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摘要:建筑幕墙是指由金属构架、板材组成且不需要承担荷载和功能的建筑外围护结构,一般由面板及框架结构组成,在幕墙设计中,预埋件、幕墙与主体的连接、立柱与横梁、板块固定位置及防火、防烟、防雷部位设置等是常见的问题,在设计中,需在充分掌握整体设计、结构设计、防火防烟防雷设计要点的同时,及时总结常见问题,在设计中进行有效地解决,以提高设计质量。
关键词:建筑;幕墙;设计要点
引言
建筑幕墙是近些年来高层建筑兴起的一种外装修工程,能够起到美化建筑外观的重要作用。在过去,建筑幕墙主要存在于经济较为发达的城市,随着经济的快速发展和人们审美观念的进步,不少的中小城市也出现了不少的建筑幕墙,为城市外观增添了不少色彩。建筑幕墙有着诸多优点,包括安全适用、外观漂亮、施工简单等。当然,随着建筑幕墙出现愈加频繁,也出现了不少关于建筑幕墙的问题。例如幕墙玻璃因各种原因产生自爆、裂缝等情况;建筑幕墙在使用过程中产生漏水问题而影响建筑物的正常使用等情况。
1幕墙设计的作用和原则
目前国家相关的建设部门已经对建筑幕墙的设计范围作出了明确规定,从幕墙的系统设计到采光、装饰、遮阳各方面都做出了详细的规定。建筑幕墙目前是建筑工程中重要且不可分离的一部分,有着良好的外观观赏价值,因此,设计单位在进行建筑幕墙设计之际,就要从全局出发进行考虑,兼顾建筑整体的功能。同时要着重于表现当代设计理念,建筑幕墙设计效果是和整体建筑的设计效果息息相关的,因此,在选择建筑幕墙种类时要立足于建筑工程的实际情况,结合建筑的功能和形式。此外,还需要兼顾建筑质量,在满足规范及有关部门的规定和要求的基础上,尽可能让建筑使用者满意。
2建筑幕墙设计中的常见问题
2.1预埋件
幕墙设计必须严格掌握主体工程设计情况及施工进度,积极采用各种方法进行补救。前置预制埋件时应使用HRB235、335、400等热轧钢筋,科学计算锚固长度,后置预埋件选择镀锌钢板和倒锥形粘接性锚栓固定组合作为预埋件,锚栓级别位5.8级~6.8级,锚固深度不小于100mm,并采取严格的承载力现场试验,确保安全性。
2.2幕墙与主体如何连接的问题
很多工程存在支座与板件焊缝强度无法满足施工规范要求的问题,部分工程连接位置往往仅安装1个螺栓,导致角码弯矩过大,增加了加固难度。连接幕墙主龙骨和建筑主体时,要采用热浸镀锌钢角码进行连接,角码螺栓采取两行一列式的设置方法,如玻璃幕墙采用铝合金立柱连接时要放置绝缘垫片,避免发生双金属腐蚀问题。
2.3立柱和横梁部位
立柱力学计算的模型难以满足实际工程所需,加上立柱与横梁型材截面的特性参数没有计算准确或者出现了套用错误,甚至还有一些型材截面形状根本不能达到受力的要求;有些立柱甚至被设计成受压杆件,虽有校核杆件的强度但是没有校核杆件的刚度;也有一些没有按照最不利的分格和最大的跨度进行验算的。
3幕墙要注意的设计要点
幕墙的节能设计在我国建筑节能中发挥着积极的作用,在建筑幕墙的节能设计中,要根据不同地区的具体情况来做好保温设计的选择,特别是那些严寒地区、寒冷地区和温和地区的冬季保温设计中,更要坚持因地制宜的原则,来做好建筑幕墙的节能选择。
3.1幕墙整体设计要点
幕墙常用在建筑外围的结构修筑中,从幕墙的主要功能进行分析,它在建筑物中扮演着重要的角色,即既要承受自身的重量,又要承担起地震以及风荷载所带来的作用力,然而幕墙本身不用承担建筑物主体因地震以及风荷载产生的荷载力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从幕墙功能的角度出发,它在设计上应该满足以下几点要求:建筑工程的幕墙必须具备足够的刚性,并且可以承受住自身重力和幕墙上面物体的重力;幕墙结构必须具备一定稳定性,而且相对建筑主体来说它应该具有一定量的位移,另外,施工人员还应该充分考虑幕墙防水功能设施是否齐全,特别是在一些玻璃采光顶的建筑幕墙工程中,要加强其密封性并且要确保材料性能合格,假如密封性以及材料性能不能满足施工规范要求,施工人员应该及时将材料更换掉。在玻璃采光顶幕墙工程中,有必要针对幕墙防水功能进行实验,以免顶部出现漏水事件。
