淺談房屋裝飾中的玻璃幕墻設(shè)計(jì)分析

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        摘 要：下文主要結(jié)合自己多年來在建筑設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，闡述了外墻玻璃幕墻設(shè)計(jì)中的注意要點(diǎn)，詳細(xì)介紹了玻璃幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)的要求、原則，以及幕墻設(shè)計(jì)中易疏忽的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等，以下僅供參考。

　　關(guān)鍵詞：外墻裝飾設(shè)計(jì) 玻璃幕墻 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) 　　 　　一、 玻璃幕墻建筑設(shè)計(jì) 　　 　　1.1 玻璃幕墻的選型 　　根據(jù)建筑物的藝術(shù)要求(建筑物的造型)、建筑物的功能、當(dāng)?shù)氐牡匦魏蜌夂驐l件以及經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件選用明框、半隱框、隱框或全玻璃幕墻類型。 　　1.2 玻璃幕墻的分格 　　玻璃幕墻的分格應(yīng)根據(jù)以下幾個(gè)方面來考慮。 　　①玻璃幕墻的性能(幕墻的風(fēng)壓變形、空氣滲透、雨水滲透、保溫性能等)。 　?、诓ＡУ某叽绱笮?。目前國內(nèi)生產(chǎn)的浮法玻璃最大尺寸一般為:2400x3300mm。玻璃的利用率以在 80％以上為最佳。 　　③結(jié)構(gòu)的合理性，幕墻玻璃分格尺寸與所需的玻璃厚度、金屬骨架材料截面大小等關(guān)系很大，過太的尺寸將導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì)。 　　④施工難易程度。目前玻璃的安裝方法-般是幾個(gè)人在吊籃上手工操作的，如果玻璃尺寸較大，玻璃就比較厚，自重也就較大，就要求采取其它方法，如采用玻璃安裝吸盤機(jī)等。 　?、廾烙^的要求。玻璃高和寬之比要適中，既不能過小，也不能過大，一般為 1.1～1.2。 　　1.3 提出幕墻性能等級(jí)要求 　　玻璃幕墻的性能，主要有風(fēng)壓變形、空氣滲透．雨水滲漏和保溫隔聲等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑物所在的地理位置，氣候條件，建筑物的高度，體型和環(huán)境，建筑物的功能和重要性等，對(duì)玻璃幕墻的各項(xiàng)性能提出等級(jí)要求。 　　 　　二、 幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)要求 　　 　　幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)，直接關(guān)系到幕墻的使用功能，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)以下問題予以注意： 　　2.1 幕墻構(gòu)件的面板與邊框所形成的空腔應(yīng)采用等壓設(shè)計(jì)，使空腔內(nèi)氣壓與室外氣壓相同，防止室外空氣壓力將雨水壓人腔內(nèi)，以提高幕墻抗雨水滲透的功能。 　　2.2 應(yīng)在可能產(chǎn)生滲水的部位或可能產(chǎn)滲水的部位可能產(chǎn)生結(jié)露的部位預(yù)留泄水孔道，集水后由管道排出。 　　2.3 板材與邊框連結(jié)處必須用硅酮密封膠進(jìn)行處理，密封材料應(yīng)能在長(zhǎng)期壓力下保持良好的彈性。 　　2.4 伸縮縫、溫度縫、沉降縫處必須進(jìn)行較好的處理，使其既能保持立面美觀，又能滿足縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)變形的要求。目前有兩種設(shè)計(jì)方法：一是采用活動(dòng)蓋板，避免連接部位損壞；二是允許縫上的玻璃板局部損壞，只要及時(shí)修補(bǔ)既可。后者表面不露痕跡，較為美觀。 　　2.5 隱框玻璃幕墻構(gòu)件之間的拼縫寬度不宜過大，過大影響美觀；也不宜過小，過小則容易因溫度變化而擠壓玻璃。一般為 l5～20mm，設(shè)有擦窗機(jī)軌道時(shí)則不宜小于 40mm。明框幕墻構(gòu)件中。玻璃與鋁邊框之間的空隙要滿足溫度變形的要求，通常不小于 8～l0mm。 　　