《四川省玻璃幕墻工程技術標準》編制淺析

摘要：建筑幕墻工業在四川省工業中占據重要地位，目前大量老齡化幕墻已進入改造時期，但現有相關標準對玻璃幕墻工程適應性較差，四川特殊地域無針對性標準。因此，結合四川地區玻璃幕墻的實際情況，編制了四川省玻璃幕墻工程技術標準，該標準基于玻璃幕墻工程技術規范，在工業建筑玻璃幕墻領域拓展了玻璃幕墻使用范圍及相關條文內容，在荷載與撓度計算方面更新了玻璃幕墻技術參數，在材料與加工安裝環節提高了相關要求，明確細化了相關原則，使其更符合四川地區的特點，更能滿足四川地區玻璃幕墻的設計、加工制作、安裝施工、工程驗收及維修保養等工作開展。

關鍵詞：建筑幕墻； 玻璃幕墻； 技術標準； 設計要求與原則； 技術參數

中國分類號：TU399A

［定稿日期］2022-08-29

［基金項目］四川省科技服務業示范項目（項目編號：2021GFW015）

［作者簡介］王勤（1965—），男，本科，正高級工程師，主要從事建筑幕墻檢測鑒定、幕墻設計及施工工作。

0 引言

中國經過30余年的建筑幕墻工業發展，對應建筑幕墻數量占世界擁有量的85%，已經成為建筑幕墻保有量最大國［1］。建筑幕墻設計使用年限一般為25年，目前，大量建筑幕墻已經達到一個設計生命周期，“老齡化幕墻”已開始進入改造時期，幕墻管理的“檢測與維保”刻不容緩［2］，但目前相關玻璃幕墻技術標準尚不完善，四川特殊地域尚無針對性標準。玻璃幕墻立面改造作為城市更新的重要組成部分，亟待相應建筑玻璃幕墻技術標準進行設計、加工制作、安裝施工、工程驗收及維修保養等指導。

DBJ 51/T139-2020《四川省玻璃幕墻工程技術標準》［3］編制經過深入的調查研究，總結工程實踐經驗，參考國內先進標準［4］，廣泛征求意見，集中設計、施工、科研院專家和企業技術人員的智慧，具有一定的先進性與創新性，主要體現在幾個方面：符合本省實情、擴大使用范圍、增加必要規定、更新技術參數、合理提高要求、明確細化原則。

1 使用范圍與條文內容

基于JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》［4］相關條文內容，DB J51/139-2020《四川省玻璃幕墻工程技術標準》［3］在使用范圍與部分必要規定方面進行了拓展。

1.1 使用范圍

鑒于玻璃幕墻在工業建筑上的大量運用，規定了工業建筑的玻璃幕墻同樣適用于四川省玻璃幕墻工程技術標準，擴大了標準適用范圍。

1.2 條文規定

結合四川地區玻璃幕墻的實際情況，同時參考現有相關規范［5-8］，增加必要相關規定：

（1）在JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》基礎上增加了一個單獨章節的內容：對玻璃幕墻的設計、加工制作、安裝施工、工程驗收等進行了基本規定。

（2）明確了玻璃幕墻按圍護結構設計，本“標準”增加了使用年限：玻璃幕墻支承結構設計使用年限不應低于25年。

（3）根據玻璃幕墻工程鋁型材實際使用的情況，本“標準”在增加了隔熱鋁型材材質要求：用穿條工藝生產的隔熱鋁型材宜采用6063-T5材質。

（4）為滿足玻璃幕墻耐火極限，本“標準”增加了防火棉的容重要求：玻璃幕墻層間封堵的防火巖棉容重不小于110 kg/m3 。

（5）為保證開啟窗的安全使用，本“標準”增加了開啟窗使用高度的要求：玻璃幕墻高度200 m 以上的部分不宜設置向外開啟窗。

（6）為保證玻璃幕墻的安全使用，本“標準”增加了玻璃幕墻使用高度的要求：玻璃幕墻高度大于100 m 時，不宜采用全隱框玻璃幕墻。

（7）本“標準”根據四川省地方工程相關條例的規定，增加了玻璃幕墻屬于危大工程需在設計文件中注明的要求：玻璃幕墻設計文件中應注明玻璃幕墻安裝屬于危險性較大的分部分項工程，要求施工單位編制專項方案。

（8）為保證化學錨栓的安全使用，本“標準”對不能使用化學錨栓情況的情況增加了說明：防火玻璃幕墻不應采用化學錨栓。

（9）為明確傾斜隱框、半隱框玻璃幕墻結構膠粘接寬度的計算，本“標準”增加了計算公式：傾斜的隱框、半隱框玻璃幕墻玻璃和鋁框之間硅酮結構密封膠的粘接寬度cs計算公式見式（1）。

