建筑幕墻是建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是懸掛于主體結(jié)構(gòu)上而相對(duì)主體可活動(dòng)的完整的結(jié)構(gòu)體系,其裝飾、功能、質(zhì)量、環(huán)保、耐火性能、安全等為人們所關(guān)注,現(xiàn)將近年從事幕墻設(shè)計(jì)審查見到的錯(cuò)誤作一歸納整理,并對(duì)錯(cuò)誤預(yù)防發(fā)表一些看法,供建筑設(shè)計(jì)師、幕墻設(shè)計(jì)師和幕墻企業(yè)借鑒和參考。?
一、幕墻設(shè)計(jì)易遺漏的問題:?
1.在設(shè)計(jì)說明中未寫明抗震設(shè)防烈度,?這是荷載組合重要條件之一。?
2.在設(shè)計(jì)說明中未寫明結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限。?
3.在設(shè)計(jì)說明中只寫了鋼材的牌號(hào),未寫明質(zhì)量等級(jí)。?
4.在設(shè)計(jì)說明中未說明焊條型號(hào)、焊縫形式和焊縫質(zhì)量等級(jí)。?
5.在設(shè)計(jì)說明中未說明或圖示明埋于土中或地下的鋼柱腳需用砼裹。?
6.在設(shè)計(jì)說明中未寫在全隱框、半隱框、全玻璃幕墻和點(diǎn)支式玻璃幕墻都必須采用中性硅酮結(jié)構(gòu)膠,而不應(yīng)采用酸性硅酮結(jié)構(gòu)膠,采用鍍膜玻璃時(shí)更為重要。?
7.在設(shè)計(jì)說明中未寫明硅酮結(jié)構(gòu)膠和耐候密封膠必須在有效期內(nèi)用。?
8.在設(shè)計(jì)說明中未寫明硅酮結(jié)構(gòu)膠相容性試驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)的內(nèi)容要求,不合格不得使用。?
9.在設(shè)計(jì)說明中未寫明除全玻幕墻外,不應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)填注硅酮結(jié)構(gòu)膠。?
10.在設(shè)計(jì)說明中未寫明幕墻玻璃應(yīng)采用安全玻璃:?哪些要夾膠?哪些要鋼化片??
11.在設(shè)計(jì)說明中未給出立柱、橫梁型材截面圖重要尺寸及重要部位最小壁厚。
12.在設(shè)計(jì)說明中未寫明花崗石板材的彎曲強(qiáng)度應(yīng)經(jīng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)實(shí)測(cè)結(jié)果其值不應(yīng)小于8Mpa。?
13.在設(shè)計(jì)說明中未寫明同一幕墻應(yīng)采用同一品牌的單、雙組分硅酮結(jié)構(gòu)膠,并有保質(zhì)年限的質(zhì)保書。用于石材幕墻的膠還應(yīng)有無污染的試驗(yàn)報(bào)告和供方提供試驗(yàn)報(bào)告。?
14.在設(shè)計(jì)說明中未寫明同一幕墻應(yīng)采用同一品牌的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和硅酮耐候膠相容性可配套使用報(bào)告。?
15.設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)圖中幕墻立柱、芯子與連接件螺栓直徑小于M10,有的螺栓不對(duì)穿,有的螺栓數(shù)量少于2個(gè),要嚴(yán)格審查螺栓強(qiáng)度計(jì)算書。?
二、幕墻節(jié)能安全設(shè)計(jì)方面的問題?
1.熱工節(jié)能設(shè)計(jì)是強(qiáng)制性條款必需落實(shí)?
有的建筑采用很薄的6mm單層玻璃的幕墻面積過大。1000多平米的立面全是大面積的6mm的單玻;有的幼兒園孩子和老師的用房三面外墻全是6mm的單玻;夏熱冬冷,熱工節(jié)能性能很差,一定要謹(jǐn)重合同甲方k值的確定與設(shè)計(jì)保證及衡量撿定依據(jù)什么?否則要設(shè)計(jì)審查階段很難糾正和扯皮造成經(jīng)濟(jì)損失錢難要。?
