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新版:幕墻設(shè)計知識大全

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:姜仁  日期:2018-1-25
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  建筑幕墻在我國獲得到長足的發(fā)展,一些系統(tǒng)達到或超越國外的水平,涌現(xiàn)出一大批精品工程和高科技含量的工程,但是同時也有很多工程出現(xiàn)問題,甚至是不可諒解的安全性問題。經(jīng)過近些年的工程檢測、實驗室檢驗以及技術(shù)會議的討論,發(fā)現(xiàn)幕墻的這些問題可以通過設(shè)計手段加以避免。本文希望對我國幕墻行業(yè)設(shè)計水平的提高能有所幫助。

  本篇文章內(nèi)容由[中國幕墻網(wǎng)ALwindoor.com]編輯部整理發(fā)布:

  建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供)在我國獲得到長足的發(fā)展,一些系統(tǒng)達到或超越國外的水平,涌現(xiàn)出一大批精品工程和高科技含量的工程,但是同時也有很多工程出現(xiàn)問題,甚至是不可諒解的安全性問題。

  本文作者:姜仁先生,經(jīng)過近些年的工程檢測、實驗室檢驗以及技術(shù)會議的討論,發(fā)現(xiàn)幕墻的諸多問題可以通過設(shè)計手段加以避免。于是對工程中容易出現(xiàn)的問題進行了總結(jié),歸納為《建筑幕墻節(jié)點設(shè)計100忌》。而后,中國幕墻網(wǎng)ALwindoor.com 對其進行精簡整理后,形成此文《2018版:幕墻設(shè)計知識大全》,希望對我國幕墻行業(yè)設(shè)計水平的提高能有所幫助,并再次感謝姜仁先生的無私分享!

  建筑幕墻在我國獲得到長足的發(fā)展,一些系統(tǒng)達到或超越國外的水平,涌現(xiàn)出一大批精品工程和高科技含量的工程,但是同時也有很多工程出現(xiàn)問題,甚至是不可諒解的安全性問題。

  經(jīng)過近些年的工程檢測、實驗室檢驗以及技術(shù)會議的討論,發(fā)現(xiàn)幕墻的這些問題可以通過設(shè)計手段加以避免。本文希望對我國幕墻行業(yè)設(shè)計水平的提高能有所幫助。

  玻璃幕墻

  玻璃幕墻是應(yīng)用比較廣泛的外墻系統(tǒng)。在建筑外墻中的主導(dǎo)地位不可動搖,先后出現(xiàn)了很多精品工程。

  氟碳涂層與結(jié)構(gòu)膠直接粘接

  一些結(jié)構(gòu)密封膠和氟碳涂層的粘接是達不到幕墻要求的,因此隱框幕墻玻璃組件的副框和玻璃之間、氟碳涂層面板接縫部位的密封應(yīng)采取措施,提高粘接力。有多種措施可供選擇:(a)涂底漆(詞條“底漆”由行業(yè)大百科提供),然后再打注結(jié)構(gòu)膠,但一些專家認為這種方法并不可靠,屬于“兩層皮”,也沒有比較有說服力的正面報道證明這種方法確實有效,因此尚需進一步觀察、研究;(b)采用組合型材構(gòu)造,直接粘接結(jié)構(gòu)膠部分與型材其他部分開,直接粘接結(jié)構(gòu)膠部分采用陽極氧化處理;(c)氟碳噴涂過程中,對待粘接部位進行遮擋,保持其表面仍為陽極氧化;(d)采取補救措施,用砂紙等將待粘接表面的涂層去掉,靠自然氧化(大約5μm)。

  自攻釘連接

  自攻釘連接是一般的連接或定位連接,作為結(jié)構(gòu)連接,其可靠性較差。

  鋼鋁型材(詞條“鋁型材”由行業(yè)大百科提供)混合使用(鋁包鋼)

  方鋼管內(nèi)表面不易實現(xiàn)噴丸處理熱鍍鋅時容易出現(xiàn)質(zhì)量問題,導(dǎo)致抗腐蝕性能低下;鋼(詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供)配合間隙應(yīng)比較嚴密,否則不能達到共同受力,給防止出現(xiàn)雙金屬電化學(xué)腐蝕造成困難。

  短壓蓋

  明框幕墻(詞條“明框幕墻”由行業(yè)大百科提供)采用壓蓋壓接,一方面便于實現(xiàn)等壓腔,另一方面可以與扣蓋實現(xiàn)卡接。采用不連續(xù)的壓蓋(短壓蓋),雖然可以降低成本,但會出現(xiàn)玻璃不平、等壓腔無法形成等問題。

