導語：如何才能寫好一篇幕墻結構設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：建筑幕墻；結構設計；計算方法

引言

隨著社會經濟的發(fā)展，幕墻已不僅僅用于大中城市的高層和高檔商業(yè)建筑，越來越被中小城市的開發(fā)商所青睞。然而長期以來，建筑及結構設計人員不承擔幕墻的設計，而是由制造廠家自行設計、自行負責。具備一定技術實力的制造商，基本能保證有可靠的技術服務，由于廠家隸屬于不同行業(yè)，采用不同的標準十分不統(tǒng)一，往往出現(xiàn)一些嚴重安全隱患，對于小城市中不具備技術實力的廠商，安全問題更為嚴重。在建筑物建設“安全、適用、經濟”的前提下，明確幕墻材性要求和幕墻設計刻不容緩。

1 墻的構成

目前被廣泛用于建筑工程幕墻的材料主要有：玻璃、鋁材、石板材。幕墻作為建筑結構主體的圍護結構，主要由三部分組成： (1)幕墻構件(玻璃、鋁材、石板材等)；(2)橫梁； (3)立柱。它們三者之間的關系是：幕墻構件支承在橫梁上，橫梁連結在立柱上，立柱則懸掛在主體結構上。

2 設計荷載

荷載的選取計算是幕墻結構計算的先決條件，幕墻主要考慮以下幾種荷載作用情況：

2.1 永久荷載 鋁幕墻結構設計時適用的永久荷載主要是玻璃、面板、鋁框及支撐系統(tǒng)的相關自重，其比重為：玻璃2 500 kg／rn3，鋁2 700 kg／m3，鋼材7 860 kg／m3。

2.2 風荷載 風荷載作為幕墻設計中最重要的荷載要素，因密切關系到幕墻經濟性，所以需要正確理解和使用對風荷載有很大影響的環(huán)境條件(地面粗糙度、各種系數(shù)等)。

按照GB 50009―2001建筑結構荷載規(guī)范第7章風荷載，JGJ102―2003玻璃幕墻工程技術規(guī)范，幕墻結構設計時可以用護結構來計算風荷載。如果是非正常形狀建筑或是超高層建筑按其周圍建筑的位置與周邊環(huán)境的不同，風荷載特性也隨之變化，這時要通過“風洞實驗(Wind Tunnel Test)”確定風壓作用區(qū)域，設計要按風壓區(qū)域來分別進行結構研究，并考慮其經濟性。

2.3 積雪荷載 積雪荷載是采光頂(Sky Light)位置以及幕墻發(fā)生傾斜時須和永久荷載一起考慮的荷載，可參照GB 50009.2001建筑結構荷載規(guī)范第6章雪荷載計算選取。

2.4 地震作用 根據(jù)GB 50011―2001建筑抗震設計規(guī)范計算地震作用，這里應特別注意幕墻的水平變形。各層的框架沿水平方向相互移動，連接在框架上的幕墻也相互不同地移動著，這時由于各層的變形差異(層間變位)，幕墻將產生平面內變形。框架式幕墻變?yōu)樘菪危驗椴ＡР辉试S發(fā)生平面內變形，所以玻璃與框架之間應有適當縫隙；單元式幕墻由于單元間橫向連接插芯(Stack JointSleeve)產生比框架式幕墻小的梯形變形。平面內方向的變形是以支承件(Anchor)作為支點而形成，所以使支承件受到平面內方向的水平力，此水平力與幕墻的重量成正比。

3 幕墻的結構設計分析

3.1 結構設計的一般原則 1）幕墻主要構件應懸掛在主體結構上，斜墻和玻璃屋頂可懸掛或支承在主體結構上。幕墻應按圍護結構設計，不承受主體結構的荷載和地震作用；2）幕墻及其連接應有足夠的承載力、剛度和相對于主體結構的位移能力，避免在荷載、地震和溫度作用下產生破壞和過大的變形，妨礙使用；3）非抗震設計的幕墻，在風力作用下其幕墻不應破碎，且連接件應有足夠的位移能力使幕墻不破損、不脫落；4）抗震設計的幕墻在常遇地震作用下幕墻不應產生破損；在設防烈度地震下經修理后幕墻仍可使用；在罕遇地震作用下幕墻骨架不應脫落；5）幕墻構件設計時，應考慮在重力荷載、風荷載、地震作用、溫度作用和主體結構位移影響下的安全性。

3.2 設計方法 幕墻作為建筑的圍護結構，應采用彈性方法計算，具體可參見《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJ102―96的有關部分。

3.3 荷載作用類型 1）重力荷載。包括幕墻構件、橫梁、立柱的自重。當采用吸水、吸濕性材料時，應考慮吸水、吸濕后自重增大。幕墻應考慮平面外的施工荷載。豎直幕墻可按10 kN／m計算。2）風荷載。其取值應參見與各結構工程有關結構設計規(guī)范。3）溫度作用。幕墻設計時應考慮年溫度變化T。T由當?shù)貧夂驐l件、幕墻的顏色和反射性能決定。當缺乏必要資料時，T可取為800℃ 。

此處T是指幕墻的年溫度變化，由于太陽直接照射，幕墻本身溫度會高于氣溫。因而T會大于氣象的年溫差。

4）地震作用。幕墻的主要受力構件(橫梁和立柱)及連接件、錨固件所承受的地震作用，應包括由幕墻構件傳來的地震作用和由于橫梁、立柱自重產生的地震作用。

計算橫梁自重所產生的地震作用時考慮幕墻平面內和平面外兩個方向。

應當說明： 對于玻璃和金屬板來說， 風荷載起控制作用，而地震作用產生的應力較小。

3.4 幕墻材料內力設計計算 幕墻材料為玻璃時，設計參見《玻璃幕墻工程技術規(guī)范》JGJl02―96的相應部分；鋁板按板肋區(qū)格的四邊支承條件進行內力設計： (1)沿板肋四周邊緣為簡支邊； (2)中肋支承線為固定邊。石板可按不同的連接方式，按四角支承矩形彈性板計算內力。

3.5 橫梁設計 橫梁為雙偏心受彎構件，通常按兩端簡支設計。

3.6 立柱設計 立柱通常為偏心受拉構件，應避免設計成偏受壓構件。

3.7 幕墻與主體結構的連接設計 1）幕墻與主體結構的連接位置與連接方式，應考慮以下要求：① 對重力荷載、風茼載、地震作用和溫度作用有足構的承載力；② 在上述荷載和作用下，不應使幕墻構件產生有害變形；③ 當主體結構與幕墻產生相對位移時，不應影響幕墻的性能：④ 連接件應進行計算或實物試驗，以確保其在各受力方向均具有足夠的承載力。受力鉚釘和螺栓，每處不得少于兩個：

2）連接件承載力沒計應以下要求：① 連接與主體結構的錨固強度應大于連接件本身承載力設計值；② 與連接件直接相連的主體結構構件應具有足夠承載力； ③ 連接件的焊縫、螺栓和局部擠壓應按《鋼結構設計規(guī)范》GBJI7―88的規(guī)定進行設計。鋁合金材料應采用相應的物理力學性能指標。

3）豎直幕墻的立柱應懸掛在主體結構上，應使立柱處于偏心受拉工作狀態(tài)：立柱與主體結構之間設置過渡桁架時，也應可靠連接；鋁合金立柱與鋼桁架連接應考慮溫度變化時兩者變形差異產生的影響。

4）幕墻構件與鋼結構的連接可參照《鋼結構設計規(guī)范》GBJI7―88的規(guī)定進行設計。

3.8 預埋件設計 幕墻主體與混凝土結構宜通過預埋件連接，預埋件必須在主體結構混凝土施工時埋人，因此幕墻設計應盡早進行。當沒有條件采用預埋件連接時，應采用其它可靠連接時，應采用其它可靠連接措施，并通過試驗確定其承載力。膨脹螺栓一般只用于舊建筑改造加設幕墻的工程，此時每隔3～4層宜鑿開鋼筋，加焊鐵件與幕墻連接。預埋件設計按《混凝土結構設計規(guī)范》GBJIO一89有關規(guī)定進行計算，并應符合有關的構造要求。

4 結束語

了解到幕墻設計的重要性，作為幕墻結構工程師更不能盲目地照搬照抄規(guī)范，應該把它作為一種指南、參考，在實際設計項目中做出正確的選擇。這就要求結構工程師對整體幕墻的結構設計有透徹的認識和掌握，并與實際工程相結合，使幕墻結構設計的思路得到拓寬，促進幕墻技術的良性發(fā)展。

參考文獻

［1］玻璃幕墻工程技術規(guī)范（JGJ102―96）［S］.

篇2

關鍵詞：建筑幕墻；點支式玻璃幕墻；結構設計

Abstract: the glass curtain wall is the collection the vestibule rain, heat preservation, low noise, good daylighting and other functions in one of the building outside the decoration form. Now all kinds of top and public buildings often use glass plate on large area to decorate the outside elevation, make building exterior having a unique style, light and lively. As a type of promising young point glass curtain wall, but also by the high permeability and perfect vision effect, and other unique characteristics from the glass curtain wall to the fore. This article through engineering examples, this article briefly analyzes the construction curtain wall point supported type glass curtain wall structure design.

Key words: the construction curtain wall; Point supported type glass curtain wall; Structure design

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：

引言

點支式玻璃幕墻的全稱為金屬支承結構點支式玻璃幕墻。點支式玻璃幕墻以其視覺通透、結構新穎、傳力可靠、安全耐用等優(yōu)良特性，近年來從建筑幕墻中脫穎而出，倍受建筑設計師們的青睞。點支式玻璃幕墻充分展示出玻璃清澈透明和不銹鋼爪件沉穩(wěn)的銀色金屬光澤的魅力，給人們留下無限美好的遐想和深遠幻覺；它不僅能與周圍環(huán)境有機融為一體，而且能使幕墻內外盡情交流，更加貼進自然。

一、工程概況與設計參數(shù)取值

1.1 工程概況與設計參數(shù)取值

本項目為某酒店改擴建工程，主樓地下1 層，地上8 層，框支剪力墻結構。現(xiàn)改擴建的餐廳外墻為點支式玻璃幕墻，豎向玻璃（10+1.52+10mm）肋高4.0～5.2 m，肋寬250～300mm, 水平玻璃（10+1.52+10mm）肋寬398mm，每塊玻璃（8+1.52+8mm）面板和水平肋兩端均采用2個316 不銹鋼駁接件點支承于豎向肋，計算點標高10.000m。場地類別Ⅲ類，地面粗糙度B 類，基本風壓值0.8kN / m2，7度抗震，8 度抗震構造設防，地震加速度0.2g,水平地震影響系數(shù)0.12。

1.2 點支式玻璃幕墻支承系統(tǒng)結構計算單元簡圖（詳見圖1～圖3）

圖1 計算單元立面圖圖2 1-1 剖面圖

圖3 2-2 剖面圖

二、全玻支承系統(tǒng)計算公式的適用范圍

玻璃幕墻玻璃肋截面高度和撓度計算。

（1）根據(jù)玻璃幕墻規(guī)范[1]提供的公式。

hr=(3w h2/4fgt)0.5(單肋)

df=5wkIh4/32Ethr3

式中參數(shù)意義見規(guī)范。

（2）公式推導。

根據(jù)材料力學[3]提供的公式：

бmax =M/Wx=(1/8wIh2)/(1/6thr2) fg

則：hr=(3w h2/4fgt)0.5

df=5wkI h4/384EI=5wkIh4/384E(1/12)thr3

即：df=5wkI h4/32Ethr3

式中：бmax 為最大拉（壓）應力，M為橫截面上的彎矩，Wx為抗彎截面系數(shù)；EI 為抗彎剛度。

可見，規(guī)范中全玻支承系統(tǒng)玻璃肋的截面高度和撓度估算公式計算僅適用于玻璃肋板兩端為鉸支，受均布荷載作用，截面限于距形或方形。不適用于受集中荷載作用，且未考慮荷載作用時幕墻支承系統(tǒng)構件截面強度。

