幕墙设计工作中的一些误区

幕墙设计工作中的一些误区建筑幕墙是建筑物外围护结构是悬挂于主体结构上而相对主体可活动的完整的结构体系，其装饰、功能、质量、环保、耐火性能、安全等为人们所关注，现将近年从事幕墙设计审查见到的错误作一归纳整理，并对错误预防发表一些看法，供建筑设计工作者、幕墙设计工作者借鉴和参考。一、幕墙设计易遗漏的问题1在设计说明中未写明抗震设防烈度, 这是荷载组合重要条件之一。2在设计说明中未写明结构的设计使用年限。3在设计说明中只写了钢材的牌号，未写明质量等级。4在设计说明中未说明焊条型号、焊缝形式和焊缝质量等级。5在设计说明中未说明或图示明埋于土中或地下的钢柱脚需用砼包裹。6在设计说明中未写在全隐框、半隐框、全玻璃幕墙和点支式玻璃幕墙都必须采用中性硅酮结构胶，而不应采用酸性硅酮结构胶,采用镀膜玻璃时更为重要。7在设计说明中未写明硅酮结构胶和耐候密封胶必须在有效期内使用。8在设计说明中未写明硅酮结构胶相容性试验和复验的内容要求，不合格不得使用。9在设计说明中未写明除全玻幕墙外，不应在现场填注硅酮结构胶。10在设计说明中未写明幕墙玻璃应采用安全玻璃: 哪些要夹胶？哪些要钢化片？11在设计说明中未给出立柱、横梁型材截面图重要尺寸及重要部位最小壁厚。12在设计说明中未写明花岗石板材的弯曲强度应经检测机构实测结果其值不应小于8Mpa。13在设计说明中未写明同一幕墙应采用同一品牌的单、双组分硅酮结构胶，并有保质年限的质保书。用于石材幕墙的胶还应有无污染的试验报告和供方提供试验报告。14在设计说明中未写明同一幕墙应采用同一品牌的硅酮结构密封胶和硅酮耐候胶相容性可配套使用报告。15设计节点图中幕墙立柱、芯子与连接件螺栓直径小于M10，有的螺栓不对穿，有的螺栓数量少于2个，要严格审查螺栓强度计算书。二、幕墙节能和安全设计方面的问题1热工节能设计是强制性条款必需落实有的建筑采用很薄的6mm单层玻璃的幕墙面积过大。1000多平米的立面全是大面积的6mm的单玻；有的幼儿园孩子和老师的用房三面外墙全是6mm的单玻；夏热冬冷，热工节能性能很差，一定要谨重合同甲方k值的确定与设计保证及衡量捡定依据什么？否则要设计审查阶段很难纠正和扯皮造成经济损失钱难要。2防火安全有的设计楼层间水平防火带在竖向的位置有误，它不应与幕墙横梁处于同一高度。有的设计1.5mm厚的镀锌钢板承托与主体结构和玻璃间的缝隙未打注防火密封胶，防火玻璃带如何处理好千万不可不谨重。3防雷安全有的防雷节点图中缺下立柱与连接件的防雷跨越线，未形成电气通路；有的幕墙边立柱未设置防雷线。4立面防水、防污幕墙的檐口、立面装饰线条、窗台等悬挑部位的下表面未设计排水坡度或排水扳，造成爬水、污染建筑物立面。三、幕墙钢结构防护设计方面的问题1幕墙钢结构未采用热浸镀锌或耐候结构钢Q235或Q345。2忽视钢材或钢结构的表面处理，不能完整地写出构件的除锈方法、除锈等级、底面配套涂料名称及道数、涂膜总厚度等，工程实施中除锈等级与除锈方法不符，达不到除锈等级和除锈质量的要求。钢结构的表面处理应选用热浸镀锌或喷丸除锈，尽量不选用手工除锈和半机械化除锈。3防护涂料的选择未区分外界的侵蚀作用等级，如室内构件一般属于弱侵蚀性或无侵蚀性，可以选用中等的防腐涂料，而室内的游泳馆或室外的天沟应属于中等侵蚀性，除表面处理应选用热浸镀锌或喷丸外，涂料应选用高耐候性的底、面配套涂料。室外天沟材料宜选用不锈钢。4未写明幕墙的螺栓、螺钉、螺母等连接件应为正规厂家的合格产品，材料应采用奥氏体不锈钢或表面应经热浸镀锌处理，应有钢材的材质报告、复验报告和产品合格证书。5未写明闭口钢构件沿全长和端部应焊接封闭。四、幕墙计算方面的问题1幕墙风荷载计算，玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003（以下称新规范），已规定按建筑结构荷载规范GB50009-2001采用，其阵风系数Z应按公式计算，不是原2.25；风载体型系数S墙面区为1.2，墙角区为2.0，不是原都用1.5。