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摘要：当前，玻璃幕墙在高层建筑得到了广泛的应用，而双层玻璃幕墙以其优良的性能也得到了广泛的应用。本文结合工程实例，对高层建筑双层玻璃幕墙设计进行了详细的分析，以期能为类似工程设计提供参考。
关键词：高层建筑；双层玻璃幕墙；设计
0 引言
随着我国城市建设的不断发展以及城市土地资源的日趋紧张，高层建筑在城市建设中得到了越来越广泛的应用。在高层建筑施工中，玻璃幕墙以其美观性好、通透大方、施工简便等优点，得到了广泛的应用。其中，双层玻璃幕墙能够使得建筑外层有效适应天气变化、提高幕墙的保温性能，在高层建筑施工中的应用也越来越广泛。因此，对高层建筑双层玻璃幕墙设计进行分析具有十分重要的意义。
1 工程概况
某高层建筑为1栋18层的办公大楼。为实现业主建筑节能的愿望，在阳光较为充沛的东、南、西立面上选用了多幅双层呼吸式玻璃幕墙，北立面则沿用了单层玻璃幕墙，既提高了建筑节能效果，又丰富了外立面，还兼顾了工程造价。外幕墙总面积17500m2，玻璃幕墙面积6320m2，其中双层幕墙面积3620m2。具体分布为东立面1幅，985m2；南立面4幅，1495m2；西立面4幅，1140m2。大楼南立面、竖线条密集处是双层玻璃幕墙。
2 高层建筑双层玻璃幕墙施工技术解析
经过与建筑师的设计交底和技术沟通，确定了外层玻璃幕墙采用单元式构造；内层玻璃幕墙采用不跨层的构件式构造。内外层幕墙的玻璃面间距为670mm，采取外通风形式，即将进出风口设置在外层幕墙上（见图1）。
2.1 外层单元式幕墙
在外层幕墙的具体设计上，选择了竖明横隐的铝合金杆件单元系统，可视部位采用6+1.52PVB+6钢化夹胶玻璃作为面板材料，既保证视觉通透，又能在钢化玻璃自爆时避免玻璃碎片落下伤人。窗间位置设计成电动铝板内倒窗，便于控制通风量，同时通过上悬和下悬的方式分成出风口和进风口。夏热时打开进出风口，让通道内的热空气流动并带走热量，类似于呼出与吸入；冬冷时则关闭进出风口，让被阳光晒热的空气停留，从而起到建筑节能的作用。为解决下雨关窗不及时，雨水被风吹入的问题，在腔体下边开设了排水孔。为增加美观，铝板窗外侧还设置了梭形铝百叶。
由于单元式幕墙板块可以在工厂加工组装，故对保证产品质量大有好处；单元板运到工地吊装，既节省了材料堆放场地，也无需搭设脚手架，缩短了施工周期。双层幕墙窗间部位的纵剖面（见图2），双层幕墙可视部位的横剖面（见图3）。
2.2 内层构件式幕墙
内层幕墙比较简单，做在层面至梁底之间，采用明框式铝合金立杆、横杆系统，面板为6+12A+6钢化Low-E中空玻璃，可以有效防止阳光过多辐射。中间设计有一部分上悬窗，在考虑消防的同时兼顾了吸取室外新鲜空气的需求。为了方便清洁维修，在每个楼层每1幅双层幕墙（热通道可以过人）室内开了1扇检修门。
2.3 热通道
热通道的设计关系到双层幕墙的节能效果。由于建筑红线的限定，内外层间距只能为670mm，达不到1000mm的理想尺寸，为此只能采用通风效率较高的钢格栅（比铝格栅强度高可以减小断面）来做马道，尽量保证空气多流通，同时也能作为工作走道使用。另外在每层通道的上端（梁底位置）设置电动铝百叶，根据需要，放下来遮挡阳光，保持室内温度相对稳定。
2.4 防火措施
根据幕墙规范对于防火设计的要求，建筑幕墙应在楼层之间设置连续的防火封堵，并达到规定的耐火时限。内层幕墙做在楼层当中，可以在梁底位置设计防火封堵，但内外层幕墙中间的横向封堵产生了难题，因为设计方案在热通道的通风方向设计了左右单元板之间交叉排列的方式，即下部进风口的新风要从两邻侧的单元板上部出风口排出（见图4），以此提高通风效率。原设计的防火封堵左高（在梁顶）右低（在梁底），高度不同，不连续，这是幕墙规范所不允许的。为此在单元幕墙的立杆背后（窗间部位）增加了竖向的防火封堵（见图5），将两邻侧不同高度的横向封堵连为一体，形成类似古城墙头形状，并且连续有效的防火隔断（见图6），满足了规范的要求。
2.5 防雷措施
按照规范的要求，建筑幕墙应自身组成避雷体系，同时与主体结构防雷系统连通。了解到主体建筑每2层设置均压环预留避雷埋板的做法，幕墙也在相同的楼层设计防雷措施:以镀锌扁钢利用幕墙预埋件形成幕墙均压环，并与主体建筑预留避雷埋板连接；外层幕墙的本层单元板用柔性铜导线与幕墙均压环接通，另1层不设均压环的单元板则与本层单元板跨接导通（见图7）。在节点构造上，本来是想直接利用建筑避雷埋板焊接镀锌扁钢来组成幕墙均压环的，但现场的避雷埋板数量少、间隔大，无法让镀锌扁钢保持在理想的位置上，所以选择了图7的方式。
2.6 传动与控制方式
（1）对于电动铝板窗的开关传动方式，有过选型和比较。从传动方式来说常见的有气动、液压和机械3种:气动传动会有声音，不适合办公场所；液压传动用久后容易泄漏造成污染；而机械传动虽然传统但比较可靠，也没有明显的后遗症，最后选定为链条式机械传动方式来开关铝板窗。
（2）电动铝百叶的控制方式。曾经考虑过单幅幕墙控制、单个楼层控制、集中统一控制3种方案。单幅控制和楼层控制对设备的要求低、操作方便，但各自开关会造成幕墙外立面视觉凌乱，影响楼宇形象，集中控制虽然智能化要求高，但能兼顾各幕墙立面的适用性和整体性，还避免了控制设备数量过多带来的管理和占位问题，因而最终获得采用。
3 结语
综上所述，双层玻璃幕墙在高层建筑的应用能够提高建筑的美观性以及使用性能，但是，其设计工作是一项较为复杂的工作。在高层建筑双层玻璃幕墙设计中，设计人员要结合工程的实际情况以及双层玻璃幕墙的技术特点，综合考虑各方面因素，合理设计双层玻璃幕墙，以适应当地的气候，提高建筑工程的使用性能及投资效益。
参考文献
[1]双层玻璃幕墙设计研究[J].屈梦霏,刘媛萍,武博文,黄杰,赵晨阳,黄成金,郑光华.价值工程.2016(17).
[2]双层玻璃幕墙研究进展及工程应用[J].陈伟欢,丁昌银,何炳泉.新型建筑材料.2015(02).
论文作者:王者丹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/8
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