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幕墻設(shè)計(jì)師應(yīng)掌握的要點(diǎn):幕墻設(shè)計(jì)的一般原則

來源:www.bj-mq.com  作者:*  日期:2014-9-17
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  工程技術(shù)規(guī)范是已有成熟經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),而不是對未來技術(shù)發(fā)展的展望。規(guī)范制定的原則是列入成熟的技術(shù),成熟一條寫一條。尚在發(fā)展中的新技術(shù)、試用中的新技術(shù)暫不列入。

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  l 設(shè)計(jì)的一般原則

  1.1幕墻

  幕墻是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu),但它具有以下的特點(diǎn):

  它由面板支承結(jié)構(gòu)體系組成,是完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng);

  它相對于主體結(jié)構(gòu)有一定的位移能力;

  它只承受直接作用于其上的荷載和作用,不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)的荷載和作用。

  因此,固定不屬于建筑幕墻;直接固定在實(shí)體外墻上的干掛石板也不屬于建筑幕墻。

  1.2技術(shù)規(guī)范及其應(yīng)用

  工程技術(shù)規(guī)范是已有成熟經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),而不是對未來技術(shù)發(fā)展的展望。規(guī)范制定的原則是列入成熟的技術(shù),成熟一條寫一條。尚在發(fā)展中的新技術(shù)、試用中的新技術(shù)暫不列入。待應(yīng)用較廣泛\積累較可靠的經(jīng)驗(yàn)、確有依據(jù)之后,再行列入。因此,規(guī)范并不限制新技術(shù)的應(yīng)用,規(guī)范未列入的內(nèi)容,只要是規(guī)范未禁止采用的,一般可以在工程中應(yīng)用,在應(yīng)用中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),使它成熟起來。認(rèn)為凡是規(guī)范未列入的技術(shù)不應(yīng)采用的看法是不妥當(dāng)?shù)。?dāng)然,采用規(guī)范沒有列入的新技術(shù),應(yīng)有充分依據(jù),穩(wěn)妥可靠,并且幕墻公司應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的技術(shù)責(zé)任。

  規(guī)范條文規(guī)定的嚴(yán)格性是不同的,應(yīng)分別掌握,不能一律從嚴(yán)。規(guī)范的條文分為強(qiáng)制性條文和一般性條文。強(qiáng)制性條文用黑體字印刷,行文采用“必須”、“應(yīng)”、“不得”、“嚴(yán)禁”等文字進(jìn)行最嚴(yán)格的限制,強(qiáng)制性條文必須執(zhí)行,所作規(guī)定必須遵守。一般性條文用宋體字印刷,其嚴(yán)格程度稍作放松。一般性條文用詞為“應(yīng)”、“宜”、“可”(相應(yīng)反面詞為“怒應(yīng)”、“不宜”、“可不”)三個(gè)等級,要區(qū)別對待。采用“應(yīng)(不應(yīng))”等級的規(guī)定,正常情況下要執(zhí)行;采用“宜(不宜)”的規(guī)定,優(yōu)先采用:采用“可(可不)”等級的規(guī)定,可以靈活掌握,選擇采用。認(rèn)為只要規(guī)范條文涉及事項(xiàng),都一律按“必須”執(zhí)行、不得偏離的看法是不妥當(dāng)?shù)摹?/P>

  山于各技術(shù)規(guī)范均在不斷修改、更新,而各本規(guī)范不能同時(shí)•修訂、同時(shí)頒布,總是輪流先后,因此,在規(guī)范應(yīng)用中,采用“以最新版本為準(zhǔn)”的原則。在技術(shù)規(guī)范條文中,凡是引用相應(yīng)規(guī)范時(shí),如果只標(biāo)明所引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編號而無發(fā)布年份的,則以最新頒布的版本為準(zhǔn),隨相關(guān)新版本的發(fā)表而變更,無須特別說明。例如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(詞條“建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范”由行業(yè)大百科提供)》GBJ9—87已于2002年12月31日廢止,代之以GB50009—200l,所以,從2002年12月31日起,在《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》,《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中引用的風(fēng)荷載計(jì)算方法和系數(shù)取值,均應(yīng)以GB50009—2001為準(zhǔn),無須等這兩本幕墻規(guī)范修訂。

