基于点支式玻璃幕墙设计特点及要点分析

基于点支式玻璃幕墙设计特点及要点分析

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摘要:点支式玻璃幕墙的全程为金属支承结构点支式玻璃幕墙,其拥有视觉通透、结构新颖、传力可靠和安全耐用的优点,在近年来的建筑幕墙设计中脱颖而出,被建筑设计师们广泛采用。

关键词:建筑幕墙;点支式幕墙;设计

1.点式玻璃幕墙技术的特点

由于建筑点式玻璃幕墙技术是由金属连接件和紧固件将玻璃与支承结构连接成一个整体的组合式建筑结构,与有框(含隐框、半隐框)玻璃幕墙相比,点式玻璃幕墙技术的特点:

1.1安全性好

经过钢化后的玻璃石通过金属件用机械的手段固定到支承结构上,耐候密封胶只起密封作用而不考虑其他受力,即使在外来撞击下,使单片玻璃破坏落下“玻璃雨”,也不可能出现整块玻璃坠落的严重伤人事故。

1.2灵活性好

由于在金属连接件和紧固的设计中考虑了各种措施,使每个连接点可以自由转动外,还允许有一定的位移,用于调节土建施工中不可避免的误差,因此,玻璃不会产生安装应力,并且可以适应支承结构受荷载后产生的变形,使玻璃受力状态良好,不仅如此,用点式连接方法可以最大程度地体现建筑造型的要求。

1.3通透性好

由于大片玻璃是通过几个点与支承结构相连接,因此视线被遮挡的面积降低到最小,使视野开阔到最大限度。

1.4环保节能

由于建筑点式玻璃追求明快的风格,因而在玻璃的使用上多选择光污染极小的白玻、超白玻和低辐射玻璃,同时辅以室内或室外遮阳系统,在减少甚至杜绝污染的同时,可大大降低能耗,尤其是使用中空技术,效果更加明显。

1.5工艺感强

点式结构可以使用许多种形式,变化无穷,有良好的工艺性、艺术性,便于设计师选择使用。

2点支式玻璃幕墙设计注意要点

2.1设计的实用性和巧妙性

设计师在对点支式玻璃幕墙设计时应当仔细对建筑施工图进行研究讨论,并及时征求业主方的相关设计意见,然后将其结合起来设计出符合施工现状的设计方案和设计构思。在设计阶段,设计单位不应当急于求成,应当仔细研究建筑的相关结构,掌握其主体结构的受力情况,从而设计出适合该主体建筑的玻璃幕墙结构。还应当考虑玻璃幕墙的防火设计、防雷设计、玻璃板块与相邻结构的设计。同时玻璃幕墙的上端和下端面的设计因素都应当进行整体考虑。在设计时相关设计人员应当采取措施巧妙构思、合理搭配,使其影响外观视觉的难点转化为玻璃幕墙增辉的亮点。

2.2点支式玻璃幕墙设计的符合性

点支式玻璃幕墙的设计是否与原主体结构吻合是极为重要的因素,同时点支式玻璃幕墙进行施工时都是严格按照施工图纸进行准确施工,因此这就需要施工图纸能够很好地符合实际施工情况,于是相关设计人员在对点支式玻璃幕墙进行设计之前应当对该建筑的大体结构进行仔细的研究,并到施工现场进行核实,避免出现设计不符合施工现状,一旦出现这样的问题将会影响到点支式玻璃幕墙的施工质量。在对异形点支式玻璃幕墙的设计更是要小心谨慎,最好做成固定标记,待安装后再行去除。这样能有效的减少设计和施工带来的误差,从而影响到整个工程质量。

2.3点支式玻璃幕墙设计的工艺技术

点支式玻璃幕墙支承构件一般选用奥氏体不锈钢,当采用焊接方式连接时,施工单位就应当制定相应的、妥善的焊接工艺,确定工艺参数、操作程序、焊接材料和检验方法,严格防止焊接缺陷。而如果点支式玻璃幕墙支承构件采用碳素结构钢时,施工单位还应当对相关构件进行防锈和除锈的处理。还应当对除锈钝化后的钢材应进行可靠热镀锌或防锈漆浸涂表面处理。同时在对于点支式玻璃幕墙支承构加工切削表面或焊接表面,以及涂镀防腐层脱落锈蚀表面应规定除锈补漆的要求。这些都要在设计说明中加以强调,否则因连接处锈蚀会给点幕质量带来致命的危害。点支式玻璃幕墙转接件的焊接焊缝质量应为2级。

2.4密封胶缝设计

由于点支式玻璃幕墙是集防风挡雨、隔热保温、降低噪音、良好采光等多种功能于一体的建筑外围护装饰装材料,因此其对密封性能要求较高,为了满足该项要求,在施工过程中我们应当采用耐候硅硐密封胶。胶色采用无色时更显点幕光亮通透;当胶色采用黑色时可显出玻璃板块横平竖直的线条美,并可以黑色遮盖功效弥补一些玻璃板块平度和间隙上调整不当的缺陷。

