幕墙设计中的开启扇的安全探讨

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　　摘    要：近年来，我国建筑领域的施工技术水平有了很大提高。越来越多的建筑工程中运用幕墙的方式，增加整个建筑结构的设计感。在建筑幕墙设计的过程中，由于开启扇脱钩、转动、掉落、漏水、节能效果不理想等情况，很容易造成挂钩式幕墙开启扇存在安全问题。以开启扇作为案例，明确在工程设计和施工过程中存在的主要问题，尽可能地解决开启扇存在的安全隐患，保证了幕墙开启扇整体的安全节能效果，促进了我国幕墙设计的质量与水平得到全面发展。
　　关键词：幕墙设计;开启扇;安全
　　1  引言
　　建筑幕墻开启扇分上悬、平开、内开、内倒等几种形式，上悬开启扇又分铰链连接和挂钩连接两种。上悬开启扇不占用室内空间且在通风效率上较有优势，在幕墙上应用比较普遍。挂钩式开启扇主要是在开启窗铝框和铝扇材料上采用球面钩与槽相配合旋转完成幕墙玻璃窗的开启与关闭。挂钩式开启扇优于其他开启扇，具有安全可靠、维修方便、便于安装、造价低、节能环保等优点。开启扇在设计和施工的过程中存在着不规范操作，从而带来安全、积水及不节能等问题，比如安全问题：开启扇开启时有噪音、开启扇难度大、脱钩，空中坠落;积水问题：扇框与玻璃之间留有集水槽;节能问题：节能指标中开启扇的气密性等级低于国家规定中4级标准，以上问题都会影响我们正常的使用及竣工合格的验收。
　　2  建筑幕墙开启扇概述
　　在我国建筑幕墙经历了几十年的发展历程后，其设计水平、施工质量等已经进入高水平、高质量的发展阶段，建筑幕墙已经大范围在我国应用。在大范围应用的同时也会伴随着许多问题，以前幕墙开启扇不重视的问题逐渐被上升到了重要的位置。国内关于幕墙开启扇的相关条文描述并不多，仅仅在开启扇设计与开启扇中密封胶条材料等方面有简单的阐述。
　　建筑幕墙开启扇按照开启形式不同主要分为：内平开、外平开、外平开上悬、内平开下悬等不同形式。由于外平开上悬的开启形式具有开启方便、不会占用空间、透风性能良好的特点，在现阶段的幕墙工程中得到了部分设计师的青睐。
　　3  建筑幕墙开启扇现存安全问题
　　3.1  开启扇中空玻璃两道结构胶不重叠
　　开启扇中空玻璃两道结构胶，是指中空玻璃内外合片结构胶，以及中空玻璃和窗扇型材连接的结构胶。如果这两道结构胶平行于玻璃平面并且不重叠，会产生两种不同的情形。一种是中空玻璃的内外片大小尺寸一样，但是两道结构胶不重叠，钢化玻璃存在自爆的可能，自爆或人为损坏导致破裂后碎片成类似蜂窝状的钝角碎小颗粒，窗扇内片玻璃若破裂，外片未破裂，玻璃由于未能有效与窗扇型材连接，极易在负风压作用下整片瞬间脱落伤人;另一种则是玻璃的内片小于外片，存在“大小片”的问题，若玻璃与窗扇型材连接的结构胶，是打在外片玻璃上，当外片玻璃破裂，由于内片玻璃未能与窗扇型材有效连接，也极易在负风压作用下整片瞬间脱落伤人。因此在设计时，需设计内片玻璃和窗扇型材连接结构胶位置与中空玻璃内外片间结构胶（合片结构胶）位置对齐一致。若内片玻璃破裂，玻璃碎片在连接结构胶的粘接下仍汇聚一体不会立即脱落，仍起着传递合片结构胶与连接结构胶的荷载作用，外片玻璃短时间内不会脱落，为发现和更换破损玻璃赢得时间。
　　3.2  挂钩式开启扇无限位装置
