時間:2023-03-06 16:01:31
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇建筑幕墻論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
正如上文提及的,建筑幕墻的用途雖然是作為建筑物的裝飾美觀,但是在設計建筑幕墻時,必須要綜合考慮各方面的因素。
(1)概念設計階段。
所謂概念設計,就是在設計初始從全局的角度做一個基本的構想,建立可行性方案。在這個階段,需要做很多先期的準備:①確定所選用的支承結構體系的類別,不同類別的支承結構體系針對不同的功能用途,對于結構和承重等方面的要求也各有不同;②確定基本的構建和架設方案,針對主墻的結構以及實際的施工環境和情況進行詳細的調研,再根據調研結果設計構建和架設方案;③確定面板的連接方法,根據主墻體的實際結構和角度,結合安裝的需要進行合理的連接方法設計。設計外觀裝飾效果,在最大程度上滿足客戶需求的同時,還需要充分考慮環保節能。
(2)技術設計階段。
在技術設計階段,我們主要的工作就是將之前的概念設計中的構想具體落實到詳細的參數和計算中來,形成完整的指導圖紙和步驟說明。一般來說,以下幾點是需要重點關注的方面:①最主要的步驟就是結合實際的建筑需要和主墻的結構,對概念設計形成的構想進行修正,建立正確清晰的參數設計尺寸分格圖;②幕墻整體設計時需要考慮剛性要求和穩定性要求,確保幕墻可以承受足夠的重力及風荷載等外力。同時,還需要所選擇的的材料的防水性能和密封性能,避免發生漏水或隔音不良等情況的出現。同時,還需要充分的考慮幕墻與主墻體之間留有足夠的空間的要求,防止幕墻由于主墻體的伸縮位移而受損。同時也需要保證幕墻自身具備一定的可伸縮性,上下之間一般建議留出不小于15mm的空間距離。當然,作為建筑體系的一部分,幕墻設計必須要充分考慮安全性的要求。一般而言,主要需要關注于防火安全和防雷安全。防火安全設計主要體現在對防火規范的嚴格遵循,重點在幕墻空間和節點位置采用巖棉等不可燃材料作為填充材料;而防雷安全設計則主要體現于要注意將幕墻的防雷措施與主建筑的防雷系統相連接,使兩者組合成一個完整的防雷體系,提高安全系數。一般而言,幕墻的頂部接閃器應采用不小于2.5mm的鋁制單板,將雷擊電能導入地下。另外,由于幕墻是一種可更換可移動式裝飾墻體,所以必須考慮幕墻部件的使用年限和備用更換件。一般而言,使用年限介于25-50年之間為佳,同時,主墻的使用年限也是一個重要的參考依據。
(3)施工設計階段。
該階段就是依照之前總結出的所有數據進行具體的實際操作,出詳細的施工圖紙供現場安裝使用;并根據施工圖紙進行提料、出加工圖、框架組裝圖等,配合采購、制造、運輸、安裝甚至維護等各個環節。需要注意的是,在這個環節并不是單純的按照圖紙做工程,而應該在施工中不停地驗證設計的可靠性,不斷地進行修正和改進。
2我國建筑幕墻行業的發展歷程及發展趨勢
2.1建筑幕墻的發展歷程與行業現狀
我國建筑幕墻從1978年開始起步,經過了30多年的發展,到目前已進入了高速發展的階段,自2001年開始,每年以750萬平方米左右的速度增長。盡管我國的建筑幕墻行業發展蓬勃興旺,但其中也存在一些值得我們重視的隱患和問題:(1)建筑幕墻設計圖紙不規范,圖紙審核不夠嚴密;(2)過分以追求裝飾效果為主,忽略基礎因素的嚴格監控和限定;(3)施工材料和施工設備的質量依然有待提高;(4)產品層次和技術水平還有待提高。
2.2建筑幕墻的發展趨勢
