第二节 建筑装饰幕墙的性能与构造
近几年来,随着高层建筑的不断发展,给建筑材料、建筑结构、建筑施工和建筑理论等方面带来许多变化。高层建筑的墙体与多层建筑的墙体相比,最根本的区别是在功能方面的改变。多层建筑的墙体是承担着围护与承重双重作用,而高层建筑的墙体只承担围护作用,也就是说,根据高层建筑墙体的性能与构造特点,应选择轻质高强的材料、简便易行的构造做法和牢固安全的连接方法,以适应高层建筑的需要。建筑装饰幕墙是其中比较典型的一种墙体。
一、建筑装饰幕墙的性能
(1)幕墙的性能包括风压变形性能、雨水渗漏性能、空气渗透性能、平面变形性能、保温性能、隔声性能、耐撞击性能。
幕墙的性能与建筑物所在地区的地理位置、气候条件和建筑物的高度、体型以及周围环境有关,沿海或经常有台风的地区,幕墙的风压变形性能和雨水渗漏性能要求高些;而风沙较大的地区则要求幕墙的风压变形性能和空气渗透性能高些;对于寒冷和炎热地区则要求幕墙的保温隔热性能良好。
(2)幕墙构架的立柱与横梁在风荷载标准值的作用下,铝合金型材的相对挠度不应大于l/180(l为主柱或横梁两支点间的跨度),绝对挠度不应大于20mm;钢型材的相对挠度不应大于l/300,绝对挠度不应大于15mm。
(3)幕墙在风荷载标准值除以阵风系数后风荷载值的作用下,不应出现雨水渗漏现象。其雨水渗漏性能应符合设计要求。
(4)有热工性能要求时,幕墙的空气渗透性能应符合设计要求。
(5)幕墙的平面变形性能可用建筑物层间相对位移值表示;在设计允许的相对位移范围内,幕墙不应损坏;应按主体结构弹性层间位移值的3倍进行设计。
二、建筑装饰幕墙的构造
(1)幕墙的防雨水渗漏设计
①幕墙构架的立柱与横梁的截面形式宜按等压原理设计(等压原理是指幕墙接缝内的空气压力与室外空气压力相等时,雨水就失去进入幕墙接缝内主要动力)。
②单元幕墙或明框幕墙应有泄水孔。有霜冻的地区,应采用室内排水装置;无霜冻的地区,排水装置可设在室外,但应有防风装置。石材幕墙的外表面不宜有排水管。
③当采用无硅酮耐候密封胶材料时,幕墙必须有可靠的防风雨措施。
④幕墙开启部分的密封材料,宜采用在长期受压下能保持足够弹性的氯丁橡胶或硅橡胶制品。
(2)幕墙中不同的金属材料接触处,由于不同金属相接触时会产生电化腐蚀,应当在其接触部位设置绝缘垫片以防止腐蚀。除不锈钢外,均应设置耐热的环氧树脂玻璃纤维布或尼龙12垫片。
(3)在主体结构与幕墙的金属结构之间以及金属构件之间应加设耐热的硬质垫片,以消除发生相对位移而引起的摩擦噪声。幕墙立柱与横梁之间的连接处应设置柔性垫片,以保证连接处的防水性能。
(4)幕墙的金属结构应设温度变形缝。
(5)有保温要求的玻璃幕墙宜采用中空玻璃。幕墙的保温材料可与金属板、石板结合在一起,但应与主体结构外表面有50mm以上的空气层。
(6)上下用钢销支撑的石材幕墙,应在石板的两侧面(或在石板背面的中心区)另外采取安全措施,同时做到维修方便。
上下通槽式(或上下短槽式)的石材幕墙,均宜有安全措施,并且做到维修方便。
(7)小单元幕墙(由金属副框、各种单块板材,采用金属挂钩与立柱、横梁连接的可拆装的幕墙)的每一块玻璃、金属板、石板构件都是独立的,而且安装和拆卸方便,同时还不影响上下、左右的构件。
(8)单元幕墙(由金属构架、各种板材组成一层楼高单元板块的幕墙)的连接处、吊挂处,其铝合金型材的厚度应通过计算确定,并且不得小于5mm。
(9)主体结构的伸缩缝、抗震缝、沉降缝等部位的幕墙设计应保证外墙面的功能性和完整性。
三、幕墙对安全方面的要求
(1)幕墙下部一般应当设置绿化带,入口处应设置遮阳栅或雨罩。楼面外缘无实体窗下墙时,应当设置防撞栏杆。玻璃幕墙应采用安全玻璃,如半钢化玻璃、钢化玻璃或夹层玻璃等。
(2)幕墙的防火除应符合国家标准《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)中的有关规定外,还应根据防火材料的耐火极限,决定防火层的厚度和宽度,而且在楼板处形成防火带。防火层必须采用经过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测机构的防火检验报告。
(3)在幕墙结构中应自上而下地安装防雷装置,并且应与主体结构的防雷装置进行可靠连接。幕墙的防雷装置设计及安装,应当经建筑设计单位的认可。