時間：2023-05-30 09:36:54
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇幕墻設計，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
石材幕墻的深化設計通常根據設計方提供的圖紙確定石材的精確分格尺寸、顏色、材質、嵌縫材料等，并繪出尺寸詳盡的石材立面圖及各復雜部位的節點詳圖，然后依各單塊石材的重量、尺寸及抗震、抗風壓等各項要求，進行相關的力學計算，確定石材的干掛方式及龍骨體系、埋件、連接件等的尺寸規格。并在有條件的情況下，對計算結果進行現場的力學性能試驗，以確保石材幕墻的平安性。
1.石材的選擇
對于深化設計而言，應配合設計單位和建設方的工作，根據設計方對幕墻分格形式及材質顏色等建筑效果的要求，向建設方提供各種石材樣本，以協助其盡快確定所用石材。通常要在對幾種石材的選擇中，應依據所把握的石材資料，重點考慮擬用石材的表面特征、顏色和紋理等技術性能指標。盡管石材供給商已給出了石材的物理性能指標，但石材作為一種天然材料其物理性質變化很大，因此必須重新確認，以便為石材的設計確立相應的設計指標。
2.干掛方式的選擇
石材的干掛方式有鋼銷式、通槽式、短槽式、背栓式等幾種形式，較常用的有短槽式和背栓式兩種，其懸掛方式如圖1所示，比較而言，短槽式成本較低但平安性不如背栓式，通常用于石材重量不太大或平安系數要求不太高時；背栓式干掛牢靠穩定，但成本較高，用于較大塊石材（厚度30㎜時石材面積大于1.5㎡）或對石材平安性能要求較高時。
3.石材及干掛體系的力學計算
首先確定幕墻所受的荷載及功能形式，然后確定石材的干掛方式，進而確定石材板塊的計算模型，進行受力平安性計算，最后根據干掛體系所受荷載值確定干掛體系的構造形式和所用掛件、連接件、埋件及橫豎龍骨的規格尺寸。石材及其干掛體系的設計應符合國家行業標準《金屬和石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001的要求。
3.1荷載的確定
計算時通常考慮材料的自重、所受風荷載及地震荷載，并根據荷載功能方式對其進行組合。其相應分項系數及組合系數都應嚴格按規范要求取用，對某些非凡的建筑物，設計說明書中對相應荷載計算取值會有非凡要求，在計算時應和規范對照取其最大值。對干掛體系進行計算時，應根據剛體的力的傳遞的特性，確定其所受荷載進行力學計算。有時。一些荷載不易確定時，可通過模擬試驗來確定其大小。
3.2石材的計算
石材的計算主要包括掛板板塊自身的抗彎計算和掛板和掛件銷釘連接處的抗剪計算。有時還應計算石材的熱裂應力。計算方式和石材的干掛方式有關，本文以背栓式干掛石材固定體系來說明。石材板所受荷載包括水平向的風荷載和地震荷載，豎向的地震荷載和石材自重。以及溫度變化產生的熱裂應力。背栓式干掛石材典型的安裝體系是通過上下各2組（共4組）掛件將石材固定，其中石材上邊兩組掛件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上約束石材的功能，下邊的兩組掛件只是在垂直于石材平面的方向上起約束石材的功能。對石材進行抗彎計算時，應按四點支撐板計算其應力。其計算邊長a0、b0如圖2所示。所得最大彎曲應力設計值不應超過石材板的抗彎強度設計值；對背栓掛件在石材板上產生的剪應力進行抗剪計算時，一般根據相應的經驗公式進行計算，要求石板所受剪應力標準值不大于板材抗剪強度設計值。應注重的是，豎向剪應力只有上排的兩組掛件承擔，而不是由全部四組掛件共同承擔。
3.3干掛體系的設計
在石材幕墻工程中，石材干掛體系的設計一般由施工單位獨立完成，由于幕墻作為懸掛體系的特性，干掛體系的設計決定著幕墻的結構平安，有著非凡的重要性，而又因為其屬于隱蔽工程，尤其應得到足夠的重視。
干掛石材體系力的傳遞
板材中的最大應力可通過簡化計算方法或有元程序計算得出。值得強調的是，有些非凡的石材由于其獨特的紋理特性而使石材在沿板長及板高方向的強度具有非常明顯廠的差異，須分別對這兩個不同的強度方向進行計算。另外，在計算石材于某一點達到某方向的最大應力的同時，必須計算其在垂直方向上的應力。
石材的答應應力
根據前述石材物理性能試驗，可得到相應的石材強度指標。通常用于建筑物干掛石材的有花崗巖、大理石和石灰石等，根據各種石材特有的性能特征及施工經驗在對上述石材進行力學計算是采用的平安系數應有所不同。美國各種石材的工業協會對于相應的石材都給出了推薦使用的平安系數。如對于石灰石，美國石灰石行業推薦的設計平安系數值為8。用實驗的出的石材彎曲強度及壓縮強度除以相應的設計平安系數，即可得到時常的答應應力。
3.4石材板塊自身的抗彎驗算
對于各向異性的石材，石材板塊姿勢的抗彎驗算分為兩種情況。一是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力為零，只要此最大應力小于對應方向上的石材答應應力則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。二是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力不為零，則驗算時也應該同時考慮此應力。這時可以應用內摩擦理論，設一個方向為X，另一個垂直的方向為Y，在滿足下列公式時，則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。
3.5銷釘孔處石材的抗剪驗算
先根據銷釘孔的深度、石材板塊的厚度等幾何參數算出銷釘孔處的深度、石材板塊的厚度等幾何參數反之則不滿足。
4.石材物理性能試驗
在為一個工程項目的石材做試驗建立設計指標時，必須取能代表所用石材的試樣，或者直接從將要用于建筑物的石材中挑選試樣。干掛石材的物理性能主要包括彎曲強度、斷裂模量、壓縮強度、吸水率及體積密度，這些指標均可通過標準試驗方法獲得，而相應的標準中都有指定的最小物理性能指標。
5.現場受力性能試驗
干掛石材理論計算的模型究竟和現場時常的實際受力情況有所不同，為驗證理論計算結果的準確性，必須在施工現場按擬采用的干掛石材的固定體系固定石材，然后對其逐步施加設計規定的荷載并觀察記錄其整體受力性能。最后按試驗對力學計算結果進行分析和探究，以確保干掛石材在實際使用過程中確實具有相當的平安度。
6、施工圖設計
干掛石材施工圖設計的依據為摘要：建筑平面圖、立面圖、節點大樣圖、其他專業需和干掛石材配合的有關圖紙及其他要求和干掛石材的計算書。施工圖設計必須做到既滿足建筑師的要求，又要和現場的實際情況相吻合，施工圖設計主要包括石材的安裝立面圖設計、石材節點大樣圖設計、石材的加工詳圖設計等。
1、安裝立面圖設計摘要：根據建筑立面圖的板塊分格要求，在各立面上將不同外形或不同尺寸的石材分別獨立編號，編號應確保唯一并方便實用，所設計的石材安裝立面圖應清洗表達出各立面上所有不同種類的石材板塊。若工程的體形較復雜，為查找干掛石材立面圖紙方便，還應設計干掛石材安裝立面圖的位置索引圖，清楚的表示出建筑物每個區域墻面對應的掛板立面編號圖編號。
（一）工程概況
1.建筑概況
(1): 工程名稱: (2): 建筑設計單位： (3): 結構形式： (4): 建筑層數: (5): 建筑高度: (6): 建筑類別: 二類 (7): 地面粗糙度類型: B類 (8): 建筑抗震設防烈度: 7度 (9): 基本風壓: 0.50KN/㎡ (10): 年溫度差:80℃ (11):基本雪壓值：0.35KN/m (12):季節性凍土標準凍深1500mm 2.幕墻概況
2.1本幕墻工程設計方案的指導思想為：
幕墻系統設計堅持服務于業主，服務于社會的宗旨，以“科技”、“環保”、“節能”的設計理念，為用戶和社會創造一個舒適的、現代的、無污染的、高質量的生活環境。細部形式要服從整體，烘托整體，這是本
設計的核心理念。
鑒于設計師對本工程的獨特創意,為做好本項目之外立面設計，真正達到建筑師之設計意圖，我司派出精干的設計力量，結合我司多年的設計及施工、管理經驗，本著向業主提供安全、優良、美觀而又經濟合理的幕墻系統的目的，經過設計人員的努力和多個版本的取舍完成了該
工程的建筑幕墻設計工作。 2.2本幕墻工程的設計特點：
本工程建筑設計師已充分發揮了其卓越的想象力與創造性。,大面上配以隔熱窗與花崗巖石材立柱造型，整體達到了玻璃與石材的虛實結合和豎向直面與橫向造型的剛柔相濟，使得整座大廈外觀用不同的材質和不同的造型設計，變化非常的豐富，大廈層次分明，變化中又有統一，而且不同的位置有不同的凸凹處理手法及顏色選擇，統一之中又有變化，分格有序，體現了一種和諧、典雅的立面效果，更加展現了現代建筑的藝術魅力。
（二）立面分格設計說明
本次分格設計我們基本上尊重設計師原有的設計理念和風格。在詳細分格方面主要考慮了如下因素：
滿足建筑設計效果要求
開窗通風良好，充分保證室內空氣流通 考慮與原建筑窗洞口和幕墻的交接與對齊
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滿足結構強度和剛度要求 合理采光，滿足人的視覺要求 考慮幕墻的收邊處理 各個立面橫向膠縫對齊 滿足相鄰兩房間的封修 滿足層間防火封修構造要求
考慮各種不同材料交界、組合的處理方式
考慮面材利用率及加工安裝工藝性，盡量做到經濟合理 我們力求以最優分格形式保證該建筑裝飾完美。
（三）幕墻結構特點
1．結構設計指導思想：
A. 本工程干掛石材幕墻均采用鍍鋅鋼龍骨，表面鍍鋅處理，并作表面防腐處理。掛碼采用不銹鋼掛件，確保足夠的強度和安全。 B. 大面主龍骨采用焊接。
C．面材通過嚴格的結構計算，采用30mm厚的花崗石，確保足夠的安全。D．采用石材密封膠防水，確保防水性能及氣密性。 E.本系統設計較好的考慮了維修拆裝工藝，維修拆裝方便。
F.本工程采用的石材幕墻系統已通過多個同類型工程的實施和檢驗，證實為一個安全可靠、快速成熟的系統。
（四）設計依據
1．設計依據
基本風壓值：W0=0.55KN/m2 基本雪壓值：W20=0.35KN/m 地震設防：7度 地區粗糙度：B類
甲方要求、建筑施工圖及現場的實際情況 現行國家規范和省市有關規定和要求。 按甲方效果意圖和幕墻功能要求。 2主要材料強度控制參數
1、結構硅酮密封膠
短期強度允許值: f2 1=0.2 N/mm長期強度允許值： f2
2=0.01 N/mm2、Q235結構鋼
屈服強度 f2 ys≥235 N/mm局部承壓強度設計值 f2 sp=320 N/mm抗拉壓強度設計值 fsb=215 N/mm2 抗剪強度設計值 f2
ss=125 N/mm彈性模量 E3 s=206×10N/mm2 線膨脹系數 αg=1.2×10-5
重力體積分布 ρs=78.5×103 N/m3
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泊松比 ν=0.3
3、不銹鋼螺栓
抗拉強度設計值 fb2 t=215 N/mm抗剪強度設計值 fbs=125 N/mm2
4、角焊縫強度設計值f：
焊接方法和焊條型號 自動焊、E43XX型手工焊 構件鋼材 Q235鋼 抗拉強度設計值 ftb=160 N/mm2 抗剪強度設計值 fsb=160 N/mm2 抗壓強度設計值 fsb=160 N/mm2
（五）幕墻材料選用說明
對于本工程，在選材方面，我們推薦選用性能優異的優質產品用于此工程，以保證該工程外飾效果的美觀與經久耐用，使之竣工后能成為經久不衰的建筑精品，同時我們又力求以較低的價格來完美的實現這一精品，以體現我公司科學設計、科學施工與科學管理的強勁工程實力，讓人們充分感受到時代科技與建筑美學的完美結合與發展。
1、鋼材
（1）建筑幕墻構件的鋼材應符合中國國家標準《碳素結構鋼》GB50017-2003《低合金高強度結構鋼》GB1591-2004中的有關規定。
（2）連接鋼材表面應進行表面預處理加工，并進行防腐鍍鋅處理。（3）鋼材的尺寸及組合須符合幕墻的整體荷載要求。
2、硅酮結構膠和密封膠 2.1一般要求
（1）硅酮結構膠和密封膠應選用滿足相應國家標準的產品。 （2）幕墻使用的硅酮結構密封膠必須為常溫固化雙組份，耐候硅酮密封必須為中性固化膠，不得使用已過期的產品。
（3）在用密封膠時，一定要嚴格遵守材料制造商關于產品使用及接縫尺寸限制的書面說明。
（4）所有混合密封膠不得現場配制。
（5）硅酮密封膠必須經過指定的檢驗，證實符合設計要求才能使用。
（6）硅酮密封膠的顏色需事先征得發包人和設計單位同意方可采
用。
2.2性能要求
（1）硅酮結構密封膠應符合以下性能要求： 項目 技術指標 邵氏硬度 34-35度 極限黏結拉伸強度 ≥0.7N/㎜2 延伸率（啞鈴型） ≥100% 黏結破壞（H型試件） 不允許 內聚力（母材）破壞率 100%
剝離強度（與玻璃、鋁） 5.6～8.7N/㎜(單組份) 撕裂強度（B模） 4.7N/㎜ 抗臭氧及紫外線拉伸強度 不變
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耐熱性 150℃ 熱失重 ≤10% 流淌性 ≤2.5㎜ 完全固化后的變位承受能力 12.5%≤σ≤50° （2）耐候硅酮密封膠必須符合以下性能要求： 項目 技術指標 密度 1.5±0.1g/cm3 擠出性 ≥80mL/min 適用時間 ≤3h 表干時間 ≤6h 完全固化時間 ≤1d 下垂度（N型） 0㎜ 低溫柔性 -30℃ 邵氏硬度 ≥45 極限拉伸強度 ≥1.4Mpa 撕裂強度 ≥3.8N/㎜ 定伸黏結性（定伸160°）黏結和內聚破壞面積≤5%
熱水循環后定伸黏結性（定伸160°）黏結和內聚破壞面積≤5%水、紫外光照射后定伸黏結性（定伸160°）黏結和內聚破壞面積≤5%。3、五金配件
五金配件包括多種不銹鋼錨栓、螺栓、螺母、不銹鋼掛件等應選用符合國家相應標準的產品。供應商應提供認可的產品標準、質量合格證等相關質量保證質料。專職質檢員應審核采購部門的訂單與供方來料
是否相符，并確定其是否符合技術要求，按規定檢驗且需填寫相關檢查表，報公司質管部門審定符合要求后方可入庫。
4、石材
石材選用符合相應的國家標準。 5、 材料技術要求
關鍵詞：玻璃幕墻；設計
Abstract: the building curtain wall as the construction of a building or decorative structure, in the national economy construction of our country has obtained the widespread application, building energy-saving, green environmental protection, ecological health, sustainable architecture design has become the architectural design and the development direction henceforth, to building curtain wall design is put forward more and more high request, also welcomed rare development opportunity and grim challenge. This article unifies the project example, analyses the formation and characteristics of glass curtain wall, presents the design principles, for the relevant departments and the industry to discuss.
