黃陳
(綠地集團(tuán)成都置業(yè)有限公司,四川成都 610000)
我國近年來加快了城市化建設(shè)的速度,在建筑工程施工中應(yīng)用建筑幕墻的案例也越來越多。此時(shí),建筑幕墻施工階段固然十分重要,但是幕墻的設(shè)計(jì)則更加重要,其決定著幕墻的經(jīng)濟(jì)性、美觀性以及施工的安全性。隨著建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑幕墻施工技術(shù)及材料的應(yīng)用更加先進(jìn),因此對(duì)于建筑幕墻設(shè)計(jì)工作的要求也隨之提高。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑幕墻時(shí),需要明確使用要求,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù),從而使建筑幕墻的設(shè)計(jì)更加合理,提高建筑幕墻設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提升,我國對(duì)建筑的建設(shè)要求也不斷提高。建筑幕墻設(shè)計(jì)的范圍和質(zhì)量要求也隨之提高,無論是裝飾、遮陽、采光及安全方面,建筑幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有明確的規(guī)定。對(duì)于建筑工程施工來說,建筑幕墻設(shè)計(jì)不僅需要提升建筑的美觀性,還需要增加建筑的地標(biāo)性和觀賞性,同時(shí)建筑幕墻的應(yīng)用對(duì)建筑外墻具有一定保護(hù)作用。因此,在建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)單位要以建筑施工為基礎(chǔ),充分應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,提升建筑幕墻的美觀性,同時(shí)考慮建筑的功能,確保建筑幕墻的作用和功能充分的發(fā)揮,既滿足我國對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)的相關(guān)要求,又可以滿足建筑自身對(duì)幕墻的使用要求。
1.2.1 造型美觀原則
建筑幕墻為建筑起到圍護(hù)和支撐的作用,同時(shí)幕墻在建筑的外表面,因此幕墻設(shè)計(jì)一定要提升造型的美觀性,使建筑的整體效果得以彰顯。因此,建筑幕墻的設(shè)計(jì),需要采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念,并對(duì)原建筑的設(shè)計(jì)風(fēng)格進(jìn)行分析,保證幕墻與建筑整體風(fēng)格的一致性,從而更好的提升建筑幕墻的應(yīng)用效果。
1.2.2 安全性原則
建筑幕墻設(shè)計(jì)通常被普遍應(yīng)用于商業(yè)建筑中,如圖1所示,在保證建筑幕墻設(shè)計(jì)與建筑整體設(shè)計(jì)效果相一致的基礎(chǔ)上,需要重點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)的安全性。因?yàn)榻ㄖ粔νǔ?yīng)用于高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中,需要提升建筑幕墻設(shè)計(jì)的安全性來實(shí)現(xiàn)幕墻的圍護(hù)功能。目前,針對(duì)建筑幕墻技術(shù)的應(yīng)用已較為成熟,也具備了完善的使用制度。因此,針對(duì)建筑幕墻設(shè)計(jì)要嚴(yán)格遵守現(xiàn)行規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,使幕墻設(shè)計(jì)符合建筑建設(shè)的安全性指標(biāo)。
1.2.3 綠色環(huán)保原則
目前,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越注重可持續(xù)性和生態(tài)環(huán)保性,大力推行企業(yè)的節(jié)能減排措施,轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)模式,因此,現(xiàn)代建筑在建設(shè)中也逐步朝綠色環(huán)保建筑方向發(fā)展。幕墻作為建筑的重要組成,不僅可以為建筑提供支撐的作用,而且可以使建筑實(shí)現(xiàn)保溫的作用,有效地調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,使建筑的能源消耗量降低。
圖1 建筑幕墻
在幕墻的施工過程中,影響建筑幕墻質(zhì)量的重要原因之一就是支座與板件之間的焊接問題。在建筑主體與幕墻進(jìn)行連接時(shí),部分只選擇在工程連接位置設(shè)計(jì)少量螺栓,從而導(dǎo)致角碼彎矩增大。在建筑主體與幕墻主龍骨安裝時(shí),應(yīng)盡可能選擇熱浸鍍鋅鋼角碼進(jìn)行連接,角碼螺栓設(shè)置的方式建議采用兩行一列式。此外,在玻璃幕墻的施工時(shí),其與鋁合金立柱連接時(shí)需要放置絕緣墊片,從而降低雙金屬腐蝕發(fā)生的概率。
預(yù)埋件的設(shè)置與選擇是建筑幕墻設(shè)計(jì)中十分重要的環(huán)節(jié),對(duì)整個(gè)建筑幕墻體系具有重要的影響。因此,在幕墻設(shè)計(jì)過程中,需要詳細(xì)了解建筑主體結(jié)構(gòu)及建筑的設(shè)計(jì)情況,深入了解施工情況,如發(fā)現(xiàn)存在問題,需要及時(shí)地調(diào)整設(shè)計(jì)方案。前置預(yù)理件可以選擇使用HRB35、335、400等熱軋部筋,在設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員需要對(duì)錨固長度進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算;而后置預(yù)理件可以選擇鍍鋅鋼板以及倒錐形粘接性錨栓的固定組合,但需要注意確認(rèn)好錨栓級(jí)別以及錨固深度,從而使其提供足夠的承載力。
