貝旺林

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1 玻璃幕墻概述

1.1 構(gòu)成

玻璃幕墻由玻璃面板、支承結(jié)構(gòu)體系、五金件等構(gòu)成，其中支承結(jié)構(gòu)體系主要起到支撐作用，可相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力，上述的連接結(jié)構(gòu)在規(guī)定范圍內(nèi)，可以適當(dāng)位移，以免在重力荷載、風(fēng)荷載及地震的影響下，使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移問題，進(jìn)而影響玻璃幕墻的安全性。由于玻璃幕墻常年暴露在外，在溫度、風(fēng)等外在因素的影響下會(huì)出現(xiàn)變形，所以相對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力。主要包括下列類型，按幕墻形式，可分為：

（1）明框式玻璃幕墻。金屬框架的構(gòu)件顯露于面板外表面的框支承玻璃幕墻。明框式玻璃幕是一種傳統(tǒng)的幕墻形式，目前，在建筑幕墻工程中得到廣泛應(yīng)用。

（2）半隱框式玻璃幕墻。金屬框架的豎向或橫向構(gòu)件顯露于面板外表面的框支承玻璃幕墻。在施工中，可以將這種半隱框玻璃幕墻細(xì)化為兩種形式，即橫隱豎不隱和豎隱橫不隱。

（3）全隱框式玻璃幕墻。金屬框架的構(gòu)件完全不顯露于面板外表面的框支承玻璃幕墻。其制造原理是使用硅酮結(jié)構(gòu)膠將每塊玻璃進(jìn)行粘接，形成一個(gè)整體?，F(xiàn)階段，根據(jù)玻璃幕墻的實(shí)際使用情況來說，因是結(jié)構(gòu)膠將每塊玻璃進(jìn)行粘接，存在很大的隱患，全隱式玻璃幕墻已經(jīng)在中小學(xué)、托兒所、幼兒園、住宅、醫(yī)院等禁止使用。

1.2 玻璃幕墻特點(diǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑設(shè)計(jì)思路、技術(shù)等的改變，在使用玻璃幕墻時(shí)，主要方式有兩種，即在設(shè)計(jì)玻璃幕墻時(shí)，可以使用實(shí)墻和玻璃相交替的設(shè)計(jì)方式，從而使建筑外觀具備較強(qiáng)的韻律感，此方式并未重視玻璃幕墻在建筑外觀的占比，而是在建筑外觀上交替使用玻璃面與實(shí)墻面，提高建筑的美感；另一種方式是對(duì)建筑外觀表面進(jìn)行處理，從而改變建筑外在形象，此方式是使用玻璃和金屬幕墻包圍窗體和實(shí)墻，改變建筑外觀，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)建筑的整體風(fēng)格合理選擇玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)形式。

1.3 玻璃幕墻的選擇

在選擇玻璃幕墻材料時(shí)，首選安全性強(qiáng)的玻璃，如鋼化、夾層、防火玻璃等，玻璃幕墻是建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其作用是遮風(fēng)擋雨、隔熱隔音、保溫等，因此，在選擇玻璃幕墻材料時(shí)，對(duì)幕墻玻璃提出了較高的要求。若從安全角度出發(fā)，高層建筑玻璃幕墻宜選用超白鋼化玻璃或夾層鋼化玻璃。

1.4 設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)時(shí)，需遵循以下原則：①合理設(shè)計(jì)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，需將幕墻構(gòu)件懸掛在建筑主體結(jié)構(gòu)上，主體結(jié)構(gòu)起到支撐作用，不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu)；②為承受荷載，外部環(huán)境對(duì)玻璃幕墻的影響，要求玻璃幕墻和輔助構(gòu)件需具備較強(qiáng)的剛韌性和承載力，另外，需具備一定位移能力；③一般，玻璃幕墻設(shè)計(jì)在建筑主體的外部，抗震與極端天氣影響，致使幕墻玻璃出現(xiàn)脫落或者破碎，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)幕墻結(jié)構(gòu)時(shí)，需將位移、溫變及抗震設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)，保障玻璃幕墻的安全性[1]。

