解析建筑玻璃幕墙设计要点及方法论文_尹龙

解析建筑玻璃幕墙设计要点及方法论文_尹龙

尹龙

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摘要:玻璃幕墙有着良好的通透性,极具现代感的工艺性及艺术性,给建筑外观结构带来了丰富的变化,各种节能幕墙玻璃的使用也大大降低了建筑能耗。文章主要对建筑玻璃幕墙设计要点及方法进行了分析。

关键词:建筑;玻璃幕墙;设计

引言

幕墙作为现代建筑的外维护结构,在我国正被越来越广泛地采用,尤其对于高层、超高层建筑,幕墙往往是外维护结构的必然选择。玻璃幕墙是建筑物外墙立面的围护结构,其将建筑物的使用功能以及建筑物的装饰功能集于一身,在彰显实用性的同时,又使得建筑物外观的美学意义大幅度提升。

1玻璃幕墙的形式及优点

通常采用的玻璃幕墙为铝合金玻璃幕墙,而铝合金玻璃幕墙通常有明框、隐框和半隐框三种类型。其中明框玻璃幕墙的特点是横框和竖框都在幕墙外部,因此在建筑物外部可看到明显的横竖线条,具有显著的艺术效果。但是由于明框在外部显露,使得在正常使用过程中容易受到侵蚀而产生破坏。而隐框则是横框和竖框在幕墙内部,在建筑外表面看不到横竖线条,具有简洁美的建筑风格,并且密封效果较好。半隐框则横框或竖框在建筑外表面显露,具有条形装饰效果。但是在目前建筑使用中采用竖框的半隐框幕墙结构较多,这是由于使用横框时雨水管的管道布置在建筑外表面影响建筑效果,将雨水管道等布置在建筑外表面和竖框均匀布置开,具有整齐一致的建筑艺术风格。因此在使用时根据具体要求选用合适的玻璃幕墙风格。另外,在现代化高层建筑的玻璃幕墙中,还采用了诸如由镜面玻璃与普通玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃等新型玻璃。中空玻璃是一种良好的隔热、隔音、防结霜、防潮、抗风压强度大、美观适用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料。

2高层建筑使用玻璃幕墙设计

2.1玻璃幕墙结构设计

幕墙自身具有的支撑结构具有非常重要的作用,玻璃幕墙具有的动荷载效应或者是抗震性能等,都需要利用主体结构以及设计的支撑结构进行传递,因此,这就需要建筑幕墙自身的支撑结构拥有较强的刚度以及强度,并且,保证后期进行的维护工作能够顺利的开展,玻璃幕墙具有耐久性需要满足最终设计使用年限的具体要求。

在玻璃幕墙整个系统中,支撑结构是最基础也是最重要的部分之一。玻璃幕墙自身重量以及所受到的各类载荷都是由主体结构传递到支撑结构,并由支撑结构最终承担的。在幕墙设计的各种支撑结构中,其中的立柱结构设计属于设计中的重要内容,需要特别注意的是立柱自身具有的强度以及刚度都要达到设计荷载的实际需求,具有较强的稳定性。并且,上下衔接设计同样属于非常重要的设计环节,需要完全满足设计规范中制定的各种要求。对预埋件进行的设计工作也属于非常重要的环节,预埋件可以是锚板还可以是锚筋,设计的形状一般都是平板形或者是槽形。玻璃幕墙如果设计的是后置埋件,一般情况下都使用锚栓的基本形式,其中的锚栓有金属膨胀或者是化学锚栓。

2.2玻璃幕墙防火设计

防火封堵设计主要包括玻璃幕墙与整个楼板之间存在的缝隙位置,玻璃幕墙与外墙洞口存在的缝隙,以及玻璃幕墙与防火隔离构件存在的缝隙。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计良好的防火封堵系统首先需要拥有较强的密封性以及耐久性,并且保证在火灾发生时不能出现太大的变形甚至是脱落的情况,需要具备较强的稳定性。进行封堵使用的各种填充材料可以选择一些不燃烧的材料,对于保护层面使用的各种材料需要涂上适当的防火涂料。针对一些没有设立窗栅栏的各种建筑幕墙,需要在所有楼层具体的外沿部位建立具有防火功能的玻璃幕墙,并且耐火的幕墙应该达到一个小时以上,要求一种玻璃单位坚决不能跨越两个相邻的防火区,需要进行独立的设立。玻璃幕墙与各个楼层以及各个隔板之间的存在的缝隙需要利用比较厚的矿棉或者使用岩棉封堵,使用比较厚实的钢板承托。建筑主体结构中存在的各个缝隙需要利用具有防火功能并且密封的材料填充。

