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試論高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)

文檔作者：李雙江文檔來(lái)源：安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月01日
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試論高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)
李雙江安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院
摘要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)逐漸成為世界上幕墻建造數(shù)量最多、范圍最廣的國(guó)家之一。玻璃幕墻是高
層建筑幕墻的一種基本形式，具有美觀(guān)新穎、節(jié)能環(huán)保、易于維護(hù)等特點(diǎn)，在我國(guó)高層建筑中應(yīng)用非常廣泛。本文將對(duì)高層建筑
玻璃幕墻的基本概況進(jìn)行一定的闡述，同時(shí)結(jié)合高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的主要注意點(diǎn)提出一些具體的方法和舉措。
關(guān)鍵詞：高層建筑；玻璃幕墻；注意點(diǎn)；方法和舉措
1前言
玻璃幕墻是一種支承結(jié)構(gòu)體系，相對(duì)主體建筑結(jié)構(gòu)可進(jìn)
行一定范圍內(nèi)的位移，不分擔(dān)主體建筑結(jié)構(gòu)所受建筑作用力
的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。具有美觀(guān)新穎、節(jié)能環(huán)保、易
于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)廣泛應(yīng)用于高層建筑中，是現(xiàn)代化高
層建筑的基本標(biāo)志之一。玻璃是易碎品之一。容易發(fā)生破裂．
不合理的玻璃幕墻設(shè)計(jì)會(huì)帶來(lái)很大的安全隱患。因此，對(duì)高
層建筑幕墻設(shè)計(jì)的不斷研究和改進(jìn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
2高層建筑玻璃幕墻的基本概況
2．1 高層建筑玻璃幕墻
玻璃幕墻不同于傳統(tǒng)意義上的窗體結(jié)構(gòu)．它是一種新型
的建筑外圍墻體裝飾結(jié)構(gòu)。玻璃幕墻的支承結(jié)構(gòu)可以相對(duì)主
體建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定范圍內(nèi)的位移，不分擔(dān)主體建筑結(jié)構(gòu)所
受建筑作用力。玻璃幕墻主要由玻璃面板和支承結(jié)構(gòu)體系兩
部分構(gòu)成，玻璃面板有單層和雙層玻璃兩種，現(xiàn)代化的高層
建筑玻璃幕墻主要采用由鏡面玻璃和普通玻璃組合的、隔層
充人干燥空氣或惰性氣體的中空玻璃。支承結(jié)構(gòu)體系主要由
鋼材、鋁材或不銹鋼等材料組合構(gòu)成。
2．2 高層建筑玻璃幕墻的優(yōu)缺點(diǎn)
玻璃幕墻是一種新型的建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)．將建筑美學(xué)和建
筑節(jié)能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。一方面玻璃幕墻可以隨燈光、天空
的變化而變化，給人以動(dòng)態(tài)美感；另一方面，玻璃幕墻可以有
效吸收紅外線(xiàn)，減少太陽(yáng)輻射對(duì)人體造成的危害。玻璃幕墻
因其美觀(guān)新穎、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高層建筑中．
成為現(xiàn)代化建筑的主要標(biāo)志之一。
玻璃幕墻的使用也具有一定的危害性，首先，會(huì)造成光
污染，玻璃幕墻是造成交通事故的原因之一；其次，玻璃本身
作為易碎品，在某些特殊情況下會(huì)成為巨大的安全隱患；最
后，玻璃幕墻是主要的候鳥(niǎo)殺手之一，每年會(huì)有上千上萬(wàn)的
候鳥(niǎo)因?yàn)檎`撞玻璃幕墻而傷亡。
3高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的主要注意點(diǎn)
3．1 高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)安全性
不同于普通的幕墻設(shè)計(jì)和一般的填充墻體．玻璃幕墻具
有一定的位移能力。需要能夠支承來(lái)源于自然環(huán)境中的一些
較大的變形壓力，如強(qiáng)風(fēng)、海嘯、地震等自然災(zāi)害帶來(lái)的形變
壓力。而玻璃本身作為易碎品，相對(duì)容易破裂，不合理的玻璃
幕墻設(shè)計(jì)會(huì)帶來(lái)巨大的安全隱患，因此，在高層建筑玻璃幕
墻設(shè)計(jì)中首先要保證其安全性。
