玻璃幕墙与金属幕墙设计控制要点

陈小田

成都市西飞装饰工程有限公司 四川成都 610200

1 玻璃幕墙设计控制要点

1.1 框支承玻璃幕墙设计控制要点

（1）构件式玻璃幕墙。在设计此类型幕墙系统时，应注意不同主体结构体系的适应性，主体结构弹性层间位移角限值应由主体设计单位提前提供，供幕墙设计参考，对平面内变形性能进行校验复核。

对于大跨度幕墙体系构造，尤其在转角位置，其变形适应性及侧向稳定性都较薄弱，应着重保证其安全性。同时，转角部位立柱弱轴方向的刚度和强度也应根据荷载的不利组合进行验算，并保证玻璃入槽及间隙尺寸的适应性[1]。

对于外围护结构中极为重要的防火构造，应按最新防火规范进行设计，面板材料和背板填充材料应为不燃或难燃材料，其防火体系应完整，幕墙层间封堵不能替代不燃烧实体墙，并明确是否设置消防喷淋措施，以此设置相应的防火构造高度。建筑幕墙与各层楼板、防火分隔、实体墙面洞口边缘的间隙等均应设置防火封堵，其构造在耐火时限内不应发生开裂或脱落。

横竖龙骨作为面板主要的支撑框架，立柱设计宜采用上端悬挂式，考虑有适当的平面内和平面外的调整措施。上下立柱的连接构造应结合紧密，满足荷载可靠传递，并设置伸缩缝，以适应主体结构变形和温度影响产生的滑动伸缩需要。当有较大装饰条连接于立柱传力时，应考虑侧向荷载作用力对立柱构件产生的影响。对于横梁，应保证其截面尺寸宽厚比满足相应规范要求，外挑较大或开口型截面应校核其抗扭刚度，确保安全。在连接窗框门扇与横竖龙骨螺钉时，建议用内衬钢板加强框扇应对频繁开启引起的松动等不利影响，并应明确锁点数量及布置间距，以及五金件的连接方式及限位构造。采用倒窗时应有可靠安全的防脱落措施[2]。

（2）单元式玻璃幕墙。单元式玻璃幕墙有其特殊的设计要点，如单元构件型材宜设置2 个或以上腔体，幕墙组件的插接对接及开启部位，均应按等压腔和雨幕原理进行构造设计，明确排水路径，保证组合后的立柱前腔积水不会排入顶底横梁组件后腔。单元对插部位应有导插构造，防止密封胶条错位带出或损坏，影响整体性能。单元部位之间立柱及顶底横梁均应设置相应的搭接长度，以适应温度及地震作用下的位移协调，插接间隙应大于搭接长度。

1.2 点式玻璃幕墙

点式玻璃幕墙不仅在建筑立面大量应用，而且在屋面采光顶及雨棚等部位也有广泛应用。其面板与支承结构的驳接可采用钻孔式或无孔式，此连接部位常在面板强度薄弱处，因而应可靠密封，更应严格计算校核局部承压强度的安全性。对不同类型的支承结构，应有不同的分析方法。如钢管桁架可采用线性计算，对结构体系整体稳定、构件强度和稳定、连接强度和挠度进行验算；索杆桁架和索网体系应采用非线性分析计算，并按零状态、初始状态和工作状态进行阶段设计，叠加温度作用影响时，应在其他荷载组合平衡状态下附加作用效应[3]。建筑主体结构的边界条件对支承体系有较大影响，对于各连接构造及负荷的可行性，建筑主体设计均应与幕墙设计统一协调，保证体系完整可行。

1.3 全玻璃幕墙

全玻璃幕墙的面板及玻璃肋应有效连接，不应与其他刚性材料直接接触，采用胶缝传力时必须采用硅酮结构密封胶，面板与结构封修面空隙应采用密封胶密封。采用悬挂式全玻璃幕墙应经建筑主体结构强度和刚度复核，确保其满足玻璃系统构造要求，玻璃下端与槽底垫块应留有适当空隙，以满足玻璃伸长变形需要。采用坐式体系时，其对主体结构变形的适应性和对地震作用下层间位移的适应性均应充分考虑，以确保安全可行。玻璃肋与夹具间的连接构造宜采用锚固胶黏结，避免螺栓群与玻璃局部刚性挤压。当玻璃肋高＞8m 时，应考虑平面外的稳定验算，必要时采取防止侧向失稳的构造措施。当玻璃肋采用金属连接件时，其接头应能承受截面弯矩和剪力设计值，同时应对螺栓受剪和玻璃孔壁承压进行端面强度验算。

2 金属幕墙设计控制要点

首先关于原材料的问题必须在设计时重点考虑，因为原材料的质量将直接影响金属幕墙设计的质量，如果选择的原材料不符合质量要求，不但无法发挥金属应有的优势，还可能会影响整个幕墙结构乃至建筑项目的质量，不利于建筑项目的健康发展。为此，必须把好质量关，而选择合适的材料是关键。应该开发和应用新的技术选择更加合理的材料，避免材料之间因为发生化学反应而影响结构的安全稳定性。可以通过幕墙工程管理体系的建设，明确组织结构及其各部门的职责，加强对工程全过程的监督检查，建立明确详细的质量工作奖惩条例等，提高全体员工的质量安全意识，使其能主动加入幕墙工程安全质量管理中，从而提高幕墙结构设计的水平。此外，因为金属幕墙设计还在不断发展完善中，所以需要不断地学习相关理论知识、创新结构设计技术，积极引入新的技术、新的方法和思想，更为重要的是国家相关部门必须加快完善相关法律法规，制定技术检测部门有关的标准和行业规范，从而为幕墙结构整体的发展奠定坚实的基础。

3 结语

玻璃幕墙与金属幕墙虽然运用已较为广泛，但安全性始终不容忽视。本文通过分析了建筑玻璃幕墙结构安全性的控制点，为建设单位、主体设计单位及幕墙编制单位提供参考。通过加强技术措施，从而确保建设工程安全及公共安全。