有的工程仍按老规范取值，风荷载取值偏大。2新规范规定玻璃和结构胶的强度计算不考虑温度作用，但许多工程仍在计算温度应力。3框支玻璃幕墙、全玻幕墙、铝板幕墙板的强度和挠度计算未考虑折减系数。4计算幕墙构件的挠度时，新规范规定不考虑地震荷载和控制原挠度绝对值20mm （对于铝合金型材）、15mm（对于钢型材）；计算横梁挠度时，水平荷载与竖直荷载分开计算，不进行挠度组合。但有的工程仍在按老规范计算。5当幕墙采用后置予埋板与主体结构连接且幕墙悬挑较大时，忽略了对锚栓抗拨力的计算，有的设计人员凭自己想出来的错误公式计算锚栓的拨力，致使计算结果错误。当锚栓总数为4个时，单个锚栓所受拉力的公式为：N设=（N/2+M/Z）/nN拨/2.0其中：N水平力设计值；M竖向弯矩设计值；Z上、下两行锚栓的距离；n锚栓的竖向列数；锚栓应力调整系数，当锚栓总数为4时，取1.25。五、框支玻璃幕墙设计问题1隐框或半隐框玻璃幕墙未注出结构胶厚宽的尺寸，有的设计胶缝尺寸偏小，未考虑幕墙边缘板块与立柱固定变差等不利因素。2未注明中空玻璃为双道密封。3未注明镀膜玻璃安装时镀膜面应朝向室内，中空玻朝内和在外片还是内片。4未写明横梁与立柱之间采用柔性垫片或留12mm缝隙注胶防止温度伸缩产生噪音。5未注明连接螺栓、膨胀螺栓、化学螺栓的防松措施，螺母下未加弹簧垫圈等。六、石材幕墙、铝板幕墙设计问题1花岗石板材，特别是檐口或立面装饰线条部分的小块花岗石板材的挂钩数量偏少， 应另外增加挂件数量等有效措施。2钢结构立柱与主体结构焊接连接，幕墙相对于主体结构不许转动，可采用矩形钢管立柱和U型连接件等措施。3铝板幕墙，当分格较大需要加加劲肋加强面板刚度时，在工艺施工单中要画出加劲肋位置、截面规格及连接方法。七、玻璃采光顶、玻璃雨篷方面的设计问题1有的采光顶玻璃面积过大，玻璃太薄，如有的大到1.31.4平方米，层高又不高，夏热，冬天冷，热工性能差，又不节能。2采光顶普遍通风不良，未设通风窗，卫生和热工条件差。3采光顶的钢结构纵横构件布置不当，施工工艺性不好，难于保证工程质量；构件截面选型不当, 应采用有限元计算分析去进行，管形构件未注明全长和端部要求焊接封闭。4采光顶钢结构计算错误，或不计算，构件承载力不够,采用有限元计算分析去。5采光顶钢结构节点设计深度不够，未标明焊接形式和焊缝质量等级，应该增加加劲板的未增加。6玻璃雨篷防腐设计不当，不锈钢套管内的圆钢拉杆、两端的连接耳板、销轴等属于室外构件和中等侵蚀性，未经热浸镀锌处理，日后流黄锈污染建筑立面；雨篷的天沟采有钢质时未作热浸镀锌或喷丸除锈处理，未采用高耐候性底、面配套涂料；玻璃下的钢架等构件伸出玻璃范围以外，常常淋雨生锈等。八、设计表达和深度方面的问题1有的设计照搬投标时的说明，设计说明长，重点不突出，工人难于掌握要点。2很多设计未画出幕墙框架布置图。3钢架施工图缺节点构造图。4有的设计缺必要的施工要求和注意事项，如幕墙的玻璃应进行磨边处理；镀膜玻璃安装镀膜面应朝向室内；焊接钢结构造型或采光顶钢结构的焊工须考试合格和应在所焊焊缝旁打焊工的钢印编号等。5有的土建结构图中圈梁截面未留出幕墙立柱的位置尺寸。6计算书和设计图纸未画出立柱型材的截面图或未标注截面尺寸、厚度等，可能造成结构的重大不安全隐患。九 .幕墙节能设计的误区1.公共建筑节能设计标准限定了设计师的创作?为什么我把这个列在一起，实际上是一个内容，这个观点是设计师的反观点，这两个观点都是不正确的，也是不全面的，之所以把玻璃幕墙看为建筑物的透明部分等同起来是有问题的，建筑标准里面第一个出现的透明幕墙的概念，在这个出台之前没有这个术语，在原来的是没有的，在建筑幕墙和1025文件里面都没有这个词语。