為了保證其安全性，必須做到以下幾點(diǎn)內(nèi)容：其一，按照
國(guó)家高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)玻璃面板和支承結(jié)構(gòu)體
系進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析和計(jì)算，保證其在較大形變環(huán)境中的安
全可靠性；其二，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的安全性要求選擇最適合的
受力結(jié)構(gòu)體系，如雙跨梁、連續(xù)超靜定雙跨梁等；其三，選擇
適合主體建筑結(jié)構(gòu)的幕墻設(shè)計(jì)方案，使幕墻能夠適應(yīng)主體結(jié)
構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)造變形，在自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)盡可能保證安全
可靠。
3．2高層建筑玻璃幕墻的抗風(fēng)防火設(shè)計(jì)
玻璃幕墻作為建筑結(jié)構(gòu)的外圍裝飾結(jié)構(gòu)．經(jīng)常會(huì)受到強(qiáng)
風(fēng)的襲擊，因此保證玻璃幕墻的抗風(fēng)壓性能是十分重要的。
一方面，目前我國(guó)關(guān)于風(fēng)荷載取值的研究不夠深入。風(fēng)荷載
取值規(guī)范在很多情況下是不適用的，因此，首先應(yīng)該進(jìn)一步
完善風(fēng)荷載取值的研究，為抗風(fēng)壓研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；另
一方面，要不斷采用更先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)和分析方法對(duì)玻璃幕墻設(shè)
計(jì)方案的抗風(fēng)壓性能進(jìn)行測(cè)定，確保在一定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)下采
2015．08 9
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
圃
用最優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
消防安全是高層建筑必須考慮的一個(gè)重要因素．玻璃幕
墻的防火設(shè)計(jì)對(duì)保證整個(gè)建筑的安全性顯得尤為重要。其
一，應(yīng)該采用防火性能達(dá)標(biāo)的材料作為幕墻連接處的填充材
料，可以有效防止火勢(shì)蔓延；其二，要做好防火封堵設(shè)計(jì)，玻
璃幕墻與主體建筑結(jié)構(gòu)之間的縫隙、玻璃幕墻與其他防火隔
離構(gòu)件之間的縫隙都要使用專(zhuān)用的防火材料進(jìn)行密封。同
時(shí)，要保證密封處的抗壓變形性能不受影響。
3．3高層建筑玻璃幕墻的受力結(jié)構(gòu)形式
為了達(dá)到美觀(guān)新穎的要求，高層建筑玻璃幕墻經(jīng)常采用
造型極為復(fù)雜的外觀(guān)設(shè)計(jì)。復(fù)雜的外觀(guān)設(shè)計(jì)必須建立在安全
有效的結(jié)構(gòu)受力體系基礎(chǔ)上．不能為了追求外觀(guān)形式的新穎
而忽視了安全性要求。
目前，我國(guó)許多建筑企業(yè)為了降低成本，直接采用了固
定式連接模式，這帶來(lái)了巨大的安全隱患。彈性連接是玻璃
幕墻的必備構(gòu)造之一．尤其是在造型復(fù)雜的玻璃幕墻體系
中，必須有與之相適應(yīng)的彈性連接，以保證其抵抗強(qiáng)風(fēng)、海
嘯、地震等自然災(zāi)害的形變性能。設(shè)計(jì)者應(yīng)該充分結(jié)合主體
建筑和玻璃面板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對(duì)玻璃幕墻受力結(jié)構(gòu)的彈性連
接進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)．滿(mǎn)足強(qiáng)度和變形的基本要求，確保其在
自然災(zāi)害下的安全性。
3．4高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保性
節(jié)能環(huán)保的建筑設(shè)計(jì)是現(xiàn)代化建設(shè)的需要，因此，節(jié)能
環(huán)保是高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的一個(gè)主要注意點(diǎn)，也是衡量
高層建筑玻璃幕墻質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。建筑設(shè)計(jì)環(huán)保節(jié)能
是指通過(guò)改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)，盡可能使用最少的能源消耗建設(shè)出
同樣質(zhì)量或更高質(zhì)量的建筑。
