玻璃幕墻設計與施工中應注意的問題
玻璃幕墻在外墻裝飾上具有明顯的優越性并且可以減輕建筑物的結構荷載,同時玻璃幕墻結合了建筑學、美學結構設計,把玻璃的多種功能也完美體現出來。諸如玻璃幕墻的通透性,透過玻璃視線達到最佳,視野達到最大,使建筑物內外環境相通、相融等,使建筑立面更具有一種溢光流彩的美感。提高建筑門窗、玻璃幕墻和采光頂的安全性是所有的裝飾裝修企業義不容辭的責任。
玻璃幕墻設計與施工中應注意的問題
1、設計的安全要求
幕墻設計要給制作、安裝、監理等各方面人員在不經任何解釋的情況下能完全看懂,因此,圖紙應該完整、詳盡,表達方式應規范化。現玻璃幕墻工程多由施工企業自行設計,圖紙未經原結構設計單位審核,有的雖經審核,也只是從總體方案、立面效果上粗審一下,未起到技術審核把關作用。避雷、防火、防排水措施不當,沒有通過設計確定幕墻自身避雷接地系統的設置分布、引出線的材料和截面尺寸與主體結構防雷系統可靠連接,并在設計圖、大樣圖上標注清楚,而直接利用幕墻與主體結構連接作避雷接地的連接體。設計圖中沒有標出預埋件位置,忽視三維調節處理。還有些工程樓面外緣沒有實體窗下墻,但沒按要求設置防撞欄桿,所有這些都給玻璃幕墻留下了不同程度的質量和安全隱患。
2、架型材要有足夠的強度及剛度
幕墻用型材應符合現行國家標準《鋁合金建筑型材》GB/T5237中規定的高精極要求,陽極氧化膜厚度不應低于《鋁及鋁合金陽極氧化?陽極氧化膜的總規范》GB8013中規定的AA15級,結構件型材壁厚不小于3mm。幕墻所用結構膠、耐候膠等其它材料按規定同步進行使用前檢測,在幕墻構件安裝之前進行。通過檢測可以發現設計和生產制作中的缺陷和安裝過程中應注意的問題、確認設計及材料選擇的正確性和幕墻設計功能是否符合實際情況。幕墻常在高層鋼筋混凝土框架建筑上作為建筑物的圍護結構,除幕墻自重外,主要承受水平風載的外力作用。因此設計時,要保證骨架型材有足夠的強度和剛度。目前國外主要按撓度控制計算,即當豎框承受2~3kPa的風力時,其撓度(變形量)應小于L/180左右(各國規范不一,如英國規范為L/175,我國臺灣地區規范為L/200,并且要求滿足絕對變形不大于20mm。計算公式為:
L/180>5ql/384EI
式中:
L――每根豎框支點間的距離;
q――均布荷載(主要是指風壓);
E――彈性模量;
I――豎框截面的慣性矩如果撓度(變形量)大于:L/180或20mm,則會引起玻璃損壞或接縫漏水。幕墻與建筑物連接支點,一般取其螺栓為最不利受力處,此外應計算螺栓抗剪力。
3、幕墻材料的選用
(1)幕墻骨架選料。一般可選用鋼、鋁、不銹鋼等料,但由于鋁合金質輕力強,耐腐蝕,并可擠壓成任何截面,易于加工安裝、保養,價格相對也較低,因此大部分都采用鋁材幕墻。鋁材通常為定型幕墻系列材,目前我國鋁材幕墻材料有120號、140號、155號等系列產品。
(2)幕墻玻璃選用。作為建筑物的圍護結構,主要功能是擋風、擋雨、遮陽、保溫、隔音、安全、美觀等方面。鏡面反射玻璃反射色彩可得到銀灰、藍、綠、棕色等藝術色彩。中空玻璃、雙層玻璃遮陽、隔熱等功能效果更好,并且在貼近框架梁或窗臺墻部位,由于通風不良、內外溫差大而產生相當大的溫度應力,該部位必須采用強化玻璃。鋁型材幕墻的隔音比混凝土及磚差,隨著開啟及固定扇的不同及玻璃厚度的不同,其隔音能力一般約為25~30dB之間,選材時應予以考慮。
(3)幕墻結構支點。一般應采用鋼結構,鐵件可預埋鉚接。連接體與立柱安裝節點應有三維調節余量,玻璃幕墻不同金屬材料接觸處應設置絕緣墊片(一般厚度lmm)或采取其它防腐蝕措施,絕緣片的大小不小于接觸面積,以保證鋁合金立柱與不同鋼材連接件直接接觸,立柱與橫梁接觸處應設置柔性墊片。鐵件的制作和設置應進行嚴格的結構計算,施工關鍵上焊接質量及防銹處理,應作為隱蔽工程進行檢查并作好驗收記錄。
4、幕墻的施工
幕墻的支點鐵件安裝前,應在建筑物立面彈線定位。縱向支點一般按樓層或豎料模數設置,橫向支點應考慮玻璃模數及房間開間尺寸,整體要求幕墻分格均勻,高寬比例勻稱。型材切割與安裝應按順序編號,玻璃裁制安裝時,要分清鍍膜層(鍍膜層應在幕墻的內側),玻璃安裝應先上后下,周邊與框內縫隙適宜,膠封時要嚴密細致,這是保證幕墻水密性與氣密性的關鍵。
5、 其它應注意的問題
幕墻所用的主要材料有鋁、玻璃等,這些材料的熱脹冷縮系數都不同。所以設計、施工時必須預留伸縮縫,并在縫隙間填塞彈性好、壽命長的密封膠,使之適應不同程度的熱脹冷縮而不會出現開裂、失效。防震:應根據各地區抗震設防要求,幕墻自身與建筑物有足夠的穩定性。國外一般要求,當框架搖動達到支點間距離1/400時,幕墻和玻璃的任何部分,不應有損壞和有害變形。避雷:一般規定,整個幕墻(特別是高層建筑幕墻)的金屬構件必須有效地連續為一體,并為建筑物的防雷相連。從節能角度考慮,幕墻不宜設計成全封閉型,宜設計成半封閉型,即在距每層樓地面114~116m處設置開啟的上懸或中懸窗、推拉窗,可利用自然通風,縮短空調采暖期,幕墻朝陽面宜選用熱反射玻璃,背陰面宜選用吸熱玻璃,以達到節能的目的。
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