Key words: glass curtain wall design;
中圖分類號：J527.3 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
1前言
玻璃幕墻將建筑物護的防風、遮雨、采光、隔熱保溫等使用功能與建筑外墻裝飾相結合，形成融建筑技術、建筑藝術為一體的建筑護結構，已在我國高層和超高層建筑中廣泛應用。但幕墻結構的設計不像傳統結構專業那樣，有很多成熟的資料可參考學習，所以難免會出現這樣或那樣的疏漏。因此，控制其設計質量就成為廣大幕墻建設和設計單位共同關注的問題。
2 玻璃幕墻概述
（1）玻璃幕墻是指由支承結構體系與玻璃組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑護結構或裝飾結構。
玻璃幕墻主要部分由飾面玻璃和固定玻璃的骨架組成。有將玻璃與骨架連接，玻璃能成幕墻。骨架支撐玻璃并固定玻璃，然后通過連接件與主體結構相連，將玻璃的自重及墻體所受的荷載及其他荷載傳遞給主體結構，使之與主體結構融為一體。
(2)玻璃幕墻的結構形式較多，常用結構如下圖所示：
圖 1 玻璃幕墻的結構形式
（3）玻璃幕墻的優點有：可吸收紅外線；減少進入室內的太陽輻射；降低室內溫度；輕巧美觀；不易污染；節約能源；在光線的反射下，室內不受強光照射，視覺柔和等。
另外，在現代化高層建筑的玻璃幕墻中，還采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合，隔層充入干燥空氣的中空玻璃。中空玻璃是一種良好的隔熱、隔音、防結霜、防潮、抗風壓強度大、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料，它是用兩片(或三片)玻璃，使用高強度高氣密性復合粘結劑，將玻璃片與內含干燥劑的鋁合金框架粘結，制作成的高效能隔音隔熱玻璃。據實驗檢測，在冬天，當室外溫度為一10℃時，室內單層玻璃窗前的溫度為一2℃，而中空玻璃窗前的溫度是13℃；而在夏天，雙層中空玻璃可以擋住90％的太陽輻射熱；雖然陽光依然可以透過玻璃幕墻，但曬在身上不會感到炎熱。因此，使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼，極大地改善了生活環境。
3 幕墻的結構設計
3.1 幕墻結構設計首先應遵循以下幾個原則：
（1）幕墻的主要構件應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）幕墻及其連接件應有足夠的承載力，剛度和相對于主體結構的位移能力，避免在荷載、地震和溫度的作用下產生過大的變形及破壞。
（3）非抗震設計的幕墻，在風力作用下，其玻璃不應破碎，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，在常遇地震作用下玻璃不應破損，在設防烈度地震作用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完全性。
3.2 結構設計驗算
結構設計時，應按照幕墻傳力路徑順序，對每個部件進行受力分析：
玻璃面板-->橫梁-->立柱
首先當使用隱框玻璃幕墻時還應包含玻璃結構膠的驗算；當使用全玻璃幕墻時還應包含玻璃肋的驗算。
其次橫梁的驗算還應包含橫梁的固定連接件，即橫梁與立柱之間的連接件
再次立柱的驗算應包含連接到主體結構的連接件的驗算。
最后，當玻璃幕墻外形較復雜時，還應對連接起來的各部件進行一次整體的建模驗算。
4 玻璃幕墻的建筑設計
4.1 選用合適的玻璃幕墻型式
采用玻璃幕墻的建筑，外觀的效果非常重要。玻璃幕墻的選型是建筑設計的重要內容，設計者不僅要考慮立面的新穎、美觀，而且要考慮建筑的使用功能、造價、環境、能耗、施工條件等諸多因素。如果僅從圍護功能來說，不同類型的幕墻形式都是一樣的，但要表達建筑師所追求的建筑手法、建筑風格來講，不同形式的玻璃幕墻在外觀上的效果相差非常大，往往不只是線條上的差別，更重要的是質感、體量感的差別。對于外立面的幕墻效果來說基本上有三種。一種是追求堅向線條，主要體現建筑挺拔向上的，第二種是追求橫向線條，主要體現建筑寬廣、水平延伸的建筑思路，第三種是追求空間輪廓線條，主要體現建筑異形、多維空間變換思路。
4.2 選用合適的玻璃幕墻材料
幕墻材料選擇是幕墻工程中極為重要的一環。它不僅決定整個工程的總造價，而且關系到整個工程的檔次、使用壽命、外觀效果。合理地使用材料至關重要，好的材料堆砌在一起并不一定能產生好的效果，只有巧妙地、合理地發揮各種材料的特性，才能產生極佳地效益。
4.2.1面板的選用
玻璃面板通常分為單層玻璃、中空玻璃、夾膠玻璃，要求更高一點的為中空夾膠玻璃或雙中空玻璃。玻璃顏色又劃分成很多種類，每個顏色對太陽光線的反射與吸收均有所不同，應根據建筑物的用途與外觀要求進行選擇。
4.2.2骨架材料的選用
骨架通常選用鋁合金型材，樓層跨度較高的通常選用鋼結構骨架，有時候為了提高整個幕墻的通透效果，則采用玻璃肋作為骨架。鋁合金與鋼材均有多種材性選擇，合理選擇材性，對節約造價方面起到不少的作用。
4.3幕墻的換氣和通風
過去在幕墻建筑設計中，強調以人工換氣、通風為主，不主張開啟或盡量少設開啟扇，以降低能牦，防止開啟扇破損，也使立面較為美觀，因此CJ102-96規定開啟扇面積不大于幕墻面積的15％。2003年SARS之后，許多幕墻界人士進行了反思，形成了加強幕墻通風、換氣的共識，甚至許多業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％的規定。采用雙層通風幕墻時，室內可以從熱通道取得新風，外幕墻有進風口進風，可不必設開啟扇，從而在保證自然通風的同時，使幕墻保持美觀和安全。
4.4防火防煙設計
4.4.1 防火玻璃在幕墻中的應用
幕墻采用的防火玻璃應為單片防火玻璃及其制品。防火玻璃可以在下列情況時采用：防火墻兩側的玻璃面板；樓層間水平隔煙層；樓層結構高度小于800mm，未設實體窗下墻時，樓板上的面板；樓層中的透明防火隔斷。支承防火玻璃的金屬骨架應采用鋼結構，不宜采用鋁型材。
4.4.2 雙層通風幕墻的防火問題
雙層通風幕墻通過熱通道中的氣流調節熱通道的溫度，減少室內溫度與外界的溫差，達到節能的要求。但目前國內消防規范要求層間設置封閉隔煙層。為避免本層排風口排出的空氣又被上層進風口吸入。形成氣流短路，可以在滿足防火隔煙要求的前提下，采用下列通風方式之一：加大排風口與上層進風口的豎向距離；采用本跨進風后，在鄰跨排風的S形通風路線方式。當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。高度很大的內天井、內庭，為防止火災和煙霧在層間擴散蔓延，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。
5實例分析
5.1 工程概況
某工程為某大廈，總建筑面積為365220m2，建筑高度為48．2m，為9層框架結構，整體建筑為圓弧型。南、北主立面采用鋁方管裝飾線條。基于U型玻璃在透光、隔熱、保溫、隔音方面性能良好。其機械強度較高，施工簡便，有著獨特的建筑與裝飾效果，并能節約大量金屬材料。本工程東、西立面及一層部分墻體采用U型玻璃幕墻結構，幕墻顏色為淡綠色，墻體為銀灰氟碳漆，色彩新穎柔和，整體造型典雅流暢。
5.2玻璃幕墻節點設計
該工程的U型玻璃幕墻采用雙排安裝方式，翼在接縫處成對排列，U型玻璃垂直安裝。外層U型玻璃承擔一半風荷載和全部風量。U玻型號為SQ4型，其底面寬為260mm，翼高為60mm，厚度為7mm，重量為24．61kg／m2。最大設計長度為7m。當U型玻璃高度超過4．5m時應核算墻身的穩定性，采取相應的措施，滿足下框料隨著結構的變形絕對值≤15mm，否則考慮中間增加固定措施。由于本工程幕墻總高度大于48m，因此在每分層處增加一道鋼梁以支撐U玻幕墻荷載。U型玻璃單片長度根據現場放樣，定制長度為4．2m，U型幕墻上安裝固定窗與開啟窗，固定窗與開啟窗采用Low—E雙層中空玻璃，在U型幕墻中安裝窗，其橫框和豎框都不能有接槎，應一通到底，開啟窗要帶兩層密封條，具體節點見圖2、圖3、圖4。
圖2U型玻璃與開啟窗立面
圖3U型幕墻固定窗節點
圖4U型玻璃兩側收口節點
各獨立U玻構件應支撐在具有均勻彈性的襯墊上；玻璃與鄰近的金屬、混凝土結構之間不能有硬性接觸。U玻上端與鄰近的上部結構之間的空氣縫隙約為25mm，該縫隙主要應付溫度變形、蠕變變形及收縮。U玻的底端與框的接觸部位應能適應由于溫度的變化而引起的玻璃長度的伸縮。為避免長期受雨水沖刷對邊框，尤其是下框的影響。框的下部應裝成能把雨水向外排出的形式。玻璃與框的接縫處不能透水、不能透氣，在玻璃與型材的接縫處裝上用作脹縫的材料或型件，將接縫蓋嚴。
6 結束語
隨著材料的不斷創新和技術的不斷發展，玻璃幕墻在結構和外觀上都將更加靈活和具有創意，是現代主義建筑的主要特征，也是現代化都市的標志，更是城市經濟、技術發展水平的代表。因此，設計時我們不僅要考慮建筑本身的特點，同時涉及了幕墻的設計、材料的選用、制作安裝的全過程，創造出更多協調、美觀，并富有中國建筑特點的現代化建筑。
參考文獻：
[1]甘尚瓊.玻璃幕墻設計技術關鍵要點[J].中外建筑，2011（2）.
[2]黎婉齊.玻璃幕墻設計之外觀設計[J].建材與裝飾：上旬，2011(10).
