幕墻材料及幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

倪永

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，幕墻已不僅僅用于大中城市的高層和高檔商業(yè)建筑，越來越被中小城市的開發(fā)商所青睞。具備一定技術(shù)實(shí)力的制造商，基本能保證有可靠的技術(shù)服務(wù)，由于廠家隸屬于不同行業(yè)，采用不同的標(biāo)準(zhǔn)十分不統(tǒng)一，往往出現(xiàn)一些嚴(yán)重安全隱患，對(duì)于小城市中不具備技術(shù)實(shí)力的廠商，安全問題更為嚴(yán)重。在建筑物建設(shè)‘安全、適用、經(jīng)濟(jì)”的前提下，明確幕墻材性要求和幕墻設(shè)計(jì)刻不容緩。

關(guān)鍵詞：建筑幕墻;材料;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU973

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674—3024（2019）06—0212—02

1 各類幕墻優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 玻璃幕墻

優(yōu)點(diǎn)：玻璃幕墻是當(dāng)代的一種新型墻體，它賦予建筑的最大特點(diǎn)是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一起來，使建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào)，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動(dòng)態(tài)的美。

缺點(diǎn)：玻璃幕墻也存在著一些局限性，例如光污染、能耗較大等問題。此外，玻璃幕墻光潔透明的天生麗質(zhì)并不耐污染，尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴(yán)重、干旱少雨的北方地區(qū)，玻璃幕墻極易蒙塵納垢，這對(duì)城市景觀而言，非但不能增“光”，反而丟“臉”。由于所用材質(zhì)低劣和施工質(zhì)量不高而出現(xiàn)色澤的不均勻和各異的波紋效果，而且由于光反射的不可控制性，導(dǎo)致了光環(huán)境的雜亂。

1.2 石材幕墻

優(yōu)點(diǎn)：天然材質(zhì)，光亮晶瑩，堅(jiān)硬永久，高貴典雅，耐凍性好，抗壓強(qiáng)度大。

缺點(diǎn)：笨重的石材做高層建筑外墻的諸多嚴(yán)重危險(xiǎn)性在建筑業(yè)中的招投標(biāo)尚不完全規(guī)范，不少石材幕墻工程是誰的造價(jià)最低誰中標(biāo)，有個(gè)別的分包，這樣低價(jià)中標(biāo)，為了不賠錢就要偷工減料。石材幕墻防火性能很差，尤其在高層建筑，火災(zāi)一般均在室內(nèi)燃起，樓內(nèi)的大火會(huì)使掛石板的不銹鋼板和金屬結(jié)構(gòu)溫度升高，使鋼材軟化，失去強(qiáng)度，石板將會(huì)從高層形成石板“雨”落下，不僅對(duì)行人造成危險(xiǎn)，也給消防救火造成困難。

1.3 金屬幕墻

優(yōu)點(diǎn)：金屬幕墻中的鋁板幕墻一直在金屬幕墻中占主導(dǎo)地位，輕量化的材質(zhì)，減少了建筑的負(fù)荷，為高層建筑提供了良好的選擇條件;防水、防污、防腐蝕性能優(yōu)良，保證了建筑外表面持久長(zhǎng)新;較高的性能價(jià)格比，易于維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)，符合業(yè)主的要求。因此，鋁板幕墻作為一種極富沖擊力的建筑形式，倍受青睞。

缺點(diǎn)：板塊各個(gè)固定點(diǎn)的受力不一致會(huì)造成面材的變形影響外飾效果，所以板塊的固定方式必須采用定距壓緊的固定方式，保證幕墻表面的平整度。復(fù)合型面材材料拆邊處是否有補(bǔ)強(qiáng)措施因復(fù)合型面板材料的折邊只保留了正面板材厚度，厚度變薄，強(qiáng)度降低，所以拆邊必須有可靠的補(bǔ)強(qiáng)措施。加強(qiáng)筋的布置距離以及加強(qiáng)筋本身的強(qiáng)度和剛度，必須均滿足要求，以保證幕墻的使用功能及安全性。要注意選擇不同的密封方式，以保證幕墻的防水功能及外飾效果。

2 幕墻各部分材質(zhì)性能要求分析

2.1 立柱、橫梁材質(zhì)

立柱、橫梁可以采用鋁型材、鋼型材、鋁合金型材。鋁合金型材的氧化膜厚度不小于AA15級(jí);鋼型材應(yīng)熱鍍鋅;鋼型材與鋁型材合用時(shí)，接觸面應(yīng)絕緣膠片分隔;焊縫應(yīng)涂防銹漆。

2.2 幕墻構(gòu)件材質(zhì)

2.2.1 玻璃幕墻材質(zhì)