2.防火安全?
有的設(shè)計(jì)層間水平防火帶在豎向的位置有誤,它不應(yīng)與幕墻橫梁處于同一高度。有的設(shè)計(jì)1.5mm厚的鍍鋅鋼板承托與主體結(jié)構(gòu)和玻璃間的縫隙未打注防火密封膠,防火玻璃帶如何處理好千萬不可不謹(jǐn)重。
3.防雷安全?
有的防雷節(jié)點(diǎn)圖中缺下立柱與連接件的防雷跨越線,未形成電氣通路;有的幕墻邊立柱未設(shè)置防雷線。?
4.立面防水、防污?
幕墻的檐口、立面裝飾線條、窗臺(tái)等懸挑部位的下表面未設(shè)計(jì)排水坡度或排水扳,造成爬水、污染建筑物立面。?
三、幕墻鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)設(shè)計(jì)方面的問題?
1.幕墻鋼結(jié)構(gòu)未采用熱浸鍍鋅或耐候結(jié)構(gòu)鋼Q235或Q345。?
2.忽視鋼材或鋼結(jié)構(gòu)的表面處理,不能完整地寫出構(gòu)件的除銹方法、除銹等級(jí)、底面配套涂料名稱及道數(shù)、涂膜總厚度等,工程實(shí)施中除銹等級(jí)與除銹方法不符,達(dá)不到除銹等級(jí)和除銹質(zhì)量的要求。鋼結(jié)構(gòu)的表面處理應(yīng)選用熱浸鍍鋅或噴丸除銹,盡量不選用手工除銹和半機(jī)械化除銹。?
3.防護(hù)涂料的選擇未區(qū)分外界的侵蝕作用等級(jí),如室內(nèi)構(gòu)件一般屬于弱侵蝕性或無侵蝕性,可以選用中等的防腐涂料,而室內(nèi)的游泳館或室外的天溝應(yīng)屬于中等侵蝕性,除表面處理應(yīng)選用熱浸鍍鋅或噴丸外,涂料應(yīng)選用高耐候性的底、面配套涂料。室外天溝材料宜選用不銹鋼。?
4.未寫明幕墻的螺栓、螺釘、螺母等連接件應(yīng)為正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品,材料應(yīng)采用奧氏體不銹鋼或表面應(yīng)經(jīng)熱浸鍍鋅處理,應(yīng)有鋼材的材質(zhì)報(bào)告、復(fù)驗(yàn)報(bào)告和產(chǎn)品合格證書。?
5.未寫明閉口鋼構(gòu)件沿全長(zhǎng)和端部應(yīng)焊接封閉。?
四、幕墻計(jì)算方面的問題?
1.幕墻風(fēng)荷載計(jì)算,《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003(以下稱新規(guī)范),已規(guī)定按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001采用,其陣風(fēng)系數(shù)βZ應(yīng)按公式計(jì)算,不是原2.25;風(fēng)載體型系數(shù)μS墻面區(qū)為1.2,墻角區(qū)為2.0,不是原都用1.5。有的工程仍按老規(guī)范取值,風(fēng)荷載取值偏大。?
2.新規(guī)范規(guī)定玻璃和結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度計(jì)算不考慮溫度作用,但許多工程仍在計(jì)算溫度應(yīng)力。?
3.框支玻璃幕墻、全玻幕墻、鋁板幕墻板的強(qiáng)度和撓度計(jì)算未考慮折減系數(shù)η。?
4.計(jì)算幕墻構(gòu)件的撓度時(shí),新規(guī)范規(guī)定不考慮地震荷載和控制原撓度絕對(duì)值20mm(對(duì)鋁合金型材)、15mm(對(duì)于鋼型材);計(jì)算橫梁撓度時(shí),水平荷載與豎直荷載分開計(jì)算,不進(jìn)行撓度組合。但有的工程仍按老規(guī)范計(jì)算。?
