幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)技術(shù)探討

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摘要：本文通過對工程案例的調(diào)查分析，結(jié)合幕墻性能試驗(yàn)，提出建筑幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中存在的問題，并參考國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，對目前前建筑幕墻的設(shè)計(jì)提出一些建議。主要包括防噪音、安全、室內(nèi)拆裝等方面的技術(shù)。 

　　關(guān)鍵字：幕墻節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)物理性能安全    　　一、前言  　　在國內(nèi)幕墻正在被大量的應(yīng)用到建筑上，但是幕墻的技術(shù)水平、設(shè)計(jì)理念及幕墻的品質(zhì)與國際先進(jìn)水平還有一些差距，原因很多，一方面幕墻技術(shù)的發(fā)展受市場接受程度的制約，許多新技術(shù)、新材料、新概念的應(yīng)用必須被建筑市場所接受，才會得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展；另方面與企業(yè)在科研方面的投入相關(guān)，企業(yè)的設(shè)計(jì)人員為了應(yīng)付繁重的工程任務(wù)，很難投入精力來研究幕墻節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)問題，且沒有有條件的實(shí)驗(yàn)室，往往設(shè)計(jì)理論與實(shí)際脫節(jié)；第三方面幕墻的造價(jià)問題往往起到?jīng)Q定性的作用，企業(yè)在激烈的市場競爭中不得不展開價(jià)格戰(zhàn)，結(jié)果使幕墻整體技術(shù)發(fā)展緩慢；  　　從幕墻行業(yè)的整體來看，目前國內(nèi)建筑幕墻的應(yīng)用規(guī)模已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國外，無論是在結(jié)構(gòu)形式、造型、各種材料應(yīng)用上都有出現(xiàn)，但是在細(xì)節(jié)上的處理還是不盡如人意，我們雖然做到了大而全，但是沒做到精而細(xì)。  　　二、幕墻設(shè)計(jì)存在的問題  　　1、玻璃爆裂的的問題  　　玻璃在使用過程中的爆裂會引起很大的安全事故，尤其是超高層建筑，所以幕墻玻璃的設(shè)計(jì)和選用過程中一定要盡量避免玻璃爆裂的發(fā)生。一般引起玻璃爆裂的原因有三點(diǎn)。  　　一是強(qiáng)迫安裝或設(shè)計(jì)間隙太小，玻璃的彎曲強(qiáng)度會隨著時(shí)間的推移而下降，原因是玻璃表面的微裂紋會持續(xù)擴(kuò)展，因此幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使玻璃在自由的狀態(tài)下工作。但實(shí)際工程中，確有玻璃處于不必要的永久荷載作用下工作，例如強(qiáng)迫安裝、間隙太小限制變形，引起玻璃的突然碎裂。所以在設(shè)計(jì)玻璃連構(gòu)造是必須根據(jù)計(jì)算保證玻璃在外力作用下足夠的位移自由度。二是玻璃自爆，玻璃自爆是普通鋼化玻璃固有缺點(diǎn)，由于表面應(yīng)力遇上局部材料缺陷造成自爆，它的特點(diǎn)是無預(yù)兆無規(guī)律。  　　明框幕墻短壓蓋問題  　　明框幕墻采用壓蓋壓接，一方面便于實(shí)現(xiàn)等壓腔，另一方面可以與扣蓋實(shí)現(xiàn)卡接，一些設(shè)計(jì)為了降低工程成本，采用不連續(xù)的壓蓋（短壓蓋），造成玻璃平整度無法保證、等壓腔無法形成等問題 ，幕墻的水密性、氣密性及保溫性能都無法保證。  　　邊部外漏中空玻璃未用結(jié)構(gòu)膠問題  　　一般中空玻璃采用雙道密封膠密封，一些工程幕墻用二道密封膠沒采用硅酮結(jié)構(gòu)膠密封，而是采用聚硫密封膠，由于聚硫密封膠抗紫外線能力很差，而隱框、半隱框、點(diǎn)支式玻璃幕墻中空玻璃二道密封直接接觸太陽光的照射，造成聚硫密封膠老化失效，發(fā)生大批量掉外片玻璃的現(xiàn)象，成為幕墻工程的安全隱患。同時(shí)中空玻璃二道密封還有傳遞結(jié)構(gòu)力的作用，聚硫密封膠沒有結(jié)構(gòu)性能，不能很好的傳遞結(jié)構(gòu)力。所以幕墻用玻璃必須采用結(jié)構(gòu)密封膠作為中空玻璃的二道密封  　　石材幕墻大量用T型掛件和蝴蝶扣掛件  　　  　　這兩種掛件在市場上的占有率比較高，價(jià)格便宜，平整度好。