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建筑幕墻(詞條“建筑幕墻”由行業(yè)大百科提供)在我國(guó)應(yīng)用與實(shí)踐已經(jīng)有30多年的時(shí)間,作為現(xiàn)代城市建筑的標(biāo)志性外墻形式,幕墻已經(jīng)廣泛地被應(yīng)用于建筑工程中,且技術(shù)發(fā)展很快。在現(xiàn)行頒布的幕墻相關(guān)國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中,玻璃幕墻、石材幕墻、采光頂等幕墻形式的抗震設(shè)防烈度的適用范圍均不大于8度。
對(duì)2008年汶川地震及以后幾次地震的現(xiàn)象進(jìn)行分析來(lái)看,幕墻作為建筑的表皮構(gòu)造,在地震中的表現(xiàn)非常優(yōu)異(圖1)。
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圖1 地震后幕墻表皮表現(xiàn)優(yōu)異
地震以后,玻璃幕墻、鋁板幕墻、石材幕墻的完整度非常好,一般只有個(gè)別局部破損,在主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有倒塌的情況下,幕墻整體垮塌的現(xiàn)象極罕見(jiàn)。地震后經(jīng)過(guò)調(diào)研,幕墻行業(yè)內(nèi)部認(rèn)為,現(xiàn)有的幕墻設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造具備了優(yōu)良的抗震性能,在高抗震設(shè)防烈度地區(qū),幕墻的結(jié)構(gòu)抗震性能完全可以滿足幕墻本身的安全要求。所以有一種觀點(diǎn)開(kāi)始在建筑行業(yè)內(nèi)頻繁出現(xiàn),那就是與幕墻相關(guān)的國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該把幕墻的抗震設(shè)防烈度適用范圍提高到9度及以上地區(qū)。但筆者認(rèn)為,在抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū),需對(duì)幕墻使用的必要性、設(shè)計(jì)方法、計(jì)算分析及構(gòu)造設(shè)計(jì),進(jìn)行進(jìn)一步的研究和探討;盲目放開(kāi)抗震設(shè)防烈度適用范圍的做法不可取,具有很大的隱患,甚至是危險(xiǎn)的,幕墻行業(yè)從業(yè)者必須慎重對(duì)待。
1 在當(dāng)前情況下,相關(guān)規(guī)范不應(yīng)該放開(kāi)抗震設(shè)防烈度9度以上地區(qū)幕墻的限制
為什么不應(yīng)該放開(kāi)抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)使用幕墻的限制呢?我們要先問(wèn)問(wèn)自己:放開(kāi)的目的及意義是什么?在抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)使用幕墻是否具備了理論及實(shí)踐的基礎(chǔ)?是否全面考慮了由此帶來(lái)的后果?制定政策時(shí),是否把人民的生命財(cái)產(chǎn)安全放到了第一位?這些都需要建筑行業(yè)從業(yè)者慎重思考。
1.1 區(qū)域分析
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 50011-2010)規(guī)定,我國(guó)“抗震設(shè)防烈度不低于9度,設(shè)計(jì)基本地震加速度不下于0.4g”的地區(qū)包括:1)四川省康定、西昌;2)云南省尋甸、昆明(東川)、瀾滄;3)西藏自治區(qū)當(dāng)雄、墨脫;4)甘肅省古浪;5)新疆維吾爾族自治區(qū)烏恰、塔什庫(kù)爾干;6)臺(tái)灣省臺(tái)中、苗栗、云林、嘉義、花蓮。
可以看出,絕大部分地區(qū)比較邊遠(yuǎn),經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)滯后,建筑市場(chǎng)相對(duì)不發(fā)達(dá),建筑幕墻在這些地區(qū)應(yīng)用較少。僅從汶川地震現(xiàn)場(chǎng)勘查也可發(fā)現(xiàn), 在汶川及周邊地區(qū)幕墻也只是在建筑局部使用較多,大面積采用的情況較少。那么幕墻在9度及以上地區(qū), 建筑物上使用的可靠經(jīng)驗(yàn)也就談不上有多豐富,僅從這些少量的應(yīng)用案例就斷定幕墻在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)能夠安全使用,未免有些武斷。
