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幕墻設計中的若干問題(上)

來源:中國建筑金屬協會  作者:趙西安  日期:2005-1-14
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摘  要:本文針對目前幕墻設計中存在的相關幾個問題進行了簡要介紹,主要包括新舊規范和標準的引用問題,幕墻設計和施工中的常見問題,對這些問題提出了作者本人的思考,供同行參考.
關鍵詞:幕墻設計  幕墻施工  一般原則
l  設計的一般原則
1.1  幕  墻
    幕墻是建筑外圍護結構或裝飾性結構,但它具有以下的特點:

    它由面板支承結構體系組成,是完整的結構系統;

    它相對于主體結構有一定的位移能力;

    它只承受直接作用于其上的荷載和作用,不分擔主體結構的荷載和作用。

    因此,固定不屬于建筑幕墻;直接固定在實體外墻上的干掛石板也不屬于建筑幕墻。

    1.2  技術規范及其應用
    工程技術規范是已有成熟經驗的總結,而不是對未來技術發展的展望。規范制定的原則是列入成熟的技術,成熟一條寫一條。尚在發展中的新技術、試用中的新技術暫不列入。待應用較廣泛\積累較可靠的經驗、確有依據之后,再行列入。因此,規范并不限制新技術的應用,規范未列入的內容,只要是規范未禁止采用的,一般可以在工程中應用,在應用中總結經驗,使它成熟起來。認為凡是規范未列入的技術不應采用的看法是不妥當的。當然,采用規范沒有列入的新技術,應有充分依據,穩妥可靠,并且幕墻公司應承擔相應的技術責任。

    規范條文規定的嚴格性是不同的,應分別掌握,不能一律從嚴。規范的條文分為強制性條文和一般性條文。強制性條文用黑體字印刷,行文采用“必須”、“應”、“不得”、“嚴禁”等文字進行最嚴格的限制,強制性條文必須執行,所作規定必須遵守。一般性條文用宋體字印刷,其嚴格程度稍作放松。一般性條文用詞為“應”、“宜”、“可”(相應反面詞為“怒應”、“不宜”、“可不”)三個等級,要區別對待。采用“應(不應)”等級的規定,正常情況下要執行;采用“宜(不宜)”的規定,優先采用:采用“可(可不)”等級的規定,可以靈活掌握,選擇采用。認為只要規范條文涉及事項,都一律按“必須”執行、不得偏離的看法是不妥當的。

    山于各技術規范均在不斷修改、更新,而各本規范不能同時·修訂、同時頒布,總是輪流先后,因此,在規范應用中,采用“以最新版本為準”的原則。在技術規范條文中,凡是引用相應規范時,如果只標明所引用相關標準的編號而無發布年份的,則以最新頒布的版本為準,隨相關新版本的發表而變更,無須特別說明。例如《建筑結構荷載規范》  GBJ9—87已于2002年12月31日廢止,代之以GB50009—200l,所以,從2002年12月31日起,在《玻璃幕墻工程技術規范》,《金屬與石材幕墻工程技術規范》中引用的風荷載計算方法和系數取值,均應以GB50009—2001為準,無須等這兩本幕墻規范修訂。

    1.3  建筑幕墻的高度
    規范的適用范圍不等于該項技術的適應范圍。由于規范是成熟技術的總結,只能是歸納總結兩大面廣、使用較多、技術成熟的經驗,所以規范中有“本規范適用于。。。。。!钡倪m用范圍的規定。在規范適用范圍內的工程,可以采用規范的相應規定進行設計、施工而無需其它專的措施。反之,超出了適川范圍時,除應遵守規范中的有關規定外,尚應采取其它更有效的技術措施,保證幕墻的結構安全和建筑功能滿足要求。例如,《玻璃幕墻工程技術規范》  JGJl02—96規定規范的適用范圍是150m高度以下,實際上1996年時我國已有幾十幢玻璃幕墻高度超過150m,最高的金茂大廈已達420m;國外最高的已達445m(芝加哥西爾斯大廈)、412m(紐約世界貿易中心)。所以,150m的規定只是在當時條件下102規范的適用范圍,而不是玻璃幕墻的適用范圍。由于這幾年大量的經驗積累,新頒布的JCJ102—2003規范就取消了適用范圍150m以下的規定。同樣,在《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJl33—2001中,規定該規范的適用范圍是150m以下的金屬幕墻和lOOm以下的石材幕墻。這只是規范的適用范圍,而當時國內已建石材幕墻達175m高度,在建石材幕墻已達200m高度;國外已建石材幕墻許多超過300mo但必須指出:超規范高度的建筑幕墻應作專門的考慮,如采取必要的技術加強措施;加強設計與施工的管理、審查和監管;進行風洞試驗和振動臺試驗等。同樣建造超山規范適用范圍的建筑幕墻,承建商應承擔相應的責任。

  2幕墻建筑設計
  2.1  幕墻的換氣和通風
  在幕墻建筑設計中,過去強調以人工換氣、通風為主,不主張開啟或盡量少設開啟扇,以降低能耗,防止啟扇破損,也使立面較為美觀,因此JCJl02—96規定開啟扇面積不大于幕墻面積的15%。 2003年SARS之后,許多幕墻界人士進行了反思,形成了加強幕墻通風、換氣的共識,甚至許多業主要求將部分固定玻璃更改為開啟扇。所以在JCJ102—2003新修訂版本中,取消了開啟扇面積不大于15%的規定,開啟扇·設置[㈠實際需要確定。

    采川雙層通風幕墻時,室內可以從熱通道取得新風,外幕墻有進風口進風,可不必設開啟扇,從而在保證自然通風的同時,使幕墻保持美觀和安全。

  2.2  防火防煙設計    

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