  橫梁立柱(詞條“立柱”由行業(yè)大百科提供)連接件(詞條“連接件”由行業(yè)大百科提供)采用兩點連接

  幕墻橫梁常常會出現(xiàn)“耷拉頭”現(xiàn)象,其原因可能有:(1)橫梁承載力不滿足要求;(2)橫梁和立柱的連接比較薄弱,比如橫梁立柱間的連接件采用兩個螺栓(釘)連接,由于其抗扭性能比較差,導(dǎo)致幕墻橫梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

  大截面裝飾條(詞條“裝飾條”由行業(yè)大百科提供)無滴水線

  大截面裝飾條上表面會有積灰,如果不設(shè)置滴水線,會造成幕墻表面出現(xiàn)較多流痕。如果在裝飾條前端設(shè)置滴水線,能有效避免水和灰塵混合流到幕墻表面。

  裝飾蓋與活卡口配合

  裝飾蓋應(yīng)與擠壓型材的卡口相連接,這種卡口尺寸固定精度較高,能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的連接。通過螺釘(詞條“螺釘”由行業(yè)大百科提供)連接后形成的卡口精度達不到要求,連接不可靠。

  開啟腔未設(shè)置熱密線

  熱密線在節(jié)能鋁合金窗的設(shè)計中有較廣泛的應(yīng)用,但在建筑幕墻的開啟腔內(nèi)應(yīng)用較少,導(dǎo)致幕墻開啟部位節(jié)能效果低下。

  隱框幕墻采用非定距壓板(詞條“壓板”由行業(yè)大百科提供)

  隱框幕墻和半隱框幕墻通常采用壓板(壓塊)傳力,其間距一般不大于300mm,有定距和非定距壓板兩種。定距壓板通過連接螺栓緊固后其壓接間隙比較固定,對玻璃面板副框的壓緊力比較一致,便于吸收結(jié)構(gòu)和溫度等變形,減少摩擦噪音,并且能夠避免因壓塊壓得不均造成玻璃面板出現(xiàn)影像畸變現(xiàn)象。

  假明框隱框未按隱框幕墻進行設(shè)計

  假明框通常在隱框幕墻的接縫處加裝一個裝飾條,起到明框幕墻的裝飾效果。這種結(jié)構(gòu)應(yīng)采用隱框幕墻的設(shè)計方法設(shè)計中空玻璃和結(jié)構(gòu)膠,即第二道密封膠應(yīng)采用硅酮結(jié)構(gòu)膠密封。如果采用聚硫膠作為中空玻璃的第二道密封,盡管不一定在紫外線照射下破壞,仍然存在不安全的因素。

  隱框中空玻璃下部無托板

  中空玻璃結(jié)構(gòu)膠長期承受剪力,對結(jié)構(gòu)膠使用壽命不利,因此JGJ02中要求在玻璃下部應(yīng)設(shè)置托板。該托板與橫梁直接連接比較合理,可以設(shè)計成卡接或螺栓連接;采用螺栓與玻璃組件的副框連接可能會影響結(jié)構(gòu)膠的打注,存在質(zhì)量缺陷,建議慎用。

  隔熱條承受剪力

  隔熱條在隔熱型材中起到結(jié)構(gòu)傳力、降低熱量傳遞的作用,被幕墻型材廣泛采用。穿條式結(jié)構(gòu)形式,采用復(fù)合生產(chǎn)線將隔熱條和鋁合金型材強制壓合。因此在隔熱條與鋁合金(詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供)型材壓合部位有冷作硬化現(xiàn)象,甚至存在一些微觀裂紋缺陷。如果幕墻的橫梁采用隔熱型材,應(yīng)采取構(gòu)造措施,避免隔熱條承受剪力,防止隔熱條與鋁合金型材連接部位發(fā)生破壞。一般采用托板或采用較強一側(cè)鋁合金型材承受玻璃重量。

  掛鉤式開啟扇掛接處防脫設(shè)計存在缺陷

  幕墻開啟(詞條“窗”由行業(yè)大百科提供)通常采用上懸結(jié)構(gòu),但因為設(shè)計存在缺陷,工程中經(jīng)常出現(xiàn)掉扇現(xiàn)象,個別工程在關(guān)閉狀態(tài)下掉落的幾率更高。主要原因是這些工程沒有防脫設(shè)計,或掛鉤防脫設(shè)計不合理,或掛鉤的搭接深度不夠,或掛接處型材壁厚太薄。

  鈍角部位未采用弧型壓接

  采用傳統(tǒng)的定距壓板不能滿足壓接需要,應(yīng)采用角度可調(diào)的連接構(gòu)造。

  不可變玻璃槽口

  型材設(shè)計時,要考慮施工時的可操作性,采用可變槽口能夠進行微調(diào),且安裝方便,因此盡可能不采用固定式玻璃槽口。

  開縫小單元水平無限位

  小單元面板掛接形式應(yīng)用較廣,其插接深度應(yīng)達到要求,工程中時有掉扇的事故發(fā)生,對于開縫小單元,由于沒有密封膠定位,應(yīng)采取構(gòu)造措施進行定位,否則框扇間插接可能失效,存在安全隱患。

