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【摘 要】金属玻璃幕墙在现代高层建筑中的运用非常广泛,随着我国城市化的发展,金属玻璃幕墙会迎来较好的机遇,本文重点对金属玻璃幕墙在设计过程中的特点以及关键性的问题进行了详细的分析,供相关设计人员参考。
【关键词】金属玻璃;幕墙;设计;问题
一、前言
设计人员在进行金属玻璃幕墙的设计中,往往只重视美观性,对于结构特征无疑重视程度不够,因此对于金属玻璃幕墙在设计过程中需要注意哪些问题,是本文主要论述的重点。
二、几种常用形式的玻璃幕墙
1、单元组合式玻璃幕墙。所谓谓单元组合式玻璃幕墙,是按照单元形式组织玻璃幕墙面板和金属框架(包括横梁和立柱)的生产与组装施工的一种玻璃幕墙类型。这种类型的玻璃幕墙在专业工厂已经组装好,只需要在施工时完成安装即可。
模块化生产安装的单位组合式玻璃幕墙有众多的优点,这种玻璃幕墙适合应用于主体结构的位移和钢结构能力强的高层建筑。
2、组件式玻璃幕墙。组件式玻璃幕墙的建设施工灵活,工艺成熟,是当前应用更多的幕墙形式。
组件式玻璃幕墙的主要优点是:建筑的主体结构对安装施工基本没有影响;施工时使用密封胶密封,水密性、气密性较好,可使幕墙具有显著的隔热、隔音性能,同时还有一定程度防位移能力。
3、点支式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙结构,按照多种组合形式,呈现不同的视学效果。玻璃幕墙施工大部分用钢铸件,并经过电镀或氟碳喷涂防腐表面处理;支撑结构可以是玻璃肋骨,钢质材料的支持系统。
点支式玻璃幕墙的主要优点有:可用于全景形式,不仅幕墙结构稳定性较好,而且外形美观、精巧,形成内外建设空间一体化:结构形式丰富,以满足不同建筑外观效果的需求,给设计师充分发挥艺术想像的空间,形成一个灵活、创新的视觉效果:玻璃和连接爪采用球铰接,具有很强的变形吸收能力。
三、框式玻璃幕墙构造体系
所谓框架式玻璃幕墙,是指由金属框架支撑玻璃面板的幕墙构造方式。此种玻璃幕墙形式可以通过金属框架与玻璃面板之间不同的构造方式创造出不同的形式效果。
1、明框玻璃幕墙
明框玻璃幕墙是指固定玻璃面板的金属型材显露于外表面的玻璃幕墙。原始的金属型材是作为功能性构建,而现在的框架玻璃幕墙的露明框架则具有里面装饰的作用的多重断面形式。作为明框玻璃幕墙,玻璃面板以及金属框同时成为玻璃幕墙建筑表皮形式的重要组成元素。
2、隐框玻璃幕墙
隐框玻璃幕墙称为结构胶粘接玻璃幕墙。隐框玻璃幕墙分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。全隐框玻璃幕墙利用结构胶达到固定玻璃和抵抗水平风载荷甚至承受玻璃自重等作用。半隐框玻璃幕墙,则是指幕墙的竖向或者横向金属框架显露于玻璃外表面,另一方面则是由结构胶代替金属框的结构作用,从而达到隐框的效果,全隐框玻璃幕墙可以形成通透纯净的建筑立面。而半隐框玻璃幕墙则刻意强调显露于玻璃面板外表面的横向或者竖向金属框,从而达到相应的立面形式。
3、外置玻璃肋框架式玻璃幕墙
这是一种利用外置玻璃肋作为结构构件的一种框架式玻璃幕墙。玻璃肋在此处所起到分担金属框的结构功能作用,同时,由于玻璃肋外置,使其成为了重要玻璃幕墙立面形式要素。由KPF建筑设计事务所设计的北京中关村金融中心便是采用玻璃肋框架式玻璃幕墙的成功案例。
四、点式玻璃幕墙构造体系
全玻璃幕墙是以玻璃肋版、玻璃面板构成的玻璃幕墙形式。由于直接利用玻璃材料作为结构构件代替了常用的金属框架,全玻璃幕墙因而获得最大程度的视觉和光线的通透性。
点式玻璃幕墙是一种以精巧的钢连接件连接玻璃面板和支撑构件的玻璃幕墙构造方式。从钢连接结构件的不同构造方式,可以分为:钻孔式,夹固式,背栓式点玻璃幕墙;按照支撑结构不同方式,点式玻璃幕墙可以分为下述几种。
1、金属支撑结构点式玻璃幕墙
