建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制分析

来源:用户上传      作者:

　　【摘 要】由于表现主体建筑的个体特性以及设计时对幕墙类型的选择和组合方式的不同等原因，幕墙工程在实际应用中的设计和施工问题不断出现，需要持续进行深化和改进。以某商业建筑幕墙工程的研究与应用为出发点，从设计深化和施工质量控制两方面进行阐述，进一步完善和充实建筑幕墙应用体系，可为类似工程提供参考。
　　【关键词】建筑;幕墙设计;常见问题;要点控制
　　引言
　　幕墙设计是幕墙施工的首要任务，随着建筑幕墙设计技术的不断发展，板材与结构的轻型化、性能的安全与环保化是建筑幕墙现代化设计的新要求，建筑幕墙的设计，不仅要充分发挥建筑墙体的保护功能，又需要传递精湛的设计理念、工艺精神与城市形象，处理好建筑幕墙设计中的关键问题。
　　1建筑幕墙设计中的常见问题
　　1.1预埋件
　　幕墙设计必须严格掌握主体工程设计情况及施工进度，积极采用各种方法进行补救。前置预制埋件时应使用HRB235、335、400等热轧钢筋，科学计算锚固长度，后置预埋件选择镀锌钢板和倒锥形粘接性锚栓固定组合作为预埋件，锚栓级别位5.8级～6.8级，锚固深度不小于100mm，并采取严格的承载力现场试验，确保安全性。
　　1.2幕墙与主体如何连接的问题
　　很多工程存在支座与板件焊缝强度无法满足施工规范要求的问题，部分工程连接位置往往仅安装1个螺栓，导致角码弯矩过大，增加了加固难度。连接幕墙主龙骨和建筑主体时，要采用热浸镀锌钢角码进行连接，角码螺栓采取两行一列式的设置方法，如玻璃幕墙采用铝合金立柱连接时要放置绝缘垫片，避免发生双金属腐蚀问题。
　　1.3立柱与横梁
　　在立柱设计时，需结合建筑层高、当地的风压系数、幕墙板块规格及立柱跨度等方面进行设计计算，石材与金属幕墙立柱及横梁要采用热镀锌型钢，玻璃幕墙立柱与横梁要以铝合金型材为宜，材料表面可进行氟碳喷涂、粉沫喷涂等方法进行处理。
　　2幕墙工程若干设计优化
　　2.1后置埋件焊接不利影响的优化
　　一般情况下在主体结构施工完后，才进行幕墙工程的设计，前期的设计来不及考虑后续幕墙结构的需要，因而幕墙设计时往往采取化学螺栓固定后置埋件，再通过转接件与后置埋件焊接的方法连接主龙骨，将幕墙荷载全部传给建筑结构主体。不当的设计以及埋件钢板上的焊接施工将严重损害化学螺栓的有效固结力，从而直接影响后置钢板埋件的安装质量和承载力，此时可采用以下几项措施进行优化：
　　1）在设计时尽量采用组合后置埋件，将受力钢板和转接件设计成整体，避免后置埋件钢板安装时的焊接作业。
　　2）设计轻巧且高强的转接件与埋件钢板相焊接，并且尽量先在车间或相应楼地面焊接好，再到施工现场与化学螺栓进行安装，消除焊接高温传至化学螺栓引起固结力的削弱。
　　3）将后置埋件与主龙骨设计成螺栓连接，这样就直接避免了焊接对化学螺栓固结胶的减弱作用，有效保证后置钢板与龙骨结构间的承载力。
　　2.2变形缝处的结构优化
　　多数幕墙工程设计中没有专门针对变形缝处的节点做法详图，这是因为一般情况下变形缝的两端做法相同，整体被幕墙所覆盖，幕墙龙骨结构能适应变形需要。但当变形缝位于建筑物高低跨分界处，且只有单侧设计有幕墙时，此时就需要优化该处的结构。通常变形缝处出现的问题有以下2种：后置埋件的位置不能等距对应于主龙骨;后置埋件钢板按原设计要求跨越变形缝两端，无法有效稳固就位，易受建筑物变形的影响，于结构传力极为不利。通过研究，将后置埋件钢板跨过变形缝，固定安装在变形缝的另一侧，通过其上焊接的转接件与相应位置的水平方钢龙骨相连。为适应主体结构变形需要，端部埋件上的转接件设置成可水平滑移小段距离的结构型式。除此之外尚需处理好不同装修材料之间的收边收口问题。
　　2.3消防救援窗处的结构优化