本工程點支式玻璃幕墻支承系統(tǒng)，其豎向肋點支承系統(tǒng)橫向受集中荷載作用，水平全玻支承系統(tǒng)橫向受均布荷載作用（與面板采用硅酮結構膠連接；一般采用硅酮建筑密封膠即可，不考慮荷載作用），故該支承系統(tǒng)設計不全適用于規(guī)范中提供的計算公式。

三、點支式玻璃幕墻支承系統(tǒng)結構設計

3.1 水平肋支承系統(tǒng)計算分析

本工程為了分隔水平空間，增加立體美觀，增設水平肋板，肋總寬度為398mm，凸出室外玻璃面板100mm，兩端與豎向肋點支承采用不銹鋼駁接件連接，與面板采用硅酮結構膠連接，考慮抗震時受軸向力影響，且受均布荷載作用。采用線性小撓度理論計算支承系統(tǒng)結構的內力和位移，此時水平玻璃肋力學計算模型可簡化為兩端鉸支的縱橫彎曲構件，見圖4。

圖4 計算簡圖

（1）水平玻璃肋截面高度驗算與荷載計算。

根據(jù)文獻[1]提供的公式計算得：

hr=134.8mm＜398mm

故水平玻璃肋的截面高度滿足要求。

S=rGsGK+ WrWsWK+ ErEsEK=0.00238Mpa

PE=rE EamaxGK=1507.2N,PEK=1159.5N

式中參數(shù)意義見規(guī)范。

（2）水平玻璃肋強度驗算。

玻璃肋為脆性材料，不同于金屬材料，不考慮材料截面塑性發(fā)展系數(shù)，該結構的力學計算模型為兩端鉸支的縱橫彎曲構件，根據(jù)文獻[3]提供的公式：

Mmax=1/8qI2+(5 qI4/384EIx)×[PE/(1-PE/Pcr)]

=(1/8) ×0.00238×1100×27502+(5×0.00238×1100×27504/384×

72000×99820921) ×[1507.2/(1-1507.2/7873554.8)]

=2475237N mm

бmax=PE/A+Mmax/Wx fg

即：1507.2、19×398+2475237/[1/6×19×3982]

=5.1Mpa＜50.4 Mpa

故幕墻水平玻璃肋強度滿足要求。

式中：Mmax為橫截面上的最大彎矩；q 為均布荷載；P 為壓桿軸向壓力；pcr 為壓桿臨界力。

由于MO=1/8qI2=2474828.1N mm≈2475237N mm，即MO≈Mmax。可見玻璃幕墻面板薄，自重較輕，跨度較小，水平全玻支承系統(tǒng)軸向受地震荷載作用影響較小，忽略不計，可按規(guī)范全玻支承系統(tǒng)進行估算，滿足工程精度要求。

（3）幕墻水平玻璃肋的撓度計算。

根據(jù)文獻[1]提供的公式計算得：

df=0.25mm＜I/200=13.8mm

幕墻水平玻璃肋的撓度滿足要求。為防玻璃自爆破壞，水平玻璃肋應采用夾膠玻璃。

3.2 豎向玻璃肋力學建模分析

（1）由于水平肋用來分隔空間，當使用硅酮建筑密封膠與面板連接，玻璃面板與豎向肋采用不銹鋼駁接件連接,面板荷載作用通過不銹鋼駁接件傳到豎向肋板。豎向玻璃肋計算模型可簡化為兩端簡支的縱橫彎曲構件，見圖5。

圖5 計算簡圖

（2）當玻璃面板采用硅酮結構膠與水平肋板連接,水平肋板與豎向肋采用不銹鋼駁接件連接，面板荷載作用直接傳到水平肋板，再由水平肋板傳到豎向肋板（因水平肋受荷平面內變形遠比玻璃面板受荷平面內變形小，此時不銹鋼駁接件傳遞荷載小，可忽略其影響）。故豎向玻璃肋計算模型可簡化為兩端簡支的縱橫彎曲構件，見圖6。

圖6 計算簡圖

分析表明：①由于水平肋板的存在，不僅可使面板變形減小，而且使豎向肋板的平面外計算長度變小，增強肋板平面外的穩(wěn)定性，加強支承系統(tǒng)的可靠性，即形成橫向和豎向框架結構。②采用硅酮結構膠或硅酮建筑密封膠對面板傳遞荷載路徑不同，對幕墻點支承系統(tǒng)結構的力學計算模型分析不同，對豎向肋承載力的計算結果差異不大。即采用計算模型圖5時，可偏安全地簡化為計算模型圖6（即兩兩集中荷載等效為一集中荷載）。

四、點支承豎向玻璃肋結構計算

本工程實例采用硅酮結構膠與面板連接，即計算模型見圖6，為簡化計算，不考慮面板對豎向玻璃肋的約束作用。

4.1 豎向玻璃肋受水平方向集中荷載作用

根據(jù)文獻[1，2]提供的公式計算得：

PK1=965.8N,P1=1472.8N

PK2=2400.8N, P2=3682.8N, P=5591N

4.2 豎向玻璃肋的強度計算

4.2.1 平面內強度及撓度計算

（1）內力計算及撓度計算。

豎向玻璃肋計算模型可簡化為兩端鉸支的縱橫彎曲構件，見圖5，忽略P對豎向玻璃肋偏心的有利影響。根據(jù)文獻[3]提供的公式：

Mmax=MO+PfO[1/(1-p/pcr)]

式中：M0和f0分別為P=0時橫向力所引起的梁跨中截

面的彎矩和撓度。

根據(jù)結構靜力計算手冊[4]提供的公式：

①內力計算。

MO=[(n2+1)/(8n)]P4I

=[(52+1)/(8×5)]×3682.8×5200＝12447864N mm

②撓度計算。

fO=(5n4+2n2+1)/(384n3EI) P4I3

=[(5×54+2×52+1)/(384×53×72000×45000000)] ×2400.8×52003

=7.0mm＜I/200=26mm

即豎向玻璃肋最大的撓度值滿足要求。

式中: n 為集中荷載個數(shù)。

Pcr= 2EIx/I2=1181401.8N

Mmax=12447864+5591×7×[1/(1-5591/1181401.8)]

=12487187N mm

（2）強度計算。

根據(jù)文獻[3]提供的公式：

бmax=P/A+MO/Wx+Pfo[1/(1-p/pcr)]/Wx

即，P/A+ Mmax/Wx fg

5591/300×20+12487187/300000

=42.6MPa＜58.8MPa

豎向玻璃肋的強度滿足要求。

由于(Mmax-M0)/ M0=0.3%

4.2.2 平面外強度及撓度計算

由于水平玻璃肋將豎向面板和豎向玻璃肋分隔成一個個小單元空間，從而加強面板和豎向玻璃肋平面外的側向支承，提高平面外的剛度。當面板玻璃采用硅酮結構膠與水平肋板連接, 則平行于玻璃幕墻的集中水平地震作用可分解為與水平玻璃面板相對應的多個集中水平力（最不利情況），此時每片水平玻璃肋簡化為兩端鉸接的連桿，豎向玻璃肋平面外的計算模型可簡化為兩端簡支的連續(xù)受彎梁，見圖7。當面板采用硅酮建筑密封膠與面板連接，則地震作用可分解為與不銹鋼駁接件相對應的多個集中水平力，圖示略，為簡化計算，可偏安全同圖7計算模型。

圖7 計算簡圖

同理，忽略P對豎向玻璃肋的影響。根據(jù)文獻[4]提供的公式計算得：

（1）玻璃面板采用硅酮結構膠與水平肋板連接時

Mmax=111927N mm,бmax=5.6MPa＜84MPa

fmax=0.5mm＜5.5mm

（2）玻璃面板采用硅酮建筑密封膠與面板連接時

Mmax=99530N mm,бmax=5.0MPa＜84MPa

fmax=0.5mm＜5.5mm

故豎向玻璃肋平面外的內力及撓度均滿足要求。同樣也說明采用硅酮結構膠或硅酮建筑密封膠對幕墻點支承系統(tǒng)結構的力學計算模型分析不同，對豎向肋受荷計算結果差異不大。

4.3 未設置水平玻璃肋支承時豎向玻璃肋校核

（1）平面內強度及撓度計算。

豎向玻璃肋未設置水平玻璃肋支承時，水平玻璃面板兩端采用不銹鋼駁接件連接，其力學計算模型可簡化為兩端簡支的縱橫彎曲構件，見圖5。同上述平面內計算結果，均滿足要求。

（2) 平面外強度及撓度計算

由于水平玻璃面板兩端通過采用不銹鋼駁接件連接，水平玻璃面板把豎向分隔成一個個小單元空間，則平行于玻璃幕墻的集中水平地震作用可分解為與不銹鋼駁接件相對應的多個集中水平力。此時由于未設置水平玻璃肋，水平玻璃面板對豎向玻璃肋的約束作用較小，則根據(jù)文獻[5]知，每片水平玻璃面板可簡化為彈性支座，豎向玻璃肋平面外的計算模型可簡化為兩端簡支的連續(xù)受彎梁，見圖8。

同理：忽略P 對豎向玻璃肋的影響。根據(jù)結構力學[5]計算可知：圖8 彈性支座的變形量C=ι/EA≈0mm，即忽略C 對支座的影響。不考慮偏心矩對豎向肋的有利影響。計算模型可簡化為圖7，其計算結果同上述平面外的計算結果，均滿足要求。

圖8 計算簡圖

比較是否設置水平玻璃肋兩種情況可知：由于玻璃幕墻面板薄，自重較輕,當層高5m 以下時，是否有設置水平玻璃肋，對豎向肋板平面內和對平面外的強度及撓度差異不大，甚至相同。但兩種情況下的力學計算模型截然不同，其安全性儲備不同。即增設水平肋板，使豎向肋板的平面外計算長度變小，增強肋板平面外的剛度和穩(wěn)定性，使橫向、豎向支撐系統(tǒng)形成較好的框架結構體系。

同時也說明豎向肋是一道重要的支撐構件，其豎向肋應采用夾膠玻璃。條件允許或重要公共場所，建議豎向肋采用多層夾膠玻璃，其安全性儲備更好。

五、玻璃幕墻型式檢測結果

幕墻型式檢測樣品為一個層高，含兩根豎向肋板（10mm+1.52pvB+10mm 夾膠玻璃）,三根水平肋板（19mm 厚鋼化玻璃） 和四塊面板（8mmLow- E+1.52pvB+8mm 夾膠玻璃）,外形尺寸為3000mm×4020mm,支座間距為3830mm。檢測結果見表1，檢測結果表明符合設計要求。