1.2 規(guī)范規(guī)定分析
從《建筑抗震設(shè)計(jì)(詞條“抗震設(shè)計(jì)”由行業(yè)大百科提供)規(guī)范》中有關(guān)我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度的規(guī)定可以看出,沒(méi)有抗震設(shè)防烈度9度這個(gè)概念,只有“不低于9度”,就是說(shuō)在這些地區(qū)設(shè)計(jì)建筑物時(shí),9度的抗震設(shè)防只是最低標(biāo)準(zhǔn),只按這一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)是不能保證建筑物安全的。行業(yè)內(nèi)的很多設(shè)計(jì)思維恰恰忽略了此概念,往往只以9度抗震設(shè)防的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析,這種做法從根本上就是錯(cuò)誤的,是不能在技術(shù)源頭上保證抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)幕墻的使用安全的,并且將帶來(lái)極大的安全隱患。
1.3 未來(lái)發(fā)展分析
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的“抗震設(shè)防烈度不低于9度”的絕大部分地區(qū)以前經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),且對(duì)建筑業(yè)關(guān)注較少。但隨著社會(huì)的發(fā)展,人們生活意識(shí)的改變,旅游業(yè)使這種情況產(chǎn)生了翻天覆地的變化。這些地區(qū)雖然偏遠(yuǎn),但恰恰風(fēng)景優(yōu)美、氣候宜人,是現(xiàn)代都市人度假的好去處。就以四川省西昌市為例,近年來(lái)西昌度假的人群逐漸增加,年年假期西昌人滿為患,這就催生了度假酒店、旅游設(shè)施、療養(yǎng)場(chǎng)所的快速建設(shè)。同時(shí),旅游的發(fā)展還帶動(dòng)了金融服務(wù)、行政辦公、商務(wù)接待等相關(guān)建設(shè)。而現(xiàn)代建筑幕墻獨(dú)有的魅力,使項(xiàng)目建設(shè)方、建筑師會(huì)優(yōu)先考慮在建筑上使用幕墻來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑效果,因此今后建筑幕墻在抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)的使用將不再是個(gè)案,會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)。
1.4 地震危害分析
關(guān)于幕墻在地震中的危害,有些幕墻從業(yè)者還有一個(gè)誤區(qū),就是認(rèn)為在大地震情況下,幕墻主支承系統(tǒng)不脫落就是保證了安全,這種思想從建筑安全角度來(lái)看也是錯(cuò)誤的。因?yàn)榻ㄖ粔λ褂玫牟AА⑹牡让娌模际?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>脆性材料。在發(fā)生大地震的情況下,主體結(jié)構(gòu)變形會(huì)非常大,甚至有可能會(huì)發(fā)生嚴(yán)重破壞。脆性的幕墻面材在復(fù)雜作用力的影響下,會(huì)發(fā)生不同程度的破壞。當(dāng)尖銳的破碎飛濺物向馬路及周邊傾瀉時(shí),會(huì)對(duì)周邊人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。極端情況下會(huì)出現(xiàn)影響逃生通道的現(xiàn)象,從而造成更加嚴(yán)重的后果。特別是周邊建筑都是玻璃或石材幕墻等脆性材料的情況下,大地震發(fā)生時(shí),即使沒(méi)有出現(xiàn)房屋倒塌,幕墻的碎片也會(huì)對(duì)室內(nèi)外的人群造成致命的傷害,這也是不可接受的。
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1.5 后果分析
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市建設(shè)及規(guī)劃的需要,幕墻在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的使用迅速增多。僅從西昌地區(qū)來(lái)看,筆者參與審查的超限設(shè)計(jì)幕墻工程,在2012~2014年3年間合計(jì)12項(xiàng),而2015年達(dá)到了13項(xiàng),2016年前6個(gè)月已經(jīng)有8項(xiàng)。而且幕墻使用范圍也發(fā)生了變化,以前幕墻在西昌地區(qū)工程項(xiàng)目上僅是局部、小范圍采用,而近兩年建筑外表皮全部采用幕墻的建筑工程也開(kāi)始出現(xiàn)了。幕墻在抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)的使用正在迅猛發(fā)展,我們必須認(rèn)識(shí)到局面的嚴(yán)重性及緊迫感。