2.6 由于幕墻位移和溫度變化，幕墻各部位會(huì)因磨擦產(chǎn)生噪音，影響建筑物的使用質(zhì)量，所以應(yīng)在磨擦部位設(shè)置墊片以減少磨擦噪音。 　　2.7 各種五金件、連接件設(shè)計(jì)要防止不同金屬相接觸產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。 　　 　　三、幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 　　 　　玻璃幕墻是建筑物的外圍護(hù)構(gòu)件，主要承受自重、直接作用于其上的風(fēng)荷載、地震作用以及溫度作用，其支承條件須有一定的變形能力，以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的位移。當(dāng)主體結(jié)構(gòu)在外力作用下產(chǎn)生位移時(shí)，不應(yīng)使幕墻產(chǎn)生過大的內(nèi)力。對(duì)于豎直的玻璃幕墻，風(fēng)荷載是主要的作用，其數(shù)值可達(dá) 2.0～3.0KN/m2。玻璃產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力。因此對(duì)幕墻構(gòu)件本身而言，抗風(fēng)是主要的考慮因素。但是，地震力的作用對(duì)連接節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生較大的影響，使連接節(jié)點(diǎn)發(fā)生震害，進(jìn)而使建筑物幕墻脫落、倒坍，所以在抗震構(gòu)造上還必須予以注意。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則如下： 　　3.1 幕墻的主要構(gòu)件應(yīng)懸掛或支承在主體結(jié)構(gòu)上，幕墻應(yīng)按圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)．不承受主體結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用。 　　3.2 幕墻及其連接件應(yīng)有足夠的承載力，剛度和相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)的位移能力，避免在荷載、地震和溫度的作用下產(chǎn)生過大的變形及破壞。 　　3.3 非抗震設(shè)計(jì)的幕墻，在風(fēng)力作用下，其玻璃不應(yīng)破碎且連件應(yīng)有足夠的位移能力使幕墻不破損，不脫落。 　　3.4 抗震設(shè)計(jì)的幕墻，在常遇地震作用下玻璃不應(yīng)破損，在設(shè)防烈度地震作用下經(jīng)修理后幕墻仍可使用，在罕遇地震作用下幕墻骨架不應(yīng)脫落。 　　 　　四、 幕墻設(shè)計(jì)中易疏忽的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) 　　 　　4.1 連接件的設(shè)計(jì)： 　　幕墻的傳力路徑為：面板的自重和所承受的風(fēng)荷載、地震作用等通過連接件傳給橫梁→立柱→通過錨接點(diǎn)以點(diǎn)傳遞方式傳至建筑物主框架。所以，連接件與主體結(jié)構(gòu)的錨固承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)大于連接件本身的承載力設(shè)計(jì)值。幕墻本身變形能力較小，在水平地震或風(fēng)荷載作用下，主體結(jié)構(gòu)梁容易產(chǎn)生側(cè)移。幕墻構(gòu)件與立柱、橫梁的連接要盡可靠地傳遞風(fēng)荷、地震作用、自重作用及主體結(jié)構(gòu)水平位移產(chǎn)生的影響，所以連接件須具有一定的適應(yīng)位移的能力。 　　4.2 設(shè)計(jì)圖中未交代或不重視連接件的構(gòu)造設(shè)計(jì)和措施。 　　風(fēng)荷載作用下，幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間的連接件發(fā)生拔出、折斷等嚴(yán)重破壞的情況比較少見，只要保證其足夠的活動(dòng)能力，使幕墻結(jié)構(gòu)避免受主體結(jié)構(gòu)過大位移的影響，一般不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題。但在地震作用下，幕墻和連接件會(huì)受到強(qiáng)烈的動(dòng)力作用，相對(duì)而言更容易發(fā)生破壞。防止或減輕震害的主要途徑是加強(qiáng)構(gòu)造措施、精心設(shè)計(jì)、從嚴(yán)掌握。 　　