3.点支式玻璃幕墙具体设计要点分析

3.1遮阳方面

点支式玻璃幕墙技术在国内很多企业已经能够正确和成熟的掌握,但是对于点支式玻璃幕墙随着工艺和技术的不断成熟,其结构设计研究也越来越深入。通常情况下,点支式玻璃幕墙在设计中都是以大面积透明玻璃为主的,也只有采用透明度较高的幕墙玻璃,才能让人们真正的体会到建筑物的开放性和开敞性,从而达到室内外景观的沟通与交融。同时,人们在室内可以真切的感受到蓝天、白云,深刻的感受到自然界的变化和美观,肆无忌惮的享受自然景观,达到回归自然的最终技术。然而普通玻璃的透明度本身存在着透光率不是很大的特点,也就是说这种玻璃的应用必然会造成阳光的遮掩,给室内采光带来一定影响。这种问题在过去的建筑结构设计中一直未曾受到人们的重视,直到工程投入使用之后外面才会发现其中存在着很多很多问题,但是要想去进行处理则已经是不可能了。所以在做点支式幕墙方案设计时,要预先考虑其相关配套的遮阳方案,更重要的是,遮阳体系存在着和点支式幕墙体系互相协调、配套的问题。点支式幕墙完工后再去补加遮阳体系,会产生和原结构的不协调,不|考试大|配套问题。

3.2配件设计

点支式幕墙的主要配件,驳接爪,驳接螺栓,现主要选用不锈钢材质,但现阶段对不锈钢的选用比较混乱,很多工程设计没有明确不锈钢的型号,选用了不适当的不锈钢,导致很多工程出现了不锈钢的生锈现象。不锈钢的家族有二百多个品种,不是都可以用来做点支式幕墙配件,点支式幕墙配件是裸露在外面的,对抗腐蚀的要求比较高。

我们认为,选用不锈钢时,最适合的品种应选用含铬18%、含镍8%的不锈钢。所有的金属与空气发生氧化作用时,在其表面会形成一层氧化膜。在普通钢上形成的氧化物会继续氧化形成生锈的表面。但是由于不锈钢中含有至少11%的铬,因此氧化层的性质发生了改变,可阻止进一步的氧化,并且如果氧化膜偶然被去掉,新的氧化膜又会形成,继续起保护作用。

3.3连接设计

玻璃肋支承的点支式幕墙克服了传统的全玻璃幕墙的一些缺点,近年来应用越来越多。传统的全玻璃幕墙,当高度超过6m时,已无法选用钢化玻璃。因为国内目前的钢化炉最长可以钢化6m长的玻璃,高度超过6m的全玻璃幕墙,只能选用非钢化玻璃。非钢化玻璃破碎后会伤人,而且强度比较低。钢化玻璃强度是非钢化玻璃的3~5倍,所以,要选用比较厚的玻璃才能满足强度。超长的厚玻璃价格比较贵,安装也比较复杂,那么,玻璃肋支承的点支式幕墙克服了上述缺点。在进行连接件紧固件与玻璃的相互作用分析时,四种紧固件中,前两种是完全固接,第三种具有可转动的约束,第四种则具有可动完全球铰约束。分析结果表明,第四种紧固件与玻璃相互作用时在玻璃中产生的应力最小。这一结果说明,在设计连接件时,使用具有完全球铰约束的紧固件从受力角度来说是有利的。这也正是工程中使用的紧固件都具有球铰约束的原因。点支式玻璃结构在国内的发展尚处于起步阶段。

4.结语

点支式玻璃幕墙设计能体现现代建筑的技术性和艺术性,其性能的独特性能更好的达到人们对于建筑的要求。并在此基础上,建筑的技术和美学都得到了不错的发展。通过对点支式玻璃幕墙的了解,可以看出现代建筑的发展与玻璃墙的技术的发展息息相关,彼此相辅相成。在未来的建筑设计中,点支式玻璃幕墙承担的责任也会更加重要,其应用将更加广泛,技术运用更加成熟。面对如此的发展机遇,我们更应该了解和认知点支式玻璃幕墙的设计,以求建立良好的健全的点支式玻璃幕墙设计体系,了解世界建筑的发展,互相借鉴,共同创建美好的建筑作品,让点支式玻璃幕墙发挥出其应有的作用,促进现代建筑设计与玻璃墙设计的共同进步。

参考文献:

[1]黎学.新型玻璃结构及其节点性能研究[J].同济大学,2015(01)

[2]王菲菲.建筑表皮生态化分层设计初探[D].2014(02)

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