摘要:针对建筑幕墙设计中仍然具有一些不足之处,不管是在设计阶段还是施工阶段的设计配合,提出一些需要注意的事项及建议,希望使幕墙设计的主要工作环节更科学合理、精益求精。
关键词:建筑幕墙设计;存在的问题;对策分析
前言:随着科学的进步和社会的发展,建筑项目材料和设备产生了非常大的改变,建筑幕墙也获得了极大的改进与创新,不管是从实用性、美观性还是安全功能。现阶段,已发展变成世界第一幕墙生产大国与应用大国;因为进度、造价、专业技术的普及等因素,造成我国建筑幕墙设计技术的提高受到一定的影响。所以,下面通过对建筑幕墙设计中存在的部分安全问题进一步地分析与讨论,并提出部分对策,希望可共同对提高我国幕墙设计质量有帮助。
1概述
现今,国内设计单位往往没有对建筑幕墙设计设立相关部门进行严格管理,而且当进行建筑幕墙设计管理时,存在建筑幕墙二次深化设计与建筑设计互相分离的问题,如此,各个环节中有相应的工作主体,也就产生了不同的利益主体,这样就可能造成只强调自身利益而忽视其他利益主体利益的问题,这样也会造成资源的浪费,此外,这样也会造成管理工作的不合理,在对设计建筑幕墙进行管理时,上述每一个问题对其造成的影响都非常大。对于建筑幕墙设计管理,也是对建筑工程的全过程设计进行控制管理的重要环节。现在,国内进行的建筑幕墙设计管理往往不能够得到良好的实施。所以,目前国内建筑幕墙设计人员的一项主要任务就是科学的进行建筑幕墙设计管理工作。本文系统的分析了建筑幕墙设计存在的问题,并分析探讨了一些相应的措施与管理方法。
2建筑幕墙安全性能的部分设计要点
2.1建筑幕墙整体设计要点
建筑幕墙整体设计需注意两个要点:第一,安全性控制,结构设计时必须考虑到风荷载及地震等因素对幕墙稳定性、安全性的影响,严格按照相关技术规范、工程实际情况制定安全等级,材料强度不得与极限状态过于接近,要做好余量设计,以确保材料加工时的负公差要求。特别针对沿海城市的抗台风设计及地方标准的执行,应特别注意分析及研读;针对8度及以上地震区域幕墙的抗震变形吸收能力的设计也应重点复核。第二,环保节能要求,环保节能是现代化幕墙工程的重要指标之一,设计幕墙时,必须考虑到降噪声、低能耗及环境舒适度问题。随着新材料、新工艺、新技术、新设备的不断出现,应用新的技术手段去提高幕墙的设计及加工制用水平,是时代的需求及目标。
2.2建筑幕墙结构设计要点
1.幕墙支承结构
支承结构是建筑幕墙中非常重要的组成部分,其自重、保温作用、风荷载作用、抗震作用等均可以在主体结构与幕墙之间展开传递。因此,一定要明确支承结构的强度与刚度。针对超高层项目,主体结构的变形,边梁结构的变形吸收能力应充分研究,当采用单元式幕墙时,上下单元间的对插槽口的间距应通过结构变形分析、加工、施工误差等因素的综合考虑确定。幕墙的安装应确保三维可调节。不少项目于由于幕墙与结构间间隙留不够大,三维调节的所需的构件尺寸不够,导致实际中只保留了二维调节甚至只能一个方向可调,给施工增加了很高的要求,往往又难以达到,使幕墙的安装品质受到较大的影响。近年的台风也揭露出幕墙单元结构安装连接的问题,比如台风居然把单元板块吹下来。究其原因是单元板块的安装挂件深度及连接紧固没有按设计要求,因此,设计中对于连接部位的安装挂接及紧固要求,在设计文中应特别注意说明。
2幕墙锚固处理
幕墙的安装应尽量避免采用后锚固的方式。当必须采用后锚固处理时,必须针对每种类型的埋件进行受力计算。当采用化学锚栓时,应尽量不要对其连接构件进行焊接,否则应采用耐高温的化学锚栓。单元式幕墙采用槽式埋件较多,部分幕墙由于其外部装饰条或造型原因,给幕墙埋件带来侧负的载体,设计中应充分研究,从设计及施工的角度提出技术要求,确保连接安全可靠。槽式埋件的受力安全不仅仅在于设计计算中,也要注意槽式埋件的施工纠偏。如下图的埋件埋设边深及螺检连接长度不足等需要有必要的修正处理措施,确保连接可靠。
3幕墙预埋件设计
在固定幕墙支承结构的时候,主要应用的受力构件是预埋件,因此,一定要对其质量进行重视。预埋件的主要结构就是锚筋、锚板。比较常用的预埋件为平板形、槽形两种。在进行预埋件加工的时候,基本上没有规定锚筋、锚板的焊接方式,通常将其焊接成T形或者进行塞焊,不过一定要保证其质量达到标准,最好选用坡口塞焊的方式进行焊接。除此之外,当锚筋直径大于20毫米的时候,一定要选用穿孔塞焊的方式进行焊接。当预埋钢板材质Q235B(注意,不能写Q235),锚筋HRB400(或HRB335),锚筋强度高于钢板,选用焊条必须适用强度低的钢板,如E43系列焊条。如果用高强度的焊条(如E50系列焊条),焊接冷却时,高强度焊材冷却将拉裂钢板,然后热镀锌的高温,将促进裂缝的进一步发展,至使部分T型角焊埋件,锚筋在运输或堆放过程中锚筋断裂。