幕墻結(jié)構(gòu)與主體砼結(jié)構(gòu)應(yīng)通過預(yù)埋件來進(jìn)行連接，預(yù)埋件應(yīng)在主體結(jié)構(gòu)砼施工時(shí)埋入，且位置應(yīng)準(zhǔn)確。當(dāng)無條件采用預(yù)埋件時(shí)，應(yīng)采用其他可靠的連接措施，并通過試驗(yàn)確定其承載力。通?？刹捎煤蠹踊瘜W(xué)植筋螺栓連接，螺栓直徑和數(shù)量應(yīng)通過承載力計(jì)算確定，且應(yīng)進(jìn)行承載力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行極限拉、拔試驗(yàn)。施工操作時(shí)，應(yīng)避開主體結(jié)構(gòu)的受力鋼筋及防止截?cái)嗥涫芰睢?　　4.3 結(jié)構(gòu)膠未進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)圖中未標(biāo)注膠寬度和厚度。 　　4.3.1設(shè)計(jì)計(jì)算中，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取值有些不準(zhǔn)確。 　　主要疏忽：未區(qū)分負(fù)壓區(qū)墻角，凹凸部位，取值 1.2 偏小，應(yīng)取 1.4。對(duì)高度＞ 200m 或體型、風(fēng)荷載環(huán)境復(fù)雜時(shí)，宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。 　　4.3.2 玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)不到位。 　　幕墻四周與主體結(jié)構(gòu)之間的縫隙、與每層樓板、隔墻處的縫隙僅用普通裝飾材料進(jìn)行封閉，沒有采用防火保溫材料進(jìn)行填塞，未能滿足消防要求，如樓層發(fā)生火災(zāi)時(shí)不能有效對(duì)火勢(shì)進(jìn)行隔斷。一般的做法是，采用防火封堵法，通過在縫隙間填塞不燃或難燃材料或由此形成的系統(tǒng)，以達(dá)到防止火焰和高溫?zé)煔庠诮ㄖ?nèi)部擴(kuò)散的目的。但在審圖過程中，筆者還是發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)中有些封堵不到位，標(biāo)準(zhǔn)做法是：縫隙封堵填塞材料應(yīng)采用巖棉或礦棉，襯托巖棉用鍍鋅鋼埋件無法事先預(yù)埋。當(dāng)無條件采用預(yù)埋件時(shí)，應(yīng)采用其他可靠的連接措施，并通過試驗(yàn)確定其承載力。通?？刹捎煤蠹踊瘜W(xué)植筋螺栓連接，螺栓直徑和數(shù)量應(yīng)通過承載力計(jì)算確定，且應(yīng)進(jìn)行承載力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行極限拉、拔試驗(yàn)。施工操作時(shí)，應(yīng)避開主體結(jié)構(gòu)的受力鋼筋及防止截?cái)嗥涫芰睢?　　化學(xué)螺栓的錨固長(zhǎng)度也應(yīng)滿足計(jì)算要求。實(shí)際工程實(shí)例中常遇見在屋頂女兒墻或樓層砼欄板上設(shè)置連接件，欄板厚度一般小于120mm。如此難以滿足連接螺栓的錨固長(zhǎng)度的需要，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施。 　　4.3.3 玻璃幕墻的防雷設(shè)計(jì)易疏漏 　　高層建筑在被玻璃幕墻圍護(hù)后，原建筑物的防雷裝置由于玻璃幕墻的屏蔽效應(yīng)，不能直接起到接閃和防雷作用，閃電對(duì)建筑物的雷擊往往變成對(duì)玻璃幕墻的雷擊。故防雷設(shè)計(jì)也是保證幕墻安全使用的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不可疏漏。有些幕墻設(shè)計(jì)中未作防雷設(shè)計(jì)，或雖有些做了防雷設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)和技術(shù)措施也不到位，防雷未與主體建筑的防雷接地系統(tǒng)可靠連接，形成一個(gè)導(dǎo)電通暢的整體系統(tǒng)。 　　 　　五、結(jié)束語 　　 　　以上是本人在建筑外墻設(shè)計(jì)中的相關(guān)見解，還望各同行指正。 　　 　　參考文獻(xiàn)： 　　[1]淺談玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì).王占良,張春輝.門窗.2009-11-20