式中：qGZ為垂直于幕墻面的自重分力。

（10）為保證玻璃托板能可靠托住玻璃，本“標準”對玻璃托與玻璃位置關系增加了說明：全隱框或橫向隱框玻璃幕墻的中空玻璃的鋁合金托板應托住外片玻璃。

（11）隱框、半隱框中空玻璃二道密封硅酮結構膠寬度對玻璃起重要的傳力作用，應對二道密封結構膠寬度進行計算確定，本“標準”增加了中空玻璃合片二道密封膠的說明：隱框、半隱框玻璃幕墻中空玻璃的二道密封硅酮結構膠其有效寬度應根據公式計算確定，且不應小于7 mm。

（12）玻璃肋夾持深度與玻璃肋厚度存在一定關系，本“標準”增加了夾持深度與厚度的配合要求：玻璃肋采用金屬構件夾持時，其夾持深度不宜小于玻璃肋厚度的3倍。

（13）支承裝置對玻璃開孔有影響，本“標準”增加了支承裝置與開孔位置配合要求：點支承玻璃幕墻，應考慮支承裝置對玻璃開孔位置集中應力的影響。

（14）支承裝置的選擇正確與否對玻璃幕墻起著重要作用，本“標準”增加了對支承裝置選用的要求：支承裝置的選用應經過承載能力計算確定，并滿足結構受力要求。

（15）四川地區存在高海拔地區，本“標準”增加了高海拔地區對玻璃的要求：中空玻璃合片加工時，應考慮制作地和安裝地不同氣壓的影響，當制作地和安裝地海拔差較大時，應采取措施平衡氣壓，且中空層不宜充惰性氣體。

（16）玻璃幕墻屬于危大工程，本“標準”增加了對玻璃幕墻專項方案的要求：玻璃幕墻安裝屬于危險性較大的分部分項工程，施工單位應編制專項方案。超過一定規模時，專項方案必須經過專家論證。

（17）隱框、半隱框玻璃幕墻打注結構膠應按照規范要求操作，本“標準”增加了不允許施工過程中打注結構膠的要求：隱框、半隱框玻璃幕墻組件嚴禁在施工安裝過程中打注硅酮結構密封膠。

（18）玻璃幕墻設計使用年限為25年，對超過設計使用年限后如何處理沒有進行說明，本“標準”增加了超過設計使用年限的玻璃幕墻的處理要求：玻璃幕墻工程超過設計使用年限需繼續使用的，安全維護責任人應當委托原幕墻設計單位或者有相應資質的工程質量檢測（鑒定）機構對玻璃幕墻進行安全性鑒定并且應每年檢查一次。

2 設計要求與原則

結合四川地區玻璃幕墻發展特點，本“標準”對玻璃幕墻設計要求與設計原則進行了探討。

2.1 提高設計要求

（1）考慮到不銹鋼材料的防腐耐久性能，本“標準”提高了不銹鋼鎳鉻總含量要求：鎳鉻總含量不宜小于26%。

（2）鑒于中空玻璃在實際工程中出現外片脫落的情況，本“標準”對中空玻璃雙道密封中的第二道密封提高了要求：中空玻璃二道密封應采用硅酮結構密封膠。

（3）為減少中空玻璃的間隔框接頭數量和保證中空玻璃的密封、美觀等性能，本“標準”對中空玻璃的間隔鋁框提高了要求：間隔鋁框應連續折彎成型。

（4）為防止中空玻璃在合片過程中產生凹凸變形，本“標準”對中空玻璃合片提高了要求：中空玻璃宜采用立式合片。

（5）為減小玻璃自爆概率和自爆后玻璃掉落傷人，本“標準”對玻璃的處理方法提高了要求：鋼化玻璃宜進行均質引爆處理，宜采用超白玻璃、夾膠玻璃。

（6）由于外傾斜玻璃幕墻的自重荷載分力對結構膠是長期荷載較為不利，因此本“標準”對外傾斜幕墻的形式提高了要求：外傾的斜玻璃幕墻不宜采用全隱框玻璃幕墻。

（7）隱框、半隱框玻璃幕墻和隱框開啟窗采用中空玻璃時，若粘框的硅酮結構密封膠膠縫與中空玻璃二道結構密封膠膠縫沒有一邊重合，當內片玻璃自爆，硅酮結構密封膠無法傳力給中空玻璃二道結構密封膠，外片有脫落的危險。因此本“標準”對中空玻璃二道結構膠與粘框結構膠縫對應位置提高了要求：中空玻璃內片與支承框架結構粘接時，其硅酮結構密封膠膠縫至少應有一對邊與中空玻璃二道結構密封膠膠縫重合。