關鍵詞:幕墻抗震設計；幕墻抗震構造；變形縫處理
中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼： A 文章編號：
一.前言
隨著世界經濟的高速發展，人們對環境的依賴和破壞越來越嚴重，其中尤其是眾多發展中國家，幾乎是以嚴重的破壞環境來換取高速的經濟發展，因此各種環境問題和自然災害都接踵而至，例如2008年僅我國就發生了多起地震災害，其中以汶川大地震最為嚴重，由此，建筑抗震構造設計成為了科學界的焦點問題。本文將從多個角度分析探討建筑幕墻抗震構造設計的一些措施，力爭將地震災害帶來的損失降到最低限度。
二.不同幕墻體系的構造要求
1.鋁合金玻璃幕墻體系
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。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。
玻璃幕墻體系
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并加以限制。抗震設防采用三個水準與兩個階段設計，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，把在終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，即要根據結構類型選用具有不同平面內變形性能的幕墻。幕墻自身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的荷載(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的可靠功能。
明框、半隱框幕墻
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。
石材幕墻
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》表51石材面板掛裝系統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，可實現良好的抗震性能。寬度的一半，環通設置的凹槽，與陽臺地漏聯接好以防排水，可以減少雨季可能對鄰墻內表面產生的損害，地漏表面高度比槽底略低2～3mm即可。防排水，以排為主，防為輔。
平臺就是大陽臺，大平臺幾乎就是屋面，因此一般采用混合物水泥砂漿與IS的組合。平臺設計的要點是：結構降板，周邊梁上翻。建議采用梯邊排水：在梯段周邊作槽。若結構不降，建筑作門坎，就是在作飾面時預留的凹槽，尺度僅lO~20mm時只能防水，不解決防潮。小梯取小值，大梯取大值。因此，結構降板不僅是為了處理好門口處排水問題也是防止室內局部受潮的主要方法。進出水泥防水砂漿勾出凹縫，深約7mm～1Smm，因其方便及充分做好泛水，在陰角處連續生成，而帶有自然的裝飾性，所以被普遍采用 。
平臺加作絕熱找坡后，地坪很容易平于室內的高度，如果槽溝的設計原則是從頂層到底層連續轉下，加之平臺與室內相鄰面較長，為保證周邊綠化，雨水排出的可能性也高，因此，使雨水隨落隨排，雨停即止。
半室外樓梯和與室內空間緊鄰的室外樓梯對于背栓式石材(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。
金屬幕墻
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。
6.鋼結構雨篷由于采用鋼龍骨，一般為獨立系統，計算單獨考慮地震作用，也具有較好的抗震能力。
7.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。
8.全玻幕墻
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8ram，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8ram，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)。
9.單元式幕墻
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。
三.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3ram；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~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250ram的芯柱連接，套筒伸入鋁合金立柱內不應小于lOOmm；芯柱與立柱應緊密配合，其配合間隙應控制在0．5ram～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定：
(一)產品應有出廠合格證；
(二)碳素鋼錨栓應經過防腐處理；
(三)應進行承載力現場試驗，必要時應進行極限拉拔試驗；
(四)每個連接點不應少于2個錨栓；
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點設計。按照建筑抗震設計規范要求，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。
四.結束語
隨著經濟的高速發展，人們對環境的依賴和破壞越來越嚴重，各種環境問題和自然災害都接踵而至，近年地震災害頻發，建筑結構的安全性受到高度重視，幕墻作為建筑物的護結構，其安全性更為重要，在設計中一定要嚴格貫徹國家抗震規范，做好幕墻抗震設計，確保其安全性能。
參考文獻：
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[3]《玻璃幕墻工程技術規范》(JGJ 102—2003)
[4]張國良.建筑抗震技術設計.長江出版社
關鍵詞：石材 幕墻 結構設計
Abstract: at present, the dry hanging stone curtain wall design, consulting company usually only provide facade form and a small amount of nodes', figure, the careful degree is unable to achieve the degree of construction according to graph, therefore, stone board and related dry hanging the detailed design system is very necessary work, the work is general by flip chart units responsible for the construction. Along with the development of the technology level, construction units also will have construction level, class a design of double qualification. The more help today for the engineering quality of curtain wall market demand, as well as from the design, the construction control the disadvantages of source defects. This paper according to the stone curtain wall project construction and design of the engineering practice, from stone, keel, hangs the choice of materials, the physical experimental performance, mechanical calculation and simulation of the actual conditions of the stress performance experiment, the stages of construction drawing design, this paper introduces the whole process of dry hanging stone material design.
Keywords: stone curtain wall structure design
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
石材幕墻的深化設計通常根據顧問方提供的圖紙確定石材的精確分格尺寸、顏色、材質、嵌縫材料等，并繪出尺寸詳盡的石材立面圖及各復雜部位的節點詳圖，然后依各單塊石材的重量、尺寸及抗震、抗風壓等各項要求，進行相關的力學計算，確定石材的干掛方式及龍骨體系、埋件、連接件等的尺寸規格。并在有條件的情況下，對計算結果進行現場的力學性能試驗，以確保石材幕墻的安全性。
1. 石材的選擇
對于深化設計而言，應配合設計單位和建設方的工作，根據設計方對幕墻分格形式及材質顏色等建筑效果的要求，向建設方提供各種石材樣本，以協助其盡快確定所用石材。
2. 干掛方式的選擇
石材的干掛方式有鋼銷式、通槽式、短槽式、背栓式等幾種形式，較常用的有短槽式和背栓式兩種，其懸掛方式如圖1所示，比較而言，短槽式成本較低但安全性不如背栓式，通常用于石材重量不太大或安全系數要求不太高時；背栓式干掛牢靠穩定，但成本較高，用于較大塊石材（厚度30時石材面積大于1.5）或對石材安全性能要求較高時。
3. 石材及干掛體系的力學計算
首先確定幕墻所受的荷載及作用形式，然后確定石材的干掛方式，進而確定石材板塊的計算模型，進行受力安全性計算，最后根據干掛體系所受荷載值確定干掛體系的構造形式和所用掛件、連接件、埋件及橫豎龍骨的規格尺寸。石材及其干掛體系的設計應符合國家行業標準《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001的要求。
3.1荷載的確定 計算時通常考慮材料的自重、所受風荷載及地震荷載，并根據荷載作用方式對其進行組合。其相應分項系數及組合系數都應嚴格按規范要求取用，對某些特殊的建筑物，設計說明書中對相應荷載計算取值會有特殊要求，在計算時應和規范對照取其最大值。對干掛體系進行計算時，應根據剛體的力的傳遞的特性，確定其所受荷載進行力學計算。有時。一些荷載不易確定時，可通過模擬試驗來確定其大小。
3.2石材的計算 石材的計算主要包括掛板板塊自身的抗彎計算和掛板與掛件銷釘連接處的抗剪計算。有時還應計算石材的熱裂應力。計算方式與石材的干掛方式有關，本文以背栓式干掛石材固定體系來說明。石材板所受荷載包括水平向的風荷載和地震荷載，豎向的地震荷載和石材自重。以及溫度變化產生的熱裂應力。背栓式干掛石材典型的安裝體系是通過上下各2組（共4組）掛件將石材固定，其中石材上邊兩組掛件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上約束石材的作用，下邊的兩組掛件只是在垂直于石材平面的方向上起約束石材的作用。對石材進行抗彎計算時，應按四點支撐板計算其應力。根據石材幕墻規范所得最大彎曲應力設計值不應超過石材板的抗彎強度設計值；對背栓掛件在石材板上產生的剪應力進行抗剪計算時，一般根據相應的經驗公式進行計算，要求石板所受剪應力標準值 不大于板材抗剪強度設計值。應注意的是，豎向剪應力只有上排的兩組掛件承擔，而不是由全部四組掛件共同承擔。
3.3干掛體系的設計 在石材幕墻工程中，石材干掛體系的設計一般由施工單位獨立完成，由于幕墻作為懸掛體系的特性，干掛體系的設計決定著幕墻的結構安全，有著特殊的重要性，而又因為其屬于隱蔽工程，尤其應得到足夠的重視。 干掛石材體系力的傳遞板材中的最大應力可通過簡化計算方法或有元程序計算得出。值得強調的是，有些特殊的石材由于其獨特的紋理特性而使石材在沿板長及板高方向的強度具有非常明顯廠的差異，須分別對這兩個不同的強度方向進行計算。另外，在計算石材于某一點達到某方向的最大應力的同時，必須計算其在垂直方向上的應力。 石材的允許應力根據前述石材物理性能試驗，可得到相應的石材強度指標。通常用于建筑物干掛石材的有花崗巖、大理石和石灰石等，根據各種石材特有的性能特征及施工經驗在對上述石材進行力學計算是采用的安全系數應有所不同。美國各種石材的工業協會對于相應的石材都給出了推薦使用的安全系數。如對于石灰石，美國石灰石行業推薦的設計安全系數值為8。用實驗的出的石材彎曲強度及壓縮強度除以相應的設計安全系數，即可得到時常的允許應力。
3.4石材板塊自身的抗彎驗算 對于各向異性的石材，石材板塊姿勢的抗彎驗算分為兩種情況。一是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力為零，只要此最大應力小于對應方向上的石材允許應力則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。二是石材板塊中發生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力不為零，則驗算時也應該同時考慮此應力。這時可以應用內摩擦理論，設一個方向為X，另一個垂直的方向為Y，在滿足下列公式時，則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。
3.5銷釘孔處石材的抗剪驗算 先根據銷釘孔的深度、石材板塊的厚度等幾何參數算出銷釘孔處的深度、石材板塊的厚度等幾何參數反之則不滿足。
4.石材物理性能試驗
在為一個工程項目的石材做試驗建立設計指標時，必須取能代表所用石材的試樣，或者直接從將要用于建筑物的石材中挑選試樣。干掛石材的物理性能主要包括彎曲強度、斷裂模量、壓縮強度、吸水率及體積密度，這些指標均可通過標準試驗方法獲得，而相應的標準中都有指定的最小物理性能指標。
5.現場受力性能試驗
干掛石材理論計算的模型畢竟與現場時常的實際受力情況有所不同，為驗證理論計算結果的準確性，必須在施工現場按擬采用的干掛石材的固定體系固定石材，然后對其逐步施加設計規定的荷載并觀察記錄其整體受力性能。最后按試驗對力學計算結果進行分析和研究，以確保干掛石材在實際使用過程中確實具有相當的安全度。
6、施工圖設計
干掛石材施工圖設計的依據為：建筑平面圖、立面圖、節點大樣圖、其他專業需與干掛石材配合的有關圖紙及其他要求和干掛石材的計算書。施工圖設計必須做到既滿足建筑師的要求，又要與現場的實際情況相吻合，施工圖設計主要包括石材的安裝立面圖設計、石材節點大樣圖設計、石材的加工詳圖設計等。
1、安裝立面圖設計：根據建筑立面圖的板塊分格要求，在各立面上將不同形狀或不同尺寸的石材分別獨立編號，編號應確保唯一并方便實用，所設計的石材安裝立面圖應清洗表達出各立面上所有不同種類的石材板塊。若工程的體形較復雜，為查找干掛石材立面圖紙方便，還應設計干掛石材安裝立面圖的位置索引圖，清晰的表示出建筑物每個區域墻面對應的掛板立面編號圖編號。
2、石材節點大樣圖設計：對建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它復雜部位石材的形狀、尺寸及連接方式，應單獨設計干掛石材節點大樣圖，以表明這些部位石材的實際情況。
3、石材加工詳圖設計：石材安裝立面圖及節點大樣圖經建筑師批準后，即可按石材安裝立面圖上的石材尺寸分格及節點大樣圖的細節進行加工詳圖設計，該詳圖即通常所說的石材加工單。在確定干掛石材的具體形狀及加工尺寸時，須反復核實以確保萬無一失（尤其在采用較為昂貴的進口石材時）以免造成巨大的經濟損失。