  1.3建筑幕墻的高度

  規(guī)范的適用范圍不等于該項(xiàng)技術(shù)的適應(yīng)范圍。由于規(guī)范是成熟技術(shù)的總結(jié),只能是歸納總結(jié)兩大面廣、使用較多、技術(shù)成熟的經(jīng)驗(yàn),所以規(guī)范中有“本規(guī)范適用于。。。。。!钡倪m用范圍的規(guī)定。在規(guī)范適用范圍內(nèi)的工程,可以采用規(guī)范的相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工而無需其它專的措施。反之,超出了適川范圍時(shí),除應(yīng)遵守規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定外,尚應(yīng)采取其它更有效的技術(shù)措施,保證幕墻的結(jié)構(gòu)安全和建筑功能滿足要求。例如,《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJl02—96規(guī)定規(guī)范的適用范圍是150m高度以下,實(shí)際上1996年時(shí)我國已有幾十幢玻璃幕墻高度超過150m,最高的金茂大廈已達(dá)420m;國外最高的已達(dá)445m(芝加哥西爾斯大廈)、412m(紐約世界貿(mào)易中心)。所以,150m的規(guī)定只是在當(dāng)時(shí)條件下102規(guī)范的適用范圍,而不是玻璃幕墻的適用范圍。由于這幾年大量的經(jīng)驗(yàn)積累,新頒布的JCJ102—2003規(guī)范就取消了適用范圍150m以下的規(guī)定。同樣,在《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJl33—2001中,規(guī)定該規(guī)范的適用范圍是150m以下的金屬幕墻和lOOm以下的石材幕墻。這只是規(guī)范的適用范圍,而當(dāng)時(shí)國內(nèi)已建石材幕墻達(dá)175m高度,在建石材幕墻已達(dá)200m高度;國外已建石材幕墻許多超過300mo但必須指出:超規(guī)范高度的建筑幕墻應(yīng)作專門的考慮,如采取必要的技術(shù)加強(qiáng)措施;加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工的管理、審查和監(jiān)管;進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)和振動(dòng)臺試驗(yàn)等。同樣建造超山規(guī)范適用范圍的建筑幕墻,承建商應(yīng)承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。

  2 幕墻建筑設(shè)計(jì)

  2.1 幕墻的換氣和通風(fēng)

  在幕墻建筑設(shè)計(jì)中,過去強(qiáng)調(diào)以人工換氣、通風(fēng)為主,不主張開啟或盡量少設(shè)開啟扇,以降低能耗,防止啟扇破損,也使立面較為美觀,因此JCJl02—96規(guī)定開啟扇面積不大于幕墻面積的15%。 2003年SARS之后,許多幕墻界人士進(jìn)行了反思,形成了加強(qiáng)幕墻通風(fēng)、換氣的共識,甚至許多業(yè)主要求將部分固定玻璃更改為開啟扇。所以在JCJ102—2003新修訂版本中,取消了開啟扇面積不大于15%的規(guī)定,開啟扇•設(shè)置[一實(shí)際需要確定。

  采用雙層通風(fēng)幕墻時(shí),室內(nèi)可以從熱通道(詞條“熱通道”由行業(yè)大百科提供)取得新風(fēng),外幕墻有進(jìn)風(fēng)口進(jìn)風(fēng),可不必設(shè)開啟扇,從而在保證自然通風(fēng)的同時(shí),使幕墻保持美觀和安全。

  2.2防火防煙設(shè)計(jì)

  (1)防火玻璃(詞條“防火玻璃”由行業(yè)大百科提供)在幕墻中的應(yīng)用

  幕墻采用的防火玻璃應(yīng)為單片防火玻璃及其制品(如中空玻璃),目前采用單片銫鉀玻璃為多。防火玻璃可以在下列情況下采用:

  1)防火墻兩側(cè)的玻璃面板(詞條“玻璃面板”由行業(yè)大百科提供)

  2)樓層間水平隔煙層;日前采川單片銫鉀玻璃為多。

  3)樓層結(jié)構(gòu)高度小于800mm,未設(shè)實(shí)體窗下墻時(shí),樓板上(下)的面板;

  4)樓層中的透明防火隔斷(透明防火墻)。

  支承防火玻璃的金屬骨架應(yīng)采川鋼結(jié)構(gòu),不宜采用鋁型材。防火試驗(yàn)表明,型材在高溫下迅速熔化,會使玻璃失去支承而坍落,使防火墻、防火帶失效;而鋼型材可以維持相當(dāng)長的時(shí)間不會軟化。

