【摘 要】 隨著鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻應(yīng)用的不斷發(fā)展，研究其設(shè)計(jì)的應(yīng)用凸顯出重要意義。本文首先介紹了鋼鋁組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分析了其設(shè)計(jì)的控制要點(diǎn)。在提出提升鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻可靠性措施的基礎(chǔ)上，研究了鋼鋁組合幕墻設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】 鋼鋁組合結(jié)構(gòu)；幕墻；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

一、前言

作為一種應(yīng)用面正在不斷擴(kuò)大的幕墻，鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻在近期得到了長足的發(fā)展。研究鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計(jì)的應(yīng)用，能夠更好地指導(dǎo)鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻的實(shí)踐，從而提升其最終應(yīng)用效果。本文從介紹其技術(shù)優(yōu)勢(shì)著手本課題的研究。

二、鋼鋁組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的重量輕

相比于傳統(tǒng)的使用陶瓷墻、玻璃墻、混凝土墻、千思板墻等結(jié)構(gòu)的幕墻，在使用相同設(shè)計(jì)面積情況下，鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻在重量上相對(duì)更輕，這樣在安裝的時(shí)候就更容易，也減輕了建筑物承受的重量，有效提高施工質(zhì)量。

2.鋼鋁組合結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度大

幕墻安裝很多都是安裝在較高的樓層的頂部，受到較大的風(fēng)荷載的沖擊，而應(yīng)用傳統(tǒng)的鋁型材結(jié)構(gòu)進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)，往往由于鋁型材本質(zhì)強(qiáng)度不高，設(shè)計(jì)出的幕墻往往不能滿足實(shí)際的要求。相比于鋁型材，鋼材在強(qiáng)度上性能更高，基本可以達(dá)到鋁型材的三倍左右。

3.鋼鋁組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活

應(yīng)用鋼鋁組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是利用鋼材和鋁材的優(yōu)點(diǎn)，使其進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。在實(shí)際的應(yīng)用中，由于鋼材具有高強(qiáng)度、高彈性、價(jià)格低的特點(diǎn)，主要起到承擔(dān)負(fù)載的作用，而鋁材具有抗腐蝕性和美化效果，主要起到裝飾幕墻的作用，這樣設(shè)計(jì)出來的幕墻就具有很高的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，使幕墻設(shè)計(jì)更趨靈活。

4.鋼鋁組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防火性能較強(qiáng)

傳統(tǒng)的鋁型材承載能力較弱，尤其是在高溫下，它的強(qiáng)度損失是很嚴(yán)重的，而且隨著溫度的升高，其強(qiáng)度會(huì)逐漸消失。但是鋼材卻不會(huì)受到高溫的影響，因?yàn)殇摬谋旧砭褪堑湫偷牟豢扇疾牧?，隨著溫度的升高，其強(qiáng)度會(huì)增加。所以使用鋼鋁組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行幕墻的設(shè)計(jì)，有效的提高了幕墻的承重性能，使整個(gè)幕墻的耐火性能得到改善。

三、鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計(jì)的控制要點(diǎn)

1.幕墻整體設(shè)計(jì)要點(diǎn)

幕墻常用在建筑外圍的結(jié)構(gòu)修筑中，從幕墻的主要功能進(jìn)行分析，它在建筑物中扮演著重要的角色，即既要承受自身的重量，又要承擔(dān)起地震以及風(fēng)荷載所帶來的作用力，然而幕墻本身不用承擔(dān)建筑物主體因地震以及風(fēng)荷載產(chǎn)生的荷載力。建筑工程的幕墻必須具備足夠的剛性，并且可以承受住自身重力和幕墻上面物體的重力；幕墻結(jié)構(gòu)必須具備一定穩(wěn)定性，而且相對(duì)建筑主體來說它應(yīng)該具有一定量的位移，另外，施工人員還應(yīng)該充分考慮幕墻防水功能設(shè)施是否齊全，特別是在一些玻璃采光頂?shù)匿撲X組合結(jié)構(gòu)幕墻工程中，要加強(qiáng)其密封性并且要確保材料性能合格。

2.幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

幕墻結(jié)構(gòu)和建筑主體之間要按照施工規(guī)范的要求預(yù)留合適的位移量，以免建筑主體會(huì)受水平位移所致促使幕墻構(gòu)件被損壞掉。為了幕墻立柱以及橫梁施工的便利，施工人員需要在幕墻結(jié)構(gòu)和建筑主體之間預(yù)留合適的空間，因?yàn)槟粔ψ陨砣绻幱谒矫嫔媳銜?huì)具備一定的變形能力，就可以確保幕墻立柱有足夠的上下移動(dòng)的空間。施工過程中很難避免誤差的產(chǎn)生，這時(shí)幕墻上下柱之間應(yīng)該留有合適的空間，一般空間距離不得低于15mm。

3.幕墻防雷設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

一般鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻上都需要安裝一些防雷設(shè)施，其目的是為了減少雷擊建筑時(shí)帶來的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失，因而在鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻施工時(shí)制定科學(xué)合理的幕墻防雷方案非常重要。要考慮到建筑物自身所具有的防雷設(shè)備，然后要把幕墻立柱與橫梁以及建筑本身防雷系統(tǒng)充分連接在一起，以便鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻與建筑防雷系統(tǒng)就可以建成一個(gè)完整的防雷網(wǎng)。

