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【摘 要】 在现代城市大规模建设的过程中,玻璃幕墙的应用也越来越广泛,它不仅起到了自身的功能性作用,在很大程度上还对城市的美化起到了相应的作用。本文通过金属玻璃幕墙,阐述了金属玻璃幕墙设计中应该注意的几个问题,对金属玻璃幕墙的长远发展起到了很好的促进作用。
【关键词】 金属;玻璃幕墙;设计
引言:
随着城市的不断发展,玻璃幕墙在城市建筑中不断得到普及与应用,幕墙是指由结构框架与镶嵌板材组成,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构,幕墙的发展已经从笨重型走向了更轻型的板材与结构,品种也逐步走向了多样化的板材及更丰富的色彩(目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤丝维板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、金属板等近60种板材应用在外墙),不仅如此它还具有更高的安全性、灵活便捷的施工技术、美观性、防水性能以及环保性能等等。
一、金属玻璃幕墙的内涵
金属玻璃幕墙是指由结构框架与金属玻璃板材组成的,全柔抗震型的建筑围护结构,它是一种新型的幕墙形式,它不像普通的幕墙只是起到美观的作用,它的作用也不仅仅如此。金属玻璃幕墙具有一定的抗冰雹、抗风荷载的作用、抗温度差、防火防烟、耐火、防潮、防雷击等性能,同时如此多样的化的性能也对金属玻璃幕墙提出了更高的设计与施工要求。
二、金属玻璃幕墙设计应注意的问题
1)金属玻璃幕墙图纸设计包括玻璃幕墙本身的设计图纸与施工安装图纸,图纸设计的质量是直接关系到施工以及后期金属玻璃幕墙使用功能的发挥性能,一方面图纸要设计合理,设计要使得制作方、监理方、施工安装方等各方人员能够在不需要太多解释的情况下看懂图纸,图纸设计详细明了化,才能更好地为金属玻璃幕墙的施工起到很好的指导作用,另外,现代幕墙施工中存在建筑企业自行进行图纸设计,图纸没有经过相关结构设计单位审核或审核粗枝大叶,在未能起到相应的技术审核把关的作用下,导致设计图纸设计不规范、设计深度不够、设计存在遗漏、错误、无施工图说明及相应的施工要求等现象,这些问题使得设计环节失去了存在的意义,尤其是对金属玻璃幕墙这种新型的幕墙结构,提出了更高要求的设计方案,设计图纸必然在整个设计阶段是显得尤为重要。
2)金属玻璃幕墙在设计的过程中还要考虑如果建筑构造要求采取防止雨水渗漏性能措施的,在容易发生渗漏的金属玻璃幕墙部位应该设计好通向室外的泄水孔,在易产生冷凝水的部位设置冷凝水排出管道,构件在设计的过程中要严格按照设计及规范要求设计泄水口的直径、穿过的位置以及穿过时相应的保护措施的设计,在设计的过程中,要考虑泄水口穿过后孔外壁周围缝隙的处理,要防止破坏金属玻璃幕墙的整体性能,并且在一些有特殊需求的设计中,应对金属玻璃幕墙与周边联接、压顶等构件较为复杂的施工设计给予高度重视,设计时还要考虑到有关密封、材料性能充分发挥等功能性试验的设计,防止出现渗漏等情况。
3)金属玻璃幕墙材料及安装边框材质的选择应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237及《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范》GB8013中规定的AA15级等相关要求,金属玻璃幕墙的厚度设计要根据实际中需要抵抗的风荷载、外界冲击力的不同来进行设计,例如要求金属玻璃幕墙具有很大的抗冲击能力,在厚度方面就不宜采用日常金属玻璃幕墙的厚度来设计,如果在设计中考虑到施工过程中会使用到结构胶,那么对结构胶的要求也要在设计中给予说明,这也是金属玻璃幕墙设计中值得的关注点,采用的结构胶要具有满足相关要求的抗拉轻度、撕裂强度、剥离强度和弹性模量,同时结构胶还要起到一定的避震作用,同时还要明确对结构胶检测合格与否的检测方法;另外,在金属玻璃幕墙的设计中,相应用到的五金件、电焊时对金属玻璃幕墙及其他构件采取的保护措施以及焊接方式等都要符合相关设计及规范要求,并且在这些的设计当中,还要注意的是要对相关构件进行防火、方高温等一系列性能行的检测试验设计。