5.當(dāng)幕墻采用后置予埋板與主體結(jié)構(gòu)連接且幕墻懸挑較大時(shí),忽略了對(duì)錨栓抗撥力的計(jì)算,有的設(shè)計(jì)人員憑自己想出來的錯(cuò)誤公式計(jì)算錨栓的撥力,致使計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。當(dāng)錨栓總數(shù)為4個(gè)時(shí),單個(gè)錨栓所受拉力的公式為:?
N設(shè)=[(N/2+M/Z)/n]?β≤N撥/2.0?
其中:N——水平力設(shè)計(jì)值;?M——豎向彎矩設(shè)計(jì)值;?
Z——上、下兩行錨栓的距離;?n——錨栓的豎向列數(shù);?
β——錨栓應(yīng)力調(diào)整系數(shù),當(dāng)錨栓總數(shù)為4時(shí),取1.25。?
五、框支玻璃幕墻設(shè)計(jì)問題?
1.隱框或半隱框玻璃幕墻未注出結(jié)構(gòu)膠厚寬的尺寸,有的設(shè)計(jì)膠縫尺寸偏小,未考慮幕墻邊緣板塊與立柱固定變差等不利因素。?
2.未注明中空玻璃為雙道密封。?
3.未注明鍍膜玻璃安裝時(shí)鍍膜面應(yīng)朝向室內(nèi),中空玻朝內(nèi)和在外片還是內(nèi)片。?
4.未寫明橫梁與立柱之間采用柔性墊片或留1~2mm縫隙注膠防止溫度伸縮產(chǎn)生噪音。?
5.未注明連接螺栓、膨脹螺栓、化學(xué)螺栓的防松措施,螺母下未加彈簧墊圈等。?
六、石材幕墻、鋁板幕墻設(shè)計(jì)問題?
1.花崗石板材,特別是檐口或立面裝飾線條部分的小塊花崗石板材的掛鉤數(shù)量偏少,?應(yīng)另外增加掛件數(shù)量等有效措施。?
2.鋼結(jié)構(gòu)立柱與主體結(jié)構(gòu)焊接連接,幕墻相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)不許轉(zhuǎn)動(dòng),可采用矩形鋼管立柱和U型連接件等措施。?
3.鋁板幕墻,當(dāng)分格較大需要加加勁肋加強(qiáng)面板剛度時(shí),在工藝施工單中要畫出加勁肋位置、截面規(guī)格及連接方法。?
七、玻璃采光頂、玻璃雨篷方面的設(shè)計(jì)問題?
1.有的采光頂玻璃面積過大,玻璃太薄,如有的大到1.3~1.4平方米,層高又不高,夏熱,冬天冷,熱工性能差,又不節(jié)能。?
2.采光頂普遍通風(fēng)不良,未設(shè)通風(fēng)窗,衛(wèi)生和熱工條件差。?
3.采光頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)縱橫構(gòu)件布置不當(dāng),施工工藝性不好,難于保證工程質(zhì)量;構(gòu)件截面選型不當(dāng),?應(yīng)采用有限元計(jì)算分析去進(jìn)行,管形構(gòu)件未注明全長(zhǎng)和端部要求焊接封閉。?
4.采光頂鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤,或不計(jì)算,構(gòu)件承載力不夠,采用有限元計(jì)算分析去。?
5.采光頂鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)深度不夠,未標(biāo)明焊接形式和焊縫質(zhì)量等級(jí),應(yīng)該增加加勁板的未增加。?
6.玻璃雨篷防腐設(shè)計(jì)不當(dāng),不銹鋼套管內(nèi)的圓鋼拉桿、兩端的連接耳板、銷軸等屬于室外構(gòu)件和中等侵蝕性,未經(jīng)熱浸鍍鋅處理,日后流黃銹污染建筑立面;雨篷的天溝采有鋼質(zhì)時(shí)未作熱浸鍍鋅或噴丸除銹處理,未采用高耐候性底、面配套涂料;玻璃下的鋼架等構(gòu)件伸出玻璃范圍以外,常常淋雨生銹等。?
八、設(shè)計(jì)表達(dá)和深度方面的問題?