只是用金属材料做支撑结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面的一种幕墙系统,充分利用金属结构的灵活多变以及满足建筑造型的需要,人们可以通过玻璃清楚看到支撑玻璃的整个结构体系。
2、全玻璃结构点式玻璃幕墙
通过金属连接件以及紧固件将玻璃肋与玻璃面板连接成整体,成为建筑外围护结构。玻璃面和玻璃肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。
3、拉杆索结构点式玻璃幕墙
采用不锈钢拉杆或者用玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支撑结构。玻璃通过金属连接件与其固定。此种形式的幕墙结构本身也成为重要的立面造型和层次要素。
五、建筑金属玻璃幕墙设计注意事项
1、建筑玻璃幕墙功能作用的设计分析
玻璃幕墙作为建筑工程的外墙装饰重要施工部分,其最为重要的功能作用之一,就是对于建筑工程外墙的装饰与围护作用。因此,在进行建筑玻璃幕墙的施工设计过程中,应注意结合玻璃幕墙在建筑工程中的功能和作用,进行玻璃幕墙在各种环境以及外力作用下,对于建筑外墙的围护功能和作用进行设计分析。比如,风压变形作用,或者是雨水渗漏、空气渗漏和平面内的变形作用等,对于建筑外墙的影响,都要通过玻璃幕墙进行防止与围护,避免对于建筑外墙造成影响。此外,进行玻璃幕墙施工设计过程中,还需要注意进行玻璃幕墙对建筑外墙的隔音以及保温、隔热、抗冲击等功能和作用的设计应用。因此,进行建筑玻璃幕墙的功能作用设计过程中,应注意结合建筑工程所在地区的具体位置以及自然气候、环境特征等,进行玻璃幕墙具体的设计实施,以保证设计质量,避免对于建筑工程造成影响。
2、建筑玻璃幕墙的构造要求设计分析
玻璃幕墙主要用于建筑外墙的装饰与围护施工应用,因此,在进行玻璃幕墙的构造设计过程中,应注意考虑玻璃幕墙对于建筑外墙的防雨水渗漏以及防腐蚀、变形、排水等的设计应用。首先,在进行玻璃幕墙的构造设计中,应在玻璃幕墙的竖框和横框的接缝处,使用柔性垫片进行防护设置,既可以起到建筑外墙的防渗作用,又能对于玻璃幕墙的变形以及建筑外部的噪声进行防护。其次,在进行玻璃幕墙的构造设计过程中,应注意除了玻璃幕墙中不锈钢结构外,在不同的金属材料施工处,都应进行绝缘垫片的设置应用,以避免电腐蚀对于玻璃幕墙与建筑外墙的影响作用。最后,在进行玻璃幕墙的结构设计中,还应注意对于玻璃幕墙之间的胶接缝距离设计应在l0mm以上,而玻璃幕墙的表面周边和建筑装饰物之间的接缝应在5mnl以上,并且要注意使用柔性材料进行接缝的嵌接应用,避免影响玻璃幕墙的施工质量与效果。此外,需要注意在进行玻璃幕墙的安装施工中,不要在建筑外墙的接缝处进行单个整块玻璃幕墙的安装施工,避免建筑接缝对于玻璃幕墙造成影响。
3、建筑玻璃幕墙的结构形式和效果的设计
进行建筑外墙装饰施工中,应用的玻璃幕墙主要是铝合金材料的玻璃幕墙,其主要的结构形式有明框与隐框、半隐框三种,其中,明框的铝合金玻璃幕墙是指玻璃幕墙的竖框和横框都是外露的,玻璃幕墙的整体安装效果呈现格子状,这种安装结构形式的安全度相对较高,但立面效果比较繁杂;而隐框则是指玻璃幕墙的金属外框不显露,整体呈现一种全玻璃的效果,比较简洁;半隐框的结构形式则是指一部分金属外框进行显露,整体上会呈现横线或者竖线条纹装饰的效果,这种半隐框结构形式中,又以竖框的应用相对比较多。
六、结束语
综上所述,本文对金属玻璃幕墙常见结构进行了分析,针对不同的结构,突出了相应的设计措施,而设计人员在金属玻璃幕墙的设计过程中,要考虑到结构和外观的综合因素,从而保证设计质量、外观及效果。
参考文献:
[1]贾明磊,高猛.金属玻璃幕墙设计应注意的几个问题[J].商品与质量·建筑与发展,2014,(4).
[2]刘万闻.玻璃幕墙设计中应注意的几个问题[J].中国新技术新产品,2010,(8):170-170.
[3]黄河.点文式玻璃幕墙设计施工应关注的几个问题[J].门窗,2011,(7).