2.3幕墙的防火防烟设计要点
在建筑幕墙设计中应严格遵循国家及地方的防火、防烟设计要求。幕墙需要设计的防火封堵内容包括:周边防火分隔构件、板或隔墙外沿的缝隙间、实体墙面洞口及边缘的缝隙等,均需要展开相应的防火封堵设计。在实际幕墙设计中,部分设计师设计的防火封堵方式并不合理,经常会在业主、监理、审图中心之间出现一些矛盾。这里主要对以下注意事项进行分析。
(1)幕墙主体结构楼层梁处的水平防火封堵在建筑幕墙和玻璃面处,主体结构楼层梁处的水平防火封堵一定要尽量贴近,并且封堵一定要超出幕墙横梁背部,保证横梁上方防火岩棉隔离标准不小于10厘米;对应楼层之间的防烟带使用的岩棉厚度一定要大于1.5毫米,当层间防烟封堵超出挑距离较大时,应增加镀锌角钢、槽钢、方管等支撑措施且与主体结构可靠连接,避免火灾中幕墙构件因高温破坏而影响防烟隔离带的工作效果。同时,(2)幕墙横梁与主体结构洞口处的防火封堵在设计幕墙的时候,一般均会忽视幕墙横梁和主体结构洞口处的防火封堵设计,一些设计师在进行绘图的时候,也没有进行相应的重视,同时还忽视了防火隔离的相关设计。在一些标准中,幕墙横梁和主体结构洞口处的防火封堵层厚度一般均
不小于10厘米。(3)纵向防火设计通常情况下,部分纵向防火设计界面尺寸均不会超过10厘米,例如主体结构和幕墙立柱的纵向防火隔离层、玻璃幕墙立柱纵向和主体结构洞口的防火隔离层等。(4)部分项目幕墙顶部为金属或轻钢结构屋面的,设计中幕墙与屋面衔接处的防火隔离措施也应按相关规范进行认真处理,确保防火效果。
2.4防雷设计要点
设计防雷节点时,需优先考虑建筑物本身的防雷设备,要将幕墙立柱、横梁、建筑本身的防雷系统进行有效连接,确保幕墙与建筑的防雷系统能够组成一个系统性的防雷网,要注意以下设计要点:第一,幕墙金属立柱要和建筑主体的防雷系统进行可靠、有效地连接,确保导电通畅。第二,建筑主体楼层有水平均压环时,需要用避雷引下线由上向下连接均压环,防雷导线安装前,先拆除接触面表面的非导电保护涂层,对应导电通路的立柱预埋件或固定件需通过圆钢或扁钢焊接连通水平均压环,进而形成一个畅通的防雷通路,并用防锈漆涂抹焊缝与连接线。建议幕墙的防雷设计要求为:幕墙防雷接入主体防雷的,防雷电阻为不大于1.0欧姆;如果幕墙防雷独立接地时,幕墙防雷不大于10.0欧姆。
3提高幕墙设计质量的部分措施
3.1加强行业交流及相关幕墙技术的推广和培训
幕墙专业除确保幕墙的安全及性能处,最终需要满足建筑效果的实现要求,包括外观效果及可实施性。因此,一个专业的幕墙设计人员不仅体现在他对幕墙设计经典技术的熟练掌握,更重要的是其能够及时的洞察到最新的技术变化及市场需求,把握材料及不同系统的建筑外观效果及特点,通过自身较强的专业性,来确保幕墙设计的高质量。此外,行业间的交流至关重要。通过参与建筑、设计等单位开展各项活动来加强联系,可以使建筑工程的建设、施工等参与方了解到幕墙设计的相关知识,并强化了他们对于幕墙设计重要性的认识,从而为幕墙设计营造良好的行业氛围,共同推动幕墙行业的良性发展。
3.2在幕墙施工各个环节需要严格执行相关质量验收的规定
在对幕墙进行施工的工作是一项综合性非常强的施工过程,为了能够更好的确保施工的质量安全,首先一定要确保施工的团队整体的素质问题,相关的施工人员不但需要具有很好的专业能力,还一定要具有正确的责任心,确保施工每一个细小的环节。其次,要严格按照施工工序及施工工艺进行施工并严格执行“三检”制度。
相关的施工方一定要安排专门的负责人来对相关的项目质量进行严格的检查监督的重要工作,当出现有没有达到相关规定的工序的时候就一定要及时的快速的进行整改,找到具体的原因,并且一定要选择有效的措施进行整改或者是进行返工,一定要确保整个项目的施工质量。
3.3大力推广新技术的应用提高项目的品质
随着新技术的发展,给幕墙专业的提升带来了更广阔的空间。如:参数化设计对建筑立面的优化;BIM技术应用的施工模拟,减少施工中的碰撞及提供最优的系统整合设计方案;被动式节能分析技术的应用,为建筑幕墙的各立面、甚至开窗方式提供了更合理的角决方案,便幕墙的设计更理性,实现可持续的发展,为使用者提高更舒服的体现。
4结语
针对幕墙设计中部分要点的分析,增加人们对幕墙设计的认识,从而更加要重视建筑幕墙设计管理过程中的各项工作,以此来确保其每个工作细节都可以实现科学合理、精益求精,将工程效益发挥到最大限度,并提高幕墙的安全性能及施工品质。
论文作者:卢永超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/9
标签:幕墙论文; 建筑论文; 结构论文; 防雷论文; 主体论文; 预埋件论文; 横梁论文; 《基层建设》2019年第18期论文;