  邊部外漏的中空玻璃二道密封膠未用結(jié)構(gòu)膠

  中空玻璃應(yīng)采用雙道密封膠密封,隱框、半隱框、假明框和點支承中空玻璃面板的二道密封膠應(yīng)采用硅酮結(jié)構(gòu)膠密封,以便能夠可靠傳力、提高中空玻璃抗紫外線照射能力,其寬度應(yīng)通過結(jié)構(gòu)計算確定。聚硫膠抗紫外線照射能力較差,因此采用聚硫膠進行第二道密封的中空玻璃,不能用于上述中空玻璃。一些工程由于將聚硫膠作為第二道密封材料,發(fā)生大批量外片玻璃掉落現(xiàn)象,成為幕墻工程嚴重的安全隱患。

  中空玻璃大小片

  中空玻璃采用大小片構(gòu)造,在一些應(yīng)用中具有一些優(yōu)勢,尤其可以為型材的設(shè)計提供更多的空間,但也存在很多不足:(1)不便采用機械注膠;(2)傳力途徑不合理,甚至可能導(dǎo)致玻璃間發(fā)生相對位移,最終導(dǎo)致中空玻璃漏氣失效;(3)還有一些工程大小片中空玻璃間層部位未用結(jié)構(gòu)膠。關(guān)于大小片的計算也存在一些爭議,主要是在荷載(詞條“荷載”由行業(yè)大百科提供)分配方面,設(shè)計時應(yīng)多加注意。

  開啟扇中空玻璃“大蓋帽”

  “大蓋帽”是大小片中空玻璃的極端形式,在一些開啟扇的設(shè)計中有所應(yīng)用,這種設(shè)計大片玻璃一旦破裂會導(dǎo)致小片玻璃失去連接而脫落

  中空玻璃中空層不合理,出現(xiàn)貼服、干涉等現(xiàn)象

  面積較大中空玻璃,采用9mm中空層可能會出現(xiàn)吸附現(xiàn)象,因此中空層的尺寸應(yīng)根據(jù)構(gòu)造要求和熱工要求綜合確定。

  鋼化玻璃磨砂(詞條“磨砂”由行業(yè)大百科提供)處理

  經(jīng)過磨砂處理的鋼化玻璃,不管在鋼化之前還是之后,均會破壞玻璃表面的應(yīng)力分布,極易誘發(fā)玻璃的自曝,經(jīng)磨砂處理的點支承玻璃危險性更大。狹長玻璃不宜采用短邊支承。

  玻璃強迫安裝

  玻璃的彎曲強度會隨著時間的推移而下降,原因是玻璃表面的微裂紋會持續(xù)擴展,因此幕墻設(shè)計時,應(yīng)使玻璃在自由的狀態(tài)下工作。但實際工程中,確有玻璃在不必要的永久荷載作用下工作,例如強迫安裝、壓接密封等。北京某工程即采用壓接密封的結(jié)構(gòu),玻璃破裂概率較高,值得吸取教訓(xùn)。

  變形縫設(shè)計不合理

  變形縫設(shè)計是一個難點,建筑師不能接受發(fā)生變形后有些構(gòu)件(詞條“構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供)或面板可以破壞的設(shè)計原則,因此變形縫應(yīng)能夠吸收變形(包括支承結(jié)構(gòu)的變形、荷載作用、溫度作用地震作用),并且不能降低該部位的物理性能,如氣密性水密性、抗風(fēng)壓(詞條“風(fēng)壓”由行業(yè)大百科提供)保溫性能等性能。

  無擦窗機連接設(shè)計

  建筑物清洗需要擦窗機,但遺憾的是很多工程的擦窗機并沒有真正的發(fā)揮作用,一方面可能是管理問題,畢竟請專業(yè)的隊伍清洗幕墻更為省事,另一方面擦窗機存在一定的風(fēng)險,尤其在風(fēng)比較大的時候,無法與幕墻相對固定,即沒有擦窗機連接設(shè)計。在我國第一個幕墻工程長城飯店,有永久的燕尾槽供擦窗機使用,即安全又便捷。

  落地式幕墻樓板上800mm以下未采用夾膠玻璃

  《民用建筑設(shè)計通則》GB50352和《住宅設(shè)計規(guī)范》GB50096對臨空窗如何采用欄桿作出了規(guī)定,針對幕墻,一般采用在800mm位置處設(shè)置橫梁,該橫梁和樓面間采用夾層玻璃可以通過審查。