4)对金属玻璃幕墙物理性能的检测设计也是金属玻璃幕墙设计中应该注意的第四个方面的问题,因为金属玻璃幕墙的特殊性能,所以我们要对它本身的抗风荷载性能、防火、防烟、抗冲击力、抗震等性能参数进行检测设计,这些设计其实是要经过一些模拟功能性试验得到的结论,所以在进行物理性能检测设计前,对相关性能检测试验是必然的,不仅如此,在功能性检测中还能发现实际存在的一些缺陷和不完善的地方,进而对设计起到了更加完善促进的作用,这样以来,才能使得物理性能的设计在实际的施工安装等过程中得到好的验证。
5)对于一些关于旧建筑改造采用金属玻璃幕墙的情况,有的工程部位没有进行预埋连接件,有的虽然连接了预埋件,但部分铁件出现位移和倾斜,这就需要在金属玻璃幕墙的设计中设计预埋件的型式,如何在对这些偏移的连接件进行纠偏,才能与金属玻璃幕墙进行很好地连接作用,其次对连接件的焊接方式,是采用平焊或点焊,焊缝长度、宽度及强度等都要设计到其中,这是因为这些连接件有的会和金属玻璃幕墙连接在一起,当金属玻璃幕墙收到一定荷载的时候,他们同时也会受到一定力的作用,如果他们的焊接质量或与金属玻璃幕墙的连接不牢固的时候,可能会出现断裂,裂缝等现象,这样势必会影响到金属玻璃幕墙在使用过程中应该能发挥到的作用的最大化。
6)金属玻璃幕墙设计存在隐框的情况下,必然会存在硅酮胶注胶的问题,结构硅酮胶应在清洁干净以后、温度在23±2℃、相对湿度在45%~55%条件下进行打胶作业;打胶设计要求在打胶前对玻璃及支撑物表面进行系统的清洁处理,以防止二次污染,每一次擦抹要求更换一块干净布;为控制双组份胶的混合情况,混胶过程中应留出蝴蝶试样和胶杯拉断试样的设计位置,注胶后的温度应在18℃~28℃之间,以保证结构胶的固化效果,双组份结构胶设计一般静置3天,单组分结构胶静置7大后方可运输,这时切开试验样品切口胶体表面平整、颜色发暗,说明已完全固化。完全固化后,板材运至现场仓库内继续放置14~21天,用剥离试验检验其粘结力,确认达到粘结强度后方可安装施工,这些都要在金属玻璃幕墙的设计中出现,在设计中要根据建筑地点的实际情况,来合理设计湿度、温度等相关参数,使得打胶在相应的环境中得到相应的控制,同时对打胶的胶的材料与性能要通过设计检测试验确定,这样设计出的必定会成为最适合金属玻璃幕墙的。
7)金属玻璃幕墙中出现的立柱与横梁,也是金属玻璃幕墙设计中值得注意的,因为它一定程度上组成了金属玻璃幕墙的框架骨架,在设计中需要对立柱与横梁的垂直度与平整度进行加以控制,同时对立柱和横梁的各项几何尺寸、相关技术参数以及与金属玻璃幕墙相互适应的部位要進行单独设计。
8)隐蔽工程的验收是确保金属玻璃幕墙的质量与安全的重要性因素,因此在金属玻璃幕墙的设计过程中,对金属玻璃幕墙涉及到的隐蔽工程的特殊性设计及特殊要求要在施工图中进行说明,或者在进行承受荷载等作用下的承载检算,确定隐蔽工程质量安全,不会出现对金属玻璃幕墙的破坏或使得金属玻璃幕墙出现安全隐患,确切地说,比如防雷、防震等设施是金属玻璃幕墙通过一定的介质进行扩散传播的,所以这些设施自然与金属玻璃幕墙隐蔽地连接到了一起,当遇到特殊情况的时候发挥相应的作用,因此隐蔽工程的设计与日后它的维修,使用质量安全有着密切的联系,是属于金属幕墙设计需要注意的又一个方面。
三、结束语