表1玻璃幕墻型式檢測結果

結論所檢項目的檢測結果符合設計要求。

六、結語

我國工程設計人員在長期的幕墻結構設計實踐中，積累了大量有益的經驗，并主要體現(xiàn)在設計規(guī)范、設計手冊、標準圖集等等。隨著計算機技術和計算方法的發(fā)展，計算機及其結構計算程序在幕墻結構設計中得到大量地應用。為結構設計提供了快速、準確的設計計算工具。人的設計，就是概念設計。當然有很多幕墻結構設計存在諸多的缺陷，主要原因就是在總體方案和構造措施上未采用正確的構思，即未進行概念設計所致。人們在具體的空間結構體系整體研究上還有一定的局限性，在設計過程中采用了許多假定與簡化。總之，結構概念設計必然會成為今后建筑幕墻結構設計的主流趨勢，這就要求我們來共同學習結構概念設計，為建筑幕墻結構設計的發(fā)展作出新的更大的貢獻。

參考文獻

[1]JGJ102-2003,玻璃幕墻工程技術規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社

[2]建筑結構荷載規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社

[3]孫訓方，方孝淑，關來泰.材料力學（第二版）[M].高等教育出版社

[4]建筑結構靜力計算手冊[M].中國工業(yè)出版社

篇3

[關鍵詞]幕墻結構；概念設計；重要性；意義和重點

中圖分類號:TU318 文獻標識號:A文章編號:2306-1499(2014)07-0193-01

建筑幕墻在我國的應用還未有30年，不過這短暫的二十多年也使其得到了快速的發(fā)展。但快速發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了諸多問題，從業(yè)人員對幕墻結構概念設計缺乏一定的認識，因此，在施工中偶發(fā)工程事故，筆者經過多年實踐經驗，就幕墻結構概念設計進行研究分析。

1.建筑幕墻結構設計的重要性

幕墻結構設計作為建筑設計的一個重要組成部分，設計原則主要有幾點，從這里來看建筑幕墻結構設計的重要性。

（1）國家的經濟政策。我國幕墻設計相對國外起步比較晚，但從設計基礎與設計原則分析，不管是國內還是國外，都將幕墻設計的安全性放在首位，由此可見，幕墻設計安全性的重要性。常見幕墻技藝規(guī)范有建筑荷載規(guī)范、玻璃幕墻技術規(guī)范等，此類規(guī)范均滿足經濟、安全設計的基本原則，從而受到廣大群眾的歡迎。

（2）從幕墻設計到施工，建設標準的首要前提就是確保幕墻結構穩(wěn)固，具備較高的安全性能。國家對幕墻施工圖紙進行二次審核時，公共利益與結構設計安全都是重點審核內容不容忽視。在驗收時應將工程安全因素放在檢驗首位，除此之外也不可忽視了幕墻建設的質量。建設人員應了解到建設無小事，建筑物是人們辦公、休閑和居住的主要場所，如果發(fā)生安全事故，其所帶來的經濟影響與社會影響非常巨大，建設人員應吸取安全事故教訓，嚴格把控工程質量關。幕墻設計工作作為工程建設的重要施工環(huán)節(jié)，必須強化質量管控水平，確保工程質量符合廣大群眾的要求。

2.幕墻結構設計的意義

首先設計人員應明確了解概念設計為何物，簡單來說概念設計指的是憑借設計人員的實踐經驗以及幕墻力學關系，在不經大量數(shù)值計算的前提下便對幕墻結構細節(jié)設計或整體設計環(huán)節(jié)有一個大致的掌控，其次，在概念設計實施過程中，設計人員用估算方式開展設計工作，利用這種方式同樣能夠設計出比較合理的方案。除此之外，估算算出數(shù)值后能夠提供后期精算數(shù)值，給后期精算工作提供有利的參考依據(jù)，是設計人員驗證計算器所得數(shù)據(jù)精確性的主要參考依據(jù)之一。因此，幕墻結構概念設計對幕墻整體設計有著十分重要的意義和作用。

幕墻設計方案是否成功需要看幕墻結構設計的方案選擇是否具備科學及合理性。結構對幕墻而言非常重要，因結構差異會致使幕墻產生不同傳感力和承受力，從而影響幕墻建設的穩(wěn)定性及質量。與此同時，建筑幕墻設計的差異也會造成設計成本的差異，因此，設計人員在設計時首先應綜合考慮方案的選擇，優(yōu)選及符合施工質量需求又符合工程成本需求的設計方案。筆者認為，設計人員一方面應充分了解工程建設條件、幕墻結構特征及材料質量等特點，另一方面也應與其他設計人員進行互動交流，集百家之長優(yōu)選最合理的設計方案。

計算工作失之毫厘差之千里，在結構設計過程中計算工作的重要性不言而喻，數(shù)值是否具備高度精準性不僅影響設計人員選取結構設計方案，同時還影響工程建設質量和施工安全，所以，在對數(shù)值進行計算時我們必須要謹慎對待。結構設計的計算工作不是不僅有數(shù)值計算，同時還應結合計算簡圖開展工作，及時計算期間謹小慎微，但如果選擇的簡圖不合理也會給計算工作帶來誤差，因此，應選擇合適的簡圖配合幕墻結構的設計。

隨著我國高新技術產業(yè)的不斷發(fā)展，計算機技術已經愈加成熟，21世紀后，計算機已經成為我國國民生活、學習和工作中必須可少的設備，計算機數(shù)值計算已經逐步取代了傳統(tǒng)的人工計算，成為社會快速發(fā)展的必然趨勢。首先，我們應選擇口碑好、信譽好、技術成熟且質量過硬的軟件，其次，計算機計算得出的數(shù)值還應進行再次核準，該工作需專業(yè)的設計人員憑借自身經驗進行校對和分析，找出計算機計算的漏點問題，從而確保計算結果準確無誤。

構造措施的選擇必須科學合理，連接節(jié)點設計必須符合工程建設需求，因其直接關系結構整體建設質量的可靠性與安全性，所以，在設計幕墻結構時必須十分重視結構連接節(jié)點設計問題，堅決杜絕漏焊等問題的發(fā)生。

3.應綜合考慮幕墻結構的重要步驟及因素

幕墻結構設計時應考慮的因素分析。

其一，建筑人員提出幕墻整體分格處理方案及面板布局；

其二，詢問客戶與建筑人員對幕墻設計有無特殊的要求，比如設計時建議選取哪類結構類型，應選取哪類建設材料等；

其三，因幕墻類屬于主體結構外，因此必須十分了解建筑物主體框架的布局，使主體框架與幕墻能夠完美的結合在一起；

其四，應根據(jù)使用條件、受力特點和預算資金等因素優(yōu)選科學的結構類型。

其他問題。幕墻結構設計時需注意的其他問題有以下三點：其一，幕墻結構設計過程中應虛心接受來自設計部門的專業(yè)性意見，應強化與結構設計工作者的交流和溝通，盡可能的于設計前期將整體工程預測及把控工作做好，以防設計不當給工程后期建設帶來的嚴重影響。其二，雖然在設計時結構幕墻對美觀性的要求較高，但是設計人員必須明確了解幕墻美觀不代表一切，應在確保建設安全的前提下提高設計的美觀性才是設計人員應該關注的工作重點，堅決不能因一味追求設計的美觀而忽視了工程建設質量。因此，筆者認為幕墻結構設計工作必須嚴格按照我國幕墻設計規(guī)定進行，優(yōu)選結構類型保證幕墻建設安全。其三，由于幕墻工程屬于建筑物主體結構的外部結構，因此其不用承受建筑主體的荷載，但這并不是說幕墻設計過程中就不需要考慮建筑主體的需要，設計人員應了解一旦建筑主體發(fā)生了形變現(xiàn)象，幕墻結構的安全性同樣會受到嚴重威脅，所以，設計幕墻結構時設計人員應將建筑主體形變問題考慮進去，從而杜絕因各種因素導致的幕墻結構安全事故發(fā)生，確保項目設計質量與建設質量，提高項目建設的經濟效益與社會效益。

總結

近年來隨著計算機技術的不斷發(fā)展，在很大程度上減輕了結構設計人員的工作量，但也正是因為結構設計人員過分依賴于計算機，使得很多結構設計問題頻繁出現(xiàn)，結構設計人員對概念性設計的認識愈加模糊，該問題必須引起相關人員的高度重視，結構設計人員應清楚的了解個基本分體系與整體結構間的關系，從而將概念設計更好的應用于設計工作中，如此才能確保設計的安全性與經濟性。

參考文獻

[1]張國鳴.淺析幕墻結構概念設計及玻璃撓度計算的重要意義[J].中國建筑金屬結構,2011（01）:39-41+45.

[2]黃江陵.建筑幕墻結構概念設計及其要點[J].中國建筑金屬結構,2013（10）:70.

[3]楊建華,張劍鋒,王清友.幕墻建筑結構概念設計及其要點[J].中國建筑金屬結構,2013（12）:95.

篇4

關鍵詞：單元式幕墻；防水構造；設計要點

中圖分類號：TU761文獻標識碼： A

引言

單元式幕墻的出現(xiàn)與應用是建筑幕墻發(fā)展史上的一大創(chuàng)新，是一個新的里程碑。單元式幕墻概念的提出為建筑工程設計師幕墻設計提供了一個廣闊的設計舞臺。就目前工程項目施工設計而言，是否達到了過去人們所要求的高質、高效率和高檔次要求是人們關注的重點，也是幕墻工程施工質量保證依據(jù)。

一、單元式幕墻的特點分析

與傳統(tǒng)的幕墻不同，單元式幕墻有著無法比擬的優(yōu)勢，對建筑行業(yè)幕墻的發(fā)展起著重要的指導作用，提高了建筑幕墻行業(yè)的利潤空間。在等壓原理的支持下，單元式幕墻有效的解決了漏水的問題，并且安裝方便，這是因為在單元式幕墻的單元件的高度與樓層的高度是一致的，可以使傳力更加簡潔，同時由于在單元件的制作中，可以將各種材料安裝在一個單元件上，進而大大的提高了建筑的工業(yè)化程度，并且在廠內進行相應的檢查，保證建筑的整體質量。此外，單元式幕墻的安裝和土建施工可以有效的結合，進而縮短整個工程施工的周期，此外，單元式幕墻的安裝可以在樓內完成，這就減少了腳手架等基本設備的投入和使用，同時加大了墻體的美觀性和密封性。

二、單元式幕墻水密性概述

1、雨幕原理

雨幕原理是當前幕墻設計中最為常見的設計工作流程之一，是通過雨天雨水對幕層造成的影響進行分析，結合各種科學技術深入總結如何合理的將這些雨水阻擋在幕墻之外。當前，雨幕原理被廣泛的應用在接縫部位的處理工作中，由于在當前的接縫工程中，通常都是在其內部設置一定的空腔，而這些空腔的存在造成了內部壓力與所有部位之間形成了一種等壓狀態(tài)，這種狀態(tài)的存在可以有效的將外部存在的雨水阻擋在墻壁之外，避免了雨水對于墻體結構中造成的侵蝕。其在應用中需具備的條件主要有：幕墻面上必須設置一定的縫隙和空腔；縫隙和空腔的周圍存在一定的水分，能夠使得水通過裂縫進入幕墻的內部空間進而發(fā)生相應作用。這三個因素的存在是相互作用、相互制約，進而形成一套統(tǒng)一的整體。