【关键词】金属玻璃;幕墙;设计;问题
一、前言
设计人员在进行金属玻璃幕墙的设计中,往往只重视美观性,对于结构特征无疑重视程度不够,因此对于金属玻璃幕墙在设计过程中需要注意哪些问题,是本文主要论述的重点。
二、几种常用形式的玻璃幕墙
1、单元组合式玻璃幕墙。所谓谓单元组合式玻璃幕墙,是按照单元形式组织玻璃幕墙面板和金属框架(包括横梁和立柱)的生产与组装施工的一种玻璃幕墙类型。这种类型的玻璃幕墙在专业工厂已经组装好,只需要在施工时完成安装即可。
模块化生产安装的单位组合式玻璃幕墙有众多的优点,这种玻璃幕墙适合应用于主体结构的位移和钢结构能力强的高层建筑。
2、组件式玻璃幕墙。组件式玻璃幕墙的建设施工灵活,工艺成熟,是当前应用更多的幕墙形式。
组件式玻璃幕墙的主要优点是:建筑的主体结构对安装施工基本没有影响;施工时使用密封胶密封,水密性、气密性较好,可使幕墙具有显著的隔热、隔音性能,同时还有一定程度防位移能力。
3、点支式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙结构,按照多种组合形式,呈现不同的视学效果。玻璃幕墙施工大部分用钢铸件,并经过电镀或氟碳喷涂防腐表面处理;支撑结构可以是玻璃肋骨,钢质材料的支持系统。
点支式玻璃幕墙的主要优点有:可用于全景形式,不仅幕墙结构稳定性较好,而且外形美观、精巧,形成内外建设空间一体化:结构形式丰富,以满足不同建筑外观效果的需求,给设计师充分发挥艺术想像的空间,形成一个灵活、创新的视觉效果:玻璃和连接爪采用球铰接,具有很强的变形吸收能力。
三、框式玻璃幕墙构造体系
所谓框架式玻璃幕墙,是指由金属框架支撑玻璃面板的幕墙构造方式。此种玻璃幕墙形式可以通过金属框架与玻璃面板之间不同的构造方式创造出不同的形式效果。
1、明框玻璃幕墙
明框玻璃幕墙是指固定玻璃面板的金属型材显露于外表面的玻璃幕墙。原始的金属型材是作为功能性构建,而现在的框架玻璃幕墙的露明框架则具有里面装饰的作用的多重断面形式。作为明框玻璃幕墙,玻璃面板以及金属框同时成为玻璃幕墙建筑表皮形式的重要组成元素。
2、隐框玻璃幕墙
隐框玻璃幕墙称为结构胶粘接玻璃幕墙。隐框玻璃幕墙分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙。全隐框玻璃幕墙利用结构胶达到固定玻璃和抵抗水平风载荷甚至承受玻璃自重等作用。半隐框玻璃幕墙,则是指幕墙的竖向或者横向金属框架显露于玻璃外表面,另一方面则是由结构胶代替金属框的结构作用,从而达到隐框的效果,全隐框玻璃幕墙可以形成通透纯净的建筑立面。而半隐框玻璃幕墙则刻意强调显露于玻璃面板外表面的横向或者竖向金属框,从而达到相应的立面形式。
3、外置玻璃肋框架式玻璃幕墙
这是一种利用外置玻璃肋作为结构构件的一种框架式玻璃幕墙。玻璃肋在此处所起到分担金属框的结构功能作用,同时,由于玻璃肋外置,使其成为了重要玻璃幕墙立面形式要素。由KPF建筑设计事务所设计的北京中关村金融中心便是采用玻璃肋框架式玻璃幕墙的成功案例。
四、点式玻璃幕墙构造体系
全玻璃幕墙是以玻璃肋版、玻璃面板构成的玻璃幕墙形式。由于直接利用玻璃材料作为结构构件代替了常用的金属框架,全玻璃幕墙因而获得最大程度的视觉和光线的通透性。
点式玻璃幕墙是一种以精巧的钢连接件连接玻璃面板和支撑构件的玻璃幕墙构造方式。从钢连接结构件的不同构造方式,可以分为:钻孔式,夹固式,背栓式点玻璃幕墙;按照支撑结构不同方式,点式玻璃幕墙可以分为下述几种。
1、金属支撑结构点式玻璃幕墙
只是用金属材料做支撑结构体系,通过金属连接件和紧固件将面玻璃牢固地固定在它上面的一种幕墙系统,充分利用金属结构的灵活多变以及满足建筑造型的需要,人们可以通过玻璃清楚看到支撑玻璃的整个结构体系。
