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幕墙建筑的负面效应对策及设计

2019-06-30 17:52:05

随着我国经济持续、快速、健康的发展,建筑业也正经历着深刻的变革与发展高层及超高层建筑正如雨后春笋一般在我们的城市中出现,有些传统的施工方法和结构形式已不能适应高层或超高层建筑的需要,用建筑幕墙作建筑的外围护结构,正是在传统粘土砖砌体结构及混凝土墙板结构不适应高层或超高层建筑的情况下而产生的,它将建筑外围护墙的防风、遮雨、保温、隔热、防噪声、防空气渗透等使用功能与建筑装饰功能有机地融合为一体,并具有重量轻、抗震性能好、在艺术风格上具有丰富的表现力等优点,赢得了业主及建筑师的青睐,目前已成为现代城市建筑的一种标志但是,由于我国采用幕墙建筑作外围护结构的时间还不长,在设计、施工及管理上还有许多不完善之处,致使幕墙建筑市场曾一度混乱,质量上出现了许多问题从而影响了建筑幕墙的使用和发展,笔者近年来亲自参与了数个建筑幕墙工程的建设,对幕墙工程的设计原理、施工工艺及质量控制等有了较深刻的理解和认识,现作一分析和总结,以期对幕墙建筑的发展有所裨益。

建筑幕墙的设计

目前建筑幕墙设计计算书中通常进行了以下几方面的计算:

(1)横梁、竖框验算主要包括横梁竖框的抗弯强度验算、挠度验算及抗剪强度验算

(2)连接验算主要有横梁与立柱的连接验算幕墙与主体结构的连接验算

(3)玻璃及挂板的验算

(4)胶缝计算

验算中考虑的作用荷载有风荷载、温度作用、地震作用及自重荷载等,这基本上反映了幕墙的实际受荷情况,据此设计而进行施工的幕墙能达到稳定与安全的要求但在设计中普遍存在的不足是(单元式幕墙除外):没有充分利用“雨屏蔽原理”来避免墙体接缝处漏水,而只一味追求密封材料的密封防水效果大家知道,水的渗漏取决于三个基本条件:即必须有水、缝隙和使水通过缝隙的某种类型的力缺少其中的任一条件,水的渗漏都将不能发生,而雨屏蔽原理将注意力集中到消除第三个基本条件—力其基本原理是:消除缝隙两侧的压力差—使两边的压力相等在应用这个原理时,较基本的要求是在幕墙外层表面的背后形成一个气室,在这个气室内的空气压力至少应该在所有各点、所有时间内和户外相对应的空气压力一样高,在外层表面的两侧形成等压或雨屏蔽。

应用雨屏蔽原理,并不是要取消密封胶的应用,而是简单等它们从墙体的外表面移至墙体的内部,在这里它们可以完全免受气候的影响,因而其耐久性要大得多所以,笔者认为,充分利用雨屏蔽原理来达到幕墙防渗的目的,是幕墙设计者应考虑的一个重要问题。

幕墙建筑的负面效应及其对策

幕墙建筑一面世,就以其独特的优点受到了各方的欢迎,但人们同时也发现了它的许多负面效应,丰瞰舌起来主要有光污染、保温隔热性能差及质量隐患多等问题对于这些问题,笔者相信只要通过设计、施工及管理人员的共同努力,是能够得以解决的。

1光污染问题

光污染问题主要是由于幕墙所使用的镀膜玻璃反射率较高、连接成片的玻璃面积较大等原因所致这可以通过对幕墙进行合理分格,同时使用金属挂板幕墙和玻璃幕墙,并使用低反射率镀膜玻璃(一般低于12%)等办法加以解决宁波的中行友厦幕墙工程,就是采用了同时使用金属挂板幕墙和玻璃幕墙及使用低反射率镀膜玻璃等措施,触决了光污染问题。

2保温隔热性能差的问题

随着各种保温隔热材料的研制和生产,在金属板幕墙内侧可通过使用保温材料来提高保温隔热性能,玻璃幕墙可通过使用中空玻璃来提高保温隔热效果。

3质量隐患多的问题

这主要是由于建筑幕墙在我国的使用时间还不长、幕墙的市场管理还不够完善等原因所致随着《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-96)的颁布实施,及建设监理制度的全面推行,幕墙的设计、施工及管理水平都将得以迅速提高,幕墙的质量隐患将逐步得以消除。


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