1.有的設(shè)計(jì)照搬投標(biāo)時(shí)的說明,設(shè)計(jì)說明長(zhǎng),重點(diǎn)不突出,工人難于掌握要點(diǎn)。?
2.很多設(shè)計(jì)未畫出幕墻框架布置圖。?
3.鋼架施工圖缺節(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖。?
4.有的設(shè)計(jì)缺必要的施工要求和注意事項(xiàng),如幕墻的玻璃應(yīng)進(jìn)行磨邊處理;鍍膜玻璃安裝鍍膜面應(yīng)朝向室內(nèi);焊接鋼結(jié)構(gòu)造型或采光頂鋼結(jié)構(gòu)的焊工須考試合格和應(yīng)在所焊焊縫旁打焊工的鋼印編號(hào)等。?
5.有的土建結(jié)構(gòu)圖中圈梁截面未留出幕墻立柱的位置尺寸。?
6.計(jì)算書和設(shè)計(jì)圖紙未畫出立柱型材的截面圖或未標(biāo)注截面尺寸、厚度等,可能造成結(jié)構(gòu)的重大不安全隱患。?
九、幕墻設(shè)計(jì)出錯(cuò)的預(yù)防?
1.建議設(shè)計(jì)人員在寫設(shè)計(jì)說明前,先閱讀幾本幕墻規(guī)范中的強(qiáng)制性條文,最好先擬好設(shè)計(jì)說明初稿,在具體工程設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)修改后使用。?
2.建筑設(shè)計(jì)單位在建施圖中應(yīng)寫明玻璃幕墻或采光頂采用單層玻璃、中空玻璃還是夾膠玻璃以及對(duì)通風(fēng)窗數(shù)量和位置設(shè)計(jì)的要求,以控制玻璃幕墻和采光頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)質(zhì)量。?
3.幕墻設(shè)計(jì)人員要學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》,要學(xué)習(xí)和掌握鋼結(jié)構(gòu)和薄鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)。?
4.幕墻和采光頂結(jié)構(gòu)的計(jì)算和設(shè)計(jì)應(yīng)統(tǒng)一,設(shè)計(jì)人員一定要深刻理解結(jié)構(gòu)的受力情況和變形情況,正確地解決結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)問題。?
5.建議國(guó)家制定公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,使設(shè)計(jì)有規(guī)范可尊,如何檢驗(yàn)有數(shù)可據(jù),?要解決設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件工具檢定檢測(cè)工作的認(rèn)定。?
6.提倡建筑、結(jié)構(gòu)、幕墻設(shè)計(jì)人員常參加各類幕墻學(xué)習(xí)班和學(xué)術(shù)活動(dòng),幕墻設(shè)計(jì)人員開展技術(shù)交流,開闊眼界,溝通信息,加強(qiáng)學(xué)習(xí),提高理論水平和設(shè)計(jì)水平---必需撐握和具備現(xiàn)代三專業(yè)計(jì)算機(jī)計(jì)算軟件:?門窗、幕墻、有限元計(jì)算分析工具的操作和應(yīng)用,?否則不是一位稱職的幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師。
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幕墻設(shè)計(jì)中的問題及分析(二)
2.3 石材面板的分類和名稱
石材面板的分類和名稱可按兩個(gè)系統(tǒng)予以界定。
2.3.1巖石的地質(zhì)學(xué)分類(GB/T13890)