2 玻璃幕墻設(shè)計(jì)的重要性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中外經(jīng)濟(jì)的互通，建筑設(shè)計(jì)方向、理念發(fā)生了較大的變化，由于玻璃幕墻具體較強(qiáng)的通透性、美觀性及自重輕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在建筑物外墻上，從而增強(qiáng)建筑的美觀性。玻璃幕墻不僅可以遮雨防風(fēng)，而且可以起到保溫的作用，已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑外墻裝飾的主要組成部分之一。

2.1 玻璃幕墻使建筑物具備較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)美

玻璃幕墻有機(jī)結(jié)合了建筑美學(xué)、環(huán)保、功能、結(jié)構(gòu)等要素。①將建筑外墻設(shè)計(jì)為玻璃幕墻，可以營(yíng)造出各種建筑效果，增強(qiáng)建筑物的美感；②從外觀來看，玻璃幕墻像一面鏡子，可以映入周圍環(huán)境和天空等，在太陽光的照射下，呈現(xiàn)出各種色調(diào)，從各個(gè)方位全面展示建筑的動(dòng)態(tài)美；③由于玻璃幕墻的可塑性非常強(qiáng)，可以通過不同的拼裝，構(gòu)建出不同風(fēng)格的建筑。

2.2 玻璃幕墻可以為城市增添色彩

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷，玻璃制造工藝日趨成熟，玻璃的顏色越來越豐富，由于不同顏色的玻璃，透光性存在明顯差異，在經(jīng)設(shè)計(jì)人員的精心設(shè)計(jì)，可以充分展現(xiàn)玻璃幕墻的形式。在建筑色彩處理中，其處理方式直接對(duì)城市色彩美造成影響，在現(xiàn)代化城市發(fā)展中，城市景觀的主要組成部分是建筑，它不僅是建筑，也是與人們的生活息息相關(guān)，同時(shí)也是城市面貌的一種體現(xiàn)，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑類型及風(fēng)格，合理選擇玻璃幕墻的顏色。建筑色彩則會(huì)對(duì)整個(gè)城市色彩的構(gòu)成造成影響。在現(xiàn)代建筑中，玻璃幕墻具備極強(qiáng)的時(shí)代感，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑物外墻時(shí)，應(yīng)科學(xué)選擇玻璃幕墻的顏色，從而豐富城市色調(diào)，增加城市亮點(diǎn)。同時(shí)，玻璃幕墻還具備空靈、輕盈的優(yōu)點(diǎn)，在建筑設(shè)計(jì)中，屬于虛實(shí)對(duì)比中虛的部分，可以提高城市效果，降低鋼筋混凝土建筑的壓抑感[2]。

3 建筑外裝玻璃幕墻的外觀設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代建筑工程中，玻璃幕墻是一種非常重要的外立面圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)和材料選擇會(huì)直接對(duì)整個(gè)建筑的美觀性、安全性、舒適性造成影響，另外，在設(shè)計(jì)玻璃幕墻時(shí)，其對(duì)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)要求較高，為保障玻璃幕墻設(shè)計(jì)的合理性和安全性，建筑工程負(fù)責(zé)人在對(duì)主題使用方案確定后，應(yīng)將建筑外裝玻璃幕墻的設(shè)計(jì)工作委托至專業(yè)幕墻設(shè)計(jì)部門進(jìn)行設(shè)計(jì)。在保障建筑物安全性和節(jié)能效果的同時(shí)，需增強(qiáng)建筑外裝玻璃幕墻的立面效果，要求相關(guān)人員必須熟練掌握玻璃幕墻的設(shè)計(jì)要素及規(guī)范要求，文章以明框玻璃幕墻為例，進(jìn)行了深入的分析。

3.1 明框玻璃幕墻主材

明框玻璃幕墻選用的立柱和橫梁的主材為鋁合金，在應(yīng)用時(shí)需根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，科學(xué)計(jì)算鋁合金立柱和橫梁的尺寸，尺寸需符合幕墻行業(yè)的相關(guān)規(guī)定要求。在處理室外鋁型材時(shí)，可以在鋁型材上采取氟碳噴涂，在處理室內(nèi)鋁型材時(shí)，可以在鋁型材上采取粉末噴涂。在選擇玻璃時(shí)，可以選擇雙鋼化中空玻璃，規(guī)格為L(zhǎng)owE中空鋼化玻璃，外片采用超白玻璃，要求Low-E雙鋼化低輻射玻璃需達(dá)到相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)要求，開啟方式為窗外翻窗方式，五金件配件為多點(diǎn)鎖。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

