须注意。
3. 6 硅酮结构密封胶
3．6．1 硅酮结构密封胶是影响玻璃幕墙安全的重要因素，国家在1997年颁布了硅酮结构密封胶的国家标准GB 16776-1997。GB 16776是在ASTM CII84的基础上制定的，它规定了硅酮结构密封胶的最基本要求。2002年，根据近几年硅酮结构密封胶的使用情况，对GBl6776进行了重新修订，增加了弹性模量和最大强度时伸长率的要求。
3．6．2 硅酮结构密封胶在使用前，应进行与玻璃、金属框架、间隔条、密封垫、定位块和其他密封胶的相容性试验，相容性试验合格后才能使用。如果使用了与结构胶不相容的材料，将会导致结构胶的粘结强度和其他粘结性能的下降或丧失，留下很大的安全隐患。
如果玻璃幕墙中使用的硅酮结构胶和与之接触的耐候胶生产工艺不同，相互接触后，有可能产生不相容，这将导致结构胶粘结性及粘结强度下降，也会导致耐候胶位移能力下降，使密封胶出现内聚或粘结破坏，影响密封效果。
一般情况下，同一厂家(牌号)的胶的相容性较好，因此使用硅酮结构胶和耐候胶时，可优先选用同一厂家的产品。
为了保证结构胶的性能符合标准要求，防止假冒伪劣产品进入工地，本条还规定对结构胶的部分性能进行复验。复验在材料进场后就应进行，复验必须由有相应资质的检测机构进行，复验合格的产品方可使用。
4 建筑设计
4. 1 一般规定
4．1．1-4．1．2 玻璃幕墙的建筑设计是由建筑设计单位和幕墙设计单位共同完成的。建筑设计单位的主要任务是确定幕墙立面的线条、色调、构图、玻璃类别、虚实组合和协调幕墙与建筑整体、与环境的关系，并对幕墙的材料和制作提供设计意图和要求。幕墙的具体设计工作往往由幕墙设计单位(一般是幕墙公司)完成。
玻璃幕墙的选型是建筑设计的重要内容，设计者不仅要考虑立面的新颖、美观，而且要考虑建筑的使用功能、造价、环境、能耗、施工条件等诸因家。
4．1．3 玻璃幕墙的分格是立面设计的重要内容，设计者除了考虑立面效果外，必须综合考虑室内空间组合、功能和视觉、玻璃尺度、加工条件等多方面的要求。
4．1．5 玻璃幕墙作为建筑的外围护结构，本身要求具有良好的密封性。如果开启窗设置过多、开启面积过大，既增加了采暖空调的能耗、影响立面整体效果，又增加了雨水渗漏的可能性。JGJ 102一96中，曾规定开启面积不宜大于幕墙面积的15％，即是这方面的考虑。但是，有些建筑，比如学校、会堂等，既要求采用幕墙装饰，又要求具有良好的通风条件，其开启面积可能超过幕墙面积的15％。因此，本次修订对开启面积不再做定量规定。实际幕墙工程中，开启窗的设置数量，应兼顾建筑使用功能、美观和节能环保的要求。
开启窗的开启角度和开启距离过大，不仅开启扇本身不安全，而且增加了建筑使用中的不安全因素(如人员安全)。
4．1．6 高度超过40m的大型幕墙，其清洁和维护工作，已经难以借助消防升降梯和其他设施进行，因此要求尽可能设置清洗设备。
4．2 性能和梭测要求
4．2．1 玻璃幕墙性能要求的高低和建筑物的性质、重要性等有关，故在本条中增加了建筑类别的提法。至于性能，应根据建筑物的高度、体型、建筑物所在地的地理、气候、环境等条件进行设计，与原标准JGJl02--96相同。
4．2．2 玻璃幕墙的抗风压、气密、水密、保温、隔声性能分级，在现行同家标准《建筑幕墙物理性能分级》GB／T 15225中已有规定。平面内变形性能分级在修订后的GB／T15225中将作规定。
4. 2．3 玻璃幕墙的抗风压性能根据现行国家标准《建筑幕墙风压变形性能检测方法》GB／T 15227所规定的方法确定。幕墙的抗风压性能是指幕墙在与其相垂直的风荷裁作用下，保持正常使用功能、不发生任何损坏的能力。幕墙抗风压性能的定级值是对应主要受力杆件或支承结构的相对挠度值达到规定值时的瞬时风压，即3秒钟瞬时风压。幕墙的抗风压性能应大于其所承受的风荷载标准值。
4. 2. 4 玻璃幕墙的气密性能，是根据现行国家标准《建筑幕墙空气渗透性能检测方法》GB／T 15226的规定确定的。幕墙的气峦性能是指在风压作用下，其开启部分为关闭状况时，阻止空气透过幕墙的性能。在有采暖、通风、空气调节要求的情况下，由玻璃幕墙空气渗透所形成的能耗不容忽视，应尽可能作到气密。为了适应正在修改的分级标准的情况，本标准中规定的是等级，不是限值。