隨著經濟水平的快速發展和人們審美理念、生活需求的不斷變化,以及高層建筑甚至超高層建筑的大量增加,建筑幕墻行業必然會在興旺發展的同時有新的變化和發展,基于個人的一點看法和經驗,節能環保理念作為當前的重點,也是政府和社會廣泛宣傳和推廣的熱點問題之一,極有可能成為未來建筑幕墻行業的發展趨勢。其實在建筑幕墻行業,很早就有了關于節能的構想和實施。目前階段,建筑幕墻已經成功實現對太陽能的利用,將太陽光轉向照明技術和光電幕墻技術。下面簡單介紹一下這兩項技術:(1)太陽光轉向照明技術,即在幕墻上裝設光線反射裝置,將日光反射到市內天花板,再通過天花板上架設的設備將光線反射到工作區域和生活區域。(2)光電幕墻技術,就是將太陽能光電板集成到幕墻材料中,在接受太陽光照的同時,使用太陽能發電技術將太陽光轉化為電能,進行儲存和利用。
3結束語
近些年,河南省會城市鄭州的發展非常迅速,房地產業也進入了一個快速發展的階段。通過對鄭州市個別大型寫字樓進行走訪調查,可以發現鄭州市大型寫字樓外立面大都采用節能型環保玻璃幕墻。雖有一些采用干掛石材、合金板材的,但多數開發商在考慮建筑外形美觀的同時,更加青睞低碳環保的建筑材料。
1.1鄭州國貿中心招銀大廈招銀大廈是坐落在花園路和農業路交叉口的高級寫字樓,外立面采用不同于傳統幕墻的“呼吸幕墻(動態幕墻)”。該幕墻由內、外兩層幕墻組成,內外幕墻之間形成一個相對的空間,空氣可以從下部進風口進入,又從上部排風口排除,從而具有節能、保溫、隔熱、隔音、安全等特點。該幕墻在炎熱的夏季和寒冷的冬季具有良好的節能效果。在夏天高溫環境下,內外兩層幕墻中空部分溫度較高,可以開啟中空部分上下兩端的排氣裝置,熱空氣上行,產生氣流運動,帶走通道內熱氣,可以降低內側幕墻的外表面溫度,減少室內中央空調的運轉負荷,低碳運行,降低能耗。在下部進氣口,可以通過進氣裝置向室內送入新風。而且,到了寒冷的冬季,可將中空通道上下排氣口關閉,由于陽光照射,中空部分氣溫上升,提高了內側幕墻外表面溫度,減少室內采暖設備的運行,降低能耗。同時,內外幕墻由Low-E玻璃組成,進一步減少室內能量的損失和室外熱量的進入。
1.2綠地中心千璽廣場位于鄭東新區CBD國際會展中心旁邊的綠地中心千璽廣場,可以說是鄭州的標志性建筑。樓高280m,共60層,乃中原第一高樓。建筑節能在該建筑上體現的淋漓盡致。據項目建筑師高勁松透露,千璽廣場內部節能空調配置比普通空調配置節能40%左右。其護結構是玻璃幕墻和由金屬絲網作框架的整體單元式遮陽隔柵組成的高效遮陽系統,有效阻擋有害光譜進入室內。樓層頂部加裝反光裝置,可直接反射管線到達樓層內部,在建筑內部就能感受柔和的自然光線,繼而減少日光燈開啟時間,更加低碳環保。
1.3楷林國際楷林國際位于金水路英協路交匯處,該項目采用多項領先技術:現澆空心樓蓋技術,有效降低樓體自重、復合一體化保溫板,倡導節能減排、空氣凈化系統,生態環保,特別是智能生態Low-E玻璃幕墻,在為寫字樓外形設計增添現代感的同時,更加低碳環保。該寫字樓層榮獲全國首塊“綠色生態寫字樓先鋒獎”。該項目還是一個無煙建筑,在樓內專門設立綠色低碳吸煙室,體現出該建筑更加低碳環保,人性化設計理念。
2結語
【關鍵詞】預埋件;埋設;技術;控制
1工程概況
工程實例概況:該工程為某地一棟127m高層建筑,用途為商業和商務辦公樓,建筑面積8萬多平方米,地下3層,地上25層。由于建筑特點決定,本工程外裝飾幕墻工程主要內容有:石材幕墻、玻璃幕墻、(百葉窗、鋁合金窗、隔柵)等。本工程的施工過程中需要大量的預埋件施工,因此作為本文的實例具有很強的代表性,預埋件埋設質量的好壞,肩膀各隊后面進行的結構搭接和外部設備安裝起到重要的影響。下面將分別就幕墻預埋件的工程特點和預埋件施工方法、技術及注意事項等分別進行闡述。
2 建筑幕墻預埋件種類
目前在建筑幕墻常見的預埋件有:錨板構造預埋件、槽型預埋件,后置埋件等三個類型。
2.1錨板構造預埋件:錨板構造預埋件由錨板和對稱布置鋼筋焊接(電弧焊)形成的組件。它是在土建施工時埋設的。
2.2槽型預埋件。槽型預埋件由特殊軋制槽型鋼和特殊工字型鋼(或鋼筋)焊接形成的組件。它是土建施工時埋設的。