正因?yàn)檫@些可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái),在沒(méi)有充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、完善的設(shè)計(jì)方法、完備的施工技術(shù)保障措施之前,堅(jiān)決不能放開(kāi)幕墻關(guān)于抗震設(shè)計(jì)適用范圍限制的相關(guān)規(guī)范,否則缺少了規(guī)范的限制,也就缺失了專門研究和有效監(jiān)督。在利益的驅(qū)使下,必要或不必要的幕墻項(xiàng)目將在這些地區(qū)大量涌現(xiàn),并且由于地區(qū)偏遠(yuǎn),在設(shè)計(jì)施工水平不能充分保障、 有效監(jiān)督又不能實(shí)施的情況下,帶來(lái)的社會(huì)安全隱患是極大的。
通過(guò)以上分析可以看出,放寬在抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)的幕墻使用限制,在現(xiàn)有的實(shí)際條件下是冒險(xiǎn)行為,既無(wú)實(shí)際意義,也無(wú)必要。因此,筆者建議行業(yè)相關(guān)研究部門謹(jǐn)慎對(duì)待。
2 在抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)使用幕墻時(shí)需注意的要點(diǎn)
在抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)使用幕墻時(shí),設(shè)計(jì)應(yīng)該注意什么;采取什么必要的技術(shù)措施來(lái)保證幕墻結(jié)構(gòu)的使用安全;具體的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造是什么,這些問(wèn)題亟待討論及解決。
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2.1 建筑工程表皮采用幕墻的必要性問(wèn)題
在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的一些建筑有無(wú)必要一定要使用幕墻呢?這就牽涉到項(xiàng)目論證中的必要性問(wèn)題。有些幕墻設(shè)計(jì)師往往會(huì)說(shuō),是否使用幕墻是業(yè)主、建筑師決定的,我們只是把幕墻設(shè)計(jì)出來(lái)。這就道出了管理中的一個(gè)問(wèn)題:在高抗震設(shè)防烈度地區(qū),幕墻的使用必要性和可行性需在哪一個(gè)設(shè)計(jì)階段引起重視并確定?現(xiàn)實(shí)情況是,幕墻的使用在前期規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)階段很少被人重視,往往直到幕墻設(shè)計(jì)階段才被提起,甚至有些建筑結(jié)構(gòu)的主體都施工了才想到幕墻設(shè)計(jì)。這樣,使幕墻是否使用及怎樣使用的問(wèn)題變得選項(xiàng)較少,使得工程后期變更外裝飾形式所產(chǎn)生的影響及成本較大,各方都不易承受。所以,傳統(tǒng)的事后管理缺乏有效性與規(guī)范性。因此從設(shè)計(jì)角度考慮,至少應(yīng)在建筑初步設(shè)計(jì)階段提前將幕墻在項(xiàng)目上使用的必要性做出論證,做到事前管理,才能解決根本性問(wèn)題。
2.2 荷載取值及作用效應(yīng)組合問(wèn)題
《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 50011-2010) 中5.4.1條有這樣一個(gè)規(guī)定:“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合……風(fēng)荷載組合值系數(shù),一般結(jié)構(gòu)取0.0,風(fēng)荷載(詞條“風(fēng)荷載”由行業(yè)大百科提供)起控制作用的建筑應(yīng)采用0.2。”因此幕墻行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了一種思路:在風(fēng)荷載起控制作用的幕墻設(shè)計(jì)里,地震作用不參與組合;而在抗震設(shè)計(jì)時(shí),風(fēng)荷載組合值系數(shù)以上面的條款為依據(jù)取0.2即可。這種荷載組合的幕墻設(shè)計(jì)方法可以說(shuō)從根本上改變了傳統(tǒng)的幕墻設(shè)計(jì)計(jì)算荷載取值方式,在一定程度上減小了幕墻設(shè)計(jì)時(shí)的荷載組合值,弱化了抗震設(shè)計(jì)在幕墻設(shè)計(jì)中的重要性。先不論這種荷載組合方法是否科學(xué),且是否能充分保證地震中幕墻結(jié)構(gòu)的安全,但筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)是不適宜的。
