0. 工程背景
在2009年央视新台址辅楼元宵火灾后，国家公安部于２００９年９月颁发的公通字[2009]46号文件—《
民用建筑外
保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，专门针对建筑
保温材料的应用进行了新规范，同时相关消防、材料、幕墙等专业的研讨会在国内广泛召开，将
建筑防火设计的讨论提高到更深的层面。随着央视新台址项目建设工程的推进，必须设计出新的幕墙系统，满足新的国家相关规范和规定的要求。本文介绍的两种幕墙系统就是在这种条件下进行的设计探索。
1. 设计要求和思路
1.1 设计要求
1.1.1土建设计单位的要求
建筑外形和外表皮材料维持原创方案的设计；
新的幕墙系统的系统自重不得超过原有幕墙设计；
新的幕墙系统设计的传力途径原则上与原有幕墙设计一致。
1.1.2规范要求
公通字[2009]46号文件—《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中相关条款：
(一) 有关材料选用类
第二章 第五条 （一）建筑高度大于等于24m时，保温材料的
燃烧性能应为A级。
(二) 有关层间封堵类
第二章 第五条 （五）基层墙体内部空腔及
建筑幕墙与基层墙体、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间的空间，应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。
第三章第九条 屋顶与外墙交界处、屋顶开口部位四周的
保温层，应采用宽度不小于500mm的
A级保温材料设置水平
防火隔离带。
1.2 设计思路
1.2.1 直立锁边系统的考虑
对于
金属屋面，由直立锁边系统组成的金属屋面在中国已有相当规模的应用，但是到目前为止，国内还没有正式的直立锁边金属屋面设计、测试规范的出台。包括世博演艺文化中心的金属屋面的性能测试试验也是在参考国外相关规范下进行的。
另外，高立边
机械锁边效率高，施工安装简易，没有穿透点，设置灵活，可在轻
钢结构上面布置等特点，此系统在大面积的屋面工程上防水性能表现优异，所以近年来，国内大型场馆的屋面上的应用比比皆是。
鉴于此，我们在设计时，考虑到此系统在斜墙面或垂直墙面上的应用。
1.2.2框架式
双层幕墙的考虑
按照传统框架式的做法设计双层幕墙，在内层选择框架式
铝板幕墙系统，通过横竖龙骨的转接伸出支架，支撑外层锌板造型幕墙。
2 系统设计简介
2.1 内层为直立锁边系统的双层屋面系统
由外至内材料布置为：钛锌瓦楞板，支撑外层幕墙的铝龙骨和
夹具系统，直立锁边铝
镁锰合金板，憎水
保温玻璃面（带
铝箔），底层支撑压型
钢板以及龙骨支撑系统，主体钢结构。
问题和难点：
a) 直立锁边系统在垂直面上面的垂直
荷载传递问题，由于外层钛锌瓦楞板的重量通过夹具传递给直立锁边支座，如果按照金属屋面板的设计，每一块铝镁锰合金板的长度通常至少有30~40米长，按照力学规则设计，支座的材料和形状根本无法满足设计需要。
b) 由于直立锁边的构造特点，没有常规幕墙的
打胶或构造设计密封，其
气密性能性能将严重降低。
c) 直立锁边通过夹具在锁边上的自锁抵抗水平荷载，夹具能否抵抗住负风压的荷载，在以前是没有检验过的问题。
设计中我们考虑如下：
在内层锁边系统上，垂直方向上根据主体结构的特点，按照3m的跨度布置横向主梁，每一块铝镁锰合金板的竖向长度为3m，在上下段分离处设计披水板进行构造防水处理。而每3m段的铝镁锰合金板自身和外层钛锌瓦楞板的重量，通过单元上端部的直立锁边穿孔
螺栓将外部重量固定在支座上面，较好的解决了重量、伸缩、防水等性能问题。如下图所示：
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