  層間防火(詞條“防火”由行業(yè)大百科提供)與玻璃直接密封

  在GB50210《建筑裝飾(詞條“建筑裝飾”由行業(yè)大百科提供)裝修工程驗收規(guī)范》、JGJ/T139《玻璃幕墻檢驗方法標準》中對幕墻的防火封堵有明確規(guī)定,當(dāng)玻璃跨越層間封堵時,會有層間防火封堵與玻璃直接接觸的設(shè)計,規(guī)范不允許,實際也存在問題。玻璃在250℃左右可能會炸裂,火焰直接對上一層幕墻構(gòu)成威脅。因此設(shè)計時應(yīng)避免玻璃跨越層間封堵,要確保玻璃炸裂,火焰上不去;封堵應(yīng)嚴密,并防止串煙。

  超高層幕墻無室內(nèi)拆裝設(shè)計

  由于鋼化玻璃不可避免的自曝,會使得更換玻璃的現(xiàn)象更為普遍。但對于超高層建筑(詞條“超高層建筑”由行業(yè)大百科提供)或很難進行更換作業(yè)的建筑,按常規(guī)作業(yè)方法很難實施更換。如果在幕墻構(gòu)造設(shè)計時采用室內(nèi)即可更換面板的構(gòu)造,無疑會提高更換作業(yè)的安全性,更能確保幕墻的質(zhì)量。

  后置埋件焊接作業(yè)

  在化學(xué)栓附近進行焊接作業(yè),會較大幅度削弱化學(xué)栓的承載力,因此應(yīng)盡量避免焊接作業(yè)或采取適當(dāng)?shù)暮附庸に嚤苊鈱瘜W(xué)栓造成較大的影響。

  內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻強排風(fēng)與空調(diào)不協(xié)調(diào)

  內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻設(shè)有獨立的強制排風(fēng)系統(tǒng),應(yīng)該與中央空調(diào)等結(jié)合設(shè)計,如果出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的情況,將很難處理,當(dāng)然更不能用空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)取代強制排風(fēng)系統(tǒng)。

  雙層幕墻氣流短路

  外通風(fēng)雙層幕墻的通風(fēng)方式很多,但不能出現(xiàn)氣流短路現(xiàn)象,即下一個熱通道排出的氣流不應(yīng)直接進入上一個熱通道。

  雙層幕墻未設(shè)過濾裝置或防蟲網(wǎng)

  雙層幕墻的主要特征之一是具有熱通道,通過合理設(shè)計熱通道內(nèi)空氣的有序流動實現(xiàn)優(yōu)良的熱工性能。為保證空氣的清潔,內(nèi)通風(fēng)雙層幕墻應(yīng)設(shè)置海綿過濾網(wǎng),外通風(fēng)幕墻應(yīng)設(shè)置防蟲網(wǎng)。

  外遮陽系統(tǒng)的誤用

  外遮陽不適用于風(fēng)沙較大地區(qū)。

  中空玻璃內(nèi)置光伏組件

  在陽光照射下,中空玻璃內(nèi)溫度能夠達到80℃,光伏(詞條“光伏”由行業(yè)大百科提供)組件尤其是晶硅光伏組件,在80℃以上環(huán)境中發(fā)電效率會大大降低。

  光伏系統(tǒng)在玻璃組件間的膠縫內(nèi)走線

  光伏組件導(dǎo)線連接應(yīng)按建筑電氣工程相關(guān)規(guī)范的要求進行敷設(shè),并應(yīng)便于維護和維修,不可在膠縫內(nèi)走線。

  光伏系統(tǒng)標志要求不清

  光伏組件、接線箱、逆變器、蓄能器和并網(wǎng)設(shè)備等附件、設(shè)備沒有帶電警示標志,不符合標準的強制性規(guī)定。

  普通EVA的誤用

  EVA熱變形較大,耐久性(詞條“耐久性”由行業(yè)大百科提供)較差,在幕墻中應(yīng)避免使用,目前在一些光伏組件內(nèi)有一定應(yīng)用。但是幕墻玻璃組件與其他非建筑用玻璃組件不同,幕墻對耐久性的要求更高,因此應(yīng)避免在幕墻玻璃組件中使用EVA。

  單元幕墻

  掛點無水平定位

  單元幕墻掛點是幕墻結(jié)構(gòu)傳力的基礎(chǔ),因此不能掉以輕心。通常存在三種設(shè)計缺陷:(1)掛點強度設(shè)計差,尤其是抗負風(fēng)壓承載力不能滿足需要。實驗中發(fā)現(xiàn),一些掛件在負風(fēng)壓下發(fā)生破斷,承載力達不到要求;(2)全部掛點可滑動,整個單元無橫向定位;(3)掛接深度不夠,有出槽危險。關(guān)于掛點應(yīng)掌握的設(shè)計原則:(1)掛接強度應(yīng)能滿足傳力要求;(2)能進行三維調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)后將一個點與主體結(jié)構(gòu)(詞條“主體結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供)相對固定,另一個點可以水平滑動,這樣即有準確的定位,又可以通過滑動伸縮吸收結(jié)構(gòu)、溫度等原因引起的變形;(3)調(diào)整量應(yīng)足夠,各個方向上不小于20mm;(4)掛接深度一般不小于15mm;(5)能有效吸收正常工作時的變形,并不產(chǎn)生噪音

