建築外牆裝飾中玻璃幕牆設計要求及要點

General 更新 2024年04月28日

  建築外牆做成玻璃幕牆,利用玻璃的反射功能,充分解釋利用光與影轉換的機理,使得整個建築物和周圍環境達到情景交融,建築立面更具有一種溢光流彩得美感。今天給大家帶來了建築外牆裝飾中玻璃幕牆的設計要求及要點,歡迎大家觀閱。

  建築外牆裝飾中玻璃幕牆

  玻璃幕牆作為現代建築中的一個獨特設計,它不僅體現建築學、美學結構設計的最佳結合,而且把玻璃的多種功能也完美體現出來。諸如玻璃幕牆的通透性,透過玻璃視線達到最佳。玻璃幕牆工藝效能好,玻璃幕牆支撐構件加工細緻,表面光滑有良好的工藝感及藝術感,可以適應任何幾何形狀,在建築體型上產生豐富的變化,能夠充分體現設計師的想象力和創造力。本文通過分析玻璃幕牆設計的基本要求,就玻璃幕牆的設計要點進行了論述,以供同仁參考。

  建築外牆玻璃幕牆設計的基本要求

  玻璃幕牆是由玻璃板塊和杆件組成的結構體系。這個體系要承受風荷載、自重、地震作用、溫度變化等作用產生的各種效應。

  ***1***強度與剛度。玻璃幕牆主要考慮風荷載、地震荷載、自重荷載。根據地理位置、幕牆的形式考慮荷載的取值,玻璃幕牆的型材、面材、及連線的強度和剛度,必須符合有關的標準和規範的具體要求。

  ***2***溫度變形和結構變形。地域不同、室內外的溫度的變化都會引起玻璃幕牆的框架和玻璃本身的變形,從而產生溫度應力。由於結構本身存在不均勻沉降、地震、溫度變化、風力等作用下也會產生結構的變形。因此幕牆與主體結構之間的連線應考慮以上的因素而採用“柔性連線”,幕牆的長度超過一定要求限度時,應按要求設定變形縫。

  ***3***玻璃幕牆的建築功能。玻璃幕牆作為外維護結構應具有相應的建築功能,玻璃幕牆的建築設計應根據建築物的使用功能、美學要求,經濟和技術經濟比較,選擇玻璃幕牆的立面形式、機構形式和材料。玻璃幕牆的效能應根據建築物所在地的地理、氣候、建築物的高度。體形及環境條件進行設計。建築節能是一個重要的問題,根據統計建築方面消耗的能源已達到能源消耗的30%左右,因此必須採取各項有效措施,提高建築物的保溫、隔熱水平與適度的減少空氣滲透量,以降低能耗。

  ***4***玻璃幕牆的防火、防雷要求。幕牆的燃燒效能和耐火極限必須滿足防火規範要求,特別是高層建築及多層空間的玻璃幕牆、幕牆和樓板、內牆間隙之間均需設放火填充。由於建築物多為鋼筋混凝土結構或鋼結構,應充分利用其金屬物作為防雷裝置的一部分,將其金屬物儘可能的連成一個整體。所以,預埋件與主體結構之間必須連成電器通路。

  建築外牆玻璃幕牆的設計要點

  玻璃幕牆的設計應滿足“四性”,即水密性、氣密性、風壓變形性、平面變形。由於玻璃幕牆的板塊分格較大,往往需要一些特殊的設計措施才能滿足以上基本要求。

  ***1***玻璃面板設計。

  一般情況下,玻璃應採用鋼化玻璃。鋼化玻璃的強度可以通過調整玻璃的厚度來增強,通常是比較容易解決,但超大玻璃的撓度往往很大,不易控制,所以需要根據邊界支承條件,進行比較準確的計算。除了按照規範採用手算以外,我們還可以使用專門的計算機軟體如ANSYS、SAP2000 等通過有限元分析,比較精確地進行玻璃面板應力、撓度的控制,以達到最合理的面板配置。

  ***2***支撐龍骨設計。

  目前幕牆常常採用鋁型材龍骨作為支撐體系,支撐體系主要由與主體連線的豎向立柱和水平連線的橫樑構成。豎向立柱尺寸較大,往往容易滿足設計要求。橫樑尺寸較小,往往其強度和剛度不易滿足超大玻璃的設計要求。這樣我們往往需要將橫樑結合超大玻璃的受力特點進行專門設計,也就是要進行鋁合金橫樑截面優化,設計出滿足超大玻璃的剛度及強度的要求的型材,也應是我們行業所說的開模設計。一般情況下,鋁型材橫樑為了安裝的方便,均有蓋板,根據需要可開設在橫樑的後部,也可在下部。不同的開口位置對橫樑不同方向的剛度影響很大。這就需要我們對恆載、活荷載、風荷載、地震等進行荷載組合後,比較水平方向和垂直方向大小,並在截面設計時進行優化,以達到同樣截面大小的鋁型材,受力最為合理。

  ***3***針對建築構造的設計要點。

  玻璃幕牆設計應採取防雨水滲漏效能的措施,在易發生滲漏的部位應設定流向室外的洩水孔,在易產生冷凝水的部位應設定冷凝水排出管道,構件製作時嚴格按規定要求鑽洩水孔,安裝時不得使內排水通道和洩水孔受阻,保持內排水系統通暢。尤其是一些設計有百頁窗及採光大棚的幕牆工程,應特別重視其與周邊聯結、壓頂等構造複雜部位的施工,發現密封不良、材料效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效能的淋水試驗,杜絕滲漏現象發生。

  ***4***幕牆用型材的選用要點。

  幕牆用型材應符合現行國家標準《鋁合金建築型材》GB/T5237中規定的高精極要求,陽極氧化膜厚度不應低於《鋁及鋁合金陽極氧化・陽極氧化膜的總規範》GB8013中規定的AA15級,結構件型材壁厚不小於3mm。結構膠要有很好的抗拉強度、剝離強度、撕裂強度和彈性模量,它同時也起到避震的作用。結構矽酮密封膠和耐候矽酮密封等多項物理效能指標的測試,單元式幕牆、多跨連續樑幕牆應取有代表性部位2層以上試件進行檢測。幕牆所用結構膠、耐候膠等其它材料按規定同步進行使用前檢測,在幕牆構件安裝之前進行。通過檢測可以發現設計和生產製作中的缺陷和安裝過程中應注意的問題、確認設計及材料選擇的正確性和幕牆設計功能是否符合實際情況。

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