幕墻設(shè)計(jì)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(詞條“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”由行業(yè)大百科提供)是不同的。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》更關(guān)注于主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與安全,由于主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量很大,在地震情況下所產(chǎn)生的破壞力是非常巨大的,因此風(fēng)荷載的重要性就沒(méi)有地震力嚴(yán)重,往往不起控制作用。但幕墻的特點(diǎn)與主體結(jié)構(gòu)完全不同。一般情況下幕墻的質(zhì)量相對(duì)較小,地震常常不起控制作用,且幕墻是建筑物首先承受風(fēng)荷載的構(gòu)件,因此風(fēng)荷載的破壞情況及程度會(huì)更加突出,所以幕墻設(shè)計(jì)更重視風(fēng)荷載對(duì)幕墻結(jié)構(gòu)的影響。所以風(fēng)荷載作用在幕墻抗震設(shè)計(jì)中不應(yīng)該被弱化。一般情況下,地震發(fā)生前后及余震過(guò)程中常伴隨大風(fēng)降雨天氣,不能排除地震作用與風(fēng)荷載作用同時(shí)發(fā)生的情況。若為符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中的內(nèi)容,在抗震設(shè)計(jì)情況下大幅度減弱風(fēng)荷載對(duì)幕墻的影響,筆者覺(jué)得荷載組合值偏小,在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)是不安全的,不利于建筑在地震周期內(nèi)的安全,極可能造成二次災(zāi)害的發(fā)生。同時(shí),抗震設(shè)防9度及以上地區(qū)的幕墻結(jié)構(gòu)分析往往采用烈度9度的相關(guān)數(shù)據(jù),其本身標(biāo)準(zhǔn)就很低,再將風(fēng)荷載的組合系數(shù)降低,建筑的安全保障能力就更不足了。
所以筆者認(rèn)為,在抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)的抗震設(shè)計(jì)時(shí),風(fēng)荷載作為第二可變荷載,組合值系數(shù)采用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定的0.6為宜。
2.3 建筑體型是否有利于抗震及其對(duì)建筑表皮的影響
在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,很多建筑師喜歡用曲線、凹凸、懸挑來(lái)達(dá)到新穎的目的。但建筑體型是否有利于抗震一般有以下三個(gè)原則:1)建筑平面外形規(guī)則,無(wú)過(guò)大凹進(jìn)或凸出部位;2)建筑立面平整規(guī)則,無(wú)立面收進(jìn)或突出部位;3)建筑功能分區(qū)劃分規(guī)則,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置規(guī)則對(duì)稱,荷載均勻?qū)ΨQ。 這三個(gè)原則主要考慮的是建筑物在受地震作用時(shí)無(wú)明顯受力集中及薄弱點(diǎn),因?yàn)橐话銟?gòu)件的受力破壞是先從薄弱點(diǎn)開(kāi)始的。因此在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)中,應(yīng)要求遵循以上原則。同時(shí),建筑表皮的造型直接受到建筑體型的影響,因此表皮設(shè)計(jì)也應(yīng)符合以上三個(gè)原則。在安全面前,一切花哨的概念都不能作為必要存在的理由。
2.4 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否為幕墻構(gòu)造提供了充分的支承