但是安裝完成后形成大片連續(xù)不可錯(cuò)動墻面，一方面維修更換困難，另一方面抗風(fēng)振、抗地震性能較差，并且在振動臺抗震試驗(yàn)中，也發(fā)現(xiàn)該類掛件吸收變形的能力較差，容易引起石材的局部爆裂脫落。  　　目前吸收位移能和抗震性能比較好的石材連接形式有兩種，一種是鋁合金短槽掛件，另一種是鋁合金掛件背栓連接，這兩種形式都有較好的吸收位移能力和抗震性能，并能方便的實(shí)現(xiàn)維修和跟換。  　　采光頂?shù)姆琅潘O(shè)計(jì)  　　一些幕墻工程在做采光頂時(shí)采用的型材和幕墻構(gòu)造形式完全參照普通玻璃幕墻，由于采光的有其自身的特殊性，所以照搬普通玻璃幕墻的形式就會造成采光的的漏水隱患。  　　采光頂應(yīng)有冷凝水排放構(gòu)造，尤其在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，排水構(gòu)造可以有組織的把冷凝水和少量的漏水排到室外。同時(shí)采光頂要有合理的排水坡度，避免因面板變形造成的積水和積灰。  　　  　　三、目前比較流行的設(shè)計(jì)理念  　　1、“環(huán)保施工”，現(xiàn)場不打密封膠，不進(jìn)行結(jié)構(gòu)件的焊接  　　所謂的環(huán)保施工，有兩方面的含義，現(xiàn)場不打膠、不焊接，由于現(xiàn)場施工條件差，并且施工質(zhì)量容易受到工人責(zé)任心和情緒的影響，因此要更看重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身的重要性，很多節(jié)點(diǎn)采用結(jié)構(gòu)化防水，不依靠密封膠被動防水設(shè)計(jì)理念，使幕墻的整體性能提高到一個(gè)新的層次。  　　  　　現(xiàn)場焊接，包括預(yù)埋件的焊接在施工中會有很多的隱患，包括結(jié)構(gòu)安全隱患和防火隱患，應(yīng)該多采用設(shè)計(jì)本身完成轉(zhuǎn)接件的最后定為，如采用齒嚙合長孔、齒嚙合角板和訪滑動螺母等技術(shù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)接件，避免焊接帶來的諸多缺陷。  　　2、幕墻的可拆卸性  　　絕大部分幕墻采用幕墻采用室外安裝和拆卸，一旦部分板塊破損，維修將變的相當(dāng)困難。  　　采用小單元方式是目前比較流行的處理方式，幕墻橫料和豎料之間不用螺栓等禁錮件連接，采用鋼柱叉接，并且在鋼柱外包保護(hù)套，使橫料和豎料之間可自由伸縮，并且不會產(chǎn)生噪音。橫料叉接采用定位銷定位，需要拆卸時(shí)將定位銷推到橫梁內(nèi)部即可分離，實(shí)現(xiàn)任意拆卸。3、幕墻平面度的可調(diào)節(jié)性  　　轉(zhuǎn)接件的三維可調(diào)性，幕墻要強(qiáng)調(diào)人和自然地融合，幕墻即不能反光。又不能發(fā)生較大的影像畸變，所以設(shè)計(jì)要特別注意幕墻平面度的調(diào)整問題，轉(zhuǎn)接件通過自身的構(gòu)造設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)三維調(diào)節(jié)、局部釋放、單項(xiàng)固定的功能。  　　中空玻璃增設(shè)均壓孔，由于中空玻璃合片地點(diǎn)和幕墻的施工地點(diǎn)可能會有大氣壓、空氣溫度、空氣密度和海拔高度等方面的差異，如果采用一次性封死，就有可能造成中空玻璃的“外凸”或“內(nèi)凹”現(xiàn)象，不可避免地發(fā)生較大影像畸變。因此在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮中空玻璃合片時(shí)預(yù)留防塵良好的均壓孔，在安裝完成后密封，可以保證幕墻玻璃有良好的自身平整度。  　　4、重視高科技的應(yīng)用  　　采用光電技術(shù)、太陽能綜合利用技術(shù)、智能化雙層幕墻技術(shù)等高新技術(shù)，并注意新材料的應(yīng)用，如自潔玻璃、SGP夾層玻璃、超白玻璃、真空玻璃、多功能復(fù)合膠條等，讓幕墻設(shè)計(jì)和應(yīng)用向更安全、更低碳環(huán)保的方向發(fā)展。  　　參考文獻(xiàn)：  　　1、《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》 JGJ 133-2001  　　2、《建筑幕墻與采光頂設(shè)計(jì)施工手冊》 張芹  　　3、《Glass And Aluminum CuitainWall Systems》 Rick Quirouette