金属玻璃幕墙作为众多幕墙工程中一种较为新型的幕墙,在各个领域中已经开始应用,由于金属玻璃幕墙的自身强大的特点,在幕墙工程发展的道路上会越来越受到建筑外围结构的欢迎。
参考文献:
[1]张其林,玻璃幕墙结构设计,同济大学出版社,2007
[2] JGJ102-2003,玻璃幕墙工程技术规范
【关键词】 金属;玻璃幕墙;设计
引言:
随着城市的不断发展,玻璃幕墙在城市建筑中不断得到普及与应用,幕墙是指由结构框架与镶嵌板材组成,不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构,幕墙的发展已经从笨重型走向了更轻型的板材与结构,品种也逐步走向了多样化的板材及更丰富的色彩(目前有石材、陶瓷板、微晶玻璃、高压层板、水泥纤丝维板、玻璃、无机玻璃钢、陶土板、金属板等近60种板材应用在外墙),不仅如此它还具有更高的安全性、灵活便捷的施工技术、美观性、防水性能以及环保性能等等。
一、金属玻璃幕墙的内涵
金属玻璃幕墙是指由结构框架与金属玻璃板材组成的,全柔抗震型的建筑围护结构,它是一种新型的幕墙形式,它不像普通的幕墙只是起到美观的作用,它的作用也不仅仅如此。金属玻璃幕墙具有一定的抗冰雹、抗风荷载的作用、抗温度差、防火防烟、耐火、防潮、防雷击等性能,同时如此多样的化的性能也对金属玻璃幕墙提出了更高的设计与施工要求。
二、金属玻璃幕墙设计应注意的问题
1)金属玻璃幕墙图纸设计包括玻璃幕墙本身的设计图纸与施工安装图纸,图纸设计的质量是直接关系到施工以及后期金属玻璃幕墙使用功能的发挥性能,一方面图纸要设计合理,设计要使得制作方、监理方、施工安装方等各方人员能够在不需要太多解释的情况下看懂图纸,图纸设计详细明了化,才能更好地为金属玻璃幕墙的施工起到很好的指导作用,另外,现代幕墙施工中存在建筑企业自行进行图纸设计,图纸没有经过相关结构设计单位审核或审核粗枝大叶,在未能起到相应的技术审核把关的作用下,导致设计图纸设计不规范、设计深度不够、设计存在遗漏、错误、无施工图说明及相应的施工要求等现象,这些问题使得设计环节失去了存在的意义,尤其是对金属玻璃幕墙这种新型的幕墙结构,提出了更高要求的设计方案,设计图纸必然在整个设计阶段是显得尤为重要。
2)金属玻璃幕墙在设计的过程中还要考虑如果建筑构造要求采取防止雨水渗漏性能措施的,在容易发生渗漏的金属玻璃幕墙部位应该设计好通向室外的泄水孔,在易产生冷凝水的部位设置冷凝水排出管道,构件在设计的过程中要严格按照设计及规范要求设计泄水口的直径、穿过的位置以及穿过时相应的保护措施的设计,在设计的过程中,要考虑泄水口穿过后孔外壁周围缝隙的处理,要防止破坏金属玻璃幕墙的整体性能,并且在一些有特殊需求的设计中,应对金属玻璃幕墙与周边联接、压顶等构件较为复杂的施工设计给予高度重视,设计时还要考虑到有关密封、材料性能充分发挥等功能性试验的设计,防止出现渗漏等情况。
3)金属玻璃幕墙材料及安装边框材质的选择应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237及《铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜的总规范》GB8013中规定的AA15级等相关要求,金属玻璃幕墙的厚度设计要根据实际中需要抵抗的风荷载、外界冲击力的不同来进行设计,例如要求金属玻璃幕墙具有很大的抗冲击能力,在厚度方面就不宜采用日常金属玻璃幕墙的厚度来设计,如果在设计中考虑到施工过程中会使用到结构胶,那么对结构胶的要求也要在设计中给予说明,这也是金属玻璃幕墙设计中值得的关注点,采用的结构胶要具有满足相关要求的抗拉轻度、撕裂强度、剥离强度和弹性模量,同时结构胶还要起到一定的避震作用,同时还要明确对结构胶检测合格与否的检测方法;另外,在金属玻璃幕墙的设计中,相应用到的五金件、电焊时对金属玻璃幕墙及其他构件采取的保护措施以及焊接方式等都要符合相关设计及规范要求,并且在这些的设计当中,还要注意的是要对相关构件进行防火、方高温等一系列性能行的检测试验设计。