只有在公共建筑节能标准里面出现的透明幕墙这个概念，这个定义里面关键的字眼是室内的幕墙，相对的就是不透明的幕墙，也就是不是玻璃幕墙，还有一个概念，这是一个强制性的条款，建筑每个朝向的窗，包括透明幕墙，墙面均不准大于0.7米，并没有说透明幕墙就是玻璃幕墙，没有说玻璃幕墙的面积不达到70%，这个是有依据的，从这个图来看，讲的是透明的部分跟墙的比例，这两个是等同的，透明面积是一样的，但是玻璃幕墙大于不透明的面积。所有在一个楼面去除结构部分的话，顶多在70%，是这样概念，如果把这个解释了，我们刚才的观点是不是要考虑一下，实际上设计师也过滤了。还有一点，即使我这个透明部分的节能指标达不到要求，在一定的提醒系数，在一定的窗墙比例的条件下，我可以通过综合、权衡、判定，我一个相似的建筑模型比较调节整体外部结构的共性，所以根据建筑物的体型系统，窗墙比的规定，同时允许采用“面积加权”的原则，他是一个整个对外围结构的判定和综合的分析结构，而不是仅仅强调一个窗墙的比值。2.双层幕墙是为节能而设计的?我们现在说玻璃幕墙了，双重幕墙在欧洲八十年代就有了，那个时候他已经达到了我们目前国家的标准，就是3.5-3.0左右，在这个水平上出现的双重幕墙的概念，这是一个双重幕墙的示意图，这是传统的幕墙和双重幕墙的比例，双重幕墙可以提高对外隔音能力，还可以增加通风，不仅仅是节能，在欧洲的时候我们跟幕墙的设计师进行会谈，他并不是节能型的设计，他只是提供一个良好的舒适的环境，包括抵御风直接吹来，包括调节里面的光线和空气。3.开启窗的面积为30% ?误区到现在很多人闹不清楚玻璃幕墙开多少，窗户开多少？外窗的面积不得小于窗户整个面积的30%，没有规定面积比例。2003年的时候正好在讨论玻璃幕墙102的规范，里面原来要求了玻璃幕墙的面积不得小于15%，但是2003年正是非典的时候，把这条改了不设玻璃幕墙开启窗的面积，由设计师根据情况设计开启的面积，现在国外大量的双重幕墙或者是智能化幕墙，大量是百分之百的开启的，即使不开启也有可开启的风扇，要开启的时候按一下按纽就开了，它没有限制。这是一种高科技产品，他可以跟低热源一样，置换热量，外部的低温空气进来以后，变成温度升高。4.直接采用和引进国外的节能产品对不对呢？应该是引进技术和设计理念，产品我们涉及到环境，地理位置，涉及到我们现在经济发展水平不同，不能照搬，个别的项目我们可以借鉴，所以节能牵涉的自然环境你一定要进行开发和理解，我们搞自己的产品出来，这里面牵涉到一个知识产权的问题，拿这个例子来说，大家知道现在的一个好的产品里面，呼吸幕墙等等，外呼吸的时候怎么办，欧洲没有风沙，北京有风沙，从这个数据可以看出来，最危险的十微米以下的灰尘对人体有影响的。十、幕墙设计出错的预防1建议设计人员在写设计说明前，先阅读几本幕墙规范中的强制性条文，最好先拟好设计说明初稿，在具体工程设计时适当修改后使用。2建筑设计单位在建施图中应写明玻璃幕墙或采光顶采用单层玻璃、中空玻璃还是夹胶玻璃以及对通风窗数量和位置设计的要求，以控制玻璃幕墙和采光顶的设计标准和设计质量。3幕墙设计人员要学习和掌握相关设计规范，如建筑结构荷载规范、钢结构设计规范、冷弯薄壁型钢结构技术规范，要学习和掌握钢结构和薄钢结构的设计理论和技术。4幕墙和采光顶结构的计算和设计应统一，设计人员一定要深刻理解结构的受力情况和变形情况，正确地解决结构和节点的设计问题。5建议国家制定公共建筑的节能设计标准规范，使设计有规范可尊，如何检验有数可据, 要解决设计计算机软件工具检定检测工作的认定。6提倡建筑、结构、幕墙设计人员常参加各类幕墙学习班和学术活动，幕墙设计人员开展技术交流，开阔眼界，沟通信息，加强学习，提高理论水平和设计水平-必需撑握和具备现代三专业计算机计算软件: 门窗、幕墙、有限元计算分析工具的操作和应用, 否则不是一位称职的幕墙结构设计师。