2、防水機理

在防水構造設計中雨幕原理的應用需要在幕墻表面對等壓腔壓力進行設計，使等壓腔壓力和室外的壓力基本相同，使水密線兩旁的風壓保持相同，從而使風壓對幕墻的作用減小甚至消除，減少塵密線及水密線中水的通過量。氣密線的兩側也存在縫隙，極易引起滲漏，而且對水沒有阻擋能力，因此在設計中必須保證水不會滲透到氣密線處。塵密線和水密線在氣密線之外，可以對水進行有效的攔截，而且在設計中要展開有效的排水，保證水不會滲透到氣密線中，杜絕滲漏發(fā)生的可能性，保證在單元式幕墻的對插部位防水性能的優(yōu)良。另外，在單元式幕墻中存在防水薄弱部位，即單元的十字縫隙，這些縫隙的防水處理是決定單元式幕墻防水構造質量的關鍵因素，解決的方法主要有十字交叉式、橫滑式和橫鎖式的密封結構。

三、單元式幕墻防水的結構設計

1、單元式幕墻防水構造的設計

首先，要設計三道密封線，第一道對雨水進行阻擋，第二道對遺漏和部分冷凝的水進行阻止，第三道是將進入等壓腔的水在專門通道的指引下，流到幕墻的外部。其次，要在豎料設置兩個空腔，這樣外側空腔的水可以直接排出，而流入到內側的水可以進入橫料的空腔，由專門的管道進入下一層的豎料外腔，進而排出到幕墻的外部，這樣就很大程度的減少了風壓的影響。最后，還要在十字接縫處放置海綿膠條，進而封堵構造性的小缺口，實現(xiàn)對防水系統(tǒng)的基本設計。

型材斷面的設計是幕墻設計中的一個關鍵環(huán)節(jié)，不僅對幕墻的安全性和工藝性有著促進作用，還對幕墻的其他物理功能有著決定作用，為了避免忽視型材斷面構造的作用，需要對單元板塊著就愛你進行現(xiàn)場堵膠的方式。首先，要合理設計型材斷面的咬合位置，實現(xiàn)氣密線和水密線的分離，這樣可以保證等壓腔發(fā)揮應有的作用。其次在對斷面進行設計時，要避免開工藝孔，同時要在豎向構件上設置專用的裝置，用來傳遞負載，由于在現(xiàn)場安裝過程中會出現(xiàn)失誤，因此需要留有足夠的位移空間。此外，減少零件的數(shù)量和型材斷面的種類，可以有效的減少裂縫的出現(xiàn)，進而保證組裝的質量。

在幕墻的系統(tǒng)設計中，膠條的設計關系著其水密性、氣密性以及防水性能的耐久性，因此需要加強對膠條設計的重視，研究膠條的性能，包括延伸度和壓縮量，在當前的幕墻設計中，使用最多的是三元乙丙膠條，該膠條具有獨特的優(yōu)勢，具有較強的抗氧化性、耐水性等，可以長期的暴露在自然環(huán)境中，在幕墻設計方面獲得了廣泛的應用。同時由于不同型號的膠條具有不同的特性，因此需要根據(jù)實際的施工情況選擇合適的膠條，一般而言，北方的溫差大，宜選用合理牌號，并結合合理的斷面結構。如果對膠條有特殊的要求，需要加強與生產廠商的聯(lián)系，充分了解并利用其優(yōu)良性。

2、單元式幕墻排水構造的設計

為了保證單元式幕墻的質量，除了要進行防水構造的設計以外，還需要進行排水構造的設計，做到防水與排水相結合。鑒于在單元式幕墻的使用中，外壁的壓力主要來源于風，而風具有時間和空間的動態(tài)變化，這就致使難以達到完全的等壓，外壁的內外側的壓力會隨著風的波動而變化。為了達到等壓的效果，需要通過空氣流通來達到平衡，這樣就可能在空氣流通的帶動下，將水帶入到等壓腔內。風壓在幕墻外表的分布也是不平衡的，風壓隨高度增加，有時幕墻外表面也有局部（邊角、頂部）呈負風壓狀態(tài)，當兩個開 I口處風壓不等或一處為正風壓另一處為負風壓時，等壓腔內壓力約為兩個開口處風壓（負風壓）的平均值，雨水總是沿著壓力降方向滲入，外側壓力大于等壓腔壓力的開口處就會有雨水入等壓腔，因此應該考慮雨幕層（外壁）必然有少數(shù)偶然滲漏的可能，這樣就要使已滲入等壓腔的水即時排出至室外。等壓腔界面阻擋了大部分動能水和氣流帶入的水，進入等壓腔體的是少量喪失了動能的滲漏水和毛細作用進入的水，只能在重力的作用下，向下墜落。這就需要對單元式幕墻除了要進行接縫處的防水構造設計以外，還需要進行排水設計，使大量流入到幕墻的雨水能夠及時的排出，避免出現(xiàn)大量的雨水滲透，進而對幕墻的內壁起到一定的保護作用。可見，對單元式幕墻的防水處理，既要從防水著手，又要從排水著手，做到相互結合，進而避免雨水滲透到室內。

在實際的構造設計中，一般是采用在橫（豎）向接縫的外側設置雨披，僅在兩單元組件連接處留一個小開口，使等壓腔與室外空氣流通，以維持壓力平衡，這樣形成一個自上而下、自左到右一個連續(xù)的外壁（雨幕），雨披沿接縫全長阻止大量雨水滲入幕墻內部，僅開口處有少量雨水滲入，用封口板（集水槽）將沿豎框空腔下落的水分層集水并即時排至室外面板表面下泄，且排水孔遠離接縫，減少縫隙周圍水的聚集。封口板又將桿件空腔分隔成較短的分隔單元，減少等壓腔與室外壓力差，從而減少通過開口滲入等壓腔的雨水。為了避免雨水的大量滲透，需要做好各個環(huán)節(jié)的銜接工作，這就需要增設外接口板，這樣就可以讓從空腔中下落的水能夠排到室外，避免其進入等壓腔，與此同時，外封口板要進行向下的開口構造，一方面可以避免水在重力的作用進入等壓腔，另一方面還可以保持空氣的流通，進而使水無法在重力和氣流滲入作用下進入到等壓腔。

結束語

建筑幕墻在我國隨著高層/超高層建筑物的增多而增多，幾乎哪里有高層建筑哪里就有各種幕墻。國外發(fā)達國家幕墻業(yè)經歷百余年的歷史，而在我國僅用了十多年時間即迎頭趕上。從大的城市直至部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)，均可看到各種形式的幕墻，因此對其防水設計就顯得尤為重要。

參考文獻

[1]胡永貴.淺析屋面防水的重要性[J].山西建筑，2008.

篇5

關鍵詞：現(xiàn)代建筑幕墻；結構；抗震設計

前言

在地震作用下，幕墻產生兩類效應，即直接效應和附加效應。直接效應是幕墻直接受到地震作用，使幕墻玻璃震碎，幕墻框架變形或破壞，連接件失效等。附加效應是當?shù)卣鹱饔糜诮ㄖr，建筑物主體框架產生平面內外變形，引起幕墻的變形或破壞，其中平面內效應對幕墻影響最大。

1 幕墻抗震構造措施

玻璃幕墻的抗震設計需考慮對幕墻本身設防和對幕墻所依附的建筑物主框架的變形限制。幕墻本身設防要求采用在設防烈度地震作用及其組合荷載作用下的面板不破損和幕墻框格桿件無殘余變形。幕墻應依據(jù)所依附的建筑物主框架在幕墻平面內的變形確定幕墻的變形承載能力加以限制。抗震設防采用三個水準與二階段設計，第二水準烈度地震作用是第一水準地震烈度的3倍。近似地，把在眾值烈度地震作用下采用彈性方法計算的樓層層間位移與層高之比折算成第二水準彈塑性位移，就得到了與幕墻平面內變形臨界值的對應值。以上分析表明，對幕墻平面內變形性能的要求與建筑結構類型有關，即要根據(jù)結構類型選用具有不同平面內變形性能的幕墻。

幕墻自身其結構上采用的各種位移、伸縮、變位能力的處理措施（如幕墻立柱層間伸縮縫、立柱與橫粱間伸縮縫、板塊間縫隙控制填膠、玻璃的結構膠粘接、玻璃卡槽內間隙控制、膠墊軟接觸等等），使得幕墻構件不承擔因地震使建筑主體結構產生變位而對它產生荷載（各種彎曲、拉伸、擠壓等應力），從而保持了幕墻自身結構的完整和安全以及作為建筑外墻圍護可靠功能。

1.1 不同幕墻體系的構造要求

（1）鋁合金玻璃幕墻的抗震能力主要取決于它所依附的建筑主框架的抗震能力和自身的抗震構造。這樣就需要對鋁合金玻璃幕墻和幕墻所依附的建筑物兩個方面都提出具體設防要求，即當鋁合金玻璃幕墻所依附的建筑物遭受低于本地區(qū)設防烈度的多遇地震影響時，普通型幕墻與幕墻平面平行和垂直兩個方向的主框架及隱框幕墻與幕墻平面垂直方向的主框架樓層內最大彈性層間位移角控制值可按下表的規(guī)定執(zhí)行。

注：1）表中彈性層間位移角= ／h， 為最大彈性層間位移量。h為層高。

2）線性插值系指建筑高度在150m～250m間，層間位移角取1／800（1／1000）與1／500線性插值。

在罕遇地震作用下結構薄弱層應進行彈塑變形驗算。在抗震設計時，幕墻的抗震能力指標值應不小于主體結構彈性層間位移角控制值的3倍。特別要注意的是建筑結構為多、高層鋼結構時。幕墻的抗震能力是非鋼結構建筑幕墻的2倍以上，以適應鋼結構的柔性變動能力。

（2）明框、半隱框幕墻的玻璃邊緣至邊框槽底的間隙必須采用彈性材料填塞。

隱框、半隱框幕墻板塊間膠縫寬度應適當控制，應不小于12mm，并以彈性材料填塞，即內填泡沫棒外注硅酮耐候密封膠。

（3）石材幕墻，石材面板一般采用插件和掛件連接，為防止插件（掛勾）從插槽（掛槽）中脫出，GB／T21086《建筑幕墻》中石材面板掛裝系統(tǒng)安裝允許偏差對掛勾與掛槽搭接深度偏差、插件與插槽搭接深度偏差作了規(guī)定。

對于普通短槽掛件石材幕墻合理地使用掛件槽彈性類填膠，可實現(xiàn)良好的抗震性能。

對于背栓式石材（采用雙切面背栓連接）具有良好抗震性能，但要嚴格控制孔徑偏差不超過0.5mm，且孔深要大于15mm。

（4）金屬幕墻，由于面板不屬于脆性材料，一般變形不會破壞。相對比玻璃幕墻有較好抗震性能。

（5）鋼結構雨篷由于采用鋼龍骨，一般為獨立系統(tǒng)，計算單獨考慮地震作用，也具有較好的抗震能力。

（6）點支承玻璃幕墻，由于支承頭連接都能適應玻璃面板在支承點處的轉動變形：支承頭的鋼材與玻璃之間應設置彈性材料的襯墊或襯套，襯墊和襯套的厚度不宜小于lmm，因此也具有較好抗震性能。

（7）全玻幕墻抗震性能較差，因此要求全玻璃幕墻的周邊收口槽壁與玻璃面板或玻璃肋的空隙均不宜小于8mm，而且板面不得與其他剛性材料直接接觸，板面與裝修面或結構面的空隙不應小于8mm，且應采用密封膠密封。下端支承式全玻璃幕墻（落地玻璃）易被主體結構墻體變形擠壞，按規(guī)范要求玻璃高度超限的全玻幕墻應懸掛在主體結構上（即吊掛玻璃）。