　　采用挂钩式开启扇由于不需要铰链连接，可以有效节省部分的材料费用，所以在目前工程中被广泛应用。但是挂钩式开启扇自身的限位装置设计安装不够合理，在施工过程中存在操作失误等情况，都会造成开启扇脱钩、窜动，导致开启扇脱落等情况，严重影响了开启扇的安全性能。开启扇应增设防脱落措施，挂钩式上悬窗应在挂钩上方设置压条，确保窗扇不会脱离窗框的挂座;铰链式上悬窗或外平开窗应增设不锈钢绳索，将窗扇与窗框连接在一起，防止铰链失效窗扇脱落。
　　3.3  开启扇防脱落
　　开启扇铰链连接螺钉由于承担着开启扇的自重和水平，必须要通过不锈钢螺钉与立柱相连。单个铝拉钉的剪力设计值仅有700N左右，仅能够达到不锈钢m6螺钉的1/8，如果在大风天气下开启扇铰链的铝拉钉经常会出现剪断的情况，造成开启扇不稳定。所以在设计中都必须采用不锈钢螺钉，并确保窗框的局部壁厚不小于螺钉公称直径，当不能满足时宜采用加长螺钉，穿透窗框锁到立柱或横梁上。
　　3.4  开启扇安装间隙不正确
　　开启扇安装的过程中，如果间隙过大、密封效果不佳，则很容易导致幕墙漏水、漏风、不节能，因此必须要对开启扇的安装进行深入的分析。由于开启扇与扇框存在不平行或者没有采取多点锁结构，造成扇与框之间存在大量的预留缝隙，这样也会造成开启扇的实际使用效果达不到要求。
　　3.5  开启扇有铰链无风撑
　　很多的幕墙施工企业为了能够节约成本，在铰链连接开启扇下端不加风撑固定，造成开启扇开启角度和开启距离不受到限制，这样也会导致在大风压力的作用下造成开启扇的突然开关，易导致玻璃破损掉落伤人。设计时需选用带行程限制的五金配件，确保开启扇的受力在设计范围内。
　　4  解决建筑幕墙开启扇安全问题的措施
　　为了能够更好地解决建筑幕墙开启扇存在的问题，必须要加强对于密封胶条的质量控制。要确保密封胶条是三元乙丙橡胶制品，避免劣质假冒的密封胶条混入到开启扇之中。加强对于密封胶条转角接缝工艺的有效处理，通过采取胶条断面相同的胶条转角或者开启扇接角框来保证胶条的整体处理效果。对于开启扇连接件，包括铰链、螺钉、风撑等部件的选择，不应该一味降低成本，宜选用不锈钢的构件。此外开启扇铰链，也应该采用不锈钢螺钉与立柱连接，除了上端安装铰链之外，下端也必须安装风撑。即使面积很小的开启扇，也很容易在大风状态下，因为没有风撑而造成失稳的情况。在幕墙设计的过程中，也应该注重对开启扇构造进行深入的研究，避免开启扇顶部形成积水沟槽或者中空玻璃双道结构胶不重叠等问题。例如可以在开启扇设计的过程中对框扇结构和横梁断面进行分析，保证开启扇框与上部玻璃平齐;另外可以让中空玻璃外片玻璃低于内片玻璃，保证开启扇顶部缝隙，进入雨水之后能够自动流出，减少雨水渗透室内的几率。在设计时可在窗扇上方增设铝合金托条，托条中带有胶条槽口，安装挡水胶条，提升开启扇的水密性能。通过合理选择开启扇扇形，确保中空玻璃结构胶和开启扇框与玻璃连接的交缝处于重叠。
　　5  结语
　　通过对幕墙开启扇的安全隐患进行全面分析，并且提出了相应的解决对策。我国目前在开启扇编制、开发、安装等方面比较落后，导致建筑幕墙的产量与发展受到阻碍。为此，幕墙设计师以及相关的技术人员在开启扇研究的过程中，必须要提高自身的知识水平，对于开启扇安全隐患进行全面分析，保证幕墙开启扇整体的密封性能得到全面增强。
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