一、前言

很長一段時間以來,建筑工程幕墻設計并非是專業(yè)的幕墻設計人員來完成的,而是由幕墻制造廠家自行設計和負責的,一些技術實力比較強的制造商,通常都可以提供可靠的技術服務保障。但是由于很多廠家并非隸屬于同一個行業(yè),因而采取的標準很難統(tǒng)一,常常會出現(xiàn)不同程度的安全隱患,特別是在一些中小城市,由于廠商的技術實力不夠,經(jīng)常會出現(xiàn)非常嚴重的安全問題。所以在確保建筑物安全使用以及經(jīng)濟的基礎上,建筑單位部門的相關負責人一定要嚴控控制幕墻材料的質量,掌握幕墻設計的要點,使幕墻的施工質量得到保障。

二、建筑幕墻設計常見問題分析

1、預埋件部位:一些建筑工程主體沒有設計預埋件,因而施工期間只好借助膨脹螺栓以及化學螺栓進行補救; 而有些盡管有預埋件,但是因為預埋件規(guī)格以及鋼價焊接和錨固長度很難滿足施工規(guī)范的要求。

幕墻設計

2、立柱和橫梁部位:立柱力學計算的模型難以滿足實際工程所需,加上立柱與橫梁型材截面的特性參數(shù)沒有計算準確或者出現(xiàn)了套用錯誤,甚至還有一些型材截面形狀根本不能達到受力的要求; 有些立柱甚至被設計成受壓桿件,雖有校核桿件的強度但是沒有校核桿件的剛度; 也有一些沒有按照不利的分格和最大的跨度進行驗算的。

3、幕墻和主體連接的部位:支座和板件焊縫的強度沒有達到施工規(guī)范要求,加上連接位置只安裝了1 個螺栓,便使得角碼受到的彎矩過大進而難以加固好。

4、板塊固定的位置:隱框幕墻的板塊下面沒有設置托條,壓板間距又太大,而且壓板本身的強度達不到施工規(guī)范的要求。

5、防火以及防雷部位:采用的防水棉厚度難以滿足施工規(guī)范要求,而防水隔板比較薄,加上防水節(jié)點不夠嚴密,便導致立柱伸縮位置的防雷節(jié)點沒有處理好。

三、幕墻設計中注意把控的要點

由于建筑幕墻設計對專業(yè)性要求較高,所以在設計過程中往往是建筑師先提出設計思路和設計效果圖;其次,具體的設計則由建筑裝飾公司實行組織設計,表現(xiàn)為不連續(xù)設計流程特點?,F(xiàn)將結合實際工作經(jīng)驗將幕墻設計中比較常見的問題及改善措施總結如下。

1 、幕墻整體上應注意的設計要點

如前所述,幕墻為建筑物的外圍護結構,其功能主要包括:承受自重及直接作用于其上的地震作用、風荷載等,由于其本身不分擔主體結構承受的地震或荷載作用,所以幕墻在設計時要達到以下幾個要求:

(1)它要有一定的剛度、承載能力、穩(wěn)定性和相對于主體結構的位移能力;

(2)它的構件與立柱、橫梁的連接能可靠地傳遞地震、風荷載作用及幕墻構件的自重;

(3)連接部位主體結構混凝土強度等級不應低于C25,以確保其與主體結構的連接可靠性;

(4)它與錨固的連接必須安全可靠,并適當留有余地,特別需要確定其承載力時宜進行實物試驗;

(5)幕墻與砌體結構連接時,在其主體結構上可作增設鋼結構梁柱或鋼筋混凝土,在這里不將輕質填充墻作為幕墻結構的支撐結構考慮,因為其變形能力和承載力都比較?。?/p>

(6)幕墻設計應采取防雨水滲漏性能的措施,尤其是一些設計有百頁窗及玻璃采光頂?shù)哪粔こ蹋瑧貏e重視其與周邊聯(lián)結、壓頂?shù)葮嬙鞆碗s部位的施工,發(fā)現(xiàn)密封不良、材料性能達不到要求時及時整改或更換,必要時應分層進行抗雨水滲漏性能的淋水試驗,杜絕滲漏現(xiàn)象發(fā)生。

