【摘 要】本文主要從點支式玻璃幕墻概述、點支式玻璃幕墻設計中的要點、玻璃幕墻設計中安全性能以及新型玻璃幕墻發(fā)展趨勢等方面進行了全面的闡述。
【關鍵詞】點支式;玻璃幕墻;設計
一、前言
隨著我國城市化覆蓋率的逐年遞增,建筑的總體數量也在不斷增多,點支式玻璃幕墻的設計越來越受到企業(yè)及施工單位的重視,本文著重就該方面內容進行了探討。
二、點支式玻璃幕墻概述
1、點支式玻璃幕墻的概念
點支式玻璃幕墻又稱點支式玻璃幕墻、點支式無框玻璃幕墻、點駁接玻璃幕墻、拉維來特玻璃幕墻等,隨著玻璃物理性能和玻璃加工的提高及建筑事業(yè)的發(fā)展而產生和不斷完善的。
1、點支式玻璃幕墻的分類及結構特征
為夾板式或補丁式幕墻,其基本結構是在玻璃四角打孔,以矩形金屬板及螺栓內外夾緊固定,玻璃通過夾板承接并將自重力和其它荷載力傳至支承結構及建筑結構上。夾板式連接方法目前已較少采用。為皮爾金頓平面系統,其基本結構為在玻璃四角鉆孔,然后用螺柱固定,為了減少鉆孔部位的附加應力,在支撐結構連接處設置柔性墊片,并用彈簧支撐螺栓安裝。此種結構對外立面效果的改善做了很大的改進,但因其四角用螺栓直接與板后的支撐結構固定,螺栓連接處的自由位移空間較小,使鉆孔邊緣仍產生較大的附加應力。為鉸接螺栓,連接固定方式,又稱拉維來特式系統?;窘Y構仍在玻璃四角鉆孔,用螺栓固定,與皮爾金頓系統不同的是連接螺栓采用球鉸狀螺栓緊固玻璃,其轉動中心與玻璃板中心一致,這種上結構體系可大大減少連接處的附加彎矩。
三、點支式玻璃幕墻設計中的要點
1、設計的實用性和巧妙性
設計師在對點支式玻璃幕墻設計時應當仔細對建筑施工圖進行研究討論,并及時征求業(yè)主方的相關設計意見,然后將其結合起來設計出符合施工現狀的設計方案和設計構思。在設計階段,設計單位不應當急于求成,應當仔細研究建筑的相關結構,掌握其主體結構的受力情況,從而設計出適合該主體建筑的玻璃幕墻結構。還應當考慮玻璃幕墻的防火設計、防雷設計、玻璃板塊與相鄰結構的設計。同時玻璃幕墻的上端和下端面的設計因素都應當進行整體考慮。在設計時相關設計人員應當采取措施巧妙構思、合理搭配,使其影響外觀視覺的難點轉化為玻璃幕墻增輝的亮點。
2、點支式玻璃幕墻設計的符合性
點支式玻璃幕墻的設計是否與原主體結構吻合是極為重要的因素,同時點支式玻璃幕墻進行施工時都是嚴格按照施工圖紙進行準確施工,因此這就需要施工圖紙能夠很好地符合實際施工情況,于是相關設計人員在對點支式玻璃幕墻進行設計之前應當對該建筑的大體結構進行仔細的研究,并到是公共現場進行核實,避免出現設計不符合施工現狀,一旦出現這樣的問題將會影響到點支式玻璃幕墻的施工質量。在對異形點支式玻璃幕墻的設計更是要小心謹慎,最好做成固定標記,待安裝后再行去除。這樣能有效的減少設計和施工帶來的誤差,從而影響到整個工程質量。
3、點支式玻璃幕墻設計的工藝技術
點支式玻璃幕墻支承構件一般選用奧氏體不銹鋼,當采用焊接方式連接時,施工單位就應當制定相應的、妥善的焊接工藝,確定工藝參數、操作程序、焊接材料和檢驗方法,嚴格防止焊接缺陷。而如果點支式玻璃幕墻支承構件采用碳素結構鋼時,施工單位還應當對相關構件進行防銹和除銹的處理。還應當對除銹鈍化后的鋼材應進行可靠熱鍍鋅或防銹漆浸涂表面處理。同時在對于點支式玻璃幕墻支承構加工切削表面或焊接表面,以及涂鍍防腐層脫落銹蝕表面應規(guī)定除銹補漆的要求。這些都要在設計說明中加以強調,否則因連接處銹蝕會給點幕質量帶來致命的危害。