  氣密線不共面

  單元式幕墻采用等壓原理(雨幕原理或雨屏原理)進行設(shè)計,在氣密線與水密線之間有空腔,稱為等壓腔。對一個單元來說,其四周的等壓腔可能是相通的,個別橫滑結(jié)構(gòu),采用打膠的辦法按單元橫向密封,那么至少有三邊的等壓腔是相通的。氣密線是最后的防線,如果斷開會造成滲漏(詞條“滲漏”由行業(yè)大百科提供),因此,如果單元的橫向和縱向型材的氣密線不共面,將會存在永久的孔洞,是造成水和氣滲漏的隱患。

  單元板塊內(nèi)部面板與框架直接采用結(jié)構(gòu)膠粘接

  “不能現(xiàn)場打注硅酮結(jié)構(gòu)膠”是大家的共識,也是規(guī)范的強制規(guī)定,單元板塊內(nèi)部面板與框架直接采用結(jié)構(gòu)膠粘接可以在具備條件的室內(nèi)打膠環(huán)境中完成,沒有問題。可是如果工程中玻璃板塊需要更換,這種結(jié)構(gòu)就必須在現(xiàn)場打注結(jié)構(gòu)膠,如果溫度、濕度等環(huán)境條件不具備,膠縫質(zhì)量無法得到保證,因此需要從構(gòu)造設(shè)計上解決這個問題。

  氣密線、水密線采用對接膠條(詞條“膠條”由行業(yè)大百科提供)

  采用膠條對接、膠條插接進行密封的單元幕墻系統(tǒng),密封效果欠佳,這類系統(tǒng)對幕墻施工質(zhì)量要求較高:(1)需要安裝時比較精確;(2)對接部位需要壓緊,否則如果壓力不夠或土建施工誤差偏大,將無法實現(xiàn)密封;而插接膠條應(yīng)當(dāng)居中,否則也會導(dǎo)致滲漏問題;(3)需要設(shè)置獨立的傳力構(gòu)件傳遞荷載。試驗表明這類結(jié)構(gòu)的幕墻滲漏可能性較大,工程中慎用。

  水密線全封閉

  除非采用豎料實現(xiàn)內(nèi)部排水,水密線不得全部密封,應(yīng)設(shè)置排水孔,且排水孔部位應(yīng)采用海綿等封堵,防止雨水倒灌。

  大跨距型材采用開口斷面

  開口薄壁型材在掛點的安裝方面比較方便,相對來說,也比較經(jīng)濟,但其安裝時精度也不宜得到保證,承載力也不如箱型斷面。

  封邊、收邊部位未形成等壓腔

  單元幕墻通常四邊等壓腔是連通的,至少有三邊是連通的。封邊未形成等壓腔將導(dǎo)致:(1)型材端口將不密封;(2)結(jié)構(gòu)傳力將會受到影響,沒有公料、母料相配,使得型材總斷面變小,且無法插接傳力。

  圓弧插接和單膠條插接

  單元幕墻采用圓弧插接方式,能比較好的滿足建筑立面要求,但設(shè)計不好,可能會造成滲漏。單膠條插接比較常見,密封效果稍差,盡量采用雙膠條。

  點支撐式幕墻與全玻璃幕墻(詞條“全玻璃幕墻”由行業(yè)大百科提供)

  索結(jié)構(gòu)未采用拉力保護器

  通常采用點式幕墻實現(xiàn)不同基礎(chǔ)的建筑物之間的聯(lián)系,形成連續(xù)的美學(xué)概念;近年來,單層索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也逐漸廣泛。這類結(jié)構(gòu)中的拉索軸向剛度較大,如果結(jié)構(gòu)或支座發(fā)生較大位移,其內(nèi)力會有很大升高,甚至?xí)斐衫髌茢啵虼诵枰捎帽Wo器(彈簧補償器)進行補償,以便吸收支座在常規(guī)條件產(chǎn)生的變形;在地震等極端條件下,如果變形很大,保護器內(nèi)預(yù)設(shè)的構(gòu)件可以發(fā)生斷裂破壞,但是仍然要發(fā)揮作用,保證系統(tǒng)不至于坍塌崩潰,具有剩余強度。

  大跨屋面與立面幕墻未采用柔性連接縫

  大跨屋面可能會產(chǎn)生較大的變形,采用通常的構(gòu)造一般無法滿足要求,一般有以下方案:(1)采用連桿機構(gòu)傳力和吸收變形,采用風(fēng)琴橡膠板進行密封;(2)采用長圓孔,但調(diào)節(jié)量有限。