（8）單元式幕墻，一般為插接型，單元部件之間應有一定的搭接長度，豎向搭接長度不應小于10mm，橫向搭接長度不應小于15mm。因此具有良好的抗震性能。

1.2 幕墻不同連接部位的構造要求

（1）立柱與橫梁之間的連接

立柱與橫梁連接可通過角碼、螺釘或螺栓連接。角碼應能承受橫粱的剪力，其厚度不應小于3mm；角碼與立柱之間的連接螺釘或螺栓應滿足抗剪和抗扭承載力要求。

立柱與橫梁之間應有l(wèi)～2mm的間隙，橫梁兩端應涂密封膠或用柔性墊片隔離。

（2）立柱與立柱之間伸縮縫

上、下立柱之間應留有不小于15mm的縫隙，閉口型材可采用長度不小于250mm的芯柱連接，套筒伸入鋁合金立柱內不應小于100mm；芯柱與立柱應緊密配合，其配合間隙應控制在0.5mm～lmm之間。芯柱與上柱或下柱之間應采用機械連接方法加以固定。開口型材上柱與下柱之間可采用等強型材機械連接。

（3）與主體連接

幕墻主桿件一般采用懸掛形式，與主體必須連接牢固，一般采用螺栓連接。立柱與主體結構之間每個受力連接部位的連接螺栓不應少于2個，且連接螺栓直徑不宜小于10mm。加工鋁合金立柱與結構連接的螺栓孔時，立柱孔直徑要比螺栓直徑大lmm。

立柱與連接件之間應采用墊片隔離。鋁合金立柱與結構連接角鋼之間必須采用彈性墊片（如尼龍等）且墊片厚度≥2mm。

玻璃幕墻構架與主體結構采用后加固錨栓連接時，對于后補錨栓應符合下列規(guī)定：

①產品應有出廠合格證；②碳素鋼錨栓應經過防腐處理；③應進行承載力現(xiàn)場試驗，必要時應進行極限拉拔試驗；④每個連接點不應少于2個錨栓；⑤錨栓直徑應通過承載力計算確定，并不應小于10MM；⑥不宜在與化學錨栓接觸的連接件上進行焊接操作；⑦錨栓承載力設計值不應大于其極限承載力的50％。

另外，后補錨栓采用后切式膨脹螺栓，抗震性能也較好。

（4）變形縫處理

地震時建筑物主框架變形縫處主框架變位是必然的（主框架變形縫大小由主體結構決定），對于幕墻要正確處理主框架變形縫部位幕墻的構造。在建筑物主框架變形縫處的幕墻采用可伸縮構造（如采用風琴板構造等），使變形縫處兩側面板分屬不同兩個獨立的單元。

變形縫抗震作用大。門窗幕墻應重視變形縫節(jié)點設計。按照建筑抗震設計規(guī)范要求，設計變形縫時起碼龍骨間的距離要和土建變形縫大小一致，滿足第三水準要求；易擠壓破碎掉落的面板間距離可以根據(jù)第二水準計算確定；中間過渡材料可采用彈性材料（比如橡膠）或采用較薄的金屬板材，最好可以水平滑動。

1.3 幕墻龍骨系統(tǒng)對抗震性能的影響

一般鋼結構支撐系統(tǒng)抗震性能較好。

2 結語

面對近年頻發(fā)的地震災害。我國建筑幕墻起步雖然較晚，但從起步開始我們就把建筑幕墻的抗震設計作為一個高度重視的問題，只要我們按照規(guī)范的要求，認真設計，認真施工，就可以使幕墻達到小震完好，中震可修，大震不掉的要求。

參考文獻

篇6

關鍵詞：幕墻氣密性能框架幕墻 氣密性結構設計

中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A

一、幕墻氣密性能對社會生活的影響

隨著人們生活水平的不斷提高，對居住、辦公、娛樂等公共環(huán)境的要求也越來越高， 在滿足使用功能的前提下提高建筑物的保溫節(jié)能性能成為了現(xiàn)代建筑發(fā)展的方向。建筑門窗是建筑護結構中保溫性能最薄弱的部位，其長期使用能耗可以占到整個建筑長期使用能耗的50%以上，而由于氣密性能引起的門窗能耗又占整個門窗能耗的50％，因此提高建筑外窗的保溫性能對降低建筑物長期使用能耗具有重大意義。建筑外窗氣密性能的節(jié)能效果如何，將直接影響到建筑物的保溫節(jié)能性能。

通風換氣是建筑門窗的主要功能之一，窗本身一般具有開啟扇，打開時進行室內外空氣對流，但在關閉時的開啟縫隙不是絕對密閉的，另外型材的拼接縫隙、玻璃鑲嵌縫隙都會產生滲漏。

在北方寒冷地區(qū)，冬季室內外溫差較大，當室外刮風時形成壓力差，冷空氣通過縫隙進入室內，造成室溫劇烈波動，影響室內環(huán)境并消耗大量熱能，這種現(xiàn)象我們稱之為“冷風滲透”；在南方炎熱地區(qū)，夏季多采用空調制冷，空氣流動產生的熱風通過縫隙進入室內，導致制冷能耗增加。

由此可見，提高幕墻氣密性，有效減緩使用空調時室內冷暖氣泄漏室外的時間、減少冷暖氣空氣滲透量，可以減少空調的電能耗；阻止沙塵進入，有利于保持室內清潔。

二、氣密性的結構設計

由于幕墻結構的多樣性，可以分為很多種類。按照有無氣密、水密要求劃分：有氣密水密要求的幕墻和開放式幕墻（無氣密水密要求）；按照施工方式劃分：框架式幕墻和單元式幕墻。雖然各種不同類型的幕墻的氣密性能都各有不同，除了開放式幕墻（無氣密水密要求）以外，其它有氣密水密要求的幕墻其主要密封材料均由定型密封材料（密封條和壓條等）和非定型密封材料（密封膏或嵌縫膏等）組成。

我們將框架式玻璃幕墻分為固定部分和開啟部分分別進行講述。

固定部分氣密結構

建筑室內空間與室外空間是由中空玻璃和耐候密封膠分隔開來。此兩種材料就直接決定了幕墻氣密性能的高低。 中空玻璃通過建筑結構膠與鋁合金副框連接，通過鋁合金壓板與幕墻龍骨連接固定。其面材本身具有防水、防氣作用。幕墻氣密性能高低的關鍵就集中在耐候結構膠密封部位。此部位影響氣密性的主要因素有兩個：幕墻密封結構設計、幕墻密封材料特性。

本文主要探討一下幕墻密封結構設計。幕墻密封結構設計應遵循下列原則：密封槽口底部應采用聚乙烯發(fā)泡材料填塞，保證耐候膠的注膠充實性。幕墻的橫向和縱向膠縫深度應保持一致，保證在建筑立面上由耐候膠形成閉合的環(huán)形密封體系，靠耐候密封膠固有的密封性能來保證幕墻的氣密性能。耐候膠的斷面的變形尺寸應大于接縫處在各種因素下的位移量（如熱位移、載荷運動、框架彈性形變、材料蠕變、結構公差等）。 密封膠的形狀系數(shù)在密封接縫設計中也很重要，即接縫寬度和深度的比例應限定在一定范圍內，保證密封膠處于合適的受力狀態(tài)，否則將會減弱密封膠適應位移的能力。對于構件式幕墻硅酮建筑密封膠的施工厚度應大于3.5mm，施工寬度不宜小于施工厚度的2 倍；較深的密封槽口底部應采用聚乙烯發(fā)泡材料填塞。但幕墻玻璃之間的拼接膠縫寬度應能滿足玻璃和膠的變形要求，并不宜小于10mm；硅酮建筑密封膠在接縫內應兩對面粘結，不應三面粘結。在正確的選擇好幕墻密封結構的同時，在選擇密封材料時還應注意以下因素： 硅酮建筑密封膠必須在有效期內使用。 明框玻璃幕墻用中空玻璃的二道密封宜采用聚硫類中空玻璃密封膠，也可采用硅酮密封膠。

開啟部分氣密結構

如圖1所示，開啟部位邊框采用耐候密封膠與幕墻龍骨之間嚴密密封，開啟部分幕墻結構的氣密性能保證主要靠開啟邊框上的雙道密封膠條與開啟扇緊密接觸來實現(xiàn)。此部位兩道密封膠條的作用各有不同。第一道密封膠條沿著開啟邊框周圈布置，在開啟扇框底部位置設置排水孔，故第一道密封膠條對于幕墻氣密性能的保證有一定的積極作用；第二道密封膠條也是沿著開啟邊框周圈布置，與第一道密封膠條不同， 為連續(xù)通長膠條，包括轉角位置。它是幕墻開啟部位最重要的氣密防線，其材質的優(yōu)劣和結構設計的合理性直接影響到開啟位置氣密性能的高低。

圖1 幕墻開啟部位節(jié)點

為保證幕墻氣密性能，在結構設計上應注意以下幾個方面： 1）應在開啟邊框上設置與密封膠條相配合的專用膠條槽口，保證密封膠條在開啟邊框專用膠條槽口內的緊固。 2）開啟邊框的密封膠條必須沿著開啟邊框邊緣，形成連續(xù)閉合的密封線路。保證密封膠條連續(xù)閉合的常用措施有：密封膠條在連接處采用專用膠粘接或熱融連接。 3）在開啟窗關閉時，開啟邊框和開啟扇框不能發(fā)生相對位移，影響幕墻氣密性能。 4）開啟部位密封膠條應選擇耐候性能好、具有良好的彈性和抗壓縮變形性能、具有一定美觀性能的密封膠條，如三元乙丙膠條（EPDM）、硅橡膠或氯丁橡膠。 5）對于開啟窗,應通過結構計算，校核開啟窗扇框強度及剛度；按照幕墻氣密要求， 通過計算確定鎖點位置和數(shù)量；一般情況下開啟窗寬度大于900mm 時,設置鎖閉點不應少于兩個。 6）開啟部位的開啟附件 （如開啟執(zhí)手、多點鎖、支撐）要有一定的使用年限，且開啟鎖閉安全可靠。

三、幕墻氣密結構發(fā)展方向與時展相適應。

隨著時代的發(fā)展，各種資源的日益緊張。在國家倡導綠色經濟，人民呼吁低碳生活的當代社會，環(huán)保、美觀、高強度、能耗小、安裝便捷的新型幕墻越來越受到歡迎。 幕墻的節(jié)能要求有：減少溫差傳熱的熱負荷損失、降低太陽輻射的負荷強度、提高幕墻的氣密性。由此可見氣密性能好，則建筑物能耗損失小，更有利于環(huán)保節(jié)能。所以我們在進行幕墻氣密性能結構設計時應選擇污染小、耐候性能好、使用年限長、易于生產加工的材料；選擇質量控制強、加工質量高、生產效率高、易于現(xiàn)場管理的先進幕墻結構。

參考文獻

1、《建筑幕墻工程技術規(guī)范》（JGJ102-2003）。

篇7

關鍵詞：水密性；材料選用；結構設計；

中圖分類號：K826.16 文獻標識碼：A 文章編號：

正文：

隨著我國經濟、科技的發(fā)展，玻璃幕墻作為建筑護結構的一種，以其漂亮的外觀、卓越的透光性，越來越受到建筑師和業(yè)主的喜愛，尤其在大城市和經濟發(fā)達地區(qū)，其使用率越來越高，本章主要對幕墻水密性的基本原理及應用做詳細闡述。