2.3后置埋件: 由錨板和膨脹螺栓或化學螺栓(代替鋼筋)組成。它是在幕墻工程安裝施工中形成的預埋件組件。
3預埋件的加工及埋設施工方法
3.1預埋件的加工應符合下列要求
焊縫高度必須達到設計要求;焊角沒有咬邊現象;防銹漆涂刷是否均勻;所用材料是否符合設計要求;加工尺寸與圖是否一致;填寫預埋件進場驗收表;填寫《進場物資報驗表》以及上述資料經過自檢和監理人員檢查、驗收通過后才可進行埋設。
3.2預埋件的埋設
3.2.1 預埋件埋設之前,首先根據施工設計深化圖進行放線定位,特別是注意轉角位置埋件的埋設,并填寫《技術交底》表備案。
3.2.2 當每一層樓土建梁柱鋼筋綁扎完畢后,按照預埋件點位布置圖及標高尺寸,根據土建梁柱尺寸控制線,在鋼筋上視具體情況用紅筆劃出預埋件埋設控制線。
3.2.3 在埋設預埋件之前,當土建支模時,就進行分格,將預埋件分格線彈在底模外檐口處。
3.2.4 根據埋件施工圖埋件分布的情況,對埋件以軸線右邊起第一個埋件進行編號,從1 至若干個進行埋設并以埋件檢查表填寫埋件埋設的情況。上下、左右、前后將埋設的情況記錄下來,埋件埋設后填寫《隱蔽驗收單》并附《檢查表》報監理驗收。
3.3 預埋件埋設的要求
3.3.1 預埋件在埋設過程中,要以多軸線進行埋設,相對來說軸線之間的精確度足以滿足埋件的幾何尺寸,若以單軸線定位,丈量過程中尺寸誤差會積累,造成埋件的偏位,相對軸線偏差小于20mm。
3.3.2 幕墻與主體結構連接的預埋件,應在主體結構施工時按設計要求埋設;預埋件位置偏差上下不應大于 10mm,上下測量依據底模用卷尺進行測量。圖 1所示。
3.3.3 當土建梁柱鋼筋綁扎完畢后,將預埋件用鐵絲臨時固定在鋼筋上,或點焊在箍筋上。
3.3.4 若預埋件埋設中碰到埋件在箍筋的空檔處,則可添加輔助鋼筋,或用鐵絲與主筋扎牢。
33.5 預埋件在埋設過程中,一定要緊貼模板(參見圖 2),上下、左右偏差到 20mm影響不大,而前后傾斜將造成角碼與埋件之間接觸減少,施工難度加大。采取措施,加墊鐵塊等均為點接觸,受力將受影響。這時候只能采用楔型鐵塊輔助修正,這樣勢必造成施工周期長、成本增加。
3.3.6 埋件埋設好以后,在澆搗砼時,要注意保護埋件?;炷潦┕さ恼駝影粼诼窦厬娱L振搗時間,埋件周邊的砼一定要澆搗密實,避免產生漏漿及空鼓現象,影響埋件的質量。
3.3.7預埋件在墻面埋設時,在澆混凝土時,應跟蹤進行檢查,若埋件高出混凝土應立即往下打,使埋件與混凝土面一樣平。
3.3.8結構陰陽角的埋件處理
a、陰角部位埋件的埋設,依據幕墻安裝的需要在角位處拉開50mm,否則影響今后施工安裝。
b、陽角部位埋件的埋設,陽角處的埋設應與陰角處埋設相反,角位兩個埋件應貼邊靠緊。
3.3.9剪力墻處埋件施工
一般情況下,待剪力墻模板合模后埋件無法進行調整,因而在和模前將埋件固定好,采用吊線法進行,埋件與線錘退縮5mm,以免影響合模。
3.3.10圓弧處埋件施工
圓弧位埋件的施工,應明確是建筑分格還是結構分格,及時與設計溝通,以免誤差擴大無法進行施工。
3.3.11 當預埋件埋設完畢后,應做好記錄,并填寫預埋件安裝檢查表。
4 預埋件安裝
4.1 每位埋件安裝人員清楚預埋件的施工技術、工藝,明確分工。埋件安裝前,施工單位項目經理要向安裝隊長、技術員及埋件安裝的有關人員進行施工技術交底。安裝隊長和技術員向埋件班長、組員,進行技術交底。同時,技術交底的內容必須知會監理人員。
4.2 每位埋件安裝人員必須認真領會技術交底內容并執行,嚴格按設計圖紙的內容和要求并依據施工組織設計進行埋件安裝。
4.3 確定每個面、每個層的基準,并清楚識別基準標識。明確化學錨栓需符合設計要求及安裝方法和使用的工具及方法。
4.4 詳細的膨脹螺栓和穿透螺栓的施工方法。
