幕墻設計中的開啟扇的安全探討

晏光志

摘? ? 要：近年來，我國建筑領域的施工技術水平有了很大提高。越來越多的建筑工程中運用幕墻的方式，增加整個建筑結構的設計感。在建筑幕墻設計的過程中，由于開啟扇脫鉤、轉動、掉落、漏水、節能效果不理想等情況，很容易造成掛鉤式幕墻開啟扇存在安全問題。以開啟扇作為案例，明確在工程設計和施工過程中存在的主要問題，盡可能地解決開啟扇存在的安全隱患，保證了幕墻開啟扇整體的安全節能效果，促進了我國幕墻設計的質量與水平得到全面發展。

關鍵詞：幕墻設計;開啟扇;安全

1? 引言

建筑幕墻開啟扇分上懸、平開、內開、內倒等幾種形式，上懸開啟扇又分鉸鏈連接和掛鉤連接兩種。上懸開啟扇不占用室內空間且在通風效率上較有優勢，在幕墻上應用比較普遍。掛鉤式開啟扇主要是在開啟窗鋁框和鋁扇材料上采用球面鉤與槽相配合旋轉完成幕墻玻璃窗的開啟與關閉。掛鉤式開啟扇優于其他開啟扇，具有安全可靠、維修方便、便于安裝、造價低、節能環保等優點。開啟扇在設計和施工的過程中存在著不規范操作，從而帶來安全、積水及不節能等問題，比如安全問題：開啟扇開啟時有噪音、開啟扇難度大、脫鉤，空中墜落;積水問題：扇框與玻璃之間留有集水槽;節能問題：節能指標中開啟扇的氣密性等級低于國家規定中4級標準，以上問題都會影響我們正常的使用及竣工合格的驗收。

2? 建筑幕墻開啟扇概述

在我國建筑幕墻經歷了幾十年的發展歷程后，其設計水平、施工質量等已經進入高水平、高質量的發展階段，建筑幕墻已經大范圍在我國應用。在大范圍應用的同時也會伴隨著許多問題，以前幕墻開啟扇不重視的問題逐漸被上升到了重要的位置。國內關于幕墻開啟扇的相關條文描述并不多，僅僅在開啟扇設計與開啟扇中密封膠條材料等方面有簡單的闡述。

建筑幕墻開啟扇按照開啟形式不同主要分為：內平開、外平開、外平開上懸、內平開下懸等不同形式。由于外平開上懸的開啟形式具有開啟方便、不會占用空間、透風性能良好的特點，在現階段的幕墻工程中得到了部分設計師的青睞。

3? 建筑幕墻開啟扇現存安全問題

3.1? 開啟扇中空玻璃兩道結構膠不重疊

開啟扇中空玻璃兩道結構膠，是指中空玻璃內外合片結構膠，以及中空玻璃和窗扇型材連接的結構膠。如果這兩道結構膠平行于玻璃平面并且不重疊，會產生兩種不同的情形。一種是中空玻璃的內外片大小尺寸一樣，但是兩道結構膠不重疊，鋼化玻璃存在自爆的可能，自爆或人為損壞導致破裂后碎片成類似蜂窩狀的鈍角碎小顆粒，窗扇內片玻璃若破裂，外片未破裂，玻璃由于未能有效與窗扇型材連接，極易在負風壓作用下整片瞬間脫落傷人;另一種則是玻璃的內片小于外片，存在“大小片”的問題，若玻璃與窗扇型材連接的結構膠，是打在外片玻璃上，當外片玻璃破裂，由于內片玻璃未能與窗扇型材有效連接，也極易在負風壓作用下整片瞬間脫落傷人。因此在設計時，需設計內片玻璃和窗扇型材連接結構膠位置與中空玻璃內外片間結構膠（合片結構膠）位置對齊一致。若內片玻璃破裂，玻璃碎片在連接結構膠的粘接下仍匯聚一體不會立即脫落，仍起著傳遞合片結構膠與連接結構膠的荷載作用，外片玻璃短時間內不會脫落，為發現和更換破損玻璃贏得時間。