幕墻水密的重要性 。

幕墻的水密性能是幕墻設計施工的重要內容之一，幕墻在實際使用過程中，個別工程因設計/施工等方面的原因，造成水密性達不到滿足規(guī)范要求，造成漏水，這是業(yè)主能夠最直接感受到和最日常煩惱的質量問題，這已成為幕墻中最常見的弊病之一。鑒于此，我們在設計施工中應發(fā)揮我司實力，保證工程的水密性，保證業(yè)主的利益，留下良好口碑，保證工程的社會價值的可持續(xù)性。

2．什么是幕墻的水密性能？

幕墻水密性能系指在風雨同時作用下，幕墻透過雨水的能力。

3.幕墻水密性的構造原理 。

水密性是建筑幕墻結構設計的重點，我們通常以“雨幕原理”和 “等壓原理”為基礎進行幕墻的水密性設計。

3.1幕墻防水方式

3.1.1完全密封方式

完全密封方式的設計原理很簡單，幕墻有水密性要求的接縫處就采用防水密封材料進行封堵，是被動防水方式。框架式幕墻就采用完全密封方式。

3.1.2結構化防水-（雨幕等壓）

結構化防水是幕墻防水技術走向成熟的標志，通過綜合運用雨幕原理和等壓原理，從幕墻結構設計入手。“允許少量水通過幕墻表面滲入，并將滲入水合理組織排除”，實現(xiàn)主動防水。

3.1.3下面就上述防水方式進行綜合比較

（1）結構化防水幕墻水密性：

利用等壓原理實現(xiàn)結構防水，一般采用多道密封膠條構成等壓腔并通過迂回渠道與外界連通，保持腔內外空氣壓力均衡，滲入幕墻內部的少量水能順暢排出。變傳統(tǒng)的密封膠堵水為導水，能有效保證水密性。

（2）維護維修性：

不易漏水，但較難進行檢查和修復。

（3）完全密封幕墻

采用傳統(tǒng)的密封膠堵水方式，其質量取決于密封膠的灌注質量，因此受人員、氣候、環(huán)境干擾的因素較多，其水密，氣密性能一般能達到國家規(guī)定的標準。

（4）維護維修性：

容易漏水，但容易進行檢查、修復。

3.2幕墻的防水設計原理

幕墻發(fā)生滲漏要具備三個要素：縫隙；水；作用。這三個要素中如果解決一項要素，滲漏就不會發(fā)生。

3.2.1雨幕原理

雨幕原理是建筑防水的一個原理，它假定墻體外表面為一層“幕”，研究如何阻止雨水或雪融水通過這層幕的機理的一門學問。它的研究范圍包括：縫隙或孔洞影響、重力作用、毛吸作用、表面張力的影響、風運動能的影響、壓力差的作用等。

3.2.2等壓原理

等壓原理是等壓腔外壁兩側的壓力達到平衡，消除發(fā)生滲漏三要素中的“作用”，尤其是風壓的作用。在實際作用中，真正實現(xiàn)等壓并非易事，如自然界中風速是隨機的，造成的波動風壓很難使等壓腔兩側壓力隨時保持一致。 還必須指出這僅是理論上闡述的原理，實際工程中要完全消滅滲漏三要素中任何一項是不容易做到的，但我們并非就無能為力了。雖然不能到達完全消滅滲漏三要素中任何一項目的，但可采取措施使?jié)B漏三要素中的每一項對水密性的影響減少到最低程度。 幕墻接縫部位的空腔外壁上的水和縫隙是無法消除的，只有在作用上下功夫，通過消除作用來使水不通過外壁縫隙進入等壓腔。內壁上的縫隙和作用（特別是壓差）不能消除，要達到內壁不滲漏，則要使水淋不到內壁，這正好由外壁（雨幕）發(fā)揮的效應來達到，外壁內、外側等壓，水進不了等壓腔，就沒有水淋到內壁，內壁縫隙周圍沒有水，內壁就不會發(fā)生滲漏，這樣單元式幕墻對插部位就不會有水滲入室內了（框架幕墻板塊間的腔體也一樣）。這個設計的核心原理就是外壁（雨幕）內、外側等壓，使雨水進不了等壓腔，達到內壁縫隙周圍無水，即在內壁消除滲漏三要素中的水的因素來達到整體幕墻接縫體系不滲漏。

4.幕墻水密性的影響因素 。

人們對幕墻結構的要求從最初的重點注重視覺感觀，逐漸發(fā)展到注重效果、功能、低碳、安全、舒適度等全方位綜合要求。從這一點上，就要求我們今后的幕墻設計在材料選擇、結構設計、加工制作工藝和現(xiàn)場施工上綜合考慮以下因素。

4.1材料選用

建筑幕墻結構主要由面材系統(tǒng)、龍骨系統(tǒng)、埋件轉接件系統(tǒng)及連接密封系統(tǒng)組成，其中對于幕墻水密性能而言，通常連接密封系統(tǒng)對其影響最大。連接密封系統(tǒng)由建筑密封材料構成，建筑密封材料是嵌入建筑物縫隙、門窗四周、玻璃鑲嵌部位以及由于開裂產生的裂縫，能承受位移且能達到氣密、水密的目的的材料。

4.1.1密封材料的分類：

密封材料分為定型密封材料（密封條和壓條等）和非定型密封材料（密封膏或嵌縫膏等）兩大類。

（1） 建筑定型密封材料

建筑定型密封材料是指根據(jù)建筑工程的要求，將具有水密、氣密性能的材料按基層接縫的規(guī)格制成帶、條、墊狀的具有一定形狀和尺寸的，以便于對各種接縫（如構件接縫、門窗框周圍縫隙、伸縮縫、沉降縫等）進行防水密封處理的密封材料。建筑工程各種接縫常用的定型防水密封材料其品種和規(guī)格很多，主要有止水帶、密封墊等。 針對建筑幕墻低碳、環(huán)保、節(jié)能的發(fā)展趨勢，幕墻定型密封材料應選擇高耐候性、高化學穩(wěn)定性的節(jié)能環(huán)保材料，幕墻采用的定型密封材料主要有：三元乙丙膠條、硅橡膠條、氯丁橡膠條。

（2）建筑不定型密封材料

幕墻用密封膠大都屬于合成膠粘劑，即硅酮密封膠產品。從低碳、環(huán)保、節(jié)能的方面看，在幕墻結構上大量使用硅酮類密封膠也是綠色環(huán)保生活的趨勢。

5. 結構設計

我們的幕墻水密性設計除了遵從水密性構造原理外，還應在實際工程應用中，對幕墻開啟部位，構件鋁型材立柱伸縮縫部位，板塊接縫部位，等防水構造設計細節(jié)等方面注意。

6．結束語

隨著社會的不斷進步，整個幕墻結構和功能也不斷發(fā)展。作為幕墻工程設計師必須持續(xù)關注各種新材料，以及它們的構造，原因。不斷提高和創(chuàng)新幕墻技術，使幕墻的氣密性，水密性等達到要求，施工簡結。

參考文獻：

篇8

關鍵詞：雙層；動態(tài)幕墻；節(jié)能

中圖分類號： TE08文獻標識碼： A

雙層動態(tài)節(jié)能幕墻（也叫熱通道幕墻）主要分為內循環(huán)（強制通風）和外循環(huán)（自然通風）體系，有其共同點和不同點，共同特點都是在雙層玻璃之間形成溫室效應，并將其溫室的夏季的過熱空氣排除室外，冬季把太陽熱能有控制排入室內，使冬夏二季節(jié)約大量能源。在夏季為防紫外線和強熱輻射要遮陽簾辦法是必要的，內循環(huán)和外循環(huán)體系有如下特點：

（一）內循環(huán)雙層幕墻結構主要特點

1.其結構設計可采用框架斷熱或單元斷熱形式。

2.一般外層玻璃選用中空鋼化，內層玻璃選擇單片鋼化。3.采用強制措施，電控管道系統(tǒng)，把夏季的白天將雙層封閉熱通道大部分熱空氣排除室外。冬季將溫室效應蓄熱通過管道回路系統(tǒng)加熱將傳到室內，達到節(jié)能效果。其內外層之間的空腔厚度設計較窄。一般120-200mm之內（個別的有400mm左右）。4.需要增設自然空氣進入室內的窗扇通道。5.便于清洗雙層玻璃之間的灰塵。6.使用材料較少，因此成本較低。7.但需用電子驅動抽風，它比外循環(huán)結構節(jié)能率低一些。（二）外循環(huán)雙層玻璃幕墻結構主要特點

1.其結構設計可采用外層框架、單元或點式駁接形式，內層框架斷熱或單元中空玻璃斷熱形式。2.一般外層玻璃選用單片或夾層鋼化，內層玻璃選擇中空（low-e）鋼化。3.采用自然的“煙筒”效應，夏季的白天將溫室的熱空氣排除室外，注意不同樓層的“煙筒”效應不同。4.其內外層之間的空腔厚度設計較厚，例于內外層之間的空腔人員進入清洗工作。5.不需要增設專用設備自然空氣進入窗內和屋內，外層幕墻設計有進出風口，內層幕墻設計有開啟門或窗，需要注意的是進出口應防止沙塵土的進入，通道下部設置外空氣進入腔體的進風口和上部熱空氣交換后的排風口。

6.雙層玻璃之間的灰塵應考慮方便清洗。7.使用材料較多，因此成本較高。

（三）外循環(huán)雙層通道設計中的幾個問題1.動態(tài)幕墻的使用特性：即自然通風和K值控制技術

冬季：在一天當中隨著時間的變化，陽光照射不同，動態(tài)幕墻的有效K值會發(fā)生變化，它取決于日照強度。在中午日照強烈時空氣層的溫度高于外界10度以上，K值一般降低一半左右。即使陽光微弱時，也比外界氣溫要高，但K值變動幅度不大。為了達到節(jié)能效果，出風口必須關閉。

夏季：進、出風口全部打開，合理調節(jié)遮陽設施，將大部分熱量阻止在空氣層隨氣流排出室外。自然通風方式動態(tài)幕墻在夏季夜晚，內部開啟扇可打開，若是內部氣溫高于外界，在熱壓作用下熱量會逐漸散發(fā)出去，從而降低室內氣溫、改善空氣質量。一般不安裝空調的中小型建筑均應采取這種方式，外層幕墻還可防盜、減少氣候的影響。

2.通道參數(shù)設計  雙層幕墻之間“通道”高度、“通道”寬度等六個主要方面進行考慮，進出風口面積比應控制在一定比例之間，溫度與溫差變化、外界風矢、進出風口壓力受外界自然環(huán)境的影響，“通道”高度與“通道”寬度應進行計算，并通過風洞試驗后取得合理的數(shù)據(jù)，以便應用到設計，“通道”寬度也要考試一個正常人能夠進入。構造形式可做單元式或主體箱體結構。影響空氣層寬度大小的因素比較多，一般自然通風方式動態(tài)幕墻，它的值比較大，機械通風動態(tài)幕墻空氣層可以取較小的寬度。由于空氣存在粘滯效應，要消除紊流狀態(tài),空氣層必須保證一定的寬度，使空氣層中大部分為氣流為層流狀態(tài)，提高自然換氣效果及降低K值。 國外的工程實例中最寬達到1500mm，最小在60mm左右。有些結構形式動態(tài)幕墻。空氣層寬度過大會提高成本，在滿足層流狀態(tài)下應盡可能取小值。因此空氣層寬度必須綜合考慮結構形式、通風方式、空氣流速、保溫隔聲性能情況下，理論計算與試驗數(shù)據(jù)相結合的基礎上來確定。3.防塵與清洗設計  結構的防塵是相對防塵，外循環(huán)式結構在歐洲的地區(qū)應用較為廣泛，由于我國北方大部分地區(qū)春秋季節(jié)風沙天氣較多，尤其可吸入顆粒物和昆蟲非常嚴重，因此用外循環(huán)體系結構設計時應充分考慮防塵與清洗形式適合我國實際情況，進出風口用電動調節(jié)百葉裝置，并在通風裝置中設置表面涂“納米”涂料，減少積塵。雙層幕墻之間的過渡網設計應便于室內人的更換，、清洗。