4.5 詳細的化學錨栓的施工方法。
4.6 確定從那個基礎開始安裝,以及安裝順序。
4.7 確定土建預埋件誤差的補救方案,(必要時,須征得甲方、甲方監理、土建及設計部門同意)。
4.8 埋件安裝必須按照放線的基準線、埋件位置圖、節點圖進行安裝。
4.9 埋件安裝應采取可靠方法處理,主受力埋件至少采用兩方對穿螺栓加兩個膨脹螺栓,對穿螺栓直徑不小于12mm,其周圍的縫隙應用玻璃絲布堵賽,膨脹螺栓不小于M12*110 并加環氧樹脂加固,劑量符合說明書要求。
4.10 膨脹螺栓因不能置于鋼板內部時,應至少保證兩個膨脹螺栓打在埋件鋼板內部,其余允許打在外部,且中心至埋件邊緣距離不應小于30mm,并通過厚度不小于8mm 的鋪助壓板與埋件焊牢,焊縫長度不小于50mm。
4.11 埋件安裝完畢后,必須進行防腐處理,涂刷防漆兩遍(特殊情況必須依據設計要求進行)。
4.12 應進行承載力現場試驗,必要時應進行極限拉拔試驗,并有檢驗報告。
4.13 每個連接點不應少于 2 個錨栓。
4.14 化學錨栓的安裝符合圖紙要求,安裝方法符合化學錨栓的說明書的要求。
4.15 不允許在化學錨栓接觸的連接件上進行焊接操作。
4.16 預埋件清鑿后應露出金屬光澤,表面不允許有混凝土、鱗片、焊接的雜質存在。
4.17 卡埋件和結構預留口的預留槽口內充滿聚苯乙烯(苯板)無混凝土雜物。
總之,建筑幕墻預埋件是幕墻的重要構件,它與主體結構的連接節點是幕墻的重要連接節點。它的主功能是把幕墻所承受的荷載和作用,通過預埋件有效、可靠傳遞到主體結構上。
幕墻工程施工中預埋件的質量,埋設質量和與轉接件的連接質量都對幕墻的性能和使用壽命有著重大的影響,因此,重視幕墻工程的施工技術是非常有必要的。
參考文獻
[1] 蔣秀根;劇錦三;張麗莉;;高強鋼筋混凝土軸心受壓構件穩定系數分析方法[A];都市農業工程科技創新與發展——2005北京都市農業工程科技創新與發展國際學術研討會論文集(Ⅱ)[C];2005年
[2] 周文松;姚曉征;張繼文;;CFRP結合預應力立柱增強人防地下室混凝土框架[A];FRP與結構補強——’05全國FRP與結構加固學術會議論文精選[C];2005年
【關鍵詞】預埋件;埋設;技術;控制
1工程概況
工程實例概況:該工程為某地一棟127m高層建筑,用途為商業和商務辦公樓,建筑面積8萬多平方米,地下3層,地上25層。由于建筑特點決定,本工程外裝飾幕墻工程主要內容有:石材幕墻、玻璃幕墻、(百葉窗、鋁合金窗、隔柵)等。本工程的施工過程中需要大量的預埋件施工,因此作為本文的實例具有很強的代表性,預埋件埋設質量的好壞,肩膀各隊后面進行的結構搭接和外部設備安裝起到重要的影響。下面將分別就幕墻預埋件的工程特點和預埋件施工方法、技術及注意事項等分別進行闡述。
2預埋件的加工及埋設施工方法
2.1預埋件的加工應符合下列要求
焊縫高度必須達到設計要求;焊角沒有咬邊現象;防銹漆涂刷是否均勻;所用材料是否符合設計要求;加工尺寸與圖是否一致;填寫預埋件進場驗收表;填寫《進場物資報驗表》以及上述資料經過自檢和監理人員檢查、驗收通過后才可進行埋設。
2.2預埋件的埋設
2.2.1 預埋件埋設之前,首先根據施工設計深化圖進行放線定位,特別是注意轉角位置埋件的埋設,并填寫《技術交底》表備案。
2.2.2 當每一層樓土建梁柱鋼筋綁扎完畢后,按照預埋件點位布置圖及標高尺寸,根據土建梁柱尺寸控制線,在鋼筋上視具體情況用紅筆劃出預埋件埋設控制線。
2.2.3 在埋設預埋件之前,當土建支模時,就進行分格,將預埋件分格線彈在底模外檐口處。
2.2.4 根據埋件施工圖埋件分布的情況,對埋件以軸線右邊起第一個埋件進行編號,從1 至若干個進行埋設并以埋件檢查表填寫埋件埋設的情況。上下、左右、前后將埋設的情況記錄下來,埋件埋設后填寫《隱蔽驗收單》并附《檢查表》報監理驗收。