2、全玻璃结构点式玻璃幕墙
通过金属连接件以及紧固件将玻璃肋与玻璃面板连接成整体,成为建筑外围护结构。玻璃面和玻璃肋构成开阔的视野,使人赏心悦目,建筑物室内、外空间达到最大程度的视觉交融。
3、拉杆索结构点式玻璃幕墙
采用不锈钢拉杆或者用玻璃分缝相对应拉索做成幕墙的支撑结构。玻璃通过金属连接件与其固定。此种形式的幕墙结构本身也成为重要的立面造型和层次要素。
五、建筑金属玻璃幕墙设计注意事项
1、建筑玻璃幕墙功能作用的设计分析
玻璃幕墙作为建筑工程的外墙装饰重要施工部分,其最为重要的功能作用之一,就是对于建筑工程外墙的装饰与围护作用。因此,在进行建筑玻璃幕墙的施工设计过程中,应注意结合玻璃幕墙在建筑工程中的功能和作用,进行玻璃幕墙在各种环境以及外力作用下,对于建筑外墙的围护功能和作用进行设计分析。比如,风压变形作用,或者是雨水渗漏、空气渗漏和平面内的变形作用等,对于建筑外墙的影响,都要通过玻璃幕墙进行防止与围护,避免对于建筑外墙造成影响。此外,进行玻璃幕墙施工设计过程中,还需要注意进行玻璃幕墙对建筑外墙的隔音以及保温、隔热、抗冲击等功能和作用的设计应用。因此,进行建筑玻璃幕墙的功能作用设计过程中,应注意结合建筑工程所在地区的具体位置以及自然气候、环境特征等,进行玻璃幕墙具体的设计实施,以保证设计质量,避免对于建筑工程造成影响。
2、建筑玻璃幕墙的构造要求设计分析
玻璃幕墙主要用于建筑外墙的装饰与围护施工应用,因此,在进行玻璃幕墙的构造设计过程中,应注意考虑玻璃幕墙对于建筑外墙的防雨水渗漏以及防腐蚀、变形、排水等的设计应用。首先,在进行玻璃幕墙的构造设计中,应在玻璃幕墙的竖框和横框的接缝处,使用柔性垫片进行防护设置,既可以起到建筑外墙的防渗作用,又能对于玻璃幕墙的变形以及建筑外部的噪声进行防护。其次,在进行玻璃幕墙的构造设计过程中,应注意除了玻璃幕墙中不锈钢结构外,在不同的金属材料施工处,都应进行绝缘垫片的设置应用,以避免电腐蚀对于玻璃幕墙与建筑外墙的影响作用。最后,在进行玻璃幕墙的结构设计中,还应注意对于玻璃幕墙之间的胶接缝距离设计应在l0mm以上,而玻璃幕墙的表面周边和建筑装饰物之间的接缝应在5mnl以上,并且要注意使用柔性材料进行接缝的嵌接应用,避免影响玻璃幕墙的施工质量与效果。此外,需要注意在进行玻璃幕墙的安装施工中,不要在建筑外墙的接缝处进行单个整块玻璃幕墙的安装施工,避免建筑接缝对于玻璃幕墙造成影响。
3、建筑玻璃幕墙的结构形式和效果的设计
进行建筑外墙装饰施工中,应用的玻璃幕墙主要是铝合金材料的玻璃幕墙,其主要的结构形式有明框与隐框、半隐框三种,其中,明框的铝合金玻璃幕墙是指玻璃幕墙的竖框和横框都是外露的,玻璃幕墙的整体安装效果呈现格子状,这种安装结构形式的安全度相对较高,但立面效果比较繁杂;而隐框则是指玻璃幕墙的金属外框不显露,整体呈现一种全玻璃的效果,比较简洁;半隐框的结构形式则是指一部分金属外框进行显露,整体上会呈现横线或者竖线条纹装饰的效果,这种半隐框结构形式中,又以竖框的应用相对比较多。
六、结束语
综上所述,本文对金属玻璃幕墙常见结构进行了分析,针对不同的结构,突出了相应的设计措施,而设计人员在金属玻璃幕墙的设计过程中,要考虑到结构和外观的综合因素,从而保证设计质量、外观及效果。
参考文献:
[1]贾明磊,高猛.金属玻璃幕墙设计应注意的几个问题[J].商品与质量·建筑与发展,2014,(4).
[2]刘万闻.玻璃幕墙设计中应注意的几个问题[J].中国新技术新产品,2010,(8):170-170.
[3]黄河.点文式玻璃幕墙设计施工应关注的几个问题[J].门窗,2011,(7).