參考文獻
1、 李士杰，王濤。國稅大廈干掛石材幕墻的設計與施工。第十六屆全國高層建筑結構學術交流會論文集，2000，上海
2、 趙西安，鋁板及石材幕墻結構設計的建議。建筑技術，1998年第7期；建筑結構，1998年第12期
一、概述
建筑幕墻是集建筑技術、功能和藝術于一體的建筑物外圍護結構，作為一種高級建筑外墻，它倍受建筑師和開發商的喜愛。隨著建筑市場的快速發展，加劇了幕墻市場對高水平幕墻設計的需求，為此幕墻設計單位就以豐富的幕墻系統結構形式來適應和引導市場的需求。比較具有代表性的就是單元式幕墻技術的應用和發展。但是由于企業的開發能力不能滿足幕墻市場的需要，存在脫節現象，致使大量的單元式幕墻的水密性能出現問題，影響了單元式幕墻技術應用和推廣。
水密性一直是建筑幕墻節點設計的重要問題。經不完全的統計，在實驗室中有90％幕墻樣品需經修復才能通過試驗。在實際工程應用中，也存在同樣的問題。為解決幕墻的防水問題，許多專家學者對防水原理進行了研究和實驗，總結出完整的防水設計理論。比較著名的是“雨幕原理”和在實際應用中常用的“等壓原理”。
眾所周知，單元式幕墻的質量是由設計水平、材料質量、加工質量、組裝質量、安裝質量決定的。本文試圖就能夠影響單元式幕墻諸多因素進行分析，為建筑幕墻的應用提供參考。
二、單元幕墻防水原理分析
1.單元幕墻的三道密封線
（1）塵密線。為阻擋灰塵設計的一道密封線，一般由相鄰單元的膠條相互搭接實現，起到阻擋灰塵和披水的作用。在南方地區可以不設計這道密封線。
（2）水密線。它是單元幕墻的重要防線，通過幕墻表面的少量漏水可以越過這條線，進入單元幕墻的等壓腔，通過合理的結構設計，進入等壓腔水將被有組織的排出，沒有繼續進入室內的能力，達到阻水的目的。有時為了提高幕墻的水密性能，也可能同時設置多道水密線。
（3）氣密線。它也是單元幕墻的重要防線，由于水密線和氣密線之間的等壓腔和室外基本上是相通（有時在連通孔上放置防止灰塵的海棉）的，因此水密線不能阻止空氣的滲透，阻止空氣的滲透任務由最后一道防線———氣密線來完成。
2.單元幕墻防水機理分析
在幕墻表面，為了運用雨幕原理進行防水，設計上使等壓腔的壓力Pc等于或接近室外壓力Po，即水密線兩側的風壓基本相等，消除或減輕了風壓的作用，使水不通過或很少通過塵密線和水密線進入等壓腔。
在氣密線兩側，縫隙和作用同樣不可避免，要達到不滲漏的目的，則要使水淋不到氣密線，消除滲漏三要素中水的因素，由于通過塵密線和水密線的水很少或沒有，加上合理的組織排水，就沒有水淋到氣密線，氣密線縫隙周圍沒有水，就不會發生滲漏，從而使單元式幕墻對插部位具有良好的防水能力。
單元式幕墻防水的薄弱環節是四個單元的“+”字縫，這是單元式幕墻能否成功防水的關鍵，目前比較成功的解決方案有橫鎖式、橫滑式和“+”字交叉密封結構等，這里不再贅述。
三、單元式幕墻防水系統設計要點
單元式幕墻系統設計具有較高的技術含量，直接關系到幕墻的經濟性、安全性、工藝性、功能性、施工及可維護性。然而系統設計非常復雜，它涉及到許多專業方面的知識，在此不一一詳述。
從大多數幕墻測試的過程來看，單元式幕墻在測試過程中存在不同程度這樣或那樣的問題。其中水密性、氣密性是比較突出的問題。說明幕墻在防水系統設計上存在一定缺陷。
單元式幕墻單元板塊是在廠房里制作、組裝完成的，能在現場直接安裝到建筑主體結構上。無論是插接還是對接，單元板塊在上下左右以及單元板塊“十字”接口處均需要密封處理。如何從系統設計中處理好這些自由縫是解決單元式幕墻水密性的關鍵。由于縫隙腔內外的氣壓差是雨水滲漏的主要動力，因此要求縫隙空腔內的氣壓與室外氣壓相等，以防止內外空氣壓力差將雨水壓入腔內。下面從三個方面進行闡述：
1.型材斷面構造設計的合理性
在單元式幕墻的系統設計中，型材斷面的設計非常重要。它不僅決定單元式幕墻的安全性，工藝性。同時還決定了單元式幕墻的其他物理性能。然而幕墻設計師們大多往往只通過力學計算重點考慮了型材斷面的設計安全性，而忽視了型材斷面對其他性能的貢獻。因此單元幕墻的雨水滲漏現象非常突出，單元板塊間的自由縫現場堵膠就成了幕墻廠家在現場工程排故過程中所用的主要手段。型材斷面雖然不是固定不變的，但是其斷面的設計是有規律的。它必須將其安全性、工藝性和結構防水同步考慮。由于工程上所用的幕墻節點形式很多，因此本文不可能詳細論述，現就如下的典型圖例進行分析：
（1）合理設計型材端面及型材咬合位置，盡量將水密線與氣密線分離，保證等壓腔發揮作用。
（2）斷面上盡可能避免在制作過程中開工藝孔，氣密線腔壁上禁止開工藝孔。（圖中所示構造無工藝孔）
（3）斷面設計時應考慮在豎向（或橫向）構件上設置傳遞荷載與作用的專用裝置，盡可能避免氣密線膠條參與傳力，圖中插芯端面3為傳遞力和板塊吊裝的專用裝置。
（4）插接式單元幕墻在斷面設計時應考慮板塊安裝后插接件之間有不小于15毫米的搭接長度。 以便有能力適應層間變位和吸收現場安裝產生的誤差。
（5）斷面設計時應考慮預留安裝軟披水膠條的槽口，以便板塊安裝后在縫隙處形成阻水屏障，圖中膠條3和膠條8的槽口就起到這樣的作用。
（6）斷面設計時應盡可能考慮減少零件數量，降低構件的加工量和加工難度，以便保證板塊的組裝質量。
（7）幕墻板塊的型材斷面種類應考慮盡可能的少，同時應考慮到盡可能減少零件的組合量，以便減少板塊組裝所形成的縫隙。
（8）單元幕墻的氣密線應形成閉合。在結構上必須防止十字接口處存在漏氣的通道，圖2的構造中幕墻板塊在十字接口處可用膠板10實現密封。
2.膠條合理設計
在單元式幕墻的系統設計中，膠條的設計也是非常重要的一個環節。它決定了單元式幕墻的水密性、氣密性以及幕墻防水性能的耐久性。目前工程上所用的膠條大多存在一些問題。究其原因是對膠條的產品性能缺乏了解，膠條的斷面設計存在不合理現象。事實上膠條的材質、延伸率、壓縮量以及斷面形式都很關鍵。單元式幕墻密封性膠條主要是三元乙丙（EPDM）膠條，這種材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐氣候老化性、耐熱老化性、耐水性，還具有較好的耐化學藥品性，可以長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環境中使用。EPDM橡膠有很多種牌號，不同的牌號各有不同的特點，因此可以說三元乙丙橡膠的化學成分及配方決定了膠條的使用環境和工作性能。
幕墻用三元乙丙膠條的基本成分為三元乙丙膠，碳黑，活性劑，增塑劑，硫化促進劑等。其中膠條的含膠率控制在35％左右，含膠率過低，材料的力學性能特別是拉伸強度、回彈性、耐老化性等變差，使用壽命大為縮短。但含膠率過高，成本會提高，同時材料的性能也同樣變差。其中補強劑，硫化劑，增塑劑并不僅僅起到降低成本的作用，只要加入適量，比例得當，能夠改善材料的性能。
根據不同的氣候特點，應選用不同的EPDM牌號。總結近些年的應用經驗，膠條的設計可遵循以下原則：
（1）在北方地區，溫差大，冬天溫度很低，最好選用部分充油牌號，在配方設計中充分考慮材料的低溫脆性，這樣硬度對溫度的依賴性小，便于安裝和使用。
（2）膠條在設計時必須確定合理的斷面形式，選擇合適的EPDM橡膠牌號，膠條的位置和作用不同，其斷面形式也應該不同。
（3）在膠條設計時，必須合理確定壓縮比和硬度。如圖所示，膠條1和膠條7的硬度要求高，膠條3和膠條5的硬度要求低。膠條1、膠條3、膠條8屬于水密線膠條，膠條2、膠條4、膠條5、膠條6屬于氣密線膠條。
關鍵詞：建筑幕墻；幕墻設計；設計原則
中圖分類號：TS958 文獻標識碼： A
一、建筑幕墻設計分析
1.幕墻工作范圍與責任
對于建筑幕墻的設計范圍，建設部門已經頒布了暫行的《建筑幕墻工程設計專項資質分級標準》，其中規定：“本標準適用于建筑護結構的玻璃幕墻、金屬幕墻、石材幕墻、組合幕墻以及采光頂建筑幕墻工程，其他類型的建筑幕墻可參照本規定執行”。給出的規定可以看出幕墻設計的范圍是組合幕墻以及采光頂部分。不過實際的幕墻設計工作中，其范圍已經超出了規定的范圍，還包括如建筑門窗，遮陽系統、金屬墻面、金屬屋面、玻璃屋面、隔斷、各種裝飾架構等。
2.幕墻設計的原則
建筑幕墻的設計原則與建筑設計整體性是保持一致的，作為室內向室外的過渡層，建筑幕墻設計作為可觀賞的結構，是體現建筑設計的風格與理念的重要體現，因此，在幕墻設計的時候，首先要傳達建筑設計理念。在某種程度上可以這么說，建筑幕墻設計與建筑設計的成敗是一致的，可以看出建筑幕墻對于建筑整體質量與外觀的影響是有多么的重要。建筑幕墻設計的根本是服從于建筑設計，但是各類幕墻產品種類那么多，如果在設計中生硬的套用各類的幕墻產品，設計出來的建筑不能成為建筑精品，因此，設計的同時，要考慮到使用什么樣的產品，既符合質量要求，同時也能提高建筑的藝術性。
3.服從法規規范要求
幕墻的設計與施工除了要與建筑設計施工保持一致性之外，作為建筑的圍護結構，幕墻設計使用的安全性也是重點，相關法律法規對于幕墻技術已經有了具體規定，設計一定要遵循法律法規中的規范要求，保證設計、施工技術水平的基礎上，符合行業規范標準。
二、建筑幕墻設計面臨的問題
1.設計滯后，阻礙建筑幕墻工程施工的有序進行
目前在我國，很多的設計公司對幕墻設計的價值還沒有充分的進行發現，一般對幕墻的設計發生在主體工程進行施工之后，對部件進行預埋時，才開始進行幕墻的設計，這樣在建筑主體的施工中，對幕墻的設計會給整個工程造成一定影響。進行幕墻時，為了對時間進行節約，一般的設計單位對施工的部位進行標記，這樣相應的施工單位的負擔就會加大，相關的建筑單位之間的溝通力度也要加大，整個工程的施工進度就會受到影響。
2.建筑施工與建筑幕墻設計之間缺乏一定的協作性
一般來說，進行建筑幕墻的設計時，要保證其能夠與建筑的施工保持一致，這樣才能保證幕墻設計更好的完成。但是目前的施工中，兩者無法保持一致，這是由多方面的原因形成的，相關的設計單位中，專門從事幕墻設計的人員基本沒有，有很多設計人員對幕墻設計的材料、技術等都不了解，相應的科學設計的水平就不能達到，建筑施工與設計就無法一致統一的進行，正常的建筑施工就會受到影響。
3.設計、施工一體化制度阻礙了建筑幕墻技術的發展
在我國的建筑市場中，市場競爭逐漸變得越來越激烈，有很多進行幕墻施工的企業并不具備相關的施工設計資質，對幕墻設計中出現的問題也不能很好的解決，進行實際的工程招投標的過程中，對幕墻的設計往往不包含在重視范圍內，低價中標的手段導致實際的施工降低成本，偷工減料現象嚴重，這樣幕墻建設單位的材料不能得到有效保證，幕墻建設的質量就無法得到保證。
三、建筑幕墻優化設計的具體措施
1.優化建筑幕墻的招標、設計、施工機制
一般來說，關于建筑幕墻的設計招標工作要在主體建筑施工之前完成，這樣對幕墻設計的施工進度等能有效的進行保證，對其預埋結構的準確性也能有效的提升，幕墻設計的方案才能夠得到更好的保證；對幕墻設計施工的招標要分開進行，這樣幕墻設計的收費標準等才能更好的表現出來，其設計方案也能得到更好的運用，幕墻設計才能不斷的創新發展。進行幕墻設計的審核時，要保證審核工作由專業人員進行審核，這樣對幕墻設計的質量能更好的進行保障。
2.加強新型多功能幕墻的設計
在我國當前的建筑幕墻建設中，環保節能的功能還不具備，這給社會資源造成了極大的浪費，一定程度上環境污染的問題也變得嚴重。進行幕墻的設計的過程中，要保證設計的不斷創新，這樣才能保證其節能環保的不斷發展。動態幕墻的出現就是很好的例子，這種幕墻具有多功能性，由空調系統、自動控制系統、通風系統、建筑幕墻、外部環境檢測系統共同組成，采用此種方式能夠保證對太陽光、太陽能進行充分的利用，室內就會達到舒適的狀態。在冬季，采用此種幕墻對太陽光的敷設能夠進行充分的利用，取暖的燃料就能有效的減少燃燒，節能減排的目的就能達到，到夏季，幕墻中的通風系統能夠保證進行室內熱能的消耗，對節能進行有效節約，同時，空調的使用也會減少，采用這種裝置能夠保證對太陽光線進行控制，室內的環境就能被改善，設計者在創新的同時，能夠保證人們使用環境的舒適，因此相關的幕墻設計創新的工作要不斷的深入，這樣幕墻設計的工作才能更加有效的進行。
3.幕墻設計應注意的事項
建筑幕墻所有的部件是可以更換的，在進行幕墻結構設計的時候，要考慮到建筑幕墻部件的使用年限，便于更換的部件使用年限一般是二十五年左右，不便更換的部件一般的使用年限是五十年左右。一些建筑的幕墻跨度較大，因此，設計一定要考慮到建筑主體的使用年限在進行設計。
四、建筑幕墻設計的發展方向
1.建筑幕墻的節能型發展趨勢
目前在我國，節能已經成為社會性的問題，能源的消耗等成為很多人關注的重點，在當前建筑幕墻設計發展的過程中，對新型建材、建筑門窗、建筑結構等的改進已經成為當前幕墻設計的重點。進行幕墻設計的過程中，對建筑的設計要進行考慮，保證其能夠有效的節約能源，對能耗進行有效的降低，進行相關的幕墻結構的設計時，要保證結構合理，保證整個建筑節能設計的合理完整，還有就是對使用的材質進行確定。
2.建筑幕墻的科技型發展趨勢
建筑幕墻的科技型發展趨勢也是在時代潮流下的一個必然選擇之一，這種潮流大致有以下幾個內容：首先是環保效果更加突出，環保已經是當前國際社會關注的重要問題，經濟水平快速發展的同時也伴隨著環境污染的日趨嚴重，建筑幕墻的環保一是要注意用材不會對公眾和環境造成污染性的損害，另一個方面就是要能夠抵御一定的外在干擾，例如噪音污染、光線污染等這些在城市中更為嚴重和常見的污染問題，這是建筑幕墻環保在當前應該關注的問題。其次，建筑幕墻的科技發展應該與新型的能源措施結合在一起，當前玻璃幕墻已經成為很多公共建筑選擇的幕墻形式，玻璃與太陽能的結合也是當前幕墻開發的一個主要方向，利用各種自然能源來進行轉化，變成可以被各種建筑利用的普通能源是幕墻科技型發展的一個主要趨勢。
綜上所述，我國幕墻產業飛速發展的今天，設計者應當勇于創新，管理者要優化體制，決策者要鼓勵創新，這樣我國的幕墻產業才能更加健康、更加快速的發展，才能更快地達到國際水平，形成國際競爭力。
參考文獻：
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關鍵詞：植物幕墻；室內設計；設計手法；綜合評價
中圖分類號：TU238 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.02.026
Abstract： To investigate application effect and design methods of plant curtain wall in the interior design， the research on the interior space design of the plant curtain wall was carried out from five aspects of the art of composition， the color of plants， the texture of plants， the plant form and artistic conception. Analyzing the design methods of interior plant curtain wall of Hangzhou Dragon Hotel， from three aspects of design idea， plan design and plant selection. Through the influence factors of the comprehensive effect of indoor plant curtain wall， the results screened out 3 first level and 14 level two indexes， by using the AHP-comprehensive evaluation method to construct the comprehensive evaluation model of indoor plant curtain wall.
