“服装大师”的养成！建筑“外衣”的设计要素

随着玻璃幕墙工艺开展疾速，对建筑工程的外型及装饰效果、市容美化、经济开展都起到了很好的作用。本文经过剖析玻璃幕墙设计的根本请求，就玻璃幕墙的设计要点停止了阐述，以供参考。

　　一、前言

　　玻璃幕墙作为现代建筑中的一个共同设计，它不只表现建筑学、美学构造设计的最佳分离，而且把玻璃的多种功用也圆满表现出来。诸如玻璃幕墙的通透性，透过玻璃视野到达最佳。玻璃幕墙工艺性能好，玻璃幕墙支撑构件加工巧致，外表润滑有良好的工艺感及艺术感，能够顺应任何几何外形，在建筑体型上产生丰厚的变化，可以充沛表现设计师的想象力和发明力。本文经过剖析玻璃幕墙设计的根本请求，就玻璃幕墙的设计要点停止了阐述，以供同仁参考。

二、玻璃幕墙设计的根本请求

　　玻璃幕墙是由玻璃板块和杆件组成的构造体系。这个体系要接受风荷载、自重、地震作用、温度变化等作用产生的各种效应。

　　(1)强度与刚度。玻璃幕墙主要思索风荷载、地震荷载、自重荷载。依据天文位置、幕墙的方式思索荷载的取值，玻璃幕墙的型材、面材、及衔接的强度和刚度，必需契合有关的规范和标准的详细请求。

　　(2)温度变形和构造变形。地域不同、室内外的温度的变化都会惹起玻璃幕墙的框架和玻璃自身的变形，从而产生温度应力。由于构造自身存在不平均沉降、地震、温度变化、风力等作用下也会产生构造的变形。因而幕墙与主体构造之间的衔接应思索以上的要素而采用“柔性衔接”，幕墙的长度超越一定请求限度时，应按请求设置变形缝。

　　(3)玻璃幕墙的建筑功用。玻璃幕墙作为外维护构造应具有相应的建筑功用，玻璃幕墙的建筑设计应依据建筑物的运用功用、美学请求，经济和技术经济比拟，选择玻璃幕墙的立面方式、机构方式和资料。玻璃幕墙的性能应依据建筑物所在地的天文、气候、建筑物的高度。体形及环境条件停止设计。建筑节能是一个重要的问题，依据统计建筑方面耗费的能源已到达能源耗费的30%左右，因而必需采取各项有效措施，进步建筑物的保温、隔热程度与适度的减少空气浸透量，以降低能耗。

　　(4)玻璃幕墙的防火、防雷请求。幕墙的熄灭性能和耐火极限必需满足防火标准请求，特别是高层建筑及多层空间的玻璃幕墙、幕墙和楼板、内墙间隙之间均需设放火填充。由于建筑物多为钢筋混凝土构造或钢构造，应充沛应用其金属物作为防雷安装的一局部，将其金属物尽可能的连成一个整体。所以，预埋件与主体构造之间必需连成电器通路。

三、玻璃幕墙的设计要点

　　玻璃幕墙的设计应满足“四性”，即水密性、气密性、风压变形性、平面变形。由于玻璃幕墙的板块分格较大，常常需求一些特殊的设计措施才干满足以上根本请求。

　　(1)玻璃面板设计。普通状况下，玻璃应采用钢化玻璃。钢化玻璃的强度能够经过调整玻璃的厚度来加强，通常是比拟容易处理，但超大玻璃的挠度常常很大，不易控制，所以需求依据边境支承条件，停止比拟精确的计算。除了依照标准采用手算以外，我们还能够运用特地的计算机软件如ANSYS、SAP2000 等经过有限元剖析，比拟准确地停止玻璃面板应力、挠度的控制，以到达最合理的面板配置。

　　(2)支撑龙骨设计。目前幕墙常常采用铝型材龙骨作为支撑体系，支撑体系主要由与主体衔接的竖向立柱和程度衔接的横梁构成。竖向立柱尺寸较大，常常容易满足设计请求。横梁尺寸较小，常常其强度和刚度不易满足超大玻璃的设计请求。这样我们常常需求将横梁分离超大玻璃的受力特性停止特地设计，也就是要停止铝合金横梁截面优化，设计出满足超大玻璃的刚度及强度的请求的型材，也应是我们行业所说的开模设计。普通状况下，铝型材横梁为了装置的便当，均有盖板，依据需求可开设在横梁的后部，也可在下部。不同的启齿位置对横梁不同方向的刚度影响很大。这就需求我们对恒载、活荷载、风荷载、地震等停止荷载组合后，比拟程度方向和垂直方向大小，并在截面设计时停止优化，以到达同样截面大小的铝型材，受力最为合理。

