談高層建筑玻璃幕墻設(shè)計要素
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摘要：文中就玻璃幕墻概述、設(shè)計原則、材料選取等方面進(jìn)行闡述，從可靠性、防火、節(jié)能、避雷方面探討了設(shè)計要素，以供參考。
關(guān)鍵詞：玻璃幕墻；設(shè)計原則；幕墻材料；設(shè)計要素
1玻璃幕墻概述
對于玻璃幕墻來講，通常由面板以及支撐結(jié)構(gòu)組合而成，能對玻璃幕墻進(jìn)行一定的移動，不承受和主體結(jié)構(gòu)相關(guān)的結(jié)構(gòu)，比如裝飾結(jié)構(gòu)。一般可把幕墻墻體分為單、雙層玻璃。目前在對玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計的過程中，往往使用組合的方式，也就是將鏡面和普通玻璃進(jìn)行結(jié)合，向組合玻璃中沖入相應(yīng)的氣體，進(jìn)而促使中空玻璃得以形成。對于中空玻璃而言，具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，比如有著較好的隔音效果，防潮能力較強(qiáng)等。此外在保溫方面也有著較好的效果，而且隔熱能力是很強(qiáng)的，通過對中空玻璃的使用，能更有效抵擋太陽的輻射熱，進(jìn)而有助于實現(xiàn)對生活環(huán)境的優(yōu)化，達(dá)到冬天暖夏天涼的效果。
2設(shè)計原則
在對玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計的過程中，若要促使玻璃幕墻的作用得到有效發(fā)揮，并確保設(shè)計具備較好的質(zhì)量，需遵守以下幾點(diǎn)原則。針對建筑的裝飾以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)，玻璃幕墻的類型以及形式是非常重要的，能直接對建筑立面效果造成影響，同時在一定程度上，不但能影響建筑工程造價，也能對幕墻節(jié)能效果造成影響。在對玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計時，需考慮到諸多的內(nèi)容，其中節(jié)能效果以及建筑造價就是核心內(nèi)容。換句話來講，工程造價不單和幕墻種類有關(guān)系，而且節(jié)點(diǎn)形式也能影響到造價，此外，存在諸多因素能對幕墻節(jié)能效果造成影響，比如地區(qū)氣候環(huán)境。簡而言之，對于玻璃幕墻的設(shè)計，要充分結(jié)合科學(xué)性原則，全面考慮相關(guān)的因素，采用有效、可行的方式，來選取幕墻的類別。在正式設(shè)計玻璃幕墻之前，需充分掌握施工區(qū)域的有關(guān)情況，比如氣候與自然環(huán)境，并進(jìn)行全方位的分析。比如，若在我國北方地區(qū)設(shè)計玻璃幕墻時，在對幕墻系統(tǒng)進(jìn)行選擇時，應(yīng)當(dāng)選取保溫能力較強(qiáng)的系統(tǒng)；在我國南方地區(qū)設(shè)計玻璃幕墻時，在對幕墻系統(tǒng)進(jìn)行選擇時，應(yīng)當(dāng)選取隔熱能力好、且能達(dá)到外遮陽效果的系統(tǒng)。選取有效的材料，并選擇合理的幕墻系統(tǒng)，在進(jìn)行建筑建設(shè)的過程中，有效應(yīng)用這些材料以及幕墻系統(tǒng)，能促使建筑性能得到顯著提高。在對玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計時候，不但要結(jié)合好經(jīng)濟(jì)性原則，而且也要嚴(yán)格遵循節(jié)能性原則，因為幕墻的設(shè)計效果，能對建筑物能耗造成一定的影響。在設(shè)計過程中，若只重視節(jié)能效果，并沒有對建設(shè)費(fèi)用加以重視，而選用價格昂貴的節(jié)能材料，在此情況下，極有可能會提高工程造價費(fèi)用。若只重視工程經(jīng)濟(jì)效益，而沒有重視玻璃幕墻的節(jié)能效果，在此情況下，將難以確保玻璃幕墻的作用得到積極發(fā)揮。所以在對幕墻進(jìn)行設(shè)計的過程中，不僅要考慮經(jīng)濟(jì)性因素，同時也不能忽視幕墻的節(jié)能效果，以此促使設(shè)計的方案達(dá)到最佳。
3幕墻材料的選取
3.1選擇節(jié)能性好的材料
如今在技術(shù)不斷發(fā)展下，促使更多類型的玻璃材料得以誕生，而且都具有較高的性能。對于色變玻璃而言，在經(jīng)過光線照射之后，伴隨光線的變強(qiáng)，玻璃顏色隨之會變暗，當(dāng)溫度較高時，玻璃顏色變?yōu)槿榘咨?，?dāng)外界溫度較低時，玻璃顏色能恢復(fù)最初的顏色。對于LOW-E玻璃而言，人們將這樣的玻璃叫作低輻射玻璃，在玻璃上鍍上金屬物質(zhì)之后，進(jìn)而在玻璃表面形成鍍膜層，有助于光線穿過玻璃，有著較強(qiáng)的隔熱能力。對于隔熱玻璃而言，能將熱量進(jìn)行有效的吸收，通過隔熱玻璃的作用，能獲取較好的降溫以及隔熱效果［1］。