從國(guó)內(nèi)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、幕墻設(shè)計(jì)三者之間的關(guān)系來(lái)看,很多建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程,往往是建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后幕墻設(shè)計(jì)才介入,有的甚至是主體結(jié)構(gòu)都已經(jīng)施工的情況下幕墻設(shè)計(jì)才介入。而絕大多數(shù)建筑師、結(jié)構(gòu)師對(duì)幕墻構(gòu)造及其作用原理不理解,這就造成了在一些情況下原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否能滿足幕墻結(jié)構(gòu)所施加的荷載成為了問(wèn)題。特別是一些幕墻形式、造型、構(gòu)造復(fù)雜的情況下,例如大跨度、大懸挑的幕墻構(gòu)造,邊角區(qū)、邊棱處的幕墻構(gòu)造,索幕墻、肋駁接幕墻、出屋面與女兒墻或附加鋼結(jié)構(gòu)連接的幕墻等部位,結(jié)構(gòu)師在設(shè)計(jì)梁柱時(shí)常常考慮不到復(fù)雜的狀況,特別是在高抗震設(shè)防烈度地區(qū),地震作用對(duì)這些幕墻形式、構(gòu)造也是很敏感的,施加到主體結(jié)構(gòu)的力會(huì)超出一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的想象。因此,主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否為幕墻構(gòu)造提供了充分的支承也是保證建筑安全的重要環(huán)節(jié)。
2.5 幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接是否使用預(yù)埋件
幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接使用預(yù)埋件已經(jīng)被建筑行業(yè)普遍接受,但還是有些項(xiàng)目由于組織、管理、分工、意識(shí)等原因,在主體施工過(guò)程中沒(méi)有把幕墻所需的預(yù)埋件與主體結(jié)構(gòu)同時(shí)施工,這就造成了需要后補(bǔ)埋件。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于受力結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、力的大小對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響不大、施工條件允許的情況下,正確的設(shè)計(jì)及施工后補(bǔ)埋件并不影響結(jié)構(gòu)安全。但抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)使用后補(bǔ)埋件會(huì)面臨規(guī)范適用性的問(wèn)題。幕墻后補(bǔ)埋件采用的錨固件(詞條“錨固件”由行業(yè)大百科提供)一般使用后擴(kuò)底錨栓或化學(xué)錨栓(詞條“化學(xué)錨栓”由行業(yè)大百科提供),但在《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固(詞條“錨固”由行業(yè)大百科提供)技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定了后擴(kuò)底錨栓和化學(xué)錨栓,在抗震設(shè)防烈度9度及以上地區(qū)是不適用的。因此在高抗震設(shè)防烈29度地區(qū)的幕墻埋件須采用預(yù)埋件,并能夠落實(shí)到施工過(guò)程中為宜。若必須采用后補(bǔ)埋件,也應(yīng)采取必要的安全保障措施。
2.6 幕墻構(gòu)造本身是否充分考慮了抗震技術(shù)措施
