建筑幕墻設(shè)計常見問題分析與要點控制分析

郭振偉

【摘 要】由于表現(xiàn)主體建筑的個體特性以及設(shè)計時對幕墻類型的選擇和組合方式的不同等原因，幕墻工程在實際應(yīng)用中的設(shè)計和施工問題不斷出現(xiàn)，需要持續(xù)進行深化和改進。以某商業(yè)建筑幕墻工程的研究與應(yīng)用為出發(fā)點，從設(shè)計深化和施工質(zhì)量控制兩方面進行闡述，進一步完善和充實建筑幕墻應(yīng)用體系，可為類似工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑;幕墻設(shè)計;常見問題;要點控制

引言

幕墻設(shè)計是幕墻施工的首要任務(wù)，隨著建筑幕墻設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，板材與結(jié)構(gòu)的輕型化、性能的安全與環(huán)保化是建筑幕墻現(xiàn)代化設(shè)計的新要求，建筑幕墻的設(shè)計，不僅要充分發(fā)揮建筑墻體的保護功能，又需要傳遞精湛的設(shè)計理念、工藝精神與城市形象，處理好建筑幕墻設(shè)計中的關(guān)鍵問題。

1建筑幕墻設(shè)計中的常見問題

1.1預(yù)埋件

幕墻設(shè)計必須嚴格掌握主體工程設(shè)計情況及施工進度，積極采用各種方法進行補救。前置預(yù)制埋件時應(yīng)使用HRB235、335、400等熱軋鋼筋，科學(xué)計算錨固長度，后置預(yù)埋件選擇鍍鋅鋼板和倒錐形粘接性錨栓固定組合作為預(yù)埋件，錨栓級別位5.8級～6.8級，錨固深度不小于100mm，并采取嚴格的承載力現(xiàn)場試驗，確保安全性。

1.2幕墻與主體如何連接的問題

很多工程存在支座與板件焊縫強度無法滿足施工規(guī)范要求的問題，部分工程連接位置往往僅安裝1個螺栓，導(dǎo)致角碼彎矩過大，增加了加固難度。連接幕墻主龍骨和建筑主體時，要采用熱浸鍍鋅鋼角碼進行連接，角碼螺栓采取兩行一列式的設(shè)置方法，如玻璃幕墻采用鋁合金立柱連接時要放置絕緣墊片，避免發(fā)生雙金屬腐蝕問題。

1.3立柱與橫梁

在立柱設(shè)計時，需結(jié)合建筑層高、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓系數(shù)、幕墻板塊規(guī)格及立柱跨度等方面進行設(shè)計計算，石材與金屬幕墻立柱及橫梁要采用熱鍍鋅型鋼，玻璃幕墻立柱與橫梁要以鋁合金型材為宜，材料表面可進行氟碳噴涂、粉沫噴涂等方法進行處理。

2幕墻工程若干設(shè)計優(yōu)化

2.1后置埋件焊接不利影響的優(yōu)化

一般情況下在主體結(jié)構(gòu)施工完后，才進行幕墻工程的設(shè)計，前期的設(shè)計來不及考慮后續(xù)幕墻結(jié)構(gòu)的需要，因而幕墻設(shè)計時往往采取化學(xué)螺栓固定后置埋件，再通過轉(zhuǎn)接件與后置埋件焊接的方法連接主龍骨，將幕墻荷載全部傳給建筑結(jié)構(gòu)主體。不當(dāng)?shù)脑O(shè)計以及埋件鋼板上的焊接施工將嚴重損害化學(xué)螺栓的有效固結(jié)力，從而直接影響后置鋼板埋件的安裝質(zhì)量和承載力，此時可采用以下幾項措施進行優(yōu)化：

1）在設(shè)計時盡量采用組合后置埋件，將受力鋼板和轉(zhuǎn)接件設(shè)計成整體，避免后置埋件鋼板安裝時的焊接作業(yè)。

2）設(shè)計輕巧且高強的轉(zhuǎn)接件與埋件鋼板相焊接，并且盡量先在車間或相應(yīng)樓地面焊接好，再到施工現(xiàn)場與化學(xué)螺栓進行安裝，消除焊接高溫傳至化學(xué)螺栓引起固結(jié)力的削弱。

3）將后置埋件與主龍骨設(shè)計成螺栓連接，這樣就直接避免了焊接對化學(xué)螺栓固結(jié)膠的減弱作用，有效保證后置鋼板與龍骨結(jié)構(gòu)間的承載力。

2.2變形縫處的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

多數(shù)幕墻工程設(shè)計中沒有專門針對變形縫處的節(jié)點做法詳圖，這是因為一般情況下變形縫的兩端做法相同，整體被幕墻所覆蓋，幕墻龍骨結(jié)構(gòu)能適應(yīng)變形需要。但當(dāng)變形縫位于建筑物高低跨分界處，且只有單側(cè)設(shè)計有幕墻時，此時就需要優(yōu)化該處的結(jié)構(gòu)。通常變形縫處出現(xiàn)的問題有以下2種：后置埋件的位置不能等距對應(yīng)于主龍骨;后置埋件鋼板按原設(shè)計要求跨越變形縫兩端，無法有效穩(wěn)固就位，易受建筑物變形的影響，于結(jié)構(gòu)傳力極為不利。通過研究，將后置埋件鋼板跨過變形縫，固定安裝在變形縫的另一側(cè)，通過其上焊接的轉(zhuǎn)接件與相應(yīng)位置的水平方鋼龍骨相連。為適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)變形需要，端部埋件上的轉(zhuǎn)接件設(shè)置成可水平滑移小段距離的結(jié)構(gòu)型式。除此之外尚需處理好不同裝修材料之間的收邊收口問題。