  支承點的熱橋(詞條“熱橋”由行業(yè)大百科提供)問題

  四角支承、邊部點支承的構(gòu)件是點支承幕墻的主要傳力構(gòu)件,也是該類幕墻的熱橋,處理不當(dāng)會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,采應(yīng)取構(gòu)造措施予以避免。

  玻璃肋與面板對縫

  這種設(shè)計方法將玻璃肋與面板的薄弱部位放在同一平面,更容易出現(xiàn)問題,如果錯開,能起到相互的補償作用。并且玻璃肋拼接的螺栓數(shù)量為每端兩個為宜,超過兩個可能帶來其他問題。

  點支承用玻璃肋不夾膠

  點支承玻璃肋是結(jié)構(gòu)構(gòu)件,目前積累的經(jīng)驗不多,在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中,沒有給出玻璃肋撓度限值要求。但在實際應(yīng)用中,常有玻璃肋不夾膠的設(shè)計,作為玻璃結(jié)構(gòu),必須具有可靠性,因此必須采用夾層玻璃。在采光頂中即玻璃梁,也是采光頂工程設(shè)計的難點,在已經(jīng)報批的《采光頂與金屬屋面工程技術(shù)規(guī)程》中也未對玻璃梁做出規(guī)定,幕墻設(shè)計時應(yīng)當(dāng)謹慎。

  正負風(fēng)壓承載力相差較大的支承結(jié)構(gòu)

  建筑幕墻的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受正負風(fēng)壓作用,一些結(jié)構(gòu)可能正壓方向承載力較好,負風(fēng)壓方向則較差,工程中盡量避免采用,尤其在負風(fēng)壓起控制作用的部位。如果采用預(yù)應(yīng)力的方法能夠獲得可靠的結(jié)構(gòu)體系,也應(yīng)定期進行檢查,避免出現(xiàn)安全問題。

  平面桁架無平面外支承

  大跨度平面桁架在幕墻中有較多應(yīng)用,對這些結(jié)構(gòu)應(yīng)進行側(cè)向失穩(wěn)驗算,必要時增加側(cè)向支承,避免側(cè)向失穩(wěn),提高結(jié)構(gòu)的可靠性。

  重力索缺失

  重力索在點支承幕墻中有較多應(yīng)用,近年來的設(shè)計趨于廢掉重力索,這是個誤區(qū)。一些結(jié)構(gòu)采用重力索,不僅滿足系統(tǒng)的傳力要求,還有利用于固定面板的位置,減少連接點附近的面板所受的彎矩作用,從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

  玻璃肋側(cè)向失穩(wěn)

  玻璃肋側(cè)向易失穩(wěn),對跨度較大的工程應(yīng)采取構(gòu)造措施進行加固,避免失穩(wěn)。

  吊掛高度不合理

  吊掛玻璃是玻璃重力傳遞比較合理的構(gòu)造,因此一般工程均可采用,但會帶來成本上的提高。根據(jù)GB50210規(guī)定,玻璃高度超過4m時即要采用吊掛結(jié)構(gòu),過于苛刻。

  吊掛玻璃重力傳遞不合理

  吊掛玻璃時,下部應(yīng)懸空設(shè)計,以便吸收玻璃因結(jié)構(gòu)、溫度等原因產(chǎn)生伸長或縮短變形,不能采用墊塊墊死。

  吊掛全玻幕墻上下封口不傳力

  全玻幕墻主要靠面板和玻璃肋傳遞荷載,因此玻璃肋上下兩端應(yīng)該固定,大面玻璃上下也要有相應(yīng)構(gòu)造處理,以便傳遞水平荷載

  石材幕墻

  龍骨全焊接

  在JGJ133《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中,橫梁和立柱應(yīng)采用螺栓連接,是強制性條文,不允許焊接,但工程中經(jīng)常采用全部焊接的構(gòu)造。在技術(shù)層面:焊接是可行的;在法律層面:焊接是必須禁止的。從技術(shù)角度出發(fā),橫梁一端焊接,另一端螺栓連接是比較好的方案。

  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,價格便宜,平整度好。但在安裝完成后形成大片連續(xù)不可錯動墻面,一方面維修更換困難,另一方面抗風(fēng)振(詞條“風(fēng)振”由行業(yè)大百科提供)、抗地震性能較差,在汶川地震中也有失敗的報道。在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中,已經(jīng)明確“不宜采用”。在振動臺抗震試驗中,也發(fā)現(xiàn)該類掛件的存在缺陷。北京已將該類掛件列為強制淘汰產(chǎn)品。