3.2提高幕墻氣密性及完善
遮陽系統(tǒng)對于玻璃氣密性能而言，在很大程度上，可影響到幕墻的節(jié)能性，可結(jié)合幕墻設(shè)計級別，來有效控制玻璃的氣密性，若玻璃幕墻面積大于3000平方米，則需對相關(guān)配件以及玻璃幕墻材料開展試件，確保能達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，促使玻璃的氣密性能得到保障。將遮陽系統(tǒng)進(jìn)行完善，有助于降低輻射對溫度造成的影響，而且在一定程度上，能促使玻璃幕墻更加美觀。換句話來講，對于遮陽系統(tǒng)的選取以及設(shè)計，需對幕墻類型進(jìn)行全方位的分析，并能很好滿足外遮陽系數(shù)要求［2］。
4設(shè)計要素分析
對于設(shè)計要素，本文主要從可靠性設(shè)計、節(jié)能性設(shè)計、避雷設(shè)計、防火設(shè)計等方面進(jìn)行分析，以供參考。
4.1可靠性設(shè)計
在對玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計時，可靠性設(shè)計是關(guān)鍵的因素。所以對于玻璃幕墻的設(shè)計，要有效結(jié)合有關(guān)的設(shè)計要求以及標(biāo)準(zhǔn)，并充分依據(jù)行業(yè)的有關(guān)規(guī)范，對于可影響幕墻受力構(gòu)件的因素，比如風(fēng)荷載，要對這些因素進(jìn)行綜合考慮，以此確保幕墻的可靠安全。針對主體結(jié)構(gòu)以及幕墻而言，兩者間的連接情況可對幕墻的安全可靠造成一定的影響，所以在設(shè)計玻璃幕墻的時候，需加以重視兩者間的連接的設(shè)計，確保設(shè)計出來的連接更加可靠，而且有著一定的隔離性。
4.2防火設(shè)計
目前在建筑防火性能方面，人們提出了較為嚴(yán)格的要求，在高層建筑中，玻璃幕墻屬于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在建筑中有著一定的作用，當(dāng)遇上烈火的時候，玻璃幕墻極容易會發(fā)生融化的情況，所以在對玻璃幕墻進(jìn)行設(shè)計時，必須做好防火設(shè)計。在如今的建筑設(shè)計過程中，通過進(jìn)行防火封堵設(shè)計，能更好達(dá)到防火隔煙的目的，在縫隙之間使用不易燃燒的材料，避免煙氣以及火焰進(jìn)一步擴(kuò)散。值得一提的是，在開展防火設(shè)計的過程中，針對幕墻以及主體結(jié)構(gòu)，在兩者之間采用鍍鋅鋼板，厚度為1.5mm，來將縫隙進(jìn)行鋪滿，之后采用巖棉來進(jìn)行填實，防火巖棉的厚度應(yīng)當(dāng)大于200mm，針對幕墻、鋼板以及主體結(jié)構(gòu)，向其中注入適量的防火密封膠。
4.3節(jié)能性設(shè)計
在高層建筑中，使用玻璃幕墻來進(jìn)行裝飾，其中存在一定的問題，而高耗能現(xiàn)象是較為突出的問題，現(xiàn)如今，在節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)方面，政府提出了更高的要求，所以對玻璃幕墻開展節(jié)能設(shè)計是相當(dāng)重要的。換句話來講，對于玻璃幕墻的設(shè)計，應(yīng)選用合適的材料，并結(jié)合實際情況，選擇相應(yīng)的玻璃幕墻系統(tǒng)，此外對于斷熱材料的選擇，應(yīng)選取性價比較高的，采取行之有效的手段，盡可能減低幕墻k值，以便能獲取較好的幕墻節(jié)能效果。
4.4避雷設(shè)計
在建筑主體結(jié)構(gòu)中，玻璃幕墻是一種維護(hù)結(jié)構(gòu)，通常對于幕墻金屬框架而言，不單獨(dú)開展防雷設(shè)計，而是基于建筑主體結(jié)構(gòu)，采用一種組合的方式，換句話來講，針對建筑物主體結(jié)構(gòu)，將幕墻龍骨與其防雷系統(tǒng)有效連接，以此構(gòu)成整體的防雷系統(tǒng)。在幕墻接受雷電能量之后，借助于防雷接地系統(tǒng)，進(jìn)而可將這些雷電能量傳輸?shù)降叵拢罱K能避免受到雷電的破壞。
5結(jié)論
綜上所述，對于玻璃幕墻的設(shè)計，應(yīng)充分結(jié)合科學(xué)性原則，采用有效、可行的方式，來選取幕墻的類別；對于遮陽系統(tǒng)的選取以及設(shè)計，需對幕墻類型進(jìn)行全方位的分析，并能滿足外遮陽系數(shù)要求。
參考文獻(xiàn)
［1］袁琳.當(dāng)代公共建筑玻璃幕墻設(shè)計影響因素研究［D］.天津：河北工業(yè)大學(xué)，2018.
［2］梁一杰.關(guān)于高層建筑玻璃幕墻設(shè)計要素的分析［J］.建材與裝飾，2018（15）：85-86.
作者：蔡金棟 單位：福建建工集團(tuán)有限責(zé)任公司