2.3 預埋件埋設的要求
2.3.1 預埋件在埋設過程中,要以多軸線進行埋設,相對來說軸線之間的精確度足以滿足埋件的幾何尺寸,若以單軸線定位,丈量過程中尺寸誤差會積累,造成埋件的偏位,相對軸線偏差小于20mm。
2.3.2 幕墻與主體結構連接的預埋件,應在主體結構施工時按設計要求埋設;預埋件位置偏差上下不應大于 10mm,上下測量依據底模用卷尺進行測量。圖 1所示。
2.3.3 當土建梁柱鋼筋綁扎完畢后,將預埋件用鐵絲臨時固定在鋼筋上,或點焊在箍筋上。
2.3.4 若預埋件埋設中碰到埋件在箍筋的空檔處,則可添加輔助鋼筋,或用鐵絲與主筋扎牢。
2.3.5 預埋件在埋設過程中,一定要緊貼模板(參見圖 2),上下、左右偏差到20mm 影響不大,而前后傾斜將造成角碼與埋件之間接觸減少,施工難度加大。采取措施,加墊鐵塊等均為點接觸,受力將受影響。這時候只能采用楔型鐵塊輔助修正,這樣勢必造成施工周期長、成本增加。
2.3.6 埋件埋設好以后,在澆搗砼時,要注意保護埋件?;炷潦┕さ恼駝影粼诼窦厬娱L振搗時間,埋件周邊的砼一定要澆搗密實,避免產生漏漿及空鼓現象,影響埋件的質量。
2.3.7預埋件在墻面埋設時,在澆混凝土時,應跟蹤進行檢查,若埋件高出混凝土應立即往下打,使埋件與混凝土面一樣平。
2.3.8結構陰陽角的埋件處理
a、陰角部位埋件的埋設,依據幕墻安裝的需要在角位處拉開50mm,否則影響今后施工安裝。
b、陽角部位埋件的埋設,陽角處的埋設應與陰角處埋設相反,角位兩個埋件應貼邊靠緊。
2.3.9剪力墻處埋件施工
一般情況下,待剪力墻模板合模后埋件無法進行調整,因而在和模前將埋件固定好,采用吊線法進行,埋件與線錘退縮5mm,以免影響合模。
2.3.10圓弧處埋件施工
圓弧位埋件的施工,應明確是建筑分格還是結構分格,及時與設計溝通,以免誤差擴大無法進行施工。
2.3.11 當預埋件埋設完畢后,應做好記錄,并填寫預埋件安裝檢查表。
3 預埋件安裝
3.1 每位埋件安裝人員清楚預埋件的施工技術、工藝,明確分工。埋件安裝前,施工單位項目經理要向安裝隊長、技術員及埋件安裝的有關人員進行施工技術交底。安裝隊長和技術員向埋件班長、組員,進行技術交底。同時,技術交底的內容必須知會監理人員。
3.2 每位埋件安裝人員必須認真領會技術交底內容并執行,嚴格按設計圖紙的內容和要求并依據施工組織設計進行埋件安裝。
3.3 確定每個面、每個層的基準,并清楚識別基準標識。明確化學錨栓需符合設計要求及安裝方法和使用的工具及方法。
3.4 詳細的膨脹螺栓和穿透螺栓的施工方法。
3.5 詳細的化學錨栓的施工方法。
3.6 確定從那個基礎開始安裝,以及安裝順序。
3.7 確定土建預埋件誤差的補救方案,(必要時,須征得甲方、甲方監理、土建及設計部門同意)。
3.8 埋件安裝必須按照放線的基準線、埋件位置圖、節點圖進行安裝。
3.9 埋件安裝應采取可靠方法處理,主受力埋件至少采用兩方對穿螺栓加兩個膨脹螺栓,對穿螺栓直徑不小于12mm,其周圍的縫隙應用玻璃絲布堵賽,膨脹螺栓不小于M12*110 并加環氧樹脂加固,劑量符合說明書要求。
3.10 膨脹螺栓因不能置于鋼板內部時,應至少保證兩個膨脹螺栓打在埋件鋼板內部,其余允許打在外部,且中心至埋件邊緣距離不應小于30mm,并通過厚度不小于8mm 的鋪助壓板與埋件焊牢,焊縫長度不小于50mm。
3.11 埋件安裝完畢后,必須進行防腐處理,涂刷防漆兩遍(特殊情況必須依據設計要求進行)。
3.12 應進行承載力現場試驗,必要時應進行極限拉拔試驗,并有檢驗報告。
3.13 每個連接點不應少于 2 個錨栓。
3.14 化學錨栓的安裝符合圖紙要求,安裝方法符合化學錨栓的說明書的要求。
3.15 不允許在化學錨栓接觸的連接件上進行焊接操作。