幕墻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是接縫設(shè)計(jì)。幕墻構(gòu)件之間變位能力的實(shí)現(xiàn)就是依靠各構(gòu)件之間的接縫來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而幕墻這種外裝形式之所以具備優(yōu)良的抗震性能,就是因?yàn)槟粔Ρ旧淼臉?gòu)造具備優(yōu)良的變位能力。所以在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的幕墻設(shè)計(jì),一定要對(duì)幕墻構(gòu)造本身的抗震技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析及論證,可對(duì)以下幾點(diǎn)特別關(guān)注:1)幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接采用的方式,盡量簡(jiǎn)化幕墻傳遞給主體結(jié)構(gòu)的反力;2)幕墻龍骨(詞條“龍骨”由行業(yè)大百科提供)材料應(yīng)選用具備優(yōu)良彈性性能的材料,同時(shí)該材料應(yīng)在發(fā)生塑性變形時(shí)具備一定的延展性,并繼續(xù)維持一定的強(qiáng)度及剛度,不應(yīng)出現(xiàn)彈塑性轉(zhuǎn)換瞬間斷裂的情況;3)幕墻龍骨之間的連接首選螺栓連接,并保持龍骨之間的變形、滑動(dòng)能力;4)幕墻面材與龍骨之間連接應(yīng)具備一定的彈性,不出現(xiàn)硬碰硬的狀況;5)面板連接方式須選用抗震性能優(yōu)的形式,例如石材幕墻優(yōu)選背栓連接,盡量不采用短槽連接方式;6)幕墻面材優(yōu)先選用延展性好的材料,不可避免采用脆性材料的情況下,應(yīng)采取防碎裂墜落措施;7)各構(gòu)件之間連接,特別是依靠材料自重進(jìn)行掛接的連接形式,例如石材背栓掛件、單元幕墻掛接等,一定要設(shè)計(jì)并確保實(shí)施防脫措施,防止幕墻板塊上下、左右滑動(dòng)而墜落。
2.7 幕墻結(jié)構(gòu)計(jì)算是否準(zhǔn)確且與實(shí)際工程相符
當(dāng)前幕墻設(shè)計(jì)行業(yè)普遍存在這樣一個(gè)設(shè)計(jì)分工:施工圖設(shè)計(jì)師只畫圖不計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師只計(jì)算不畫圖,這種現(xiàn)象在設(shè)計(jì)與施工一體的企業(yè)尤其明顯。設(shè)計(jì)師的素質(zhì)及能力直接決定了設(shè)計(jì)質(zhì)量,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的水平及與施工圖設(shè)計(jì)師的配合就決定了幕墻的計(jì)算分析結(jié)果是否與實(shí)際工程情況相符。筆者在審查超限設(shè)計(jì)幕墻工程中發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)計(jì)算與施工圖設(shè)計(jì)不一致從而產(chǎn)生安全問(wèn)題的情況非常普遍,因此在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的幕墻設(shè)計(jì)尤其要注意這一點(diǎn)。
2.8 豎向地震對(duì)幕墻的影響,特別關(guān)注雨篷和采光頂?shù)陌踩?/STRONG>
在傳統(tǒng)的幕墻設(shè)計(jì)中,豎向地震作用(詞條“豎向地震作用”由行業(yè)大百科提供)往往不參與結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算,但在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)豎向地震的影響不能忽略。特別是在如雨篷、采光頂?shù)膽姨艚Y(jié)構(gòu)、水平結(jié)構(gòu)上,豎向地震作用會(huì)對(duì)龍骨系統(tǒng)、連接系統(tǒng)帶來(lái)非常大的負(fù)擔(dān),所以豎向地震作用應(yīng)參與荷載組合。
2.9 表皮的復(fù)雜程度及材料的多樣性問(wèn)題,裝飾構(gòu)件不宜采用脆性材料
現(xiàn)代建筑表皮設(shè)計(jì)中,往往采用多種材料、多個(gè)層次、多變?cè)煨偷冉M合結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑的創(chuàng)意,使得幕墻結(jié)構(gòu)及面材的形式更趨多樣化,建筑形體的不規(guī)則與變化程度加大。因此幕墻構(gòu)造體系就往往不是簡(jiǎn)單的力學(xué)受力模型,附加彎矩、附加扭矩、空間受力、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等復(fù)雜情況都要引起重視。同時(shí)在幕墻上使用新材料時(shí),應(yīng)對(duì)材料的特性進(jìn)行詳細(xì)研究后方可實(shí)施,不應(yīng)只追求表面觀感而盲目將性質(zhì)不明的產(chǎn)品應(yīng)用到幕墻上,特別是在高抗震設(shè)防烈度這種存在發(fā)生劇烈災(zāi)難隱患的地區(qū)。