2.3消防救援窗處的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

消防救援窗的平面位置、窗臺高度、窗洞口尺寸等均須滿足相關(guān)的消防要求。這些參數(shù)都影響著幕墻的設(shè)計，直接與幕墻龍骨的位置、網(wǎng)格的寬度及高度息息相關(guān)。因此，在幕墻工程設(shè)計時必須全盤考慮相應(yīng)墻面消防救援的需要，在龍骨結(jié)構(gòu)及網(wǎng)格的布置上須與消防救援窗的位置和大小匹配。優(yōu)化的方法是在設(shè)計初期全面熟悉消防專業(yè)在外墻上消防救援的布置要求，以此為基礎(chǔ)設(shè)計網(wǎng)格，確定龍骨間距、平立面位置等，將消防救援窗的要求融合進幕墻設(shè)計中去，避免返工和造成不必要的經(jīng)濟損失。

2.4外墻廣告位的優(yōu)化

現(xiàn)代商業(yè)建筑戶外廣告比比皆是，有大型鋼構(gòu)廣告牌，也有超大型電子屏，也有臨時性的外掛幕布和條幅等。對于繁華地段的臨街面，廣告牌的應(yīng)用更是必不可少。有些建筑立面暫時不做廣告，以后有可能會做;也有些外墻現(xiàn)在已經(jīng)做好的廣告牌，以后有可能會改變，除改變廣告內(nèi)容外，也可能改變結(jié)構(gòu)及規(guī)格。這些都對建筑立面上的應(yīng)用提出了更高的要求，如何提前規(guī)劃和準備以保證上述動態(tài)要求和后期需要，就要求幕墻工程在相關(guān)區(qū)域設(shè)計時未雨綢繆，提前做好相關(guān)準備和預(yù)案。深化設(shè)計的要求有：

1）在不影響幕墻整體設(shè)計風(fēng)格的前提下預(yù)留廣告位的安裝范圍、基座或固定點。

2）可能要掛廣告的區(qū)域內(nèi)幕墻結(jié)構(gòu)盡可能做成可拆裝的活動結(jié)構(gòu)，并提前預(yù)留出固定點、管線等。

3）預(yù)留廣告結(jié)構(gòu)安裝固定件時使其與現(xiàn)有幕墻結(jié)構(gòu)體系盡量分離，減少相互間的制約和不利影響。

4）預(yù)留件在幕墻上盡可能隱蔽一些，以不影響整個幕墻原有設(shè)計風(fēng)格為宜。

3建筑幕墻設(shè)計要點控制

3.1建筑幕墻整體設(shè)計要點

建筑幕墻整體設(shè)計需注意三個要點：第一，安全性控制，結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮到風(fēng)荷載及地震等因素對幕墻穩(wěn)定性、安全性的影響，嚴格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范、工程實際情況制定安全等級，材料強度不得與極限狀態(tài)過于接近，要做好余量設(shè)計，以確保材料加工時的負公差要求。第二，環(huán)保節(jié)能要求，環(huán)保節(jié)能是現(xiàn)代化幕墻工程的重要指標之一，設(shè)計幕墻時，必須考慮到降噪聲、低能耗及環(huán)境舒適度問題。

3.2防火防煙設(shè)計要點

幕墻材料選擇A級防火材料，樓層間與門窗四邊均做好防火封堵設(shè)計，做好防火分區(qū)設(shè)計，防火分區(qū)兩側(cè)若水平距離2m內(nèi)，需將幕墻設(shè)計為防火性幕墻，玻璃幕墻需選擇防火玻璃，鋼立柱與棟梁必須熱鍍鋅處理。幕墻、各層樓板、墻體之間的各個縫隙，要用防火巖棉緊密封堵，密實填充，防火膠填縫。各樓層間的水平防火隔離帶應(yīng)采用1.5mm以上厚度的耐熱鋼板承托防火巖棉。

3.3防雷設(shè)計

設(shè)計防雷節(jié)點時，需優(yōu)先考慮建筑物本身的防雷設(shè)備，要將幕墻立柱、橫梁、建筑本身的防雷系統(tǒng)進行有效連接，確保幕墻與建筑的防雷系統(tǒng)能夠組成一個系統(tǒng)性的防雷網(wǎng)，要注意以下設(shè)計要點：第一，幕墻金屬立柱要和建筑主體的防雷系統(tǒng)進行可靠、有效地連接，確保導(dǎo)電通暢。第二，建筑主體樓層有水平均壓環(huán)時，需要用避雷引下線由上向下連接均壓環(huán)，防雷導(dǎo)線安裝前，先拆除接觸面表面的非導(dǎo)電保護涂層，對應(yīng)導(dǎo)電通路的立柱預(yù)埋件或固定件需通過圓鋼或扁鋼焊接連通水平均壓環(huán)，進而形成一個暢通的防雷通路，并用防銹漆涂抹焊縫與連接線。

4結(jié)語

幕墻設(shè)計時，設(shè)計人員要充分掌握建筑主體施工情況與土建各專業(yè)設(shè)計圖紙，掌握幕墻整體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、防火防煙防雷設(shè)計等要點，對設(shè)計中常見問題進行及時地總結(jié)，并在設(shè)計中有效避免、解決這些問題，保證后續(xù)施工的有序進行。

參考文獻：

[1]方超.建筑幕墻設(shè)計常見問題分析與要點控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014（7）：118-118.

[2]徐鵬.探討建筑幕墻設(shè)計要把控好的要點[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（15）：1001-1001.

[3]金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ133-2001[S].

（作者身份證號碼：410781198801027035）