4.節(jié)能結構設計

傳統(tǒng)幕墻熱工方面主要缺點就是無法兼顧保溫和隔熱，而呼吸幕墻殊構造設計可以實現(xiàn)冬季保溫和夏季隔熱雙重功能，分析如下：

a.首先材料有利于保溫隔熱：呼吸式幕墻外層面材盡可能的采用雙鋼化透明夾膠玻璃，內層采用6+12A+6mmLOW—E雙鋼化中空玻璃，Low-E玻璃具有控制熱能單向流向室內的作用，是目前最好的節(jié)能型采光玻璃，兩種玻璃一起使用后，可大大提高幕墻的節(jié)能性能。同時，內層幕墻采用“斷橋”型材設計，避免型材間直接接觸，切斷冷橋，也可起到隔熱的作用。

b.呼吸幕墻的工作原理對保溫、隔熱具有重大改善：①冬季保溫工作原理：進入冬季，關閉呼吸幕墻的出氣口，使緩沖區(qū)形成溫室。白天太陽照射使溫室內空氣蓄熱，溫度升高，使內層幕墻的外片玻璃溫度升高，從而降低內層幕墻內外的溫差。有效阻止室內熱量向外擴散。夜間室外溫度降低，由緩沖區(qū)內蓄熱空氣向外層幕墻補償熱量，而室內熱量得到相應保持，因而無論白天和夜間，均可實現(xiàn)保溫功能。②夏季隔熱工作原理：進入夏季，打開出氣口，利用空氣流動熱壓原理和煙囪效應，使呼吸幕墻由進氣口吸入空氣進入緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)內氣體受熱，產生由下向上的熱運動，由出氣口把呼吸幕墻內的熱氣體排到外面，從而降低內層幕墻溫度，起到隔熱作用。

通過德國旭格公司技術統(tǒng)計，采用雙層幕墻應能夠節(jié)約能量一般30-40%左右，由于雙層幕墻從材料選用到結構表達式設計的不同選擇，雙層幕墻節(jié)能的數(shù)據(jù)是不同的，因此，最終設計的雙層幕墻節(jié)能數(shù)據(jù)應通過試驗手段獲得。

5.遮陽設計

以雙層幕墻之間安裝電動或手動操作的遮陽裝置，遮陽百頁可調節(jié)角度，使陽光進入室內得到合理控制，遮陽裝置的安裝位置非常重要；一般距外層玻璃150-180mm為最佳，也應考慮內層幕墻開啟窗或門的形式而定，避免影響門的正常開啟的關閉。

6．進出風控制裝置設計

從理論上講，進出風控制是必須的，尤其是北方地區(qū)。一般在冬季，出風口必須關閉，減少熱量的損失；在夏季，出風口必須打開，使緩沖層的熱空氣排到室外。在一些氣候比較惡劣的地區(qū)，進風控制亦是必須的，當遇到惡劣天氣襲擊時，進出風口應全部關閉。進出風控制裝置最好為電動控制，但成本會很高，根據(jù)具體工程一般可安裝簡易手動控制出風裝置。

7．防蟲網設計

為了防止昆蟲或飛鳥進入中間緩沖層，在進、出風百葉后面宜增設防蟲網。若上、下隔珊有防塵濾網，可以取消進出風百葉處的防蟲網。

（四）內循環(huán)雙層熱通道玻璃幕墻結構

1.結構設計內循環(huán)式通道設計一直為封閉式，它兩層玻璃布局與外循環(huán)熱通道幕墻正相反，內循環(huán)式結構，外層玻璃為中空雙鋼化玻璃，外框為隔熱型材，內層為網化單層玻璃，并有內開啟扇以利清洗。雙層玻璃之間距離一般100-200mm中間加遮陽裝置。

它的換氣方式是，在冬天，由于在通道內加熱的空氣，通過熱管道被抽到室內，或開屋內開啟扇導入熱風，達到節(jié)能目的。在夏天過熱的空氣由排風道排到屋外。此時關閉通往屋內的風管。內循環(huán)系統(tǒng)可設計成尺寸為層高的箱體單元體。

2.通風系統(tǒng)設計：這種內循環(huán)箱體單元體結構設計時，必須考慮到天花板內側，或地板下部空間，分別設計進屋內熱風管道系統(tǒng)和向外排熱風管道系統(tǒng)。個別也有專門的冬天、春天時設計的自然空氣向室內進行新空氣的交換裝置。

3.遮陽系統(tǒng)設計：在內循環(huán)二層熱通道之間，設計由上部向下電控升降，并能自動隨陽光斜照不同而隨動變角度的遮陽百葉裝置。一般距外玻璃約80-100mm。

二層熱通道幕墻的節(jié)能效率與參數(shù)設計

我國目前還沒有二層熱通道幕墻設計的規(guī)范和標準，它的節(jié)能效果與結構總體特征參數(shù)有關；例如箱體標高、寬度、進出口通道截面分布，和它們最佳面積比值大小，進排氣口的流場狀態(tài)，和進出氣分流是一體形式，還是分別設計型式，特別是進出口抽風時開關位置，以及導流片的位置和角度有關，當然，防止砂網的目數(shù)大小一直影響內空氣的流動。遮陽系統(tǒng)位置和控制方式尤為重要，直接影響熱傳遞的好壞，對節(jié)能效率有較大影響。

篇9

［關鍵詞］建筑施工；幕墻；結構設計

時代的進步改變了人們的生活理念，特別是在建筑方面，除了重視建筑結構質量外，也開始關注建筑外觀。建筑幕墻是建筑結構的重要組成部分，幕墻施工技術會很大程度地影響幕墻施工的質量和建筑的美觀度，為此一定要正確使用幕墻施工技術。

1工程實例

此項工程具有2棟高層辦公樓、裙房以及地下室。A座辦公樓共有23層，B座辦公樓也有23層。2個辦公樓的地上部分在二三層設連廊相連，塔樓屋面高度以及構件高度分別為100m，110m，總建筑達到了102215.48m2，其中地上部分和地下部分分別是70957.63m2、31257.85m2。工程效果如圖1所示。

2幕墻結構設計

2.1幕墻風荷載標準值

1）式中：Wk為風載荷標準值（MPa）；Bgz為高度z處的陣風系數(shù)；μsl為風荷載局部體形系數(shù)；μz為風壓高度變化系數(shù)；W0為計算點標高，取25.500m。（2）采用該公式得到標準值，而一般z的標準值主要是根據(jù)場地而定，見表1。A類場地，在z>300m時，取z=300m；在z<5時，取z=5m；B類場地，在z>350m時，取z=350m；在z<10時，取z=10m；C類場地，在z>450m時，取z=450m；在z<15時，取z=15m；D類場地，在z>550m時，取z=550m；在z<30時，取z=30m；g表示的是峰值因子，應取2.5；a表示的是表征的粗糙指數(shù)，按照上面所列的粗糙效果，值依次是0.12、0.15、0.22、0.30；I10表示的是10m高度的湍流度，按照上面所列的粗糙效果，值依次是0.12、0.14、0.23、0.39；C類場地，若位于高度為25.5m的位置，風陣系數(shù)是：Bgz=1+2×2.5×0.23×（25.5/10）–0.22=1.936。

2.2幕墻立柱運算

在分析立柱時，利用雙跨梁的力學模型，如圖2所示。（a）彎矩（M）；（b）剪力圖（V）；（c）雙跨梁受力模型

2.3型材選材

長方形分布的風荷載作用時，線荷載的集度運算過程，見表3。

2.4幕墻受荷載集度組合

經計算，得出q值為：q=qw+0.5qE=2416N/mm。在計算撓度的情況下，使用Sw值，經計算，得出：qk=qwk=1.61N/mm。2.5最大彎矩值、支座反力運算研究雙跨梁彎矩圖能了解到，梁的支點0、2位置的彎矩是0，彎矩最大值位于中間支點位置，在產生均布載荷作用期間，長跨范圍內能形成最高擾度值，經計算式中：M1為中間支座位置的彎矩（N·mm）；R1為中間支座位置的反力（N）。經計算，得出M1=–6279335N.mm；R1=17599.224N。

3幕墻的施工部署和質量安全保證措施

3.1幕墻的施工部署

3.1.1垂直運輸部署（1）通過擦窗機對單元板塊進行運輸、吊裝。（2）使用總包塔式起重機運輸，與總承包單位進行商討，在塔式起重機空閑時運送單元板塊，把其吊送進樓層里，根據(jù)類型進行集中放置。工程單元板塊的垂直運送作業(yè)實景，如圖3所示。3.1.2施工平臺該工程單元板塊進行的是結構式密封，不用在外側打膠，在內側施工。3.1.3安全防護（1）在進行幕墻施工時，要使用承包單位所創(chuàng)建的施工通道。（2）若施工情況有變，要在首層建筑旁建立高、寬分別是5m和2m的施工安全防護通道，如圖4~圖6所示。（3）吊裝安全保障該項目通過2臺單軌吊車對全部單元板塊開展吊裝，作用在于能夠加強吊裝的安全性。將單元板塊和1個單軌吊車連在一起，而另1個單軌吊車要利用瞬間防墜器和單元板塊連接到一起，以避免單元板塊突然墜落。

3.2施工準備

（1）將鋼材、型材包裝、裝車，同時要順著車廂長度的方向擺放，也就是放置方向要和汽車行駛方向一致。而且，擺放不能留有空隙，以避免材料在車輛運行期間發(fā)生竄動。如型材擺放高度高于車廂板，應捆綁結實以防掉落。（2）因玻璃易碎，所以在運送期間車速不要過快。裝車過程中，玻璃要立放，往玻璃下面放上草墊，2塊玻璃間也應以草墊相隔。按照實際狀況捆綁玻璃，最好每10塊捆綁在一起，防止在車輛運行期間，玻璃因遭受晃動而被破壞。

3.3現(xiàn)場樣板準備

3.3.1樣品選送對全部樣品進行審批。樣品包括各種材料和有關資料等。3.3.2樣板驗收樣板要經過參建單位的聯(lián)合驗收，通過驗收后就可用到施工中。樣板驗收可當作材料驗收的參考根據(jù)。3.3.3材料驗收材料、構件進入施工場地后，要對照材料的樣品進行驗收。