四、玻璃幕墻設計中安全性能
玻璃是一種非彈性的高脆性材料,在其表面存在大量微裂紋,其強度分布不均勻,對表層及邊緣局部應力敏感。當受到溫度應力影響,或者遭受到超強外部沖擊時,極易破碎,存在一定的風險。玻璃品種很多,如鋼化玻璃、普通玻璃、夾層玻璃、中空玻璃及其組合產品等,那么哪些屬于安全玻璃呢?《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102-2003規(guī)定“框支承玻璃幕墻宜采用安全玻璃;點支承玻璃幕墻的面板應采用鋼化玻璃;安全玻璃一般指鋼化玻璃和夾層玻璃;夾層玻璃是不飛散玻璃,可對人流起到保護作用,宜優(yōu)先采用”。
2013年7月9日,上海市楊浦區(qū)長陽路大連路口,某大樓的一塊玻璃幕墻突然發(fā)生爆裂,掉落的玻璃碎渣砸中一名路人,導致其頭部受傷。2013年7月4日,一陣大風吹過,北京中關村e世界A座原本就破損的玻璃幕墻掉落下大量碎玻璃碴,這陣“玻璃雨”不僅將停放在樓下的幾輛汽車劃傷,還險些傷到行人。2013年6月19日,宜春市一超市進出口上方的觀光電梯外墻弧形玻璃突然爆裂,碎玻璃從9樓落下,無人員傷亡。這幾起玻璃幕墻的事故,其原因是鋼化玻璃的自爆。當鋼化玻璃達到一定高度后,自爆后的玻璃碎片如同冰雹一般砸向樓底,從而產生人身傷害和財產損失。在這種實際情況下,高層建筑幕墻上無情的否定了“鋼化玻璃是安全”的觀點。自爆是鋼化玻璃的固有特性,即使經過多次處理,鋼化玻璃最低自爆率也達到1‰,這是材料本身的特性。決不能允許讓這種“懸頂之劍”高掛在幕墻上。各地對安全玻璃的選用有了進一步的規(guī)定和要求:上海市《建筑幕墻工程技術規(guī)范》DGJ08-56-2012規(guī)定框支承玻璃幕墻的面板可采用夾層玻璃、鋼化玻璃或半鋼化玻璃;點支承玻璃幕墻的面板應采用夾層玻璃或鋼化玻璃;由玻璃肋支承的全玻璃幕墻,玻璃肋宜采用夾層玻璃或夾層鋼化玻璃;索網結構玻璃幕墻可采用夾層玻璃;上海市人民政府令77號更給出了需要在二層以上安裝幕墻玻璃的,應當采用安全夾層玻璃或者其他具有防墜落性能的玻璃的范圍。
五、新型玻璃幕墻發(fā)展趨勢
目前,隨著社會的發(fā)展和科技的進步,各種先進的技術,材料,玻璃,通過相關研究也具有良好的保溫效果,低反射系數。與傳統的玻璃相比,這是保溫和隔熱玻璃的性能具有明顯的優(yōu)勢,它可以有效地減少能源消耗,達到理想的設計效果,如中空玻璃。
中空玻璃是一種隔熱性能很好的材料,最主要的原因是因為里面有一層空氣的玻璃,密閉的空間,雖然是空氣,但是沒有對流的特點,并且導熱系數很低,因此受到行業(yè)的廣泛關注。作為節(jié)能的第四代新玻璃幕墻,幕墻隔熱性能、生態(tài)環(huán)境保護和節(jié)約能源消費等等都有很大突破。在這個幕墻的時代特征是采用高新技術,提高了幕墻使用功能和舒適,綠色環(huán)保的方向發(fā)展,也更加智能化。
六、結束語
加強對點支式玻璃幕墻設計的研究,可以使玻璃幕墻整體設計更加合理、實用,也可以使工程整體的質量得到更好的保障,同時也是我國可持續(xù)發(fā)展基本國策的體現,是非常具有現實意義的研究。
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