  開放石材懸空保溫系統(tǒng)無抗風(fēng)壓能力

  由于石材面板間膠縫可能會對石材造成污染(硅油污染或吸灰污染),使一些建筑師寧愿設(shè)計開縫式石材系統(tǒng)。如果按照JGJ133《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,保溫材料與主體結(jié)構(gòu)之間應(yīng)留有50mm的空間,即保溫材料懸空布置。由于外層石材面板為開縫式系統(tǒng),風(fēng)壓會部分地作用在保溫材料上,即要求保溫層應(yīng)具有抗風(fēng)壓性能。

  8MPa以下石材無加強構(gòu)造

  在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中規(guī)定:彎曲強度標準值小于8.0MPa的石材面板,應(yīng)采取附加構(gòu)造措施保證面板的可靠性。

  板塊粘接

  石材面板不能采用粘接,應(yīng)該采用機械連接,確保其耐久性和可靠性。北京某工程粘接石材出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,還有工程出現(xiàn)開膠現(xiàn)象。

  使用朝天縫、錯縫

  由于污染和曝曬等原因的影響,朝天縫更容易失效,除非建筑師強烈要求,盡量避免使用朝天縫。錯縫連接對石材面板的幾何尺寸要求較高,同時掛接難度高,一般盡量不用。

  SE掛件傳力途徑應(yīng)明確

  SE掛件是比較成熟的掛接系統(tǒng),但應(yīng)設(shè)計好傳力途徑,否則仍然會出問題。一般應(yīng)采用下部兩點,即S形掛件作為承載點,F(xiàn)形掛件不承受重力荷載,僅承受風(fēng)載。設(shè)計時應(yīng)留有足夠的間隙,即使石材面板發(fā)生沉降,F(xiàn)形掛件仍然不承受重力荷載。

  短橫梁

  短橫梁可以節(jié)省幕墻的材料用量,尤其對面板比較小的工程,效果比較明顯,特別適合與輕質(zhì)面板,如瓷板陶板千思板等,在石材幕墻的應(yīng)用中,不值得推薦,會存在間隙調(diào)整困難,平面度差等問題,盡可能不用。

  大面石材幕墻層間封堵問題

  2009年,TVCC大火給幕墻行業(yè)帶來巨大的震動。根據(jù)公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》(公通字[2009]46號)的文件精神:“(1)建筑高度大于等于24m時,保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級。(2)建筑高度小于24m時,保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級或B1級。其中,當(dāng)采用B1級保溫材料時,每層應(yīng)設(shè)置水平防火隔離帶。(3)保溫材料應(yīng)采用不燃材料作防護層。防護層應(yīng)將保溫材料完全覆蓋。防護層厚度不應(yīng)小于3mm。”,大面石材幕墻采用B1級保溫材料時,層間應(yīng)進行封堵。

  跨間短槽(斜鉤)支承

  無論是相向還是相反的跨間短槽連接均不可靠,應(yīng)避免使用。

  面板與龍骨無橫向定位

  與單元幕墻掛點一樣,石材面板的掛接也應(yīng)遵循一定的規(guī)則,四點之中應(yīng)該有一點與龍骨相對規(guī)定,其余三點能夠吸收溫度變形,承受垂直幕墻表面的荷載。

  面板厚度不滿足標準要求

  花崗巖面板厚度至少為25,其他石材GB21086有明確的規(guī)定,見表2。一些業(yè)外人士開發(fā)的幕墻板材系統(tǒng),在15mm厚的石材后部附加一些保溫材料,或一些可靠性不高的支承構(gòu)造,面板仍然為主要受力構(gòu)件。這種系統(tǒng)工程應(yīng)用后,由于沒有標準支持,無法進行驗收,造成大量的浪費。實踐中,石材厚度不滿足要求的工程,有些出現(xiàn)安全問題。例如北京某工程采用20mm的紅色洞石,還沒有通過驗收即破裂脫落;廣州某工程30厚紅砂巖風(fēng)化嚴重,出現(xiàn)破裂。

  伸縮縫不能傳遞彎矩

  采用角鋼槽鋼制作的立柱,在伸縮縫部位應(yīng)進行專設(shè)計,否則不能傳遞彎矩。

  h形掛件的保護套設(shè)計

  h形掛件是比較簡單的一種掛件,在瓷板幕墻(詞條“瓷板幕墻”由行業(yè)大百科提供)中有較為廣泛的應(yīng)用,一些設(shè)計為了防止滑動時產(chǎn)生噪音,并避免鋼鋁直接接觸產(chǎn)生雙金屬接觸腐蝕,在其搭接部位設(shè)置U形襯墊,由于設(shè)計不當(dāng),導(dǎo)致掛件承載部分壁厚大大削弱,存在安全隱患。