2.3玻璃幕墙的遮阳设计

玻璃幕墙墙体上的特殊光影效果是遮阳系统形成的,充分传达出现代艺术美学的特点。玻璃幕墙的优点是不言而喻的,极好的透明性,舒适美观的设计结构等不胜枚举。但玻璃幕墙有一个很大的缺陷就是其自身的遮阳效果并不理想。玻璃幕墙相比一般的墙体可损失5 倍以上的热量,再加上目前玻璃幕墙的设计很多以美观为衡量标准,建筑立面很多是无遮阳结构形式,降低了遮阳效果,人们在室内的舒适性受到影响。所以,有必要在玻璃幕墙设计中采取必要的遮阳措施来降低室内的温度,提高室内环境的舒适性。

2.4玻璃幕墙可靠性设计

所有完成设计的玻璃幕墙,都需要对具体的结构系统进行安全可靠性的相关设计,对玻璃幕墙具体的试验数值进行准确的计算,并验算出预埋件或者是连接件具体的受力情况,尤其是所有平面内在抗震情况下的极限变形。对幕墙结构中具体的防雷接地的功能进行相应的设计,将土建中使用的防雷钢筋与结构中的预埋件进行焊接,与此同时,在开展玻璃幕墙与地面进行连接的整个过程中都要保证工程使用具有的安全。

3建筑玻璃幕墙的设计技术及发展

3.1新型节能构造技术的应用

高科技技术越来越多的应用于大型玻璃幕墙的高楼大厦中,其类型也是多种多样,比如具有双层玻璃的特殊幕墙,利用水来调整温度的玻璃幕墙,以及具有雨水收集功能的玻璃幕墙等。其中以双层玻璃幕墙节能功效最为突出,鉴于其自身的构造设计要求,隐框和明框多用于外层幕墙,而内层幕墙则更倾向于选用铝合金做门窗。此种玻璃幕墙不仅避免了普通玻璃幕墙的缺点,例如高耗能,室内空气流通性差等问题,还具有采光优良,舒适美观的优点,保温性能得到了提升,通风性也得到了极大的改善,在能源消耗方面也比一般的幕墙节约了42% 至52%。玻璃幕墙按照结构类型可以分类为封闭式内循环体系结构和敞开式外循环体系结构。冬季的时候,寒冷地区多采用为封闭式内循环体系结构。内层多采用断热型或者中空的单片钢化玻璃,简易的可开启的窗口结构。相反的,外循环体系结构是双层的玻璃幕墙。内层采用的明框幕墙或是单元幕墙多采用隔热或是断热的材料,这是一种目前广泛使用的结构形式。种类越来越多的玻璃幕墙,极大地改善了人们的工作和生活,也推动了玻璃幕墙节能技术的后续发展。

3.2玻璃幕墙节能技术发展

新节能技术在玻璃幕墙中的应用赋予了建筑不一样的生气,既节能又美观。双层幕墙是具有双层结构的新型幕墙,作为一种新型的建筑幕墙系统,双层幕墙与其他传统幕墙体系相比,最大特点在于其独特的双层幕墙结构,具有环境舒适、通风换气的功能、保温隔热和隔声效果非常明显。双层玻璃幕墙具有传统幕墙所没有的气流通道的特点。南方相对北方来说比较炎热,若在幕墙内隐蔽的设计相应的遮阳设施来阻挡阳光的话,不愧是一种理想的选择。太阳照射时,出风口打开,空气会因温度高而往上走,这样的空气流在降低玻璃面温度的同时,极大的降低了制冷成本。相对于寒冷的北方而言,中空玻璃的镀膜幕墙再合适不过了。将太阳散发的热量直接传到室内,同时关闭出风口,太阳进行照射时,空气的温度会在换气层中升高,内层玻璃的温度得到升高,同时辐射降低也利于人们的健康。

4结语

随着我国城市建设现代化水平的不断提高,玻璃幕墙技术势必迎来更大的发展空间。建筑装饰企业要牢牢把握这个有利时机,秉持科学设计的理念,在满足现场实际情况和硬性条件的基础上,充分发挥设计者的创造能力,实现技术性和装饰性的最优化。

参考文献:

[1]戴克任,莫志兵.高层建筑的玻璃幕墙设计与质量要求[J].中华民居,2013(6).

[2]张月猛,刘洪萍.浅析剪力墙连梁在高层建筑中的设计方法[J].民营科技,2010(5).

论文作者:尹龙

论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿

论文发表时间:2015/12/8

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