石材的容重、吸水率、放射性水平等物理性能,取決于巖石的地質(zhì)學(xué)分類,可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《天然飾面石材術(shù)語》GB/T13890規(guī)定(表4)。規(guī)范中,按此種分類時(shí)均稱為“巖”
表4 構(gòu)成石材面板的巖石
分類 | 巖漿巖 | 沉積巖 | 變質(zhì)巖 | ||||
噴出巖 | 淺成巖 | 深成巖 | 鈣鎂質(zhì) | 硅質(zhì) | 鈣鎂質(zhì) | 硅質(zhì) | |
巖石名稱 | 玄武巖 | 輝綠巖 | 花崗巖 橄欖巖 輝長(zhǎng)巖 閃長(zhǎng)巖 | 石灰?guī)r 白云巖 凝灰?guī)r 頁巖 | ? | ? | ? |
2.3.2石材面板的商品分類(GB/T17670)
在石材市場(chǎng)上,習(xí)慣了一種商品分類、編號(hào)的辦法,它按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《天然石材統(tǒng)一編號(hào)》GB/T17670進(jìn)行,這種分類將晶粒相似、花紋相似的石材,以其外觀感覺歸并為一類,不管其巖石的形成過程和化學(xué)成分。這種分類方法便于幕墻設(shè)計(jì)選用商品石材。按這種分類時(shí),規(guī)范中稱之為“石”或“XX石類型”(表5)。
表5工作常用幕墻石材面板的類型
商業(yè)類型 | 花崗石 | 大理石 | 板石 |
編號(hào) | GXXXX | MXXXX | SXXXX |
類型中包括的 巖石 | 巖漿巖全部 變質(zhì)巖中的片麻巖 | 沉積巖中的石灰?guī)r、白云巖,變質(zhì)巖中的大理巖 | 頁巖、板巖、砂巖、凝灰?guī)r等 |
2.4 石材防水劑的選用
表面防水處理材料可采用有機(jī)硅材料或有機(jī)氟材料。有機(jī)硅材料防水性能好,抗氧化、抗靜電,但常偏堿性;有機(jī)氟材料抗氧化、防水、抗油、防污,且多為中性,但價(jià)格稍高,防水性能稍遜于有機(jī)硅防水材料。有些工程兩者兼用,各刷一層。
除非建筑上有特別要求,一般應(yīng)選用透氣的、不成膜的防水材料,防水材料不應(yīng)改變石材的顏色和表面光澤。
防水劑目前耐久性約為5年,應(yīng)要求廠家提供使用壽命檢驗(yàn)證明。防水劑應(yīng)有可再涂刷性能,以便日后補(bǔ)涂。
3.建筑設(shè)計(jì)
3.1 防火、隔煙設(shè)計(jì)
3.1.1水平和豎向耐火帶
1. 水平耐火帶
樓面外緣應(yīng)有耐火時(shí)間不低于1.0小時(shí)、高度不小于800mm的水平耐火帶。水平耐火帶的位置可在樓面標(biāo)高之上、跨越樓面標(biāo)高或在樓面標(biāo)高之下??梢杂?jì)入這個(gè)耐火帶高度的部件有:不燃燒的實(shí)體裙墻;樓面邊緣的鋼筋混凝土梁板;由耐火材料組成的防火裙墻;防火玻璃板。
2. 豎向耐火帶
室內(nèi)防火隔墻(防火隔斷)到樓面邊緣處與幕墻相交,兩側(cè)應(yīng)有耐火極限不低于1.0小時(shí),寬度不小于1.0m的豎向耐火帶。可計(jì)入這豎向耐火帶寬度的部件有:實(shí)體混凝土墻或砌體墻;玻璃幕墻的防火玻璃面板;石材幕墻的天然石板、微晶玻璃面板。
3.1.2層間的防煙封堵
樓層是防火單元,層間防煙封堵主要作用是在幕墻被燒壞之前,防止煙霧從下一樓層通過幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間的空隙向上一層竄入。幕墻本身由鋁型材、玻璃、鋁板組成,不具備耐火能力,火災(zāi)后很快被燒毀,所以只要求防煙封堵在幕墻燒毀前的0.5~1.0小時(shí)內(nèi)起防煙作用。幕墻燒毀后,防煙封堵不再起作用,所以防煙封堵有1.0小時(shí)的耐火極限已經(jīng)足夠。
防煙封堵做法可以有許多種,并不局限于采用防火巖棉,例如還可以采用8mm或10mm的單層防火玻璃,只要達(dá)到1.0小時(shí)的防火要求,密實(shí)而不讓煙霧穿過即可。防煙封堵要求每層一道,有些設(shè)計(jì)做兩道也是可以的。