3.2建筑幕墙的结构设计要点
(1)幕墙结构的本身应具备吸收平面变形能力;即平面内变形性能。其性能以建筑幕墙层间位移角为性能指标。在非抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值;在抗震设计时,指标值不应小于主体结构弹性层间位移角控制值的3倍。
(2)幕墙横梁、立柱采用钢型材、铝型材时厚度要求不一,开口型材与非开口型材时厚度要求不一;采用螺纹受力连接时,其局部截面厚度要求等都应严格按照相关标准、规范执行。
(3)幕墙立柱应尽可能设计成轴心受拉结构,尽量避免设计成轴心受压结构。
3.3幕墙防雷设计的要点
建筑幕墙安装防雷设施是为了避免雷击造成人身伤害以及财产损失。建筑幕墙的防雷设计方案设计非常重要。当前幕墙防雷设计中面临重要的一个问题就是防雷系统的安全合理性。幕墙防雷系统的设计要考虑到建筑主体本身的防雷设备与幕墙立柱与横梁以及建筑本身防雷系统充分连接在一起,以便建筑幕墙与建筑防雷系统就可以建成一个完整的防雷网。一旦建筑幕墙遭遇雷击时,就可以借助建筑物的防雷地线把雷电带来的能量输人到地下,这样就可以很好地防止雷击给建筑幕墙造成不必要的损害。另外设计人员在设计建筑幕墙时,常会将幕墙顶部位置的女儿墙盖板当作接闪器,通常女儿墙顶部盖板采用的施工材料是大于25mm的铝单板,所以当幕墙遇到雷击就可以借助女儿墙盖板把雷电能量从建筑地线导人到地下。
3.4防火防烟设计要点
幕墙材料选择A级防火材料,楼层间与门窗四边均做好防火封堵设计,做好防火分区设计,防火分区两侧若水平距离2m内,需将幕墙设计为防火性幕墙,玻璃幕墙需选择防火玻璃,钢立柱与栋梁必须热镀锌处理。幕墙、各层楼板、墙体之间的各个缝隙,要用防火岩棉紧密封堵,密实填充,防火胶填缝。各楼层间的水平防火隔离带应采用1.5mm以上厚度的耐热钢板承托防火岩棉。
4幕墙设计应注意的事项
建筑幕墙所有部件并非不可更换的,相应的它们都可以更换,因而实际设计过程中一定要考虑幕墙部件使用的年限,通常便于更换的部件其设计寿命年限多数是25年,不过一些更换不便的预埋件类的部件设计年限是50年。有些建筑物所采用的幕墙跨度比较大,设计时就要充分考虑幕墙主体本身的使用年限。现阶段玻璃被广泛地使用到建筑物幕墙施工中,然而并非所有幕墙玻璃材质都一样,因而幕墙设计期间要结合玻璃幕墙的作用,根据不同部位所需选择合适的玻璃应用到建筑幕墙施工中。在整个建筑幕墙发展期间,尽可能地设计出节能效率高的幕墙是目前诸多幕墙设计单位应该充分考虑的问题,另外幕墙设计时,还应考虑四季之中幕墙本身的保温效果以及隔热效果,以便人们可以正常生活。
结束语
要想保证建筑幕墙的施工质量就要从根源上控制建筑幕墙。建设单位在进行建筑幕墙设计的时候要根据实际的要求选择具有相应资质的设计单位进行设计,不可以随意的更改设计的要求。设计人员在进行建筑幕墙设计的时候还要注意建筑工程的使用要求,结合相关的建筑幕墙的知识与规范进行设计工作。做到建筑幕墙的合理化与科学化,从而提高整个建筑工程的质量,促进建筑行业的不断发展。
参考文献:
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[3]周 全.节能理念在现代幕墙设计中的应用探析[J].中国建筑金属结构,2017(10).
论文作者:梁德阳
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/7
标签:幕墙论文; 建筑论文; 立柱论文; 防雷论文; 预埋件论文; 主体论文; 要点论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;