（1）?建筑幕墻的物理性能等級(jí)應(yīng)按照建筑物所在地區(qū)的地理、氣候條件、建筑物高度、建筑物形狀和環(huán)境及建筑物的重要性等選定。

（2）?玻璃幕墻的性能一般包括下列項(xiàng)目：a.風(fēng)壓變形性能;b.雨水滲漏性能;c.空氣滲透性能;d.平面內(nèi)變形性能;e.保溫性能;f隔聲性能;g.耐撞擊性能。

（3）?幕墻應(yīng)進(jìn)行風(fēng)壓變形、抗空氣滲透、抗雨水滲漏三項(xiàng)基本性能檢驗(yàn)，根據(jù)功能要求還可進(jìn)行其他性能檢驗(yàn)?？癸L(fēng)壓變形按50年一遇時(shí)風(fēng)值計(jì)算。

（4）?風(fēng)壓變形性能：指玻璃幕墻風(fēng)壓變形性能試驗(yàn)的結(jié)果，即玻璃幕墻在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，其立柱和橫梁的相對(duì)撓度不應(yīng)大于L/180（L為立柱和橫梁兩支點(diǎn)間的跨度），絕對(duì)撓度不得大于20mm。

（5）?雨水滲漏性能：指玻璃幕墻雨水滲漏性能試驗(yàn)的結(jié)果，即玻璃幕墻在風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值除以2.25的風(fēng)荷載作用下不應(yīng)發(fā)生雨水滲漏。在任何情況下，玻璃幕墻開啟部分的雨水滲漏壓力應(yīng)大于250Mpa。

2.2.2 鋁板幕墻材質(zhì)

由于鋁板為金屬材料，其與空氣中的氧親和力很高，易生成一層厚度小于0.1mm氧化鋁薄膜，純鋁不能和鹽酸、硫酸、氫氟酸、澳、碘、強(qiáng)堿相接觸，否則將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而受到腐蝕。所以，在有上述污染源的環(huán)境中不宜采用這種幕墻。鋁沒有低溫脆性，其機(jī)械性能不隨溫度下降而降低，反而提高，所以其在寒冷地區(qū)適用。

2.2.3 石板幕墻材質(zhì)

用于石板幕墻的天然石材板應(yīng)加以挑選，有裂縫、暗傷和明顯崩邊、缺角的板材不得使用，除非人工增強(qiáng)。天然花崗巖板的厚度不宜小于25mm。

3 幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

3.1 保證幕墻設(shè)計(jì)的整體美觀效果

幕墻主要懸掛或支承在建筑物主體結(jié)構(gòu)的外邊緣，因其具有對(duì)建筑主體的維護(hù)與美化作用，在現(xiàn)代幕墻設(shè)計(jì)工作中，首先就必須要求設(shè)計(jì)人員掌握現(xiàn)代美學(xué)、藝術(shù)學(xué)科、建筑學(xué)科等知識(shí)并具有一定的運(yùn)用能力，在保證幕墻整體耐用性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，還要注意保證幕墻設(shè)計(jì)的整體美觀效果，以及與建筑主體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，建筑幕墻行業(yè)與國際之間的交流越來越多，建筑幕墻設(shè)計(jì)在對(duì)建筑主體外觀美化的要求也會(huì)更高。

3.2 要注意幕墻性能指標(biāo)設(shè)計(jì)

幕墻容易受到外部作用力的破壞，因此，在其設(shè)計(jì)工作中，一定要對(duì)幕墻整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與抗震性進(jìn)行嚴(yán)格且合理的設(shè)計(jì)，強(qiáng)化幕墻的抗震性與穩(wěn)定性，降低因幕墻設(shè)計(jì)不合理造成的經(jīng)濟(jì)損失，防止幕墻塌毀造成居住者的生命財(cái)產(chǎn)損失。目前，國內(nèi)幕墻主要以玻璃幕墻與金屬幕墻使用為主，針對(duì)不同的建筑幕墻用材，設(shè)計(jì)具有高穩(wěn)定性與抗震性的建筑幕墻是設(shè)計(jì)人員特別要注意的問題之一。除此之外，幕墻設(shè)計(jì)還必須滿足維護(hù)結(jié)構(gòu)所具備的水密性，氣密性，隔聲性能，隔熱保溫性能，節(jié)能環(huán)保等各項(xiàng)性能指標(biāo)。

4 結(jié)束語

建筑幕墻是實(shí)現(xiàn)建筑外觀和功能的決定性載體，其材料及設(shè)計(jì)是幕墻工程實(shí)施的基礎(chǔ)。因此，正確地認(rèn)識(shí)幕墻設(shè)計(jì)及材料使用，把握新時(shí)期幕墻設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，對(duì)提高行業(yè)建筑墻幕設(shè)計(jì)水平乃至國內(nèi)的建筑設(shè)計(jì)水平有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

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