建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制浅析刘军军

建筑幕墙设计常见问题分析与要点控制浅析刘军军

刘军军

关键词：建筑幕墙、设计、防火、要点控制

1建筑幕墙设计常见问题分析

幕墙设计图纸经常会出现施工说明不详细、施工注意事项未明确、缺少节点毛坯图以及没有预埋件锚固点的准确计算值等问题。另外，由于没有合理设计避雷、防火以及排水等设施，没有做好预埋件的安排工作等，便很难对幕墙三维形状进行调整，这样设计的作用便没有体现出来。幕墙设计经常出现的问题可以归结于以下几个方面：

1.1预埋件部位：一些建筑工程主体没有设计预埋件，因而施工期间只好借助膨胀螺栓以及化学螺栓进行补救；而有些尽管有预埋件，但是因为预埋件规格以及钢价焊接和锚固长度很难满足施工规范的要求。

1.2立柱和横梁部位：立柱力学计算的模型难以满足实际工程所需，加上立柱与横梁型材截面的特性参数没有计算准确或者出现了套用错误，甚至还有一些型材截面形状根本不能达到受力的要求；有些立柱甚至被设计成受压杆件，虽有校核杆件的强度但是没有校核杆件的刚度；也有一些没有按照最不利的分格和最大的跨度进行验算的。

1.3幕墙和主体连接的部位：支座和板件焊缝的强度没有达到施工规范要求，加上连接位置只安装了1个螺栓，便使得角码受到的弯矩过大进而难以加固好。

1.4板块固定的位置：隐框幕墙的板块下面没有设置托条，压板间距又太大，而且压板本身的强度达不到施工规范的要求。

1.5防火以及防雷部位：采用的防水棉厚度难以满足施工规范要求，而防水隔板比较薄，加上防水节点不够严密，便导致立柱伸缩位置的防雷节点没有处理好。

2幕墙整体设计和结构设计要点控制

幕墙常用在建筑外围的结构修筑中，从幕墙的主要功能进行分析，它在建筑物中扮演着重要的角色，即既要承受自身的重量，又要承担起地震以及风荷载所带来的作用力，然而幕墙本身不用承担建筑物主体因地震以及风荷载产生的荷载力。从幕墙功能的角度出发，它在设计上应该满足以下几点要求：

2.1建筑工程的幕墙必须具备足够的刚性，并且可以承受住自身重力和幕墙上面物体的重力。

2.2幕墙结构必须具备一定稳定性，而且相对建筑主体来说它应该具有一定量的位移。

2.3幕墙结构和建筑主体之间要按照施工规范的要求预留合适的位移量，以免建筑主体会受水平位移所致促使幕墙构件被损坏掉。

3幕墙防雷设计的要点控制

在幕墙设计施工中，防雷措施设置不当，可能会导致幕墙受到雷电的侧及破坏而受损，甚至是招来火灾。设计一个合理安全的防雷系统也是当前幕墙设计时面临的重要问题。在建筑幕墙防雷系统设计过程中，首先要考虑到建筑物自身所具有的防雷设备，然后要把幕墙立柱与横梁以及建筑本身防雷系统充分连接在一起，以便建筑幕墙与建筑防雷系统就可以建成一个完整的防雷网。在幕墙设计中必须要严格按照相关规范进行防雷设计，要点有以下几个方面：

3.1幕墙的技术金属框架应与主体结构的防雷体系可靠连接，并保持导电畅通。

3.2在主体建筑有水平均压环的楼层，对应导通路立柱的预埋件或固定件应采用圆钢或扁钢与水平均压环焊接连通，形成防雷通路，焊缝和连线应设计涂防锈漆。

3.3幕墙的防雷主要是防止侧向雷击，根据《建筑物防雷设计规范》，采取幕墙防侧击措施，按规范要求采用柔性导线上下连通，并设置防雷引出点与建筑主体防雷体系可靠连接。

3.4兼用防雷功能的幕墙压顶板体系与主体结构屋顶的防雷系统应有效的连通。与电气承包商配合做好防直击雷措施。铝合金门窗外框应采用专门的防雷连接件与窗框可靠连接，门窗外框与防雷连接件连接处，应先将其非导电的表面处理层除去，再与防雷连接件连接。

3.5对设有许多较重要的敏感电子系统，如通信设备、电子计算机、电子控制系统等现代化设备的建筑物，为了增加屏蔽作用，可将防侧击雷和等电位措施从地面首层做起。一旦建筑幕墙遭遇雷击时，就可以借助建筑物的防雷地线把雷电带来的能量输入到地下，这样就可以很好地防止雷击给建筑幕墙造成不必要的损害。

4幕墙的防火设计的要点控制

建筑幕墙是不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构，主要由金属龙骨架构与面板材料组成。当遇上火灾时，一般的幕墙面板材料玻璃、石材、复合铝板遇到高温就会产生变形、甚至破损，进而大面积脱落，导致火焰从幕墙破碎洞口外侧向上层室内蔓延，所以建筑幕墙防火设计是幕墙设计必不可少的一部分。幕墙防火设计的要点有以下几个方面：

4.1幕墙设计单位应具备相应的专业设计资质，严格按照有关法律、法规、规范和相关行业标准、政府文件对幕墙防火方面的选材、节点、细部构造进行设计。

4.2建筑幕墙的设置、层数、长度、面积和防火分区、防火间距及建筑幕墙的防火节点的耐火极限要求等应符合《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》。

4.3建筑幕墙作为外围护构件要求密封性好，尤其是玻璃幕墙其开启部分面积要求不宜大于幕墙墙面面积的15％：且开启部分宜采用上悬结构，开启角度不宜大于45度。

4.4设计幕墙分格时要力求杆件与柱、梁、墙、楼板位置一致，避免交叉。

4.5当幕墙横梁与楼面标高不一致时，应在楼面外沿设置水平放置的铝合金方管填充，铝合金方管与玻璃间的缝隙用防火密封胶严密填实。

4.6窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于1h的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用不燃烧材料严密填实，楼板和隔墙处形成水平或垂直防火带。

4.7防火层的厚度和宽度应根据防火材料的耐火极限来决定。防火层应采用隔离措施。防火层的板应采用经防腐处理且厚度不小于1.5mm的耐热钢板。防火层的密封材料应采用防火密封胶，防火密封胶应有法定检机构的防火检验报告。幕墙使用的防火、保温材料应采用不燃烧性或难燃性材料，其品种、材质、耐火等级、铺设厚度、燃烧性能必须达到相关规范要求。幕墙使用的防火、保温材料表面应有防潮措施。

4.8原建筑设计单位在设计建筑主体消防系统时，要考虑幕墙的防火措施，避免出现消防盲区而留下火灾隐患。幕墙四周天花处，可设烟感探测器及消防喷淋加以保护，当火苗初起，烟感探测器马上报警，喷水设备启动，将火灾消灭在萌芽状态中幕墙防火设计应遵循预防为主、防消结合的工作方针，采取可靠的防火措施立足自防自救，幕墙防火措施要与建筑主体的消防系统结合考虑。

5结束语

幕墙设计人员应充分了解幕墙结构设计、防火和防雷设计方面的知识以及注意事项，结合工程项目的实际情况，拓宽幕墙结构设计的思路，合理设计幕墙，严格控制幕墙设计各个环节的质量。

参考文献：

[1]邵光辉，单元式幕墙的细部设计与施工的探讨[J]，城市建筑，2013(10)．

[2]朱京飞，对建筑幕墙设计问题的探讨[J]，现代装饰，2012(6)．