建筑幕墻設計

2、幕墻結構設計要點

(1)幕墻結構一定要有足夠的適應及吸收位移能力,這樣才能有效防止因主體結構水平力產(chǎn)生的位移而損壞幕墻構件,也留有活動的余地給幕墻構件與立柱、橫梁之間;

(2)要讓幕墻在自身平面內能有變形能力,可在立柱每層設置活動接頭,這樣也使立柱上下有活動的可能;

(3)上下柱接頭空隙不要小于15mm,以達到立柱安裝施工的誤差、立柱的溫度變形、主體結構柱子承受豎向荷載的軸向變形的需求;

(4)應將立柱設計成軸心受拉或偏心受拉構件,其構造做法宜選取鉸接節(jié)點在上端懸掛,下端選取可上下變形的節(jié)點形式,從而以減少立柱設計成完全受壓工作狀態(tài)時對安全的不利影響,同時也防止水平荷載會使其受彎。

3、幕墻防雷系統(tǒng)的設計要點

幕墻通過防雷系統(tǒng)的設置,能夠有效的減少因為雷擊而造成的人身財產(chǎn)損失。通過幕墻防雷系統(tǒng)的科學設置,能夠有達到比較理想的幕墻防雷效果,從而防止或減少雷擊建筑幕墻所發(fā)生的人身傷害和財產(chǎn)損失。防雷系統(tǒng)的設置要遵循安全可靠的原則,還要具有一定的超前意識,這樣才能構建出一個技術比較先進的建筑幕墻防雷系統(tǒng)。在建筑幕墻的防雷設計中,還要充分的利用建筑物的接閃器、引下線和接地裝置,通過這些裝置的科學運用來實現(xiàn)建筑幕墻豎向龍骨、橫向龍骨以及建筑物防雷網(wǎng)的聯(lián)通,構建出一個比較完善的防雷整體。通過這樣的設計能夠讓因為雷電所致的巨大電量迅速地輸送到地下,由此起到了保護建筑幕墻免遭雷電破壞的作用。在建筑幕墻的設計中,多數(shù)都將建筑幕墻項部女兒墻的蓋板部分,設計成幕墻接閃器,這就使得幕墻接閃器接受到的雷電流,可以通過幕墻女兒墻的避雷均壓環(huán)和防雷引下線,安全地把雷電流引到建筑物的防雷網(wǎng),從而實現(xiàn)比較理想的避雷效果。

4 、幕墻要注意的設計要點

(1)幕墻屬于可更換結構,結構設計使用年限取不小于25年。預埋件不容易更換,宜按50年考慮。大跨度、大型支承鋼結構的結構設計使用年限宜按主體結構考慮。

(2)正確理解和執(zhí)行標準規(guī)范。規(guī)范標準是成熟經(jīng)驗的總結,不是對新技術的展望。規(guī)范并不限制新技術的應用。

(3)玻璃的安全選用是幕墻設計和結構設計的一個關鍵問題。安全玻璃種類不同,性能也不相同,應根據(jù)各個部位的不同要求選用不同的玻璃。

(4)幕墻節(jié)能已成為我國建筑節(jié)能的重要一環(huán)。幕墻節(jié)能的設計要考慮在嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和溫和地區(qū)進行冬季的保溫設計,夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)要進行夏季的隔熱設計。設計時要考慮到中空玻璃的節(jié)能效果遠遠大于單層玻璃。采用斷熱幕墻的結構形式是幕墻建筑節(jié)能的有效的途徑。

四、結語

總而言之,在幕墻工程的設計中,要選擇那些資質高的專業(yè)設計公司,這樣才能保證設計能夠達到比較理想的效果。除此之外,為了提升幕墻設計的水平,還要嚴格審查幕墻工程的設計審核,通過設計人員對幕墻相關計算及構造設計的規(guī)范執(zhí)行,來確保幕墻工程的結構安全,達到比較理想的使用功能。為了實現(xiàn)良好的幕墻設計效果,還要加強對設計、選材、制作及安裝等方面的控制,通過幕墻生產(chǎn)全過程的嚴格控制,來達到理想的幕墻工程質量。