　　消防救援窗的平面位置、窗台高度、窗洞口尺寸等均须满足相关的消防要求。这些参数都影响着幕墙的设计，直接与幕墙龙骨的位置、网格的宽度及高度息息相关。因此，在幕墙工程设计时必须全盘考虑相应墙面消防救援的需要，在龙骨结构及网格的布置上须与消防救援窗的位置和大小匹配。优化的方法是在设计初期全面熟悉消防专业在外墙上消防救援的布置要求，以此为基础设计网格，确定龙骨间距、平立面位置等，将消防救援窗的要求融合进幕墙设计中去，避免返工和造成不必要的经济损失。
　　2.4外墙广告位的优化
　　现代商业建筑户外广告比比皆是，有大型钢构广告牌，也有超大型电子屏，也有临时性的外挂幕布和条幅等。对于繁华地段的临街面，广告牌的应用更是必不可少。有些建筑立面暂时不做广告，以后有可能会做;也有些外墙现在已经做好的广告牌，以后有可能会改变，除改变广告内容外，也可能改变结构及规格。这些都对建筑立面上的应用提出了更高的要求，如何提前规划和准备以保证上述动态要求和后期需要，就要求幕墙工程在相关区域设计时未雨绸缪，提前做好相关准备和预案。深化设计的要求有：
　　1）在不影响幕墙整体设计风格的前提下预留广告位的安装范围、基座或固定点。
　　2）可能要挂广告的区域内幕墙结构尽可能做成可拆装的活动结构，并提前预留出固定点、管线等。
　　3）预留广告结构安装固定件时使其与现有幕墙结构体系尽量分离，减少相互间的制约和不利影响。
　　4）预留件在幕墙上尽可能隐蔽一些，以不影响整个幕墙原有设计风格为宜。
　　3建筑幕墙设计要点控制
　　3.1建筑幕墙整体设计要点
　　建筑幕墙整体设计需注意三个要点：第一，安全性控制，结构设计时必须考虑到风荷载及地震等因素对幕墙稳定性、安全性的影响，严格按照相关技术规范、工程实际情况制定安全等级，材料强度不得与极限状态过于接近，要做好余量设计，以確保材料加工时的负公差要求。第二，环保节能要求，环保节能是现代化幕墙工程的重要指标之一，设计幕墙时，必须考虑到降噪声、低能耗及环境舒适度问题。
　　3.2防火防烟设计要点
　　幕墙材料选择A级防火材料，楼层间与门窗四边均做好防火封堵设计，做好防火分区设计，防火分区两侧若水平距离2m内，需将幕墙设计为防火性幕墙，玻璃幕墙需选择防火玻璃，钢立柱与栋梁必须热镀锌处理。幕墙、各层楼板、墙体之间的各个缝隙，要用防火岩棉紧密封堵，密实填充，防火胶填缝。各楼层间的水平防火隔离带应采用1.5mm以上厚度的耐热钢板承托防火岩棉。
　　3.3防雷设计
　　设计防雷节点时，需优先考虑建筑物本身的防雷设备，要将幕墙立柱、横梁、建筑本身的防雷系统进行有效连接，确保幕墙与建筑的防雷系统能够组成一个系统性的防雷网，要注意以下设计要点：第一，幕墙金属立柱要和建筑主体的防雷系统进行可靠、有效地连接，确保导电通畅。第二，建筑主体楼层有水平均压环时，需要用避雷引下线由上向下连接均压环，防雷导线安装前，先拆除接触面表面的非导电保护涂层，对应导电通路的立柱预埋件或固定件需通过圆钢或扁钢焊接连通水平均压环，进而形成一个畅通的防雷通路，并用防锈漆涂抹焊缝与连接线。
　　4结语
　　幕墙设计时，设计人员要充分掌握建筑主体施工情况与土建各专业设计图纸，掌握幕墙整体设计、结构设计、防火防烟防雷设计等要点，对设计中常见问题进行及时地总结，并在设计中有效避免、解决这些问题，保证后续施工的有序进行。
　　参考文献：
　　[1]方超.建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制[J].建筑工程技术与设计，2014（7）：118-118.
　　[2]徐鹏.探讨建筑幕墙设计要把控好的要点[J].建筑工程技术与设计，2017（15）：1001-1001.
　　[3]金属与石材幕墙工程技术规范JGJ133-2001[S].
　　（作者身份证号码：410781198801027035）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14951104.htm