4)对金属玻璃幕墙物理性能的检测设计也是金属玻璃幕墙设计中应该注意的第四个方面的问题,因为金属玻璃幕墙的特殊性能,所以我们要对它本身的抗风荷载性能、防火、防烟、抗冲击力、抗震等性能参数进行检测设计,这些设计其实是要经过一些模拟功能性试验得到的结论,所以在进行物理性能检测设计前,对相关性能检测试验是必然的,不仅如此,在功能性检测中还能发现实际存在的一些缺陷和不完善的地方,进而对设计起到了更加完善促进的作用,这样以来,才能使得物理性能的设计在实际的施工安装等过程中得到好的验证。
5)对于一些关于旧建筑改造采用金属玻璃幕墙的情况,有的工程部位没有进行预埋连接件,有的虽然连接了预埋件,但部分铁件出现位移和倾斜,这就需要在金属玻璃幕墙的设计中设计预埋件的型式,如何在对这些偏移的连接件进行纠偏,才能与金属玻璃幕墙进行很好地连接作用,其次对连接件的焊接方式,是采用平焊或点焊,焊缝长度、宽度及强度等都要设计到其中,这是因为这些连接件有的会和金属玻璃幕墙连接在一起,当金属玻璃幕墙收到一定荷载的时候,他们同时也会受到一定力的作用,如果他们的焊接质量或与金属玻璃幕墙的连接不牢固的时候,可能会出现断裂,裂缝等现象,这样势必会影响到金属玻璃幕墙在使用过程中应该能发挥到的作用的最大化。
6)金属玻璃幕墙设计存在隐框的情况下,必然会存在硅酮胶注胶的问题,结构硅酮胶应在清洁干净以后、温度在23±2℃、相对湿度在45%~55%条件下进行打胶作业;打胶设计要求在打胶前对玻璃及支撑物表面进行系统的清洁处理,以防止二次污染,每一次擦抹要求更换一块干净布;为控制双组份胶的混合情况,混胶过程中应留出蝴蝶试样和胶杯拉断试样的设计位置,注胶后的温度应在18℃~28℃之间,以保证结构胶的固化效果,双组份结构胶设计一般静置3天,单组分结构胶静置7大后方可运输,这时切开试验样品切口胶体表面平整、颜色发暗,说明已完全固化。完全固化后,板材运至现场仓库内继续放置14~21天,用剥离试验检验其粘结力,确认达到粘结强度后方可安装施工,这些都要在金属玻璃幕墙的设计中出现,在设计中要根据建筑地点的实际情况,来合理设计湿度、温度等相关参数,使得打胶在相应的环境中得到相应的控制,同时对打胶的胶的材料与性能要通过设计检测试验确定,这样设计出的必定会成为最适合金属玻璃幕墙的。
7)金属玻璃幕墙中出现的立柱与横梁,也是金属玻璃幕墙设计中值得注意的,因为它一定程度上组成了金属玻璃幕墙的框架骨架,在设计中需要对立柱与横梁的垂直度与平整度进行加以控制,同时对立柱和横梁的各项几何尺寸、相关技术参数以及与金属玻璃幕墙相互适应的部位要進行单独设计。
8)隐蔽工程的验收是确保金属玻璃幕墙的质量与安全的重要性因素,因此在金属玻璃幕墙的设计过程中,对金属玻璃幕墙涉及到的隐蔽工程的特殊性设计及特殊要求要在施工图中进行说明,或者在进行承受荷载等作用下的承载检算,确定隐蔽工程质量安全,不会出现对金属玻璃幕墙的破坏或使得金属玻璃幕墙出现安全隐患,确切地说,比如防雷、防震等设施是金属玻璃幕墙通过一定的介质进行扩散传播的,所以这些设施自然与金属玻璃幕墙隐蔽地连接到了一起,当遇到特殊情况的时候发挥相应的作用,因此隐蔽工程的设计与日后它的维修,使用质量安全有着密切的联系,是属于金属幕墙设计需要注意的又一个方面。
三、结束语
金属玻璃幕墙作为众多幕墙工程中一种较为新型的幕墙,在各个领域中已经开始应用,由于金属玻璃幕墙的自身强大的特点,在幕墙工程发展的道路上会越来越受到建筑外围结构的欢迎。
参考文献:
[1]张其林,玻璃幕墙结构设计,同济大学出版社,2007
[2] JGJ102-2003,玻璃幕墙工程技术规范