3.16 預埋件清鑿后應露出金屬光澤,表面不允許有混凝土、鱗片、焊接的雜質存在。
3.17 卡埋件和結構預留口的預留槽口內充滿聚苯乙烯(苯板)無混凝土雜物。
參考文獻
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論文的撰寫是對我們學習的一個總結,每篇論文都要有參考文獻,參考文獻正確的標準格式大家都知道嗎?跟著學術參考網的小編一起來學習吧。以下整理的關于建筑藝術論文參考文獻,供大家在寫作當中閱讀借鑒。
建筑藝術論文參考文獻:
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關鍵詞:建筑幕墻 設計 原則 要求 節能型
前言
世界三大不可循環能源石油,煤炭,天然氣在世界范圍內都面臨著短缺的問題,全世界的科學家也正在研究如何用生物能,水利,地熱,風力,太陽能和核能來解決能源短缺問題,但這些新能源的成本都相對較高。而作為發展中國家的中國,由于我國的建筑設計標準的節能水平較低,建筑總能已近占到了45%.,
能源短缺問題就更加令人擔憂了。下文就節能型建筑幕墻的設計要求、原則等方面進行了的具體分析。
1. 節能型建筑幕墻的設計要求
節能型幕墻的自然采光:自然采光與人工照明系統相比更有利于人們健康工作,它能夠改變光線的視覺、顏色、強度。據相關統計資料顯示,建筑照明所需能耗比重占總能耗的40%-50%,并且在需供冷的季節而產生廢熱所增加的冷負荷能耗比重占總能耗的30%-50%。因此,建筑幕墻有效地采光和合理地設計能夠明顯的降低建筑照明能耗。在建筑幕墻的設計中可以通過下面幾種方式,提高幕墻的采光性能:①采用先進的玻璃材料;②合理設計幕墻采光面積;③選用先進的窗格系統或者采用可調節遮陽。節能型幕墻的自然通風:良好的通風可以消除微生物污染源,為人們提供大量的新鮮空氣,提高室內的空氣質量。
2. 節能型建筑幕墻的設計原則
節能型幕墻設計需要遵循以下三個原則(1)科學性原則:充分考慮建筑性能、功能等多方面因素,合理選擇建筑幕墻的材料、型式、構造、窗墻面積;(2)經濟性原則:建筑幕墻只是建筑節能和建筑圍護體系的一部分,建筑節能需要全面考慮,只有達到經濟和節能的有機結合,才能體現出建筑節能的價值;(3)適用性原則:全面掌握建筑和環境因的具體情況,以地方要求和國家規定為標準,嚴格貫徹落實國家的節能政策,妥善處理建筑高舒適度與低能耗間的關系。
3. 節能型建筑幕墻的設計分析
3.1 建筑節能玻璃的采用
建筑節能玻璃的選用主要考慮玻璃的光學性能與熱特性,我國已經開發應用的建筑節能玻璃主要有:中空玻璃、低輻射玻璃、熱反射鍍膜玻璃、吸熱玻璃等。中空玻璃內部的空氣層的氣體不產生對流,是一個封閉的空間,并且空氣導熱系數極低,僅為玻璃導熱系數的1/27。
中空玻璃6mm+9A+6mm導熱系數的計算:熱阻R=R1+R2+Ra=0.008+0.008+0.14=0.156m2.K/W,公式中R表示玻璃的熱阻,單位m2.K/W;R1表示玻璃外層的熱阻,系數0.008m2.K/W;R2表示玻璃內層的熱阻,系數0.008m2.K/W;Ra 表示空氣層的熱阻,系數0.14m2.K/W,中空玻璃的傳熱阻R0=R+Ri+Rc=0.306m2.K/W,6mm+9A+6mm中空玻璃的導熱系數K=1/R0= 3.27W/ (m2.K)。因此,中空玻璃具有良好的隔熱性能和節能效果,建筑幕墻采用6mm+9A+6mm中空玻璃可以明顯地減少溫差傳熱負荷。
3.2 玻璃幕墻的熱工設計
玻璃幕墻的熱工設計可以采用熱通道玻璃幕墻,它能夠有效降低夏季建筑制冷空調的能源消耗和熱襲入,減少冬季建筑采暖供熱的能源消耗和熱損失。而熱通道玻璃幕墻又分為敞開式外循環雙層通風玻璃幕墻與封閉式內循環雙層通風玻璃幕墻。敞開式外循環雙層通風玻璃幕墻在外層玻璃幕墻設置有出風口與進風口,可以自然通風;封閉式內循環雙層通風玻璃幕墻在內層玻璃幕墻設置有出風口與進風口,采用電機進行強制抽風,空氣在室內循環流動。熱通道玻璃幕墻平面結構圖如圖一。