  金屬板與人造板材幕墻

  中間肋與邊肋不生根

  加勁肋應(yīng)與面板可靠連結(jié),金屬平板(詞條“平板”由行業(yè)大百科提供)中起支承邊作用的中肋應(yīng)與邊肋或單層鋁板的折邊可靠連結(jié)。支承金屬面板區(qū)格的中肋與其相交中肋的連結(jié)應(yīng)滿足傳力要求。

  金屬板較薄,必要時應(yīng)設(shè)置加強肋增加其剛度并保持板面平整。作為面板的支承邊時,加強肋是面板區(qū)格的不動支座,所以應(yīng)保證中肋與邊肋、中肋與中肋的可靠連結(jié),滿足傳力要求。一些工程中,中肋只考慮用作保證面板平整度,不作為面板支承邊,此時,中肋只與面板連結(jié),不與邊肋或單層鋁板的板邊連結(jié),中肋處于無支座的浮動狀態(tài),無法作為區(qū)格面板的支承邊,此時,面板計算時不宜考慮中肋的支承邊作用。

  角片連接

  金屬板的連接常見的有角片連接、定距壓板連接和掛接等,角片連接構(gòu)造比較簡單,但不利于吸收溫度變形,極易造成金屬面板起拱或“塌腰”,影響建筑物外觀。因此盡量減少使用角片連接方式。

  鋁塑復(fù)合板無折邊

  鋁塑復(fù)合板邊部不得直接暴露于室外,否則會出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象。

  面板保溫存在熱橋

  幕墻的保溫通常有三種做法:附墻保溫、附板保溫和懸空保溫。目前附墻保溫應(yīng)用最多,效果最好,懸空保溫除在開縫系統(tǒng)中應(yīng)用需要加強外,也是不錯的選擇。附板保溫由于存在熱橋,應(yīng)用不夠理想,一般在單元式幕墻中較多采用。

  大面板宜采用平整度較高的材料

  單層鋁板是材料,復(fù)合鋁板等為板材結(jié)構(gòu),因此為提高板材的承載力、提高表面平整度、降低板材成本,通常采用復(fù)合板、蜂窩板

  陶板豎縫內(nèi)未設(shè)置定位構(gòu)件

  陶板板材為擠壓板,連接用槽口為通槽,不具備橫向定位能力,掛件通常也是橫向自由滑動,因此陶板幕墻需要采用豎向線條的板縫進行面板橫向定位,比較可靠、實用。掛件與板材之間不宜采用膠粘定位。

  掛接搭接量過小

  目前國內(nèi)應(yīng)用的陶板掛接系統(tǒng),基本上模仿歐洲系統(tǒng),其掛接的搭接量一般較小,地震方面考慮較少,而我國地震較多,因此應(yīng)對這些系統(tǒng)予以改造,以便提高抗震能力,適應(yīng)中國環(huán)境。

  GRC面板采用全焊接方式

  GRC板具有很強的造型能力,板材技術(shù)上比較成熟,但作為外墻板應(yīng)用,還處在初級階段,主要原因是沒有實現(xiàn)掛接,而是全部采用焊接。

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專家介紹

 姜仁

鋁門窗幕墻委員會專家組

工作單位:中國建筑科學(xué)研究院 建筑物理研究所

技術(shù)職稱:研究員(教授)

專業(yè):1、建筑門窗幕墻產(chǎn)品校準,性能檢測類、國家標準的編寫。 2、門窗、幕墻樣品的性能檢測。 3、CAD計算機輔助設(shè)計軟件的開發(fā)。 4、幕墻工程技術(shù)咨詢。 現(xiàn)任職務(wù) 國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢中心門窗幕墻部 副主任 中國建筑科學(xué)研究院建工質(zhì)檢中心司法鑒定所 資深司法鑒定專家 社會兼職 1 中國建筑學(xué)會建筑物理委員會 理事 2 全國幕墻門窗標準化技術(shù)委員會 副主任,專家 3 建設(shè)部制品與構(gòu)配件產(chǎn)品標準技術(shù)委員會幕墻分會 副秘書長、專家 4 建設(shè)部節(jié)能門窗標識專家委員會 專家 5 建設(shè)部建設(shè)工程企業(yè)資質(zhì)管理專家?guī)? 專家 6 中國金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會鋁門窗幕墻委員會 專家 7 中國建筑裝飾協(xié)會門窗幕墻工程委員會 專家 8 中國工程建設(shè)標準化協(xié)會建筑與市政產(chǎn)品應(yīng)用分會 理事 9 國家建材行業(yè)鋁塑復(fù)合材料協(xié)會 專家 10 北京市高新技術(shù)企業(yè)認定專家組 專家 11 北京市建筑裝飾協(xié)會專家委員會 專家 12 北京市物資協(xié)會幕墻門窗委員會 專家

專長:建筑幕墻性能檢測 計算機軟件開發(fā)

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