3.4玻璃選用

根據(jù)工程的特點和招標書內容，各種外墻系統(tǒng)的觀察樣板均要包括玻璃種類以及任何必要的修改內容。樣板施工方案要得到建筑師的審核以及批準。

3.5玻璃幕墻質量保證措施和安全保證措施

3.5.1玻璃幕墻質量保證措施（1）設計階段。總設計工作者要控制好設計環(huán)節(jié)以及質量，確保圖紙內容的合理性。設計和工藝得到審批通過后才可使用。（2）材料供應階段。對廠家給的樣品進行檢查；要引進具有質量合格證的材料；進行抽樣外委試驗，通過后再用于生產。3.5.2生產加工階段生產部門要根據(jù)相關要求對工件進行加工、安裝，并對加工的過程進行監(jiān)督。生產加工期間的質量控制需要做好以下工作：根據(jù)加工圖紙進行施工；進行自檢和互檢；在未加工時，要檢查所使用的設備能否順利運行。3.5.3加工檢查檢查首件，同時做標識；對各工序進行嚴格檢查；在進行抽檢時也要做標識，抽檢每批加工品的量要達到所有量的10%，并且數(shù)量不能少于3個。3.5.4安裝階段對轉接件的安設要做好控制，精度不可超過偏差值，并要避免工件受到腐蝕；制訂防火、防雷方案，層間封修要符合標準規(guī)定；鋼結構安裝控制不可超過內控規(guī)定；保證打膠效果達到標準要求；單元板塊安裝以及外觀效果要達到理想要求。3.5.5驗收階段確保竣工資料的完整性；施工結束后，要確保幕墻的完整性、整潔性，并且外觀要達到理想的要求。3.5.6玻璃幕墻安全保證措施（1）對施工者進行培訓，提高其安全意識，并要讓其在施工期間嚴格遵照施工要求進行施工。（2）在施工場地內要戴好安全帽，高空作業(yè)要用安全網和安全帶。因幕墻施工以高空作業(yè)為主，所以要做好保護，嚴禁從高處往下拋擲物體。（3）根據(jù)規(guī)定進行施工，要避免違規(guī)施工的情況出現(xiàn)。（4）在施工期間，要對各項施工進行統(tǒng)一調配。（5）對于電工、焊工這樣的特殊工種，施工人員一定要具有專業(yè)資格證（市級以上），且在正式參加工作前，還應對工作人員進行培訓。在進行焊接時，要對每個焊接層安排防火監(jiān)控工作人員，避免因焊渣而引發(fā)火災。（6）施工期間，要保證著裝一致，而且在進行高空作業(yè)期間，不可穿硬底鞋。

4結束語

幕墻施工技術決定整個建筑的外觀效果，為此，一定要合理使用幕墻施工技術。這就要求在施工期間，做好幕墻結構設計，同時還要對幕墻施工進行合理部署，并要保證幕墻施工的質量以及施工期間的安全性，提升建筑外觀效果。

參考文獻

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[2]楊立成.關于建筑施工中的幕墻施工技術分析[J].建材與裝飾，2018（28）：6–7.

[3]徐宏圖.關于建筑施工中的幕墻施工技術分析[J].城市建設理論研究（電子版），2018（15）：110–111.

篇10

關鍵詞：雙層玻璃幕墻通風特點設計

1 通風雙層玻璃幕墻構造

通風雙層玻璃幕墻主要由內外兩層玻璃幕墻、通風道、遮陽百葉窗簾、內外層幕墻掛件、層間及周邊防火系統(tǒng)組成。（見圖1）

圖1通風雙層玻璃幕墻構造

1.1 內層玻璃幕墻

內層玻璃幕墻一般采用明框幕墻或鋁合金門窗；為使立面通透、視野開闊，可采用懸窗結構形式；玻璃采用中空玻璃，層間采用鋁板幕墻；開啟扇設計為外平開窗，節(jié)省了室內的空間。

1.2 外層玻璃幕墻

外層玻璃幕墻一般采用隱框、明框和點式玻璃幕墻；堅框采用懸挑形式與主體梁連接，端部用不銹鋼插芯插接；外層玻璃幕墻設置進風口和出風口；為防止蚊蟲進入幕墻內的空氣層，百葉內側加設不銹鋼防蟲網；為防止灰塵大量進入室內，在通風口處設置防塵裝置。

2 通風雙層玻璃幕墻節(jié)能原理

通風雙層玻璃幕墻是智能型玻璃幕墻的一種。其在夏季陽光的照射下，打開熱通道上下兩端的進排風口，使熱通道的氣流自下而上地流動，在熱通道內產生煙囪效應，從而帶走通道中的熱量，達到降低室內溫度的作用。同時，可以放下半透明卷簾，通過卷簾反射后除去大部分太陽輻射，降低房間溫度，從而減小空調的負荷，節(jié)省電能。在冬季，雙層玻璃幕墻可關閉外層幕墻的通風口，這樣內外兩層幕墻內部的空氣在陽光照射下溫度升高，形成了一道熱空氣層，既阻擋了室外的冷空氣，也減少了室內溫度向外界傳遞，降低了房間的熱負荷。此外，由于雙層玻璃幕墻為3層玻璃，能大幅度減少外界噪聲對建筑內部的干擾。相關資料顯示，雙層玻璃幕墻與傳統(tǒng)的單層玻璃幕墻相比，采暖時可以節(jié)約能源42%～52%，制冷時可以節(jié)約能源38%～60%。

3 通風雙層玻璃幕墻的特點

（1）通風雙層玻璃幕墻內外層的間距尺寸對其通風效果有一定的影響，通過對呼吸幕墻的熱力學分析，雙層幕墻內間距宜為450mm～600mm。

（2）由于通風雙層玻璃幕墻間有空氣層，可使內層幕墻與外層幕墻的內外兩側的溫差均變小，使其溫度高于建筑結露的溫度，且可將室內的潮濕氣體排出室外，從而可防止建筑結露，大大提高建筑物的使用壽命。

（3）由于通風雙層玻璃幕墻采用的是雙層結構，且有一層幕墻通常采用中空玻璃，其隔聲效果非常顯著，可大大改善相應的辦公條件或居住條件。

（4）由于通風雙層玻璃幕墻采用的是無色玻璃，不僅可以減弱光反射，而且可以保證建筑物內外具有良好的通透性。

（5）可根據(jù)需要在熱通道內設置可調控的鋁合金百葉窗簾或者電動卷簾，有效地調節(jié)陽光的照射。

4 通風雙層玻璃幕墻的結構設計

4.1 通風結構的設計

通風結構的設計應考慮建筑樓層的不同高度（因樓層高度的不一會產生不同的煙囪效應），抗震要求，風壓影響，進、出風口的沙塵濾網的“目數(shù)”（一般由計算得出）等因素，同時在各高度段之間設計上下兩個魚嘴通風構件，以完成不同分段間的熱煙囪效應。

夏季時，白天陽光照射，溫度高，雙層幕墻之間就形成了一個溫室效應，上下兩個通風口間就行成了煙囪效應：上端出風口不斷將熱空氣排出室外，下端風口不斷補入較冷的空氣，從而加速了中空層中的空氣流動，有效降低了內層幕墻內表面的溫度，達到了降溫效果。而夜間，由于無陽光的照射，雙層玻璃幕墻的中空層因室內與室外的熱量交換，其溫度會低于室外溫度，此時可關閉通風裝置。冬季時，從節(jié)能方面考慮，可將進風口和出風口全部關閉，而通風間層則會起到溫室作用，使室內保持一定的溫度。而在春秋季時，室內可通過打開內層門窗以及通風裝置獲得室外新鮮的自然空氣。

雙層玻璃幕墻之間腔體高度和寬度均應進行計算，腔體的寬度應考慮一個正常人可以進入；進、出風口面積比的設計，應考慮到氣候溫度與溫差變化、外界風力和進、出風口的壓力等因素的影響，將其控制在一定比例之間。

根據(jù)雙層玻璃幕墻的構造關系，一般可將雙層幕墻的構造型式分為外掛式、箱體式、井-箱式、廊道式等。

外掛式是最簡單的一個構造型式，內外幕墻間的空間既不作水平分隔，也不作豎向分隔。該幕墻雖有明顯的隔絕噪音的效果，但由于內外雙層幕墻間缺乏組織，其對改善建筑的熱環(huán)境無顯著效果。

箱體式主要是由一個帶有內開窗扇的框架組成，內外兩層幕墻之間的空腔沿著結構柱或者房間進行水平分隔，垂直方向每樓層或者沿窗戶高度進行分隔，形成一個個相對獨立的單元體，每個單元體都有相對獨立的通風換氣系統(tǒng)，只要通過外層幕墻的開口和內層幕墻的內開窗，就可實現(xiàn)建筑的自然通風。每個單元體間的完全封閉，可很好地隔絕房與房之間聲音與氣味的相互流竄，可很好地保護房間的私隱。

井-箱式是由箱式雙層玻璃幕墻結構演化而來，其通過一個垂直的豎井把箱體式系統(tǒng)連接起來，而唯一不同的是，井-箱式在豎向有規(guī)律地設置了貫通層，這樣在玻璃空腔間便形成了縱橫交錯的網狀通道，極大地加強了煙囪效應，加速了空腔內的空氣流動，可大大提高幕墻的通風性能。一般該構造型式適宜在低層建筑或多層建筑中使用。

廊道式是以層為單位進行水平劃分的，其雙層幕墻之間的間距宜在0.6m～1.5m間，該構造型式在每層樓的樓板和天花板高度分別設有進、出風調節(jié)蓋板，在具體的設計時，該構造型式還應考慮房間竄聲和防火分區(qū)等問題。

另外，在進行雙層玻璃幕墻通風系統(tǒng)的設計時，除考慮建筑的通風外，同時還應考慮通風過程中防雨和安全等問題，以確保雨水不會進入室內，及在通風過程中室內物品不會被風卷走。

4.2 節(jié)能結構設計

由于建筑物玻璃幕墻參與熱交換的面積較大，因此，要實現(xiàn)建筑節(jié)能的目的，玻璃幕墻材料是關鍵。一般可選擇低輻射鍍膜玻璃（對紅外熱輻射有較高的反射率，對可見光有較高的透過率，能有效地避免光污染）、Low-E 玻璃（可直接反射紅外熱輻射，反射率達80%～95%）、熱反射玻璃、中空玻璃等，以減少太陽透過玻璃的直接輻射。另外，還可選擇鋁塑復合材料、斷熱鋁合金結構等高熱阻材料應用技術，同樣可大大降低玻璃幕墻結構的傳熱系數(shù)。另外，外層幕墻應盡可能采用夾膠透明鋼化玻璃，這種玻璃即使破損也不會掉落，可避免對路人造成傷害，且因是透明玻璃，可使陽光充分進入雙層幕墻之間的腔體。

4.3 遮陽設計

在雙層玻璃幕墻上裝設遮陽系統(tǒng)，可最大限度地防止太陽輻射，改善室內環(huán)境和溫度，避免室內過熱，同時還可以影響室內的采光與通風等。在具體的遮陽設計時，為不影響建筑的光潔效果，最好是在室內裝設遮陽裝置，如遮陽板、遮陽百頁、鋁合金百葉窗簾、電動卷簾等，或是可以采用新型的納米材料等，以更好地抵抗紫外線的輻射。在安裝遮陽裝置時，宜安裝在距離外層玻璃150mm～180mm處，同時還應考慮內層幕墻開啟窗或門的形式而定，避免影響窗或門的正常開啟或關閉。

4.4 防火設計

由于雙層玻璃幕墻間會產生煙囪效應，因此在進行結構設計時應注重幕墻的防火設計。一是要做好雙層玻璃幕墻的平面防火設計，采用中空防火玻璃，并用夾膠防火玻璃將防火分區(qū)位置上的內層幕墻分斷，保證其平面耐火極限達到3h，并按常規(guī)做好層間的防火隔斷；二是要做好雙層幕墻的立面防火設計，由于通風的需要，立面上不能做防火的層間隔斷，但可在出風口箱體的上側和進風口箱體的下部進行防火處理。

5 結語