同樣為了體現(xiàn)表皮的新穎及特色,建筑師喜歡在建筑外面增加一些純裝飾構(gòu)件,而這種裝飾構(gòu)件往往處于建筑的外沿及遠(yuǎn)端,為實(shí)現(xiàn)建筑效果連接也會(huì)比較輕薄。然而有些幕墻設(shè)計(jì)對(duì)這些構(gòu)件的分析不夠重視,因此在地震中受損的危險(xiǎn)性會(huì)更大,所以在高抗震設(shè)防烈度地區(qū)應(yīng)限制采用脆性材料作為裝飾構(gòu)件,并要求進(jìn)行必要的分析和驗(yàn)證,保障其使用安全。
3 幕墻在抗震設(shè)防不低于9度地區(qū)使用時(shí)需要提示的其他事項(xiàng)3.1 管理
行業(yè)的自律是企業(yè)本身的問(wèn)題,因此這里主要指職能部門的管理。地方建筑主管部門應(yīng)對(duì)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度不低于9度的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,從設(shè)計(jì)源頭上及時(shí)做好引導(dǎo)、防范、糾正的作用,發(fā)揮職能部門統(tǒng)籌安排的優(yōu)勢(shì)。若能夠從規(guī)劃開(kāi)始直到建筑設(shè)計(jì)、幕墻設(shè)計(jì)都能把好關(guān),工程質(zhì)量及工程安全在項(xiàng)目前段就得到了保障。
3.2 監(jiān)督
社會(huì)、行業(yè)、業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)都是監(jiān)督的來(lái)源,而抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)的建筑工程質(zhì)量監(jiān)督作用更需要各個(gè)環(huán)節(jié)的努力。能否進(jìn)行有效的監(jiān)督,必要條件之一是做好這方面的宣傳教育工作,讓各方都能認(rèn)識(shí)到高抗震設(shè)防烈度地區(qū)建筑安全的重要性,使監(jiān)督從組織到自覺(jué),才能充分達(dá)到監(jiān)督的目的。
3.3 論證
在幕墻規(guī)范抗震適用范圍不放寬的情況下,所有抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)的非金屬板幕墻都應(yīng)進(jìn)行超限設(shè)計(jì)專項(xiàng)論證,這是保障設(shè)計(jì)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)工程安全的必要手段之一。我國(guó)大部分設(shè)計(jì)師的幕墻設(shè)計(jì)水平還處于初級(jí)階段,因此超限設(shè)計(jì)論證不應(yīng)放松。即使將來(lái)在幕墻規(guī)范中把抗震適用范圍放寬到抗震設(shè)防烈度9度,也應(yīng)該對(duì)抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)的幕墻工程進(jìn)行超限設(shè)計(jì)論證,不應(yīng)該混淆“抗震設(shè)防烈度不低于9度”和“抗震設(shè)防烈度9度”這兩個(gè)不同的概念。
3.4 設(shè)計(jì)提前
新建、改建建筑幕墻設(shè)計(jì)在原則上應(yīng)與主體設(shè)計(jì)同步進(jìn)行。當(dāng)建筑幕墻由非主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),業(yè)主應(yīng)采取措施使建筑幕墻設(shè)計(jì)及早介入,并在主體設(shè)計(jì)的初步設(shè)計(jì)階段確定幕墻設(shè)計(jì)方案。同時(shí)應(yīng)依據(jù)國(guó)家相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,加強(qiáng)建筑幕墻方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)和施工組織方案的安全技術(shù)論證。
4 結(jié)語(yǔ)
地震災(zāi)害有目共睹且教訓(xùn)深刻,怎樣預(yù)防及減少地震帶來(lái)的損失一直是業(yè)界研究的重點(diǎn)。從思想上重視,從標(biāo)準(zhǔn)上完善,從技術(shù)上保障,從管理上提高,都是保障在地震中建筑物安全的必要條件。我們作為建筑設(shè)計(jì)工作者,需首先做好我們的本職工作,用技術(shù)保障我們的設(shè)計(jì)作品能在地震中安然度過(guò)危機(jī),特別是對(duì)抗震設(shè)防烈度不低于9度地區(qū)的建筑物設(shè)計(jì),更應(yīng)足夠重視,做好科學(xué)研究與細(xì)致分析的工作。地震帶來(lái)的危害是不能承受之重,謹(jǐn)慎比樂(lè)觀更負(fù)責(zé)任。