建筑論壇與建筑設計王勤， 蘭元， 李志黎： 《四川省玻璃幕墻工程技術標準》編制淺析

（8）為確保立柱在使用過程中不產生過大撓度，本“標準”對立柱撓度限值提高了要求，進行了絕對撓度和相對撓度雙重要求：立柱由風荷載標準值產生的撓度df 要求如表1所示。

（9）為證平板預埋件計算的完整性，本“標準”對平板預埋件的計算方法提高了要求：平板預埋件的計算方法按照現行國家標準GB 50010-2010《混凝土結構設計規范》的有關規定執行。

2.2 細化設計原則

（1）根據不同使用功能對鋁合金型材防腐耐久性的要求，本“標準”在JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》基礎上明確細化了“電泳涂漆”和“氟碳噴涂”中的膜厚級別、鍍膜厚度。

（2）為使明框玻璃幕墻壓板厚度更合理清晰，本“標準”對壓板厚度進行了明確細化：明框玻璃的外壓板宜通長設置，應能承受玻璃面板的荷載，厚度不應小于3.0 mm，且不宜小于壓板寬度的1/20。

（3）為明確鋁型材與螺釘連接位置的壁厚，本“標準”對螺釘連接處的型材壁厚進行了明確細化：鋁合金型材在螺紋連接處的局部厚度不應小于螺釘的公稱直徑，寬度不應小于螺紋公稱直徑的2.5倍。

（4）根據不同跨度、不同截面的立柱對插芯配合長度的要求，本“標準”對立柱插芯的要求進行了明確細化：立柱采用芯柱連接時，芯柱滑動端搭接長度不宜小于150 mm，芯柱固定端搭接長度應滿足計算要求且不宜小于芯柱截面短邊長度。

（5）根據不同施工階段對驗收內容的具體要求，本“標準”對玻璃幕墻工程不同階段的驗收要求進行了明確細化：玻璃幕墻工程驗收應按照進場驗收、隱蔽驗收和竣工驗收3個階段進行。

3 計算公式糾正與技術參數更新

隨著建筑幕墻技術不斷發展更替，本“標準”對玻璃幕墻標準的相應錯誤內容進行糾正，對部分技術參數進行更新。

（1）本“標準”對JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》［4］中全玻幕墻玻璃肋在風荷載標準值作用下的撓度計算公式進行糾正見式（2）。

（2）根據GB/T 34327-2017《建筑幕墻術語》［9］中“斜幕墻”定義的角度包含75°，故對“斜玻璃幕墻”的定義更新為：與水平面夾角大于等于75°且小于90°的玻璃幕墻為斜玻璃幕墻。

（3）根據GB 50068-2018《建筑結構可靠性設計統一標準》［10］，本“標準”對荷載分項系數進行了更新：一般情況下，永久荷載、風荷載、地震作用、溫度作用的分項系數rG、rw、rE、rT應分別取1.3、1.5、1.3和1.5。

（4）根據不同荷載、不同材質等情況，對龍骨撓度限值進行了更新，鋼型材在風荷載作用下要求df≤l/250；鋁合金型材在風荷載作用下要求df≤l/180；鋼型材、鋁合金型材在自重作用下要求df≤l/500且不大于3 mm。

4 結束語

簡要介紹了DBJ51/T139-2020《四川省玻璃幕墻工程技術標準》編制背景，該標準在JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術規范》內容基礎上，增加了部分必要條文規定，更新了玻璃幕墻技術參數，糾正了錯誤計算公式，合理提高了部分設計要求，細化了部分設計原則，并將標準應用范圍擴展至工業建筑中。

參考文獻

［1］ 謝苑強.建筑幕墻行業的經營困境分析及應對策略［D］. 長沙： 中南財經政法大學，2019.

［2］ 付樹壯.建筑幕墻全生命周期主要安全問題及其解決方案研究［D］.濟南：山東建筑大學，2020.

［3］ 四川省玻璃幕墻工程技術標準： DBJ51/139-2020［S］.成都：西南交通大學出版社，2020.

［4］ 玻璃幕墻工程技術規范： JGJ102-2003［S］.北京：中國建筑工業出版社，2004.

［5］ 建筑幕墻： GB/T 21086-2007［S］.北京：中國標準出版社， 2008.

［6］ 混凝土結構設計規范： GB 50010-2010［S］.北京：中國建筑工業出版社，2011.

［7］ 民用建筑設計統一標準： GB 50352-2019［S］.北京：中國建筑工業出版社，2019.

［8］ 民用建筑熱工設計規范： GB 50176-2016［S］.北京：中國建筑工業出版社，2017.

［9］ 建筑幕墻術語： GB/T 34327-2017［S］.北京：中國標準出版社， 2018.

［10］ 建筑結構可靠性設計統一標準： GB 50068-2018［S］.北京：中國建筑工業出版社，2019.