Key words： plant curtain wall； interior design； design methods； comprehensive evaluation
植物幕墻常被稱作綠墻、生態墻，是指在模擬自然界立體植物群落的基礎上，在室內外的立體表面覆蓋綠色植物，由綠色植物、栽培設施、基質共同組成的一種薄層輕質的無土栽培系統[1-3]。其由于具有獨特的裝飾性和功能性，成為室內設計環保理念的重要體現方式，從而營造一種適宜人類生存的室內環境。
目前，國內外的研究大多集中在植物幕墻的建構方式、基質的選擇及植物生長狀況等方面[4-5]，而對植物幕墻在室內設計中的應用手法、應用的綜合效果尚未見報道。筆者對植物幕墻的設計手法、植物種類的選擇、應用的綜合效果進行初步研究，以期進一步了解植物幕墻的應用形式。
1 植物幕墻在室內的設計手法
在進行植物幕墻設計時必須依照美學的原理，通過藝術設計，明確主題，合理布局，分清層次，協調形態和色彩，符合整體風格，充分考慮生態因子的影響，創造出穩定的立體植物群落[6]。根據人對周邊環境的空間形狀、空間尺度和空間私密度的需求和感受，運用色彩、材料、光線等不斷地豐富室內空間，使之能夠在滿足使用者實際使用需求的同時，為使用者提供一個美觀、舒適、放松的生活和工作環境[7-8]。
1.1 構圖藝術原理及室內空間形態
植物幕墻的構圖藝術手法主要包括重點與襯托、協調與統一、比擬與聯想等。同時，還要注意構圖比例的問題。在室內植物幕墻構圖設計時，使用大的構圖可使幕墻畫面提前，室內空間相對縮小；反之，室內空間相對放大。
1.2 色彩與室內環境氛圍
在植物幕墻設計中，色彩的搭配原則包括單色組合、對比色組合和鄰近色組合[10]。在植物幕墻的色彩搭配中，一般以綠色的植物為主、其他色相的植物為輔，合理搭配，調和出豐富多彩的氛圍。
1.3 植物質感與室內空間性質
在植物幕墻設計中，選用細質型植物作為基底，粗質型植物作為景觀的重點，中質型植物作為過渡[11]。其中，細質型植物通常葉片整齊小巧、枝干細小柔軟，如苔蘚、鐵蘭、青葉碧玉；粗質型植物通常枝干、葉片粗大，如龜背竹、羅漢松；中質型植物居于二者之間。營造有特色質感效果的植物幕墻，不僅具有較強的藝術感染力，還能增加垂直景觀的趣味性[12]。
1.4 植物形態與室內空間
在植物幕墻設計中，局部植物單體的形態應注意與群落整體形態的協調。以株形小巧玲瓏的觀葉植物和觀花植物為主，適當點綴株形奇特挺拔的植物，注意各種形態間的合理搭配。
1.5 意境營造與室內空間
在植物幕墻設計中，意境美通常是利用植物的生態屬性和構圖寓意，同時與水流、景觀石、燈光等巧妙組合，創造出特定的氛圍，引起人們的共鳴和遐想[13]。
2 植物幕墻在室內環境設計中的應用案例
2.1 概 況
杭州市黃龍飯店是五星級標準的豪華酒店，是杭州接待國內外重要嘉賓的首選之處。飯店室內植物幕墻總面積約200 m2，飯店要求植物幕墻有很高的觀賞性、安全性以及與室內裝飾的協調性。
2.2 設計理念
黃龍飯店室內植物幕墻設計以“回歸自然”為主題，把大自然延伸到室內，建筑與自然融為一體，使室內空間充滿生機和樂趣。滿足現代人們對大自然的向往和熱愛，給人們提供一個休閑、娛樂、交流的舒適空間。
2.3 設計方案
過道植物幕墻構圖以圖案式為主，利用每種植物板塊交替種植，組成一幅美麗的植物畫卷（圖1）。貴賓室內植物幕墻以自然式構圖為主，鳳尾蕨、紫背竹芋、綠蘿、青~碧玉等植物自由搭配，同時，配以景觀石，以營造優雅的環境（圖2）。
2.4 植物種類的選擇
考慮到室內植物幕墻植物群落的持久性，選用觀賞周期較長的多年生觀葉植物，適當搭配觀花的植物[14]，最好選擇能吸收室內有害物質的植物。同時，適當配置一些芳香植物，可使室內芬芳四溢，還有利于身體健康[15]。FOSTER[16]、VIRGINIA等[17]、馮磊等[18]通過試驗證明，植物能夠吸收室內環境中的甲醛、二甲苯等有毒物質，并且能吸附空氣中的微粒，增加室內相對濕度，凈化空氣。
杭州市黃龍飯店是共享型、經營型室內空間，要求植物幕墻既能改善空間、美化環境，同時又能吸引顧客，故在植物種類選擇上側重于觀賞性、空氣凈化能力及歡迎氛圍的營造。該植物幕墻的植物配置如表1所示。
3 植物幕墻在室內設計中的綜合效果評價
為科學建立室內植物幕墻設計綜合評價體系，合理確定各指標重要性并使之數量化，運用層次分析法求出綜合效果評價各指標權重，建立室內植物幕墻的AHP評價模型，從定量、定性角度研究植物幕墻在室內設計中的綜合效果評價。
3.1 室內植物幕墻綜合效果評價指標體系確立
在參照國家現有規范標準和景觀評價研究[22]的基礎上，以室內植物幕墻設計的相關理論為依據，分析大量優秀室內植物幕墻案例，歸納出重要影響因子，根據評價指標選取原則，結合專家的意見，最后篩選出3個一級和14個二級因子作為具體評價指標（表2）。
3.2 指標權重集的確定
通過對市民和相關專業的學者進行問卷調查，根據12位景觀、植物、美學等方面學者的賦權意見，采用薩蒂（Saaty）的1～9標度法表示 [23]，建立判斷矩陣，最大特征根及對應的特征向量應用Excel進行計算，然后進行一致性檢驗，得出各評價因素權重。重復以上步驟同樣計算出各評價因素下屬的評價指標權重，最終指標權重計算結果如表3所示。
從表3可以看出，因素層權重值中空間環境質量最高，景觀效果次之，說明在室內植物幕墻設計中，更多注重的是植物幕墻的生態效益、觀賞效果和裝飾性方面的要求。
3.3 室內植物幕墻綜合評價等級的確定
在分析相關案例資料的基礎上，依據政府現有的室內植物幕墻的有關規范[24]，借鑒其他評價領域的成果[25-30]，結合專家打分法，制定了室內植物幕墻綜合評價指標等級表（表4）。
4 結 論
本研究結合植物造景、景觀設計、植物生態學等方面的知識，從構圖藝術、植物色彩、植物質感、植物形態、意境營造5個方面全面總結了室內植物幕墻設計的基本原理和手法。從設計理念、植物選擇、方案設計3個方面詳細分析了杭州市黃龍飯店的室內植物幕墻。室內植物幕墻設計在滿足功能性的前提下，植物的選擇不僅要注重植物本身的觀賞性，同時也要具備一定的環境效益。在室內植物幕墻案例分析的基礎上，結合室內植物幕墻設計的基本原理，運用層次分析法，從景觀效果、空氣環境效益、功能性3個方面，系統地構建了室內植物幕墻的的應用效果評價體系，為植物幕墻應用效果評價體系的正式確立提供參考。
5 討 論
在建筑室內空間設計中，將植物融入建筑內環境，可以有效增加城市綠量，同時通過植物小氣候效應調節建筑內環境，改善建筑室內環境質量。植物幕墻是將多種植物進行組合，達到一定數量后形成的植物景墻，這與室內綠化設計的原理一致[31]，需要考慮荷載、防水、層高、植物合理搭配等問題。但是植物幕墻所使用的植物材料主要是草本，喬灌木植物僅在個案中使用。將草本植物與喬、灌木合理搭配，將是今后植物幕墻設計的一種方法和趨勢[32]。
大面積的草本植物應用可以很好地吸收室內空間中的甲醛、苯、灰塵，一定程度上起到凈化空氣的作用。根據建筑室內空間特性合理選擇植物，使植物小氣候效應、景觀效應與改善環境功能發揮更大作用。再根據植物的生長、生理特性，對建筑室內空間平面、剖面進行調整，將植物完美地融入到室內設計中，使室內空間變得豐富生動，為室內空間提供更好的空氣質量，有效提升建筑室內的空間品質。
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關鍵詞：單元式幕墻；框架式幕墻；雨幕原理
一、建筑幕墻闡述
幕墻接其材料可分為鋁臺金玻璃幕墻、鋁板幕墻（鋁舍金單板或復舍鋁板）鋼板幕墻，石板幕墻、陶瓷板幕墻以及用上述材料組合而成的組合式幕墻。按外形可分為：平直幕墻、折線幕墻、圓弧幕墻、曲面幕墻、異形幕墻等。按結構形式可分為：有框幕墻、隱框幕墻和半隱框幕墻。由于上述各種幕墻使建筑物墻面建筑造型新穎多變，虛實對比強烈，環境色彩鮮艷明快，給人們以喜聞樂見的建筑藝術形象，使城市增加了無窮的魅力。
單元式幕墻主要可分為：單元式幕墻和半單元式幕墻又稱豎梃單元式幕墻，半單元式幕墻又可分為立梃分片單元組合式幕墻和窗間墻單元式幕墻。上述單元式幕墻分類有所不同，但其基本原理完壘一致。它和框架式幕墻在制作原理和設計施工上有著本質上的差異。現將單元式幕墻的特點介紹如下：
單元式幕墻解決了幕墻漏水問題：幕堵產生漏水現象，必須有三個條件，第一是水的存在，如下雨或當清洗幕墻用水。第二，水運動途徑。第三，水運動的動力，有六種動力。它們是重力、動量、表面脹力、毛細現氣流象和壓力差。壓力差是造成大部分幕墻接縫漏水的主要原因。幕墻外水份。不論是雨水或洗窗水進入室內，除了必須有破口或是裂縫存在，還必須要求室外的壓力比室內壓力 大。如果室內的壓力與室外壓力相等，甚至大于室外壓力，即使有破口或是裂縫存在，水份也不會進入墻內。一般傳統防水方式是盡量設法在漫長的接縫處減 少可能發生的開口，如用各種密封膠、膠條對接縫密封堵塞，新的防水方式是用疏導的方式，先引水入等壓腔內，再引水流出墻體。為了達到等壓，單元式幕墻將部分或所有接縫維持開放，但是等壓腔并不是一個通氣的空同，它必須被限制在一定范圍的通氣空間，才能有效的地產生等壓效應，為了達到完全等壓效應，“等壓腔” 內的壓力必須 隨時維持大于或等于室外的壓力。但是我們知道建筑物表面的壓力是隨風速而隨時變化的。建筑物愈高愈大，壓力差也就愈明顯。接近地面的正風壓比高處正風壓小；立面中央正風壓比角落正風壓太；同一根橫料可能一端受正壓，另一端受負壓，再加上其它因素影響使得等壓效應的設計更加復雜困難，因此要求高技術和高質量加工予以解決等壓原理是單元式幕墻獨特的核心。
二、某建筑幕墻工程設計及應用
（1）項目概況
建筑總共二十八層，建筑高聳且充滿幾何感的造型，與周圍建筑體量上產生對比，以外立面材料體現建筑的氣質及突出自身橫向的動感。外立面造型簡潔、檐口標高較高，立面為橫向劃分。采用單元式幕墻形式，材料的選擇主要以玻璃幕墻和石材、金屬裝飾線腳為主，突出時尚與簡約的設計風格。
（2）幕墻組成說明
根據建筑外立面效果特點，采用單元式玻璃幕墻體系（圖 1）。各層間設30mm 厚淺灰色花崗巖面板，層間上分格設置橫向灰色鋁合金格柵線條及鋁合金外裝飾板為水平裝飾元素。
圖1 建筑單元式幕墻組成
主要材料說明：
玻璃：8LOW-E+12A+6 中空鋼化節能玻璃
8+1.14PVB+6 夾膠鋼化玻璃
石材：30MM 厚深灰色石材（背栓連接
鋁合金牌號：立柱采用 6063-T6，橫梁采用 6063-T5
格柵：玻璃面板外襯鋁方通淺灰色格柵系統
（3）單元式幕墻的設計
1.幕墻的防水設計