四、提升鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻可靠性的措施

首先，要增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)，提高質(zhì)量管理水平、重視設(shè)計(jì)審核、選好設(shè)計(jì)人員。幕墻工程是一項(xiàng)要求十分嚴(yán)格而又細(xì)致的工作，幕墻工程涉及安全性，百年大計(jì)質(zhì)量第一。要建立一套完整的企業(yè)幕墻工程質(zhì)保體系，包括組織機(jī)構(gòu)人員或部門職責(zé)、工程全過程的實(shí)施和檢查細(xì)則、質(zhì)量工作獎(jiǎng)罰條例等，讓創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程活動(dòng)變成企業(yè)全體員工的自覺行動(dòng)，全面提升企業(yè)的質(zhì)量管理水平。

其次，就是把好質(zhì)量關(guān)，選用合適的原材料。原材料的好壞直接決定著鋼鋁結(jié)構(gòu)幕墻質(zhì)量好壞，原材料的選取便是整個(gè)工程的關(guān)鍵。所以，相關(guān)部門一定要把好質(zhì)量關(guān)。同時(shí)，開發(fā)新技術(shù)，選取更合理的材料，避免出現(xiàn)材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等一系列問題的出現(xiàn)。例如，防止原電池反應(yīng)的發(fā)生，可以在鋼鋁結(jié)構(gòu)之間添加惰性的介質(zhì)材料，不讓兩種原材料之間接觸，可以良好的避免原電池反應(yīng)的發(fā)生，鋼鋁結(jié)構(gòu)整體也就更加穩(wěn)固，幕墻結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)實(shí)。再如，可以不斷開發(fā)新的材料作為鋼鋁結(jié)構(gòu)中的材料，或者研究新技術(shù)，使鋁和鋼的強(qiáng)度加強(qiáng)，在幕墻結(jié)構(gòu)中更堅(jiān)固、更耐高溫。

重要的是國家相關(guān)部門也應(yīng)該盡快加強(qiáng)并成熟相關(guān)的法律法規(guī)，對(duì)有關(guān)的技術(shù)檢測(cè)部門制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，為幕墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展推動(dòng)做出努力。

五、鋼鋁組合幕墻設(shè)計(jì)的發(fā)展方向

1.外觀造型復(fù)雜

現(xiàn)代玻璃幕墻的外觀越來越復(fù)雜，這個(gè)需要設(shè)計(jì)有效的結(jié)構(gòu)受力幕墻，保證安全，有效的設(shè)計(jì)措施，保證施工質(zhì)量及工期。如央視的“大褲衩”，造型復(fù)雜，線條造型復(fù)雜，板塊繁多，使用了構(gòu)件式的玻璃幕墻系統(tǒng)可以有效的解決這些施工問題；深圳的京基100，高400多米，線條纖細(xì)，采用了國際上最為先進(jìn)的幕墻系統(tǒng)——單元式幕墻，可以保證工期，又能體現(xiàn)外立面高端大氣上檔次。彈性連接是幕墻必須具備的構(gòu)造性能之一，主要來源于平面內(nèi)變形性能及抗震的要求，以保證玻璃幕墻板塊具有相對(duì)的位移能力。但是建筑物的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造設(shè)計(jì)，限制了玻璃幕墻的設(shè)計(jì)，缺少對(duì)建筑設(shè)計(jì)的正確理解，許多廠家為了降低造價(jià)，都是采用簡(jiǎn)單的固定式連接而給使用者帶來安全上的隱患。因此，設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)時(shí)就保證其能夠充分發(fā)揮應(yīng)有的安全防護(hù)作用，同時(shí)對(duì)連接系統(tǒng)認(rèn)真計(jì)算，以滿足強(qiáng)度上的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，此外還應(yīng)對(duì)彈性連接進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足強(qiáng)度及變形要求，確保安全性。

2.綠色節(jié)能方向

目前我國對(duì)玻璃建筑設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，對(duì)節(jié)能玻璃幕墻的知識(shí)知之甚少，設(shè)計(jì)單位往往在建筑施工已開始時(shí)才進(jìn)行玻璃幕墻設(shè)計(jì)，這直接導(dǎo)致了玻璃幕墻設(shè)計(jì)的滯后，以及用材質(zhì)量降低。但目前我國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)已逐漸變得越來越嚴(yán)格，能耗比也越來越嚴(yán)格，這就要求玻璃的幕墻設(shè)計(jì)向綠色節(jié)能的方向發(fā)展，各種高性能的玻璃，斷熱材料，能使幕墻的K值大幅度降低，通常情況下，如果玻璃幕墻設(shè)計(jì)科學(xué)合理的話，都能達(dá)到很好的降低能耗和節(jié)能的作用，在這方面綠色技術(shù)得到了很好的體現(xiàn)。

3.智能方向

采用智能化的玻璃幕墻，通過傳感和自控系統(tǒng)，自動(dòng)控制建筑外部裝飾條的角度，百葉的變換，能更好的實(shí)現(xiàn)遮陽，通風(fēng)及采光的效果，避免了建筑在運(yùn)用空調(diào)等電子系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)較大的能源消耗量，有效地保持了低能源綠色的水平。在建筑設(shè)計(jì)中，合理的運(yùn)用玻璃幕墻綠色技術(shù)，科學(xué)的選擇玻璃幕墻，使用建筑構(gòu)造合理和控制方式穩(wěn)定的建筑程序，才能保證有效的達(dá)到降低能源消耗的效果。

六、結(jié)束語

通過對(duì)鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)用的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)工作的控制要點(diǎn)是多方面的。有關(guān)人員應(yīng)該從鋼鋁組合結(jié)構(gòu)幕墻應(yīng)用的客觀環(huán)境出發(fā)，充分利用其多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，研究制定最為切合實(shí)際的可靠性提升措施。

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