3.2? 掛鉤式開啟扇無限位裝置

采用掛鉤式開啟扇由于不需要鉸鏈連接，可以有效節省部分的材料費用，所以在目前工程中被廣泛應用。但是掛鉤式開啟扇自身的限位裝置設計安裝不夠合理，在施工過程中存在操作失誤等情況，都會造成開啟扇脫鉤、竄動，導致開啟扇脫落等情況，嚴重影響了開啟扇的安全性能。開啟扇應增設防脫落措施，掛鉤式上懸窗應在掛鉤上方設置壓條，確保窗扇不會脫離窗框的掛座;鉸鏈式上懸窗或外平開窗應增設不銹鋼繩索，將窗扇與窗框連接在一起，防止鉸鏈失效窗扇脫落。

3.3? 開啟扇防脫落

開啟扇鉸鏈連接螺釘由于承擔著開啟扇的自重和水平，必須要通過不銹鋼螺釘與立柱相連。單個鋁拉釘的剪力設計值僅有700N左右，僅能夠達到不銹鋼m6螺釘的1/8，如果在大風天氣下開啟扇鉸鏈的鋁拉釘經常會出現剪斷的情況，造成開啟扇不穩定。所以在設計中都必須采用不銹鋼螺釘，并確保窗框的局部壁厚不小于螺釘公稱直徑，當不能滿足時宜采用加長螺釘，穿透窗框鎖到立柱或橫梁上。

3.4? 開啟扇安裝間隙不正確

開啟扇安裝的過程中，如果間隙過大、密封效果不佳，則很容易導致幕墻漏水、漏風、不節能，因此必須要對開啟扇的安裝進行深入的分析。由于開啟扇與扇框存在不平行或者沒有采取多點鎖結構，造成扇與框之間存在大量的預留縫隙，這樣也會造成開啟扇的實際使用效果達不到要求。

3.5? 開啟扇有鉸鏈無風撐

很多的幕墻施工企業為了能夠節約成本，在鉸鏈連接開啟扇下端不加風撐固定，造成開啟扇開啟角度和開啟距離不受到限制，這樣也會導致在大風壓力的作用下造成開啟扇的突然開關，易導致玻璃破損掉落傷人。設計時需選用帶行程限制的五金配件，確保開啟扇的受力在設計范圍內。

4? 解決建筑幕墻開啟扇安全問題的措施

為了能夠更好地解決建筑幕墻開啟扇存在的問題，必須要加強對于密封膠條的質量控制。要確保密封膠條是三元乙丙橡膠制品，避免劣質假冒的密封膠條混入到開啟扇之中。加強對于密封膠條轉角接縫工藝的有效處理，通過采取膠條斷面相同的膠條轉角或者開啟扇接角框來保證膠條的整體處理效果。對于開啟扇連接件，包括鉸鏈、螺釘、風撐等部件的選擇，不應該一味降低成本，宜選用不銹鋼的構件。此外開啟扇鉸鏈，也應該采用不銹鋼螺釘與立柱連接，除了上端安裝鉸鏈之外，下端也必須安裝風撐。即使面積很小的開啟扇，也很容易在大風狀態下，因為沒有風撐而造成失穩的情況。在幕墻設計的過程中，也應該注重對開啟扇構造進行深入的研究，避免開啟扇頂部形成積水溝槽或者中空玻璃雙道結構膠不重疊等問題。例如可以在開啟扇設計的過程中對框扇結構和橫梁斷面進行分析，保證開啟扇框與上部玻璃平齊;另外可以讓中空玻璃外片玻璃低于內片玻璃，保證開啟扇頂部縫隙，進入雨水之后能夠自動流出，減少雨水滲透室內的幾率。在設計時可在窗扇上方增設鋁合金托條，托條中帶有膠條槽口，安裝擋水膠條，提升開啟扇的水密性能。通過合理選擇開啟扇扇形，確保中空玻璃結構膠和開啟扇框與玻璃連接的交縫處于重疊。

5? 結語

通過對幕墻開啟扇的安全隱患進行全面分析，并且提出了相應的解決對策。我國目前在開啟扇編制、開發、安裝等方面比較落后，導致建筑幕墻的產量與發展受到阻礙。為此，幕墻設計師以及相關的技術人員在開啟扇研究的過程中，必須要提高自身的知識水平，對于開啟扇安全隱患進行全面分析，保證幕墻開啟扇整體的密封性能得到全面增強。

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