建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)立柱的設(shè)置也是十分重要的環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)建筑工程區(qū)域的相關(guān)信息進(jìn)行搜集和掌握,例如:建設(shè)區(qū)域的抗震設(shè)防烈度、場地類別、風(fēng)壓系數(shù)等重要參數(shù)。通過收集建筑的信息進(jìn)行系統(tǒng)的分析,從而科學(xué)地設(shè)計(jì)確定立柱。此外,立柱與橫梁材料的選擇也需要合理,盡可能選擇鋁合金類材料,并在施工中對(duì)材料進(jìn)行防腐處理。
(1)安全的設(shè)計(jì)控制。現(xiàn)代建筑建設(shè)中安全尤為重要,幕墻設(shè)計(jì)需要充分考慮安全問題。因此,在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要考慮到風(fēng)力荷載和地震等因素,以此為基礎(chǔ)做好建筑幕墻的設(shè)計(jì)工作,同時(shí)需要保證幕墻設(shè)計(jì)的安全等級(jí)符合建設(shè)的需要。此外,建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于材料強(qiáng)度的計(jì)算要留有余量,不要按照極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì),提高建筑幕墻的安全性。
(2)綠色環(huán)保節(jié)能控制?,F(xiàn)代化建筑建設(shè)過程中,對(duì)于幕墻相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求也不相同,其中綠色環(huán)保是目前設(shè)計(jì)中重要的指標(biāo)。幕墻在設(shè)計(jì)時(shí),需充分考慮能源的消耗及環(huán)境的影響,融入綠色建筑理念,建設(shè)出更加綠色環(huán)保的建筑。
(3)經(jīng)濟(jì)性控制。幕墻設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比,從而使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸、安全性和載荷都是最優(yōu)方案。幕墻設(shè)計(jì)方案中對(duì)材料的選擇需要科學(xué)合理,避免出現(xiàn)因設(shè)計(jì)問題影響材料使用量的情況。同時(shí),開展幕墻分隔設(shè)計(jì),分析幕墻原材料尺寸,避免出現(xiàn)分格偏差,在保證建筑美觀性的基礎(chǔ)上提高材料的利用率。此外,幕墻設(shè)計(jì)中要合理設(shè)計(jì),控制好工程造價(jià),避免材料浪費(fèi)。
(1)構(gòu)建四邊彈性空間。幕墻在設(shè)計(jì)時(shí),其結(jié)構(gòu)需要具有一定的適應(yīng)能力和吸收位移的能力,以確保建筑主體與幕墻結(jié)構(gòu)的一致性。同時(shí),幕墻的構(gòu)件之間需要留出一些空間,尤其是立柱構(gòu)件和橫梁構(gòu)件,預(yù)留的空間一定要合理,以確保在建筑發(fā)生變形后,幕墻仍具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
(2)幕墻立柱受力形式。在幕墻設(shè)計(jì)過程中,對(duì)實(shí)際情況需要認(rèn)真地分析,將幕墻立柱設(shè)計(jì)成軸心受拉構(gòu)件或偏心受拉構(gòu)件。對(duì)于幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也需充分符合實(shí)際情況,上端采用懸掛方式,下端采用伸縮變形方式,從而是幕墻立柱受壓能力提升。
(3)控制電化學(xué)腐蝕。在幕墻設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要清楚對(duì)于不同金屬構(gòu)件連接時(shí),要依據(jù)實(shí)際特點(diǎn)防治絕緣墊片,從而避免金屬長期接觸發(fā)生電化學(xué)腐蝕反應(yīng),造成金屬材料性能的降低,從而影響幕墻的結(jié)構(gòu)安全。
(4)防噪音設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)者在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要考慮在橫梁連接處放置柔性墊片,或者在幕墻立柱間留一定的空間,避免幕墻各構(gòu)件由于剛性連接產(chǎn)生噪音。針對(duì)石材幕墻中存在掛鉤連接的位置,也應(yīng)放置柔性墊片,從而降低噪音。
建筑在建設(shè)時(shí)要按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),主要目的是避免雷擊影響建筑的安全,或者給建筑物中人員造成傷害,因此,幕墻的防雷設(shè)計(jì)尤為重要,如何提高幕墻系統(tǒng)的防雷效果,需要設(shè)計(jì)人員認(rèn)真研究。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)建筑物原有的防雷設(shè)施進(jìn)行了解,然后將幕墻防雷系統(tǒng)與建筑防雷系統(tǒng)連接,加以完善。如建筑受雷擊,可以通過防雷網(wǎng)將雷電接入地下,避免雷擊影響建筑物。
與普通墻面相比,幕墻的組成部件可以更換,可有效地提升幕墻的使用質(zhì)量。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員需要充分考慮幕墻的使用年限,最長壽命不超過25年,對(duì)于預(yù)埋件這種較難操作的部件,使用壽命應(yīng)為50年。目前,玻璃幕墻應(yīng)用較為普遍,設(shè)計(jì)人員要明確并不是所有玻璃材料都具備相同的性質(zhì),其安放位置需要合理,才能發(fā)揮出玻璃幕墻的作用。
建筑幕墻設(shè)計(jì)與應(yīng)用對(duì)于提升建筑美觀具有重要作用,尤其是對(duì)于商業(yè)建筑來說,可以促進(jìn)建筑融入綠色環(huán)保的理念,充分提高建筑的使用功能。因此,建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)要考慮合理性,對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)要進(jìn)行控制,從而保障幕墻設(shè)計(jì)的質(zhì)量。