建筑單元式幕墻有效運用雨幕原理，內設完善的密封系統和排水系統，，防雨水滲漏和防空氣滲透性能極好。
雨幕原理是建筑防水設計的一個原理，它假定墻體外表面為一層“幕”，研究如何阻止雨水或雪融水透過這層幕的機理。
圖2 大傾角水槽料構造排水示意圖
幕墻產生漏水現象，必須有三個條件，第一是水的存在，如下雨擦洗幕墻用水。第二，水運動途徑，例如幕墻內外有縫隙或孔洞；第三，水運動的動力，有六種動力如：重力、動量、表面脹力、毛細現象、氣流和壓力差。壓力差是造成大部分幕墻接縫漏水的主要原因，幕墻外水分進入室內，除了必須有破口或是裂縫存在，還必須要求室外的壓力比室內壓力大。如果室內的壓力與室外壓力相等，甚至大于室外壓力，即使有破口或是裂縫存在，水分也不會進入墻內。
圖3 小間隙配合單元幕墻系統局部構造示意圖
一般傳統防水方式是盡量設法在漫長的接縫處減少可能發生的開口，如用各種密封膠，膠條對接觸縫密封堵塞。單元式幕墻的防水則是用對雨水疏導的方式，引水入等壓腔內，再引水流出墻體（圖2，圖3）。為了達到等壓，將部分或所有接縫維持開放，但是等壓腔并不是一個通氣的空間，必須限制在一定范圍的通氣空間，才能有效地產生等壓效應。為了達到完全等壓效應，“等壓腔”內的壓力必須隨時維持大
于或等于室外的壓力。
等壓原理是雨幕原理中進行外墻防水的最有效途徑。其核心思想是“雨幕”兩側的壓力達到平衡，消除滲漏三要素中的“作用”，尤其是風壓的作用。實際應用中，真正達到等壓并非易事，如自然界中風速是隨機的，造成的波動風壓很難使“雨幕”兩側時時等壓。
2.幕墻施工安裝設計
建筑幕墻的單元件高度為樓層高度，寬度為1.5m左右。幕墻單元直接掛在樓層預埋件上，傳力簡捷，安裝維修方便。單元式幕墻所有工程均可在樓層內完成，安裝時安裝工人只需在室內操作，安全有保證，較少采用外部腳手架，吊籃，對土建方配合要求也大量減少。
單元式幕墻從樓層下方向上方安裝能夠和土建配合同步施工，大大縮短了工程周期。可與土建主體結構同步施工，有利于縮短整體建筑施工周期。
3.幕墻單元板塊的加工設計
單元幕墻板塊全部在工廠完成高精度組裝，把玻璃、鋁板或其它材料在加工廠內組裝在一個單元件上，促進了建筑工業化程度，減少了現場工作量，加工組裝精度高。運至現場直接吊裝，無需現場打膠，大大加快了施工速度，提高施工質量，保證良好的幕墻性能。
因為單元件在加工廠內整件組裝，易于在工廠內進行檢查，有利于保證多元化整體質量，保證了幕墻的工程質量。安裝快捷，施工周期短，易于保證安裝精度，便于成品保護。
4.單元式幕墻的抗變形設計
玻璃幕墻單元板塊通過組合連接件及預埋件與主體結構連接，設置不銹鋼調節螺栓實現板塊的調整。單元件安裝聯接接口構造設計能吸收層間變位及單元變形，通常可承受較大幅度建筑物移動，對高層建筑和鋼結構類型建筑特別有利。板塊之間采用插接方式連接，設計了抗震消能復位裝置，抗震能力強（圖4、圖 5）。
圖 4 三維可調連接件示意圖
圖5 三維可調連接件背視角示意圖
5.單元式幕墻的密封設計
單元式幕墻可以用設計達到及保持雙層密封系統。安裝后的單元式幕墻，單元件和單元件之間，板塊接縫處全部采用專用耐老化膠條密封，使幕墻具有自潔功能，表面受污染程度低。采用干式材料密封，適應溫差變形、層間位移等各種變位的能力強，單元板塊之間均為軟性接觸，把因溫差，層間位移，振動所產生的噪音降至最低（圖 6）
圖6 單元式板塊十字節點斷面示意圖
三、結束語
本項目所采用的單元式幕墻體系不管是在安裝、加工制造、以及防水構造上都具有先進性，有利于提高圍護體系的水密性、氣密性、風壓變形、保溫等整體性能，提高外立面整體美觀效果。
【關鍵詞】：等壓原理、雨幕原理、防水密封線、自排水、錯層排水
中圖分類號： S611文獻標識碼：A 文章編號：
1.概述
水密性一直是單元幕墻節點設計的重要問題。據資料統計，在實驗室中有70%以上的幕墻樣品需經修復才能通過試驗。在實際工程中，也存在同樣的問題。為解決幕墻的防水問題，許多專家學者對防水原理進行了研究和實驗，總結出完整的防水設計理論。比較有代表性的是“雨幕原理”和在實際應用中常用的“等壓原理”。然而，如何對此密封防水理論充分理解并合理地運用到幕墻系統設計中去，是亟待思考和解決的問題。
2.幕墻防水技術的發展階段
按照建筑幕墻的防水原理可以將幕墻的發展劃分為三個階段：完全密封、收集儲存階段、結構式防水階段。
完全密封階段的幕墻防水原理很簡單，有縫的地方就采用防水密封材料進行封堵，是被動防水階段。缺點在于：現場安裝工作量大，施工周期長等不利影響，且注膠質量和密封性能較難控制。
收集儲存階段的幕墻面板接縫形式有所改進，主要以簡單插接形式進行防水。采用插接的方式具有一定的主動性，能夠將收集到少量的雨水或雪水儲存，靠自然蒸發阻止水的進一步滲透，事實證明這種技術仍然不能很好的解決防水問題。
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，從幕墻節點結構設計入手，“設置多重干式密封，利用等壓原理防水，允許水通過幕墻表面滲入，并能將水合理組織排出”，這是幕墻防水技術的主動階段。單元式幕墻就屬于這一階段的典型幕墻防水設計技術。
3.幕墻的防水原理
3.1 雨水滲漏的機理
幕墻產生漏水現象，必須有以下三個條件：幕墻表面上要有縫隙；縫隙周圍要有水；有使水通過縫隙進入幕墻內部的作用。這三個因素中如果缺少一個，滲漏就不會發生。水和縫隙是不能消除的因素，只有從使水通過縫隙進入幕墻內部的作用入手，消除使雨水進入室內的各種作用。
導致滲水的作用大致有六種，分別為重力、動能、表面張力、毛細作用、氣流、壓力差。壓力差是造成大部分幕墻接縫漏水的主要原因。如果室內的壓力與室外壓力相等，甚至大于室外壓力，即使有縫隙存在，水份也不會進入室內。單元式幕墻采用的“雨幕原理”和“等壓原理”就是基于此種考慮。等壓原理是單元式幕墻防水技術的核心。
3.2 等壓原理
我們利用下面圖例說明等壓原理，圖中所示的左側為室外，右側為室內。示意圖1說明，當外側具有較高的壓力時，水會在外側壓力的驅動下具有水平方向的動能而從外壁面上的開口部位的流入內側，而當內外側的壓力相等時，具有水平方向的動能的水會由于內側的壓力對水形成阻力，從而迫使水滴或水流改變運用方向，不進入室內。
圖1：外部氣壓高于內部氣壓 圖2：外部氣壓等于內部氣壓
簡單地說, 等壓原理設計就是在設計幕墻結構時通過在幕墻的室內與室外間建立等壓腔, 等壓腔內的壓力近似等于室外的壓力。由于等壓腔與室外幾乎沒有壓力差, 從而防止水在壓力差的作用下進入室內。
單元式幕墻的防水是依托于等壓原理而存在的，設計可先利用裝飾扣蓋或擋水(批水)膠條擋掉絕大多數動能水，需要特別注意的是，豎向型材結合部和橫向型材結合部的中腔是橫豎貫通，橫豎向的膠條交圈，形成完整的等壓腔。不然單元防水很可能因為等壓腔的不連續而功虧一簣。
3.3 雨幕原理
“雨幕原理”是在幕墻表面處設置的一個密封層，使其形成一個雨水的屏障，阻止雨水滲入幕墻內部。“雨幕原理”是與“等壓原理”配合應用的設計原理。等壓原理中的核心內容，是在接縫部位內部設有空腔，在其外表面的內側的壓力在所有部位上一直要保持和室外氣壓相等，以使外表面兩側處于等壓狀態。其中提到的外表面即為單元接縫處的外層密封，即所謂“雨幕”之意。如果幕墻內部空間氣壓高于室外氣壓，則滲漏會自然停止，壓力平衡的取得不是由于外表面接縫部位嚴密密封所構成，而是在外層密封（即“雨幕”處）合理設置開口實現的。此開口應能阻止雨水進入，同時使空腔與室外空氣流通，以達到壓力平衡。
4.單元幕墻防水原理分析
單元式幕墻一般基于“等壓原理”和“雨幕原理”進行密封防水設計。多采用多道密封形成多個等壓腔，以實現多級減壓，合理排水，確保密封防水的可靠性。具體的密封原理和構造設計原理如下：
4.1單元幕墻密封系統構成
我們將整個單元幕墻結構體系作為一個系統，那么單元幕墻的密封系統的構成則是由發揮著各自作用的各道密封線組成，一般單元幕墻的密封系統由單元最外側起擋水防風作用的塵密線、形成等壓腔的水密線及氣密線組成，個別對防水要求高的單元系統可在密封系統中適當增加一道或兩道水密線，及形成多個等壓腔來消除動能水的作用。
4.2 單元幕墻的密封線
密封線一般由四周連續的密封膠條組成，密封線的設置及膠條的選擇需講求合理性。單元幕墻的密封線的連續也是實現雨幕原理的基本前提。
塵密線。為了阻擋灰塵設計的一道密封線，一般由相鄰單元的膠條相互搭接實現，起到阻擋灰塵和披水的作用。塵密線可以阻止大量的灰塵及雨水的進入，起到批水屏障的作用，即所謂“雨幕”或“雨屏”。如圖3所示。
水密線。它是單元幕墻的重要防線，通過幕墻表面的少量漏水可以越過這條線，進入單元幕墻的等壓腔，通過合理的結構設計，進入等壓腔水將被有組織的排出，沒有繼續進入室內的能力，達到阻水的目的。如圖4所示。
圖3：單元密封線1 —— 塵封線 圖4：單元密封線2 —— 水密線
氣密線。它也是單元幕墻的重要防線，由于水密線和氣密線之間的等壓腔和室外基本上是相通(有時在連通孔上放置防止灰塵的海棉)的，因此水密線不能阻止空氣的滲透，阻止空氣的滲透任務由最后一道防線-氣密線來完成。
圖5：單元密封線3 —— 氣密線
4.3 單元幕墻排水原理
即使有“等壓原理”及“雨幕原理”，但讓然有少量的水或者冷凝水進入到單元后腔，那么就要考慮如何將進入后腔的水排出單元系統。我們可以在型材上合理位置為其設置專門的排水通道，以保證有組織的水順利排到單元系統外。單元幕墻分層的排水方式大致可分為兩種：即自排水和錯層排水。
4.3.1 自排水
自排水方式就是將每層積累的水當層排出，由于單元的打底橫框不能再進行錯層排水，所以自排水成為打底橫框常用的排水形式。這種排水方式的排水流向和幕墻外的風壓方向相向，且水流動力不足，水較易被積累。可以在打底橫框和其對應的下橫裝飾條上多開幾個相應的排水孔，盡量的增加排水的路徑，從而達到打底橫框排水的目的。自排水路線如圖6右側水流方向所示。
4.3.2 錯層排水
作為單元排水中最常見的一種形式，錯層排水是將本層上橫后腔積累的水進行有效的組織，通過合理的設計，讓水在重力的作用下通過上橫壁，落到下層單元的上橫前腔，此時的水流具有較大的動能，可以順勢從單元前腔排到單元幕墻結構外，以此來實現后腔水的排出。錯層排水路線如圖6中間側水流方向所示。
圖6：單元式幕墻排水路線圖（豎剖）
圖7：錯層排水排水路線圖（橫剖）
在利用錯層排水方式進行設計時，應注意以下幾點:
上橫框所開的排水孔的必須對應在單元豎框插接位置的外側，以保證橫框后腔的水能夠落到豎框插接前腔內，并通過橫向前腔排出；
上橫框開孔的大小建議為10×6mm以上的長圓孔或φ8~φ10mm的圓孔，這樣可以避免由于水本身的張力而堵塞排水孔；