玻璃幕墻熱工設計必須要充分掌握其傳熱方式、熱工性能參數。一般情況下,玻璃幕墻有三種傳熱途徑:(1)玻璃與不銹鋼鋁合金金屬框格的傳熱;(2)室內環境和室內空氣與建筑玻璃幕墻內表面間的換熱;(3)外界環境和周圍空氣與建筑玻璃幕墻外表面的換熱;普通的建筑玻璃幕墻一般采用鋁合金型材與單層玻璃的梁柱結構,而節能型建筑玻璃幕墻設計則采用導熱性能好的中空玻璃和尼龍66等結構塑料的鋁框,形成斷橋,從而降低熱傳導,增大熱阻。
3.3 隔熱幕墻的節點設計
隔熱幕墻主要是通過采用隔熱斷橋鋁型材與中空玻璃來實現節能,而隔熱斷橋鋁型材是利用隔熱條將一個連續的隔熱區域內的鋁合金型材分隔成兩個部分,從而進行隔熱,隔熱斷橋鋁型材平面結構圖如圖二所示。隨著隔熱斷橋鋁型材的應用,我國也開始將隔熱斷橋鋁型材用于點支式隔熱玻璃幕墻、隱框隔熱玻璃幕墻、明框隔熱玻璃幕墻等保溫隔熱性能要求較高的建筑中。同時,隔熱幕墻設計中鋁合金框的面積比玻璃面積要小得多,還要充分考慮中空玻璃的應用。采用6mm+9A+6mm中空玻璃,其傳熱系數K達3.27W/(m2.K),可以有效地降低建筑能耗。如果再向中空玻璃中充入惰性氣體,那么中空玻璃的K值還可以達到1.3W/(m2.K)。
3.4 玻璃幕墻的氣密性設計
建筑玻璃幕墻常用到的密封材料主要有:硅酮耐侯密封膠、橡膠密封條等,硅酮耐侯密封膠的優點是具有良好的耐污染、耐紫外線照射、耐侯性、耐水性等特點,硅酮耐侯密封膠主要用于建筑幕墻玻璃間的密封嵌縫,密封效果極好;橡膠密封條的優點是耐永久變形、耐老化、耐紫外線等特點,橡膠密封條主要用于型材與建筑幕墻之間,橡膠密封條和玻璃幕墻接觸的一側形成波浪型,膠條憑借自身的高彈性從而進行密封,能夠有效地阻止空氣滲透。
3.5 玻璃幕墻的遮陽設計
建筑玻璃幕墻遮陽有四種方式(1)垂直遮陽:太陽方位角是影響垂直遮陽效果的關鍵因素,它能夠有效地遮擋住從窗側面斜射、角度較低的陽光;(2)擋板式遮陽:擋板式遮陽適用于東西方位的窗口和陽光強烈地區,能夠有效地遮擋住正射窗口、角度較小的陽光;(3)水平遮陽:水平遮陽適宜布置在接近南向與南向的窗口,從而形成較為理想的陰影區域,能夠有效地遮擋住從窗口上方投射、角度較高的陽光;(4)格柵式遮陽:格柵式遮陽對各種角度、朝向的陽光都能夠有效遮擋,并且室內的光線也更加均勻。
4、結束語
節能型建筑幕墻設計要采用合適的節能構造,選擇合理的節能型材和玻璃,而目前建筑玻璃幕墻節能的影響因素主要有可見光透過率、空氣滲透性、遮蔽系數、導熱系數K值等。為了提高建筑玻璃幕墻節能性能,現代建筑幕墻主要采用隔熱斷橋鋁型材、中空玻璃、熱反射鍍膜玻璃、鍍膜玻璃等材料,以減少開啟窗扇面積,減少空氣滲透熱損失,消除幕墻結構體系熱橋,降低幕墻結構導熱系數K值,提高建筑玻璃幕墻的密封性。
參考文獻
玻璃幕墻是近代科學發展的產物,是現代主義高層建筑時代的顯著特征。近年來,隨著各國城市化進程的不斷加速,許多著名的建筑都采用玻璃幕墻作為外部裝修,但同時也給高層建筑防火帶來了更大的考驗。玻璃幕墻當受到火燒或受熱時,易破碎,甚至造成大面積的破碎事故,造成火勢迅速蔓延,釀成大火災,危害人身和財產的安全,出現所謂的“引火風道”。針對目前國內外高層民用建筑玻璃幕墻的實際做法和發生火災的經驗教訓,在玻璃的窗間墻、窗檻墻部位用巖棉、礦棉、玻璃棉、硅酸鋁等不燃材料進行隔斷。
