李仲華
浙江明康工程咨詢有限公司 浙江杭州 310009
作為現代建筑幕墻設計中,玻璃幕墻是一個比較特殊的幕墻設計選擇,它不僅能夠更好地融合建筑學和美學設計,更加能夠體現玻璃這種材質的特殊優(yōu)勢。通過玻璃的通透性,能夠將建筑內外環(huán)境更加完美的融合起來;利用玻璃的可塑與工藝性能良好的特性,打造出細致的玻璃幕墻構件,增加建筑幕墻外形的變化種類,完美的詮釋出設計者的理念與想象力;另外,玻璃幕墻的使用能夠在很大程度上降低建筑物能耗。但是,任何事物都有兩面性,玻璃幕墻也存在著易破碎、墜落等等質量問題,這些問題也受到了廣泛的關注。
這里我們主要了解一下單元組合式幕墻及其優(yōu)勢。它與傳統(tǒng)的網格梁氏普通幕墻不同,它的基本構建單元是由單元板塊組件組成并直接支撐在主體結構上的,這些單元板塊組成了幕墻結構體系。組合式網格梁系是由相鄰的基本單元組件的橫框(橫梁)、豎框(立柱)相處插接而成的,其中組合式梁柱插接部位封閉使用的是彈性密封元件,彈性插接的優(yōu)勢在于,能夠提高幕墻結構溫度補償、震動補償以及抗沖擊強度,最為突出的是能夠減少甚至消除由于溫差導致的幕墻結構位移噪音?;景鍓K單元的尺寸是由建筑主體結構的特點決定的,并且大于普通固定網格梁氏幕墻的分格尺寸[1]?;締卧M件的板塊結構只是在現場進行組裝,它要根據具體的尺寸與飾面材料在工廠預先制作,這里的優(yōu)勢在于提高了幕墻的工廠化程度,縮短了工期,由于組件都是在工廠內加工的,減少了高空作業(yè)的同時,元件的精確度提高了很多,這樣就提高了幕墻表面的質量,保證了施工的安全。
點支式全玻璃幕墻是全玻璃幕墻的一個新的發(fā)展方向,也可稱它為點駁接全玻幕墻,不同于玻璃肋膠接全玻璃幕墻與懸吊式全玻璃幕墻的平面的呆板造型,它更具有連接結構的旋律美感與玻璃支撐結構體現出來的特有的現代氣息。玻璃、點駁接件與支撐結構體系組成了點支式全玻璃幕墻,其中,玻璃可以采用單片、中空以及鋼化中空玻璃等等玻璃材料,而點駁接件則需要按照玻璃結構造型進行選擇,它的主要材質為鑄鋼件,且必須經過電鍍或者氟碳噴涂,這樣可以有效的防治點駁接件的表面腐化,支撐結構選擇玻璃肋或者鋼結構支撐體系都可以。新的圍護結構體系優(yōu)勢有很多,例如,全景幕墻可以將建筑物的內外環(huán)境融合起來,使得視覺效果更為通透,再如,它能夠充分的發(fā)揮玻璃、點駁接以及支撐體系的空間造型多樣化的優(yōu)勢,展現新穎、現代化的景觀效果。
硫化鎳是玻璃生產過程中不可避免的有害雜質,硫化鎳本身對玻璃并無任何損害,只是當含有硫化鎳的幕墻玻璃被安裝在幕墻時,由于外界溫度升高,導致硫化鎳體積產生微小的變化,使玻璃內部產生微小的裂縫,這些裂縫透過鋼化玻璃的張力層后將內部的能量釋放出來,造成玻璃破碎[2]。解決的辦法是首先從源頭著手,玻璃制造廠家應對玻璃制造過程進行全程監(jiān)控,盡量減少含鎳材料與玻璃原材料相接觸。
目前,已有以照相方式檢測硫化鎳雜質是否存在的技術,如果含有要及時進行必要的更換,防止玻璃破碎后傷人。熱應力是造成玻璃幕墻破碎的一個重要原因,當太陽光照射在玻璃幕墻表面時,玻璃會受熱膨脹,如果玻璃受熱均勻則玻璃邊部和玻璃中央部分同時均勻膨脹,但如果受熱不均勻,在玻璃內部會產生拉應力,當玻璃邊部有破痕或微小裂紋時,這些瑕疵很容易受到熱應力的影響,隨著溫差的增大,熱應力導致裂痕逐步加大最后導致玻璃破碎。解決的辦法是首先對玻璃邊部進行精加工處理,采用細磨邊或者拋光邊等以減少微小裂紋的存在;其次是將玻璃進行鋼化處理以增強玻璃抵抗溫度變化的能力。
玻璃加工、搬運以及安裝時需要進行保護,避免玻璃邊緣碰撞或者摩擦堅硬物體,嚴格按照規(guī)范操作。安裝中,框架太小或者變形時,要按照玻璃大小矯正框架,切記不要使用鉗子切割玻璃。玻璃雖然不可燃,但是高溫會使之變軟甚至融化,因此,基于它防火性能差的特點,在建筑設計中,防火要求要提到最高[3]。防火效果、耐火完整性以及耐火隔熱性都很低的玻璃幕墻在防火設計中,常見的解決辦法是針對不同的建筑防火要求進行防火設計,對于有一般防火要求的建筑,玻璃采用玻璃磚、鋼化玻璃、小塊平板玻璃等,對于防火要求比較高的建筑,幕墻玻璃采用夾絲玻璃、單片防火玻璃、復合防火玻璃、防火中空玻璃等。復合防火玻璃是目前應用最廣泛的防火幕墻玻璃,當火災發(fā)生時,在一定時間內臨火面玻璃受熱炸裂,但由于防火膠片的存在,玻璃被粘附在膠片上不墜落,保持了玻璃的完整性。
并非所有的玻璃幕墻所出現的問題均有玻璃本身而引起,有時支撐玻璃的框架結構失效也會引起玻璃幕墻問題。用來支撐玻璃的框架結構往往是玻璃幕墻的薄弱環(huán)節(jié),如果最初框架系統(tǒng)設計不合理,框架結構無法承受建筑物內重力,進而出現變形,最終導致玻璃破碎。解決的辦法是在設計過程中對框架結構進行抗疲勞實驗,根據其抗疲勞能力再設計相應的幕墻玻璃,防止框架長期超負荷運轉。
建筑幕墻不僅僅是作為建筑裝飾的一部分,它還是建筑防護結構,好的幕墻要美觀與保護兼顧。本文主要闡述了玻璃幕墻分類,并在此基礎上,對玻璃幕墻材料的質量控制,運輸、安裝等方面的安全控制,設計期的控制以及防火設計控制等等方面進行了詳細的分析,最后,就玻璃幕墻支撐結構失效進行了簡單的分析。作為建筑師要在不斷的實踐中,加強學習與探索,對設計中的一些問題進行改善,并不斷提高幕墻設計水平。