應在上橫框的表面設有排水坡度，盡可能保證水不滯留在上橫框的后腔內；
左右單元插接時，兩單元上橫框的對接縫隙需用密封膠打死，這樣可以避免橫框后腔的水由縫隙落到豎框后腔。同時單元橫向插芯對接處也需要用密封膠密封。
相對而言，錯層排水是一種新型的排水技術，排水過程受外界風壓影響較小，排水孔不易被外界灰塵堵塞，排水較為順暢，因而較為常用。但錯層排水方式對加工組裝及安裝的要求較高，過程中應嚴格控制。在實際工程中，自排水和錯層排水兩種排水方式也可同時存在，這樣可以增加排水通道，達到順利排水的目的。
5.改進單元幕墻防水的優化措施
5.1 型材斷面構造優化設計
在單元式幕墻的系統設計中，型材斷面的設計非常重要。它不僅決定單元式幕墻的安全性，工藝性。同時還決定了單元式幕墻的其他物理性能。型材斷面雖然不是固定不變的，但是其斷面的設計是有規律的：
(1)合理設計型材端面及型材咬合位置，盡量將水密線與氣密線分離，保證等壓腔發揮作用。
(2)斷面設計時應考慮預留安裝軟披水膠條的槽口， 以便板塊安裝后在縫隙處形成阻水屏障。
(3)單元幕墻的密封線應形成閉合。 在結構上必須防止十字接口處存在未閉合的通道，正如上面所講的設置高壓縮性高密度海綿膠條。
5.2 膠條選用及優化設計
單元式幕墻密封性膠條主要是三元乙丙(EPDM)膠條，這種材料具有卓越的耐臭氧老化性、耐氣候老化性、耐熱老化性、耐水性，還具有較好的耐化學藥品性，可以長期在陽光、潮濕、寒冷的自然環境中使用。膠條的設計可遵循以下原則：
(1)在北方地區，溫差大，冬天溫度很低，最好選用部分充油牌號，在配方設計中充分考慮材料的低溫脆性，這樣硬度對溫度的依賴性小，便于安裝和使用。
(2)在膠條設計時，必須合理確定壓縮比和硬度。
(3)對接型單元幕墻的氣密線膠條豎橫應相同，確保膠條在板塊四角周圈形成閉合。
5.3 密封膠的合理應用
密封膠性能的好壞直接影響單元幕墻的水密性及氣密性。密封膠的使用應注意以下事項：
選用優質結構硅酮密封膠、耐候硅酮密封膠，而且加強檢驗，防止過期使用。
控制使用環境，嚴禁下雨天露天進行耐候硅酮密封膠施工。結構膠的施工車間要求清潔無塵土且室內溫度及相對濕度適宜。
膠必須作相容性試驗，并獲取檢驗合格報告才允許施工。
5.4 單元式幕墻邊界處理
單元式幕墻在收邊收口的位置也應注意防水密封，無論與其交接是框架幕墻還是結構墻體，處理不得當，同樣會導致大面積的滲漏。根據位置不同，可將幕墻的邊界處理劃分為頂封修處理、底封修處理、邊封修處理。
(1) 頂封修處理
頂封修的處理可采用較為常見的鋁板包頂的封修方式，可在外鋁板底端增加滴水，還可在鋁板內增加保溫巖棉，防止冷凝水的侵入。最好還可以在框后增加一道連續的鍍鋅板，將水氣隔離在單元系統之外。
(2) 底封修處理
底封修的處于單元最下端，因此不能再采用錯層排水的排水方式，所以打底橫框處的接縫的位置尤為重要，10mm的左右縫隙采用密封膠密封（形式同例圖8），在前腔的橫向接縫處可增設泛水板，且泛水板的端口處需做打膠處理。
另外，可在外腔設置排水通道，增加水流出的路徑。
圖8：頂封修防水 圖9：底封修排水路徑
(3) 邊封修處理
單元的邊收口由于考慮到收口的插接關系，一般多以母豎框作為單元的邊界框，以公豎框作為收口封邊框，在交接位置處封邊框建議采用獨立立框，這樣可以在接縫的位置處采用獨立的打膠密封形式，保證密封性。
6.小結
采用“等壓原理”和“雨幕原理”進行單元式幕墻密封防水系統設計，應在充分理解上述原理的基礎上，對單元式幕墻的密封構造和排水體系進行合理設計。同時，應注意考慮型材斷面的合理優化設計、膠條及密封膠等材料的合理選用等。單元式幕墻密封防水的可靠性需經過相關的試驗檢測加以驗證。
參考文獻
【關鍵詞】建筑幕墻；防雷；設計
1 前言
近年來，為了建筑外裝飾的美觀，建筑外立面大面積采用幕墻。幕墻是由金屬構架與板材組成的、不承擔主體結構荷載與作用的建筑護結構。由于建筑幕墻的構架為大量的金屬材料組成，在大氣雷電環境中，受雷云電荷的靜電感應，會產生和集聚大量的與雷云底層電荷異號的電荷，從而引起幕墻附近空間電場強度增大。當下行先導流注到達建筑物擊距距離時，放電通道是選擇電場強度最大的地方進行，下行先導流注便會與幕墻產生的迎面先導流注匯合，幕墻就遭到了雷擊。因此，建筑幕墻必須防雷。本文就建筑幕墻防雷設計進行深入分析，并提出幾點思考意見。
2 建筑幕墻防雷裝置
2.1 接閃器
接閃器是直接接受雷擊的避雷針、避雷帶、避雷網,以及用作接閃的金屬屋面和金屬構件等。建筑幕墻常用的防雷裝置的接閃器，通常是采用直接裝設在建筑物上的避雷針、避雷帶或避雷網作為接閃器。用于作接閃器的避雷針所采用的尺寸，若按熱穩定性檢驗，則只要很小的截面就夠了，所采用的尺寸主要是考慮機械強度和防腐蝕問題，避雷針宜采用圓鋼或焊接鋼管，其直徑不應小于下列數值：針長1m以下，圓鋼為12mm，鋼管為20mm；針長1-2m，圓鋼為16mm，鋼管為25mm；而對做接閃器的避雷網和避雷帶宜采用圓鋼或扁鋼，優先采用圓鋼, 圓鋼直徑不應小于8mm，扁鋼截面不應小于48mm2，其厚度不應小于4mm。在同一截面下，圓鋼的周長比扁鋼的小，其與空氣的接觸面也小，受空氣腐蝕相對也小，此外，圓鋼易于施工，材料易得，所以，建議優先采用圓鋼。在建筑幕墻設計時，我們通常是將建筑幕墻頂部女兒墻的蓋板部分，有目的地把它設計成幕墻接閃器，因為該部分處于建筑幕墻的頂部，常用3mm鋁單板(或4mm鋁塑板)做為蓋板。鋁板是一種良好的導體，其電場強度很大，當它沿建筑物女兒墻的頂部分布時，雷電先驅很自然地被吸引過來，是雷擊率最大的部位，從而起到接閃器的作用。這樣，幕墻接閃器接受到的雷電流，就可以通過幕墻女兒墻的避雷均壓環和防雷引下線，安全地把雷電流引到建筑物的防雷網，并導通到接地裝置，達到避雷的作用。普通的金屬屋面的防雷處理是在屋面板上設置網格狀避雷帶作為接閃器，這種做法會影響屋面的美觀性，同時由于固定避雷帶需要在屋面板上打螺釘，增加了漏水隱患。如今, 越來越多的金屬屋面建筑物,不單獨做接閃器，而是利用建筑物其本身屋面作為接閃器，通過網格交叉點設置引下線，將電流引至底板，由底板傳至結構主檁條，形成避雷體系,并與主體結構防雷體系可靠的連接。當利用建筑物本身屋面作為接閃器時應符合下列要求：金屬板之間采用搭接時，其搭接長度不應小于100mm；金屬板下面無易燃物品時，其厚度不應小于0.5mm；金屬板下面有易燃物品時，其厚度，鋼板不應小于4mm，銅板不應小于5mm，鋁板不應小于7mm；金屬板無絕緣被覆層。屋面板滿足上述所有條件時，可以將屋面板作為接閃器，從而大大地使整個屋面更加整潔美觀。
2.2 引下線
引下線是連接接閃器與接地裝置的金屬導體，建筑幕墻常用的防雷裝置的引下線是利用建筑幕墻豎向主龍骨作為引下線，豎向主龍骨在伸縮縫的連接處采用電導銅線制成的可伸縮的避雷連通導線并上下相連接，連接處上下各用M6不銹鋼螺栓進行壓接，并加不銹鋼平墊和彈簧墊。設置均壓環的樓層所有豎向主龍骨與橫向龍骨的連接處，并加不銹鋼平墊和彈簧墊。
2.3 接地裝置
接地裝置是接地體和接地線的總合，建筑幕墻常用的防雷裝置的接地裝置埋于土壤中的人工垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼，埋于土壤中的人工水平接地體宜采用扁鋼或圓鋼，圓鋼直徑不應小于10mm，其厚度不應小于4mm；角鋼厚度不應小于4mm；鋼管壁厚不應小于3.5 mm。在腐蝕性較強的土壤中，應采取熱鍍鋅等防腐措施或加大截面。建筑幕墻在通常的情況下可以不用單獨設計防雷接地裝置，而是通過與土建的防雷接地裝置共用，這種情況下，建筑幕墻避雷體系必須上下連通，依靠主體避雷體系進行防雷布置。布置時，建筑幕墻自身防雷系統要與土建防雷系統中的土建避雷主筋可靠連接, 所有的引下線均應連到均壓環上，均壓環可用直徑12mm鍍鋅鋼筋焊接而成。幕墻的主梁通過預埋件及避雷均壓環和避雷引出線與土建主體避雷主筋相連焊接牢固，焊縫搭接長度不小于100mm。
3 建筑幕墻防雷設計的思考意見
3.1 構建防雷網
建筑幕墻應形成自身的防雷網，并與主體結構的防雷體系有可靠的連接。幕墻自身的防雷網不宜大于100平方米。建筑物每隔三層要裝設均壓環，環間垂直距離不應大于12m，均壓環內的縱向鋼筋必須采用焊接連接并與接地裝置連通。所有引下線、建筑物的金屬結構和金屬設備均應連到環上。根據《建筑物防雷設計規范》，幕墻防側擊措施如下：一類防雷建筑物從30m起每隔不少于6m沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連30m以上幕墻的金屬物與防雷裝置連接。應將二類防雷建筑物45m以上，三類防雷建筑物60m以上幕墻的金屬物與防雷裝置連接。對設有許多較重要的敏感電子系統，如通信設備、電子計算機、電子控制系統等現代化設備的建筑物，為了增加屏蔽作用，可將防側擊雷和等電位措施從地面首層做起，即將首層以上的外墻上的建筑幕墻、鋁和金門窗、金屬欄桿等較大金屬物與防雷裝置連接。
3.2 幕墻防側雷
幕墻位于均壓環處的預埋件的錨筋必須與均壓環處的梁的縱向鋼筋連通，固定在設均壓環樓層上的立柱必須與均壓環連通，位于均壓環處與梁縱筋連通的立柱上的橫梁必須與立柱連通。幕墻立面上，水平方向每8m以內位于未設均壓環樓層的立柱，必須與固定在設均壓環樓層的立柱連通。
3.3 幕墻頂防雷
幕墻頂的防雷可用避雷帶或避雷針，由建筑物防雷系統統一考慮。建筑幕墻位于女兒墻外側時可沿屋頂周邊設避雷帶，其安裝位置略為突出女兒墻頂部；也可用屋頂其他明設金屬物作為接閃器；也有直接利用建筑幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板作接閃器，這時要求金屬板厚度大于0.5mm,板與板之間的搭接長度大于100mm,金屬板無絕緣覆蓋層，金屬板與女兒墻內的鋼筋連接成電器通路。在女兒墻部位幕墻構架與避雷帶裝置的連接節點應明露。 幕墻避雷導線與鋁合金材料連接時應滿足等電位要求。當用銅質材料與鋁合金材料連接時，銅質材料外表面應經熱鍍鋅處理。導線連接接觸面應緊密可靠不松動。金屬和石材幕墻的還規定導線應在材料表面的保護膜除掉部位進行連接。
3.4 幕墻防雷選材
鋁板幕墻在選材上注意宜選用單層鋁板而不要選用鋁塑復合板，因為復合板中間夾有的聚己烯塑料是不能導電而致使復合板幕墻無法接地，無法預防雷電對建筑物幕墻的危害，且用該料做成的幕墻不耐用。單層鋁板不僅幾十年不變形、壽命長，更重要的是其導電性能好，能夠與幕墻一起接地預防雷擊。
參考文獻：
[1]陳偉.高層建筑玻璃幕墻施工探討與應用[J].福建建設科技.2011.01.