我國(guó)建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高層建筑玻璃幕墻的節(jié)能環(huán)保指
標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定。要求幕墻設(shè)計(jì)盡可能減少資源的消
耗，降低對(duì)環(huán)境的污染。首先要在控制成本的情況下盡可能
使用環(huán)保材料；其次要改進(jìn)玻璃幕墻的綠色化設(shè)計(jì)，盡可能
濾過(guò)有害光線(xiàn)，改進(jìn)其遮光性能；最后，可以通過(guò)投射圖案等
方法防止鳥(niǎo)類(lèi)誤撞造成的傷亡，保護(hù)自然資源。
3．5 高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)質(zhì)量控制與管理
高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)質(zhì)量一方面與建筑項(xiàng)目的整體
質(zhì)量和后期效益息息相關(guān)，另一方面也與人民群眾的生命和
財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。因此，在注重高層建筑玻璃幕墻美觀(guān)新
穎的同時(shí)，也要保證其安全耐用。
高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的安全性是需要系統(tǒng)、全面、細(xì)
化的質(zhì)量控制與管理來(lái)保證的．一方面管理者需要有全局意
識(shí)．對(duì)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程和每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行全方位的控制與管
理。這樣才能有效達(dá)到玻璃幕墻設(shè)計(jì)的安全性指標(biāo)；另一方
面，應(yīng)該建立完善的玻璃幕墻設(shè)計(jì)管理體系，制定詳細(xì)的控
制與管理方案和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不斷對(duì)其各階段成果進(jìn)行檢驗(yàn)，
針對(duì)各階段誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
4結(jié)語(yǔ)
玻璃幕墻廣泛應(yīng)用于各國(guó)高層建筑中．具有美觀(guān)新穎、
綠色節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也是候鳥(niǎo)殺手之一，每年都有
成千上萬(wàn)只候鳥(niǎo)在不知不覺(jué)中撞上玻璃幕墻而喪命。目前，
新型的玻璃幕墻可以通過(guò)投射圖案等多種方法有效避免鳥(niǎo)
類(lèi)誤撞，但其成本很大，很難在市場(chǎng)上全面推廣。因此，隨著
科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們應(yīng)該逐漸把新的研究成果融人高
層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)之中，致力于開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)出更加美觀(guān)新
穎、節(jié)能環(huán)保、成本適中的玻璃幕墻。
參考文獻(xiàn)：
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(下旬刊)，2014(2)：105．
首屆被動(dòng)房施工工藝與技術(shù)交流培訓(xùn)班考察團(tuán)到中國(guó)國(guó)際門(mén)窗城參觀(guān)
為學(xué)習(xí)被動(dòng)式建筑先進(jìn)技術(shù)、了解系列產(chǎn)品項(xiàng)目。8月4日。首屆被動(dòng)房施工工藝與技術(shù)交流培訓(xùn)班專(zhuān)家和學(xué)員到中國(guó)
國(guó)際門(mén)窗城參觀(guān)。
培訓(xùn)班由中國(guó)被動(dòng)式集成房屋材料產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織。包括來(lái)自中國(guó)可再生能源行業(yè)協(xié)會(huì)、北京工業(yè)大學(xué)材料與工程學(xué)院、
山東華宇工學(xué)院、北新建材集團(tuán)有限公司、北京宏聯(lián)眾被動(dòng)房科技有限公司等30多家單位共計(jì)40余人參加。
培訓(xùn)班的專(zhuān)家和學(xué)員深入門(mén)窗城內(nèi)在建的被動(dòng)式超低能耗專(zhuān)家公寓樓施工現(xiàn)場(chǎng)和被動(dòng)式集成房屋展示中心實(shí)地觀(guān)摩．
并對(duì)被世界被動(dòng)房權(quán)威研究機(jī)構(gòu)PHI認(rèn)證的PASSIVEl30系列產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)了解。
10 2015．08

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