　　(3)针对建筑结构的设计要点。玻璃幕墙设计应采取防雨水渗漏性能的措施，在易发作渗漏的部位应设置流向室外的泄水孔，在易产生冷凝水的部位应设置冷凝水排出管道，构件制造时严厉按规则请求钻泄水孔，装置时不得使内排水通道和泄水孔受阻，坚持内排水系统通畅。特别是一些设计有百页窗及采光大棚的幕墙工程，应特别注重其与周边联合、压顶等结构复杂部位的施工，发现密封不良、资料性能达不到请求时及时整改或改换，必要时应分层停止抗雨水渗漏性能的淋水实验，根绝渗漏现象发作。

　　(4)幕墙用型材的选用要点。幕墙用型材应契合现行国度规范《铝合金建筑型材》GB/T5237中规则的高精极请求，阳极氧化膜厚度不应低于《铝及铝合金阳极氧化?阳极氧化膜的总标准》GB8013中规则的AA15级，构造件型材壁厚不小于3mm。构造胶要有很好的抗拉强度、剥离强度、撕裂强度和弹性模量，它同时也起到避震的作用。构造硅酮密封胶和耐候硅酮密封等多项物理性能指标的测试，单元式幕墙、多跨连续梁幕墙应取有代表性部位2层以上试件停止检测。幕墙所用构造胶、耐候胶等其它资料按规则同步停止运用前检测，在幕墙构件装置之行进行。经过检测能够发现设计和消费制造中的缺陷和装置过程中应留意的问题、确认设计及资料选择的正确性和幕墙设计功用能否契合实践状况。

　(5)构件、构造的衔接节点的设计及装置要点。有些工程构造施工时没有预埋衔接件、一些触及旧建筑改造采用幕墙装饰的工程要在构造上设置后置件与幕墙铁角码相连。由于局部铁件呈现位移和倾斜，其纠偏衔接计划没经设计肯定，而是用钢筋、钢板、角铁等资料随意同铁件停止焊接，以至采用对接平焊、点焊，焊缝不丰满且有漏焊，焊缝长度、宽度、强度远远达不到请求。对幕墙与构造的衔接设计应提出详细请求，收缩螺栓不得直承受拉，普通应采用化学胀锚螺栓，并应停止拉拔实验后采用。衔接体与立柱装置节点应有三维调理余量，玻璃幕墙不同金属资料接触处应设置绝缘垫片(普通厚度lmm)或采取其它防腐蚀措施，绝缘片的大小不小于接触面积，以保证铝合金立柱与不同钢材衔接件直接接触，立柱与横梁接触处应设置柔性垫片。立柱接头应有一定的空隙，普通为10-20mm，并采用套筒衔接法。当一根立柱有两个以上衔接点时，其上衔接节点应采用刚接结构，下衔接点采用铰接结构，使立柱一直处于受拉状态，不能成为受压构件，以免形成立柱弯曲变形。活动接头经过芯柱衔接上、下立柱，芯柱与上柱密接、滑动配合，与下柱用螺栓固定，芯柱套入上、下柱的长度为200mm。当立柱接连续梁计算时，请求活动接头能接受弯矩，因而芯柱应伸入上、下柱不小于2倍立柱截面高度，且芯柱应经过加大壁厚进步其刚度，使其截面的惯性矩不小于立柱的惯性矩，以保证该处能连续传送弯矩，以免影响幕墙的平面度。

四、完毕语

　　总之，建筑外墙做成玻璃幕墙，应用玻璃的反射功用，充沛解释应用光与影转换的机理，使得整个建筑物和四周环境到达情形融合，建筑立面更具有一种溢光流彩得美感。要真正完成这样的效果，必需严厉玻璃幕墙工程的设计审核，对资料、构件的加工制造、装置等设置相应的质量控制点，施工过程中严厉按《玻璃幕墙工程技术标准》等技术规范停止控制，消弭质量和平安隐患，才干确保玻璃幕墙工程的构造平安和重要运用功用。