  (2)雙層通風(fēng)幕墻的防火問題

  雙層通風(fēng)幕墻通過熱通道中的氣流調(diào)節(jié)熱通道的溫度,減少室內(nèi)溫度與外界的溫差,達(dá)到節(jié)能的要求,宜采用多層風(fēng)道的通風(fēng)方式。但目前國內(nèi)消防規(guī)范要求層間設(shè)置封閉隔煙層,因此熱通道只能是一個(gè)層高。為避免本層排風(fēng)口排出的空氣又被上層進(jìn)風(fēng)口吸人,形成氣流短路,可以在滿足防火隔煙要求的前提下,采用下列通風(fēng)方式之一:

  1)加大排風(fēng)口與上層進(jìn)風(fēng)口的豎向距離;

  2)采用本跨進(jìn)風(fēng)后,在鄰跨排風(fēng)的S形通風(fēng)路線方式。.

  當(dāng)外幕墻采用透明玻璃、要求高度通透明,層間隔煙層可采用單片銫鉀防火玻璃。深圳電視中心拉索點(diǎn)支外幕墻就采用了這種透明隔煙措施。

  (3)高度很大的內(nèi)天井、內(nèi)庭的防火問題

  目前有些建筑設(shè)置了很高的內(nèi)庭或內(nèi)天井,如北京電視中心的內(nèi)庭高度達(dá)到150m,為防止火災(zāi)和煙霧在層間擴(kuò)散蔓延,在天井周邊可采用單層銫鉀防火玻璃圍成井筒,并采用型鋼骨架。

  (4)實(shí)體墻面上的防火封堵

  在群房中常有大面積混凝土墻體,塔樓部分也常有連續(xù)多層的混凝土墻體,在實(shí)體墻上建造金屬和石材幕墻,層間防煙層難以施工。這時(shí)可以在門窗洞口周圍設(shè)置密實(shí)的防煙封堵。

  2.3 雙層通風(fēng)幕墻的選用

  雙層通風(fēng)幕墻可節(jié)能40%~60%,降噪可達(dá)35~40dB,表現(xiàn)了良好的建筑性能。全國會計(jì)師培訓(xùn)中心北京基地實(shí)測結(jié)果:其K值可達(dá)1.0(冬天)和1.1(夏天),降噪可達(dá)37dB,均提高性能等級l一2級。

  但是,雙層通風(fēng)幕墻造價(jià)高,技術(shù)復(fù)雜,占用建筑面積3%一5%,增大投資;外幕墻還降低了房間私密性和增大相互干擾。因此,雙層通風(fēng)幕墻應(yīng)經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,選擇應(yīng)用。

  3荷載和地震作用

  3.1風(fēng)荷載計(jì)算

  1)風(fēng)荷載計(jì)算應(yīng)按GB50009—200l進(jìn)行。采用50年一遇的基本風(fēng)壓。體型復(fù)雜、高度超過200m的幕墻,宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。

  2)采光頂的體型系數(shù)可參照荷載規(guī)范采用,形狀復(fù)雜、周圍有高大建筑的采光頂,宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)確定其體型系數(shù)。

  3)荷載規(guī)范沒有明確列出水平采光頂、雨棚應(yīng)考慮正風(fēng)壓。為安全起見,建議考慮可能出現(xiàn)正風(fēng)壓的作用,并考慮下列兩種組合:

  1,2G+1.4W

  l,356+0.6~1.4W

  C和W分別代表恒載和向下的風(fēng)荷載。

  4)雙層幕墻(詞條“雙層幕墻”由行業(yè)大百科提供)的風(fēng)荷載問題相當(dāng)復(fù)雜,還沒有明確的定論。建議外幕墻按荷載規(guī)范計(jì)算,內(nèi)幕墻的風(fēng)荷載可按外幕墻的風(fēng)荷載適當(dāng)折減。

  3.2地震作用

  按修訂后的抗震規(guī)范,作用于幕墻平面垂直方向的地震作用擴(kuò)大系數(shù)取為5.00除石材幕墻外,地震作用力一般較小,不起主要作用。地震作用參與組合時(shí),組合值系數(shù)①E取為0.5。

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