明框玻璃幕墻主要采取玻璃幕墻為構(gòu)件式。要求幕墻鋁合金立柱型材閉口厚不得到超過2.5mm。結(jié)合結(jié)構(gòu)梁特點(diǎn)，將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為單跨梁或雙跨梁，將連接支撐點(diǎn)設(shè)計(jì)在每層結(jié)構(gòu)梁上。通過連接件連接預(yù)埋件和鋁合金立柱，并使用螺栓連接固定，螺栓連接件數(shù)量應(yīng)設(shè)置為2個(gè)以上，要求螺栓直徑大于10mm。另外，需在明框玻璃幕墻上下兩根鋁合金立柱之間預(yù)留15mm左右的縫隙，使用300mm芯柱連接固定上下兩根鋁合金立柱。使用角碼、螺釘將鋁合金橫梁與立柱連接在一起，采用可伸縮結(jié)構(gòu)連接鋁合金立柱和鋁合金橫梁；需采取彈性連接方式連接明框玻璃幕墻硬性接觸位置，增強(qiáng)可伸縮性；使用絕緣墊片隔離明框玻璃幕墻兩個(gè)金屬接觸面的位置，避免兩個(gè)金屬相互接觸發(fā)生腐蝕；明框玻璃幕墻頂部位置采用2.5mm～3.0mm厚的鋁板封修，在設(shè)計(jì)鋁板和頂封修內(nèi)排水坡度時(shí)，可以將其設(shè)計(jì)為≥3%；同時(shí)，還需將玻璃幕墻的水密性、抗風(fēng)壓能力、氣密性、避雷性等考慮在內(nèi)。

3.3 幕墻設(shè)計(jì)重點(diǎn)

在明框玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，由于扣蓋寬度和大小會(huì)影響整個(gè)建筑的視覺效果，扣蓋成為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，科學(xué)將鋁合金扣蓋設(shè)計(jì)在外立面玻璃幕墻結(jié)構(gòu)上，可以增強(qiáng)建筑的視覺效果。一般，玻璃幕墻的分格設(shè)計(jì)，可以將幕墻設(shè)計(jì)為豎向分格形式。豎向分格要求玻璃板塊的豎向規(guī)格需比橫向規(guī)格大，一般，玻璃原片的規(guī)格為2440mm×3660mm，因此，為提高原材料的利用率，要求橫向玻璃分格尺寸需小于1200mm，其也是最佳分割方式。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)建筑物的類型、立面要求，科學(xué)設(shè)計(jì)幕墻的橫豎分格尺寸。在對(duì)豎向分格進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要求其需與室內(nèi)房間墻相互對(duì)應(yīng)，同一塊玻璃禁止跨越2個(gè)以上房間，由于建筑物室內(nèi)一般均會(huì)設(shè)置欄桿，因此，在設(shè)計(jì)橫梁分隔時(shí)，需將其設(shè)計(jì)在樓板向上高度0.95～1.1m處，基本與欄桿保持平行。在設(shè)計(jì)玻璃開啟窗時(shí)，需將立面美觀性、通風(fēng)及排煙問題考慮在內(nèi)，科學(xué)對(duì)開啟窗進(jìn)行設(shè)計(jì)；在設(shè)計(jì)開啟位置時(shí)，要求開啟位置應(yīng)避開梁、結(jié)構(gòu)柱等。設(shè)計(jì)的幕墻外開啟角度應(yīng)小于30°，距離控制在300mm左右；在樓板層間梁處的玻璃，需將厚度為6mm以上的防火板安裝在距玻璃50mm內(nèi)側(cè)里，防火板顏色宜為淺色；使用厚度為1.5mm的鍍鋅鋼板加厚度為200mm的防火棉，對(duì)建筑物每層的層間處梁上下進(jìn)行防火密封處理，并在密封完畢后涂抹防火膠[3]。

4 結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，玻璃幕墻應(yīng)運(yùn)而生，不僅增強(qiáng)的建筑的裝飾效果，而且具備極強(qiáng)的節(jié)能效果，被廣泛應(yīng)用在建筑幕墻工程中，為保障玻璃幕墻的安全性，必須不斷提高建筑外裝玻璃幕墻的技術(shù)要求，從而提高建筑物的整體質(zhì)量。