一般幕墻的玻璃、石材、復合鋁板均不耐火,當受熱或遇火燒時易變形、破碎毀壞而造成幕墻大面積掉落,火焰就從幕墻破碎洞口的外側卷進上層室內。另外,垂直幕墻與建筑物各樓層樓板、房間間墻的縫隙未經處理或處理不恰當,且消防系統不完善情況下,濃煙也可通過縫隙向上層擴散彌漫,造成人員窒息,而火苗則通過縫隙往上層竄。這些縫隙和幕墻破裂的洞口就成了引火通道,串煙串火,釀成更大的火災。例如北京央視大樓,沈陽皇朝萬鑫大廈。因此幕墻防火問題也成了社會關注的焦點。
2.幕墻防火原理
當構件受到火的攻擊時,應在規定的時間內保持其原有的力學強度指標和不產生失穩現象,且在規定的時間內不使著火那一空間內的火焰和熱瓦斯蔓延到另一個未著火的空間去,即具有較好的密封性但不具備較好的熱絕緣性。
3. 幕墻防火的一般規定
3.1窗間墻、窗檻墻的填充材料應采用不燃燒材料。當其外墻面采用耐火極限不低于100h的不燃燒體時,其墻內填充材料可采用難燃燒材料。
3.2無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻,應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于1h,高度不低于0.8m的不燃燒實體裙墻。
3.3玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙,應采用不燃燒材料嚴密填實。
3.4建筑幕墻作為護構件要求密封性好,尤其是玻璃幕墻其開啟部分面積要求不宜大于幕培墻面面積的15%:且開啟部分宜采用上懸結構,開啟角度不宜大于45度。所以,以建筑幕墻為護結構的建筑物基本上是屬于封閉性建筑物,防火設計應遵循預防為主、防消結合的工作方針,采取可靠的防火措施立足自防自救,幕墻防火措施要與建筑主體的消防系統結合考慮。
3.5設計幕墻分格時要力求桿件與柱、梁、墻、樓板位置一致,避免交叉。一般地,幕墻立挺與柱要重合,幕墻橫梁與建筑物樓板或主框梁、防火墻裙要吻合,避免一玻璃跨越兩個防火分區,這樣幕墻的主桿件才可以與建筑物主體可靠連接,防火區才得以封閉。
3.6個別情況下,幕墻橫梁與樓面標高不一致時,應在樓面外沿設置水平放置的鋁型材填充,鋁型材用透明結構膠與玻璃粘結。
4.幕墻防火封修的分類及節點
4.1防火封修分為層間防火封修和相鄰房間的防火封修,其封修原理和結構是相同或相似的。我們在注意層間防火封修的同時也不要忘記了房間的防火封修。
4.2 基本防火節點
首先在設計幕墻的分格時就應當考慮到橫框和豎框的位置應當有利于防火封修。豎框應盡可能放在軸線、墻及柱的位置,橫框也應盡可能放在梁處,以免出現一塊玻璃跨越兩個層間或兩個房間的情況。如下圖,從耐燃效果來看,封修板可用1.2mm左右的鍍鋅鋼板,也可以采用阻燃的非金屬板,但不宜選用鋁板。防火間隙的填充材料可以是巖棉、玻璃棉等不燃燒材料。經驗上,層間封修用一層50mm厚的巖棉板其耐火極限可達到一小時。鍍鋅鋼板也只在巖棉板下面用下面一層即可。防火板與建筑結構之間的縫隙以及防火板與幕墻結構之間的縫隙應該填注防火密封膠。
5. 幕墻防火玻璃的應用:
玻璃幕墻和采光頂所用的防火玻璃應采用單片銫鉀玻璃。它主要用于:
5.1 有透光要求的層間的水平防火墻(高800mm)和樓層中防火墻左右兩側的透明豎向防火墻(左右各寬1.0m);
5.2 有美觀透明要求的層間防煙封堵;
5.3 樓層中劃分兩個防火分區的透明防火墻;
5.4 連層的室內天井周邊的防火包封。
防火銫鉀玻璃可以有1.0h~2.5h的耐火性能,而鋁型材熔點低,耐火玻璃通常由鋼結構支承,必要時鋼結構還附加防火被覆。
深圳電視中心透鏡型白玻外幕墻,為取得全透明的效果,其層間防煙封堵就不用巖棉,代之以8mm厚的銫鉀防火玻璃。
北京電視中心中央有一個31m 36m,高近200m的大天井,由于防火安全的要求,周邊用防火玻璃墻包封,大天井成為獨立的防火分區。在建的廣州西塔(高430m)也有一個三角形的連層大天井,其中一部分也要采用防火玻璃包封。
7.結束語