關鍵詞:幕墻設計；玻璃
一、傳統玻璃幕墻的缺陷
最近幾年，隨著科學技術的不斷發展, 傳統意義上的玻璃幕墻也在不斷的更新換代。但是, 這種傳統意義上的玻璃幕墻技術仍然存在以下幾個方面缺陷:一是玻璃幕墻的保溫性能較差, 能源消耗很大, 同時造成日后運行、維護費用高。二是在室內辦公人員容易患空調綜合癥。產生的原因有：空氣流速過快;空氣紊流;室內產生大量的微生物; 夏天空調溫度過冷; e. 空氣流通不良, 室內氣味不好。三是遇到惡劣氣候如刮風下雨等無法實現自然通風。
二、雙層幕墻的特性
當前, 節能和環保已經成為了世界關注的兩大主題, 建筑幕墻作為建筑節能的主體工程,因此首當其沖需要革新。為了解決建筑節能問題, 一種新型的玻璃慕墻∃ ∃ ∃ 智能玻璃幕墻技術已經先后在德國、英國等西歐國家得到了發展。智能玻璃幕墻包括玻璃幕墻、通風系統、空調系統、環境監測系統、樓宇自動控制系統。其中的技術核心是一種有別于傳統幕墻的特殊幕墻∃ ∃ ∃ 雙層幕墻。它是由一層外層玻璃幕墻和一層內層玻璃幕墻(或玻璃窗)組成的雙層玻璃幕墻, 兩層玻璃幕墻之間留有一空腔(通道) , 這個通道稱為熱通道。或者說這是一種特別的幕墻結構, 它在一個傳統的幕墻外再增加一層玻璃幕墻, 通過幕墻的通風設備的開關可使雙層幕墻中間進入或逸出空氣, 開窗后房間可進行自然通風,幕墻中間的遮陽裝置可減少氣候的影響, 并且不妨礙玻璃幕墻的外觀效果。雙層幕墻對于提高建筑幕墻的保溫、隔熱以及隔聲性能起到了非常大的作用, 也就是說雙層幕墻具有一些優異的性能。
雙層幕墻可分為兩類; 1. 封閉式內循環體系熱通道雙層幕墻2. 敞開式外循環體系熱通道雙層幕墻封閉式內循環體系熱通道雙層幕墻內層幕墻一般采用單片玻璃或可開啟窗, 外層幕墻則采用中空玻璃或者Low - E 玻璃,型材為隔熱(或斷熱)型材, 外層幕墻原則上是完全封閉的, 內層幕墻設開啟扇或通風口, 兩層幕墻之間的通風換氣層一般為100mm - 200mm. 通風換氣層與吊頂部位設置的通風系統相通, 從下而上進行強制性空氣循環, 室內空氣通過內層玻璃下部的通風口進人換氣層, 使內側幕墻玻璃溫度達到或接近室內溫度, 達到節能效果。在通道內設置可調控的百葉窗或垂簾, 可有效地調節采光和遮陽, 在室內創造更加舒適的環境。
敞開式外循環呼吸幕墻的內層幕墻一般采用中空玻璃或者Low -E 玻璃, 型材為隔熱(或斷熱)型材, 外層幕墻則采用由單片玻璃制作的敞開式幕墻結構。空氣從外層幕墻的下通道進入熱通道空間, 其尺寸一般為500mm - 600mm. 然后從外層幕墻的上部排風口排出, 而內層幕墻則完全封閉。敞開式外循環呼吸幕墻在一定條件下可以靠自然通風, 不需要借助于專門的通風設備, 維護和運行費用較低, 是目前應用比較廣泛的呼吸幕墻形式。敞開式外循環呼吸幕墻的進風口和排風口可以開啟和關閉, 夏季時開啟進風口和排風口, 熱空氣形成自下而上的空氣流動(有關試驗證明這種熱空氣流動的速度可達到0. 6 m / s) , 帶走熱通道內由于日照而產生的熱量, 降低內層幕墻的外表面溫度, 減少了空調制冷的負荷, 節約了能源, 降低了能耗; 冬季關閉進風口和排風口,熱通道因為陽光照射得以溫度升高而成為封閉溫室, 提高了內層幕墻的外表面溫度, 起到保溫作用, 減少了建筑物采暖的運行費用。此外,敞開式外循環呼吸幕墻也可以根據需要而在熱通道內設置可調控的鋁合金百葉窗簾或者電動卷簾, 有效地調節陽光的照射。
三、幕墻設計分析
工程外裝修設計應嚴格遵守國家標準%建筑幕墻& ( GB12618 -2007 )與行業標準%玻璃幕墻工程技術規范& ( JGJ102 - 2003) , 在整體外形設計上追求外裝飾面的最大的通透效果, 力求晶瑩剔透、虛實相宜,體現國際上目前流行的∀ 高技#派設計風格, 保證幕墻的通透性、均質性與整體性, 充分體現大方、美觀、現代的設計要求。并在功能上, 滿足用戶日常操作的便捷性和可靠性需求。
雙層幕墻系統主要由以下幾部分組成:
( 1 )內層幕墻; ( 2 )外層幕墻; (3 )通風道;( 4)遮陽百葉窗簾; ( 5 )鋼格柵; ( 6 )埋件及掛接體系;7)內外層幕墻掛件; ( 8)防雷系統; ( 9)層間及周邊密封防火設置;
四、幕墻結構分析
單元式雙層幕墻結構。內層幕墻由玻璃鋁板單元板塊, 玻璃鋁板共面設計。外視形式為明框結構, 板塊座裝在橫龍骨上, 內外面內塞膠條, 即起到了密封作用, 還實現了彈性接觸。面材兩道膠條密封, 插接部位四道膠條密封, 密封性能可靠。龍骨為斷熱型材, 有效防止室內外熱能的交換。鋁板背部設置了保溫巖棉, 內側加1. 5mm 鍍鋅板封修, 內視效果好。豎向龍骨設置熱浸鍍鋅鋼插芯, 插接后保證上下板塊的剛性連接, 增強了整幅幕墻的穩定性。開啟扇設計為外平開窗, 節省了室內的空間, 增加有效的使用面積。同時, 開啟扇設有開啟角度限位裝置, 防止出現窗扇與外層駁接玻璃碰撞的現象。
外層幕墻為點式玻璃和通風百葉的組合單元板塊。點式玻璃通過豎框上連接桿件上的駁接爪四點連接, 四邊分別與上下橫框和左右豎框用膠條密封。豎向龍骨插接后形成橢圓弧形狀, 為幕墻增加了可觀賞性。豎向龍骨也設置了不銹鋼插芯, 參與插接, 以增強整幅幕墻的穩定性。為防止灰塵大量進入幕墻內的空氣層, 在通風口處設置防塵裝置, 保證了進入室內的空氣清潔。室內的污濁的空氣通過空氣熱壓作用, 排出室外。其工作原理是在呼吸幕墻設計過程中, 運用空氣熱壓原理和煙囪效應, 在幕墻進風口形成正壓區, 使自然風進入緩沖區; 在出風口形成負壓區, 使室內污濁空氣通過緩沖區, 排出室外。在自然通風的系統設計中, 防塵介質的選用直接關系到通風效果。
對外層幕墻來說, 由于緩沖區與室外氣體相通, 一方面使外幕墻內外兩側溫差減少, 另一方面, 潮濕氣體隨時被換氣排出室外, 所以, 外層幕墻內表面也不會結露, 因此呼吸幕墻具有防止結露的功能, 可以大大提高建筑及裝飾的壽命和幕墻的功能。
內外層幕墻通過鑄鋁掛件與外層豎框的上部進行連接, 下部則通過鋼格柵與內外層下橫框進行連接, 從而實現內外層板塊的剛性連接。為了控制空氣的流通和防火隔音功能, 內外層幕墻中間還設置了空氣流動方向控制板, 以及穿孔鋁板。遮陽系統設置在內層鋁板幕墻的前部。根據實際需要, 不用時遮陽百葉收起, 遮陽系統暗藏, 不影響內外視效果。使用時室內手動或電動控制, 遮陽百葉便可按照您的意愿在任意位置放下或葉片傾斜, 操作方便。
五、應用上的問題及其適用性
雙層幕墻畢竟只是一種新型結構的建筑幕墻類型, 相關介紹和宣傳可能存在一些對新產品、新技術更多是贊美和比較理想評價, 但對于實際工程的應用我們應該科學、客觀、綜合地進行評估。應該說雙層幕墻它主要在保溫、隔熱以及隔聲性能起到了非常大的作用, 但在工程項目的綜合節能作用上, 還有很多其他因素在影響, 良好的保溫、隔熱在工程上并不能就意味著節能, 因為雙層幕墻結構的封閉性, 采用雙層幕墻就意味著將完全依賴中央空調系統, 在工作時間段甚至更長時間內設備都要不停地工作, 而且不分季節、氣候變化一如既往。事實上, 對于敞開式外循環呼吸幕墻理論上可以利用溫差、煙囪效應形成熱通道抽吸作用進行通風換氣, 但實際上它受工程的區域氣候情況、建筑的朝向、外環境溫差、風力大小等等因素影響很大, 很難達到理想的效果, 一般都需要依靠強制抽風系統來解決。
一般幕墻都開有一定比例的開啟扇, 必要時候可以開啟輕松實現自然通風換氣, 保持室內空氣的清新、衛生。由于雙層幕墻結構的封閉性, 通風換氣只能通過中央空調、新風系統經過管道輸送來實現, 而通風管道長時間的使用無法保證其清潔衛生, 往往帶有異味, 從而使室內空間的空氣無法達到自然通風的清新、衛生, 或許還在一定程度上影響了項目整體品質。
