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【摘 要】 本文通过对建筑玻璃幕墙的概念以及其类别等进行分析,并提出一些措施来对其进行分析,期望能更好的促进建筑玻璃幕墙的广泛应用。
【关键词】 规划;建筑玻璃幕墙;应用
引言:
随着近现代科技的快速发展,玻璃幕墙作为一种新技术产物应运而生,并在现代主义高层建筑中成为其中最为显著的一个特征,上世纪五十年代建造的联合国大厦以及纽约利华大厦是玻璃幕墙建筑中最富有代表性的建筑。此后数十年间,现代高新技术的不断发展也推动了钢材、玻璃以及铝合金材料在现代建筑中的应用,各类玻璃幕墙建筑开始在国内外不断出现,笔者首先探讨了玻璃幕墙设计的若干原则,并总结了其中存在的一些问题,分析了相应的对策。
一、玻璃幕墙的构成及优点
用其他金属或铝合金轧成骨架,而且同时以玻璃封闭的空腹型杆件做成的房屋围护墙就是玻璃幕墙。有双层和单层玻璃两种墙体,将彩色的金属镀膜涂在外层玻璃幕墙的里侧等。玻璃幕墙的优点有:可对红外线进行吸收;对进入室内的太阳辐射量减少;使得室内温度降低;美观轻巧;不易污染;能源得到节约;在光线的反射下,室内视觉柔和,不受强光照射等。另外,在现代化高层建筑的玻璃幕墙中,还采用了诸如由普通玻璃与镜面玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃等新型玻璃。中空玻璃是一种良好的隔热,防结霜抗风压强度大,隔音,防潮,美观适用,并可使得建筑物自重的新型建筑材料降低。
二、玻璃幕墙的类别
随着建筑技术的发展,玻璃幕墙的类别很多,在高层建筑中应用最多的是框支撑玻璃幕墙,其主要包括明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。其中明框玻璃幕墙是最传统的玻璃幕墙,金属框架直接显露在外立面,玻璃是嵌固在型材的凹槽里,结构稳定可靠,工作性能良好,是高层建筑最佳的选择;隐框玻璃幕墙是金属框架设计在室内,玻璃面板安装在框架外侧,再利用硅酮密封胶把玻璃面板与框架进行有效的粘结,形成现代化的建筑外观效果。
三、建筑玻璃幕墙的发展及其限制因素
(一)建筑玻璃幕墙的发展趋势
目前,在现代化社会不断进步的过程中,建筑玻璃幕墙的应用要满足轻巧。灵活。时尚的外观要求,并要具备良好的性能,能够体现出较高的抗弯强度和密封性,同时起到隔热。隔音的效果。所以在未来玻璃幕墙发展的过程中,会利用自身的优势加强产品的耐用性和耐腐蚀性,使其可以全面应用在建筑工程中,提高推广应用的力度。基于节能理念,建筑玻璃幕墙在大量使用的情况下,也要对其能源的消耗量进行有效控制,彻底实现节能生产[%]。因此,通过控制建筑玻璃幕墙的热交换效应,加强建筑工程玻璃幕墙的节能环保技术,已经成为当前建筑玻璃幕墙的重要发展趋势。
(二)建筑玻璃幕墙的限制因素
在建筑玻璃幕墙趋向于节能与环保的发展形势下,建筑工程就需要明确应用玻璃幕墙的基本意义,克服存在的滞后性因素问题,确定应用模式,确保可以发挥出玻璃幕墙的功效,达到节能控制标准。玻璃幕墙技术结合传统建筑设计思想,对玻璃幕墙节能技术的发展进行了研究,但是在实际推广的过程中,还是受到传统设计方法的制約,推广难度比较大。很多建筑工程并没有深刻领悟到节能技术的重要性,节能意识也不高,由于缺乏对建筑节能的正确认识,节能玻璃幕墙并没有全面渗透到建筑建设当中。应用的建筑部门也不能合理划分玻璃幕墙节能预算工作,节能建筑玻璃幕墙产品市场的混乱都是制约建筑玻璃幕墙节能技术发展的因素。
(三)玻璃幕墙的经济性能
玻璃幕墙的类型直接确定玻璃幕墙的造价,明框、隐框、半隐、框玻璃幕墙使用的主要材料有铝合金型材、玻璃、结构胶、耐候胶、五金件等,其中影响造价较大的是前四种。玻璃的品种规格对造价的影响最大,因为玻璃费用一般占幕墙单价的20~50%。幕墙玻璃的大小分格,会直接影响使用玻璃的厚度。当选用合理的幕墙系统后,应合理的分格玻璃大小。玻璃幕墙的立面分格宜与室内空间组合相适应,不宜妨碍室内功能和视觉。过大的面板分格不一定能满足强度及刚度的要求,同样也会增加工程的造价。应尽量减小其厚度,可降低幕墙重量,减少工程造价。在满足建筑效果的基础上,同时也要兼顾玻璃面板的承压能力。在确定玻璃板块尺寸时,应有效提高玻璃原片的利用率,同时适应钢化、镀膜、夹层等生产设备的加工能力。玻璃的选择不应简单为品种的选择,而应列出样品的性能指标做出数据矩阵,根据设计目标优先顺序来选择。不应仅根据经验,而应根据计算得出结果;也不应仅针对某一个指标而应是综合多个指标而定;按照设计目标选择的优先顺序,且设计目标是可以调整变动的。
(四)测量放线
应与主体结构相结合,测量主体结构的外立面,用经纬仪标定各区域的垂直控制线,用水准仪标定各楼层水平控制线,然后将各细部的中心线弹出,在弹线过程中将误差进行分配、控制、消化;须核实主体结构实际总标高是否与设计总标高相符,同时把各层的楼面标高标在楼板边;应根据主体结构的垂直度,结合幕墙节点的具体做法,幕墙平面的进出线进行确定;定出的进出尺寸需保证该面幕墙的施工、安装不与主体结构相矛盾。
(五)玻璃幕墙带来的“光污染”
必须引起我们的警惕。过去,我们比较重视幕墙在室内造成的危害,如光线过强,易产生眩光和发射光。后来,人们改用有色玻璃。变色玻璃,使这种情况得到好转,但随之而来的又有色光使室内物品产生色差的问题,因而在一些商场中首先引起了非议。近年来,人们又发现,玻璃幕墙对周围环境也带来了光污染。例如,当采用有色玻璃时,周围环境也罩上了一层色彩,而这种色彩往往是人们不喜欢的。当采用反射玻璃时,幕墙把大量热量反射到周围建筑上,使那里的室内温度升高,干扰了人们的正常生活。如果这片幕墙是弧形反射面,其产生的聚光作用更不能忽视,它甚至会变成引起城市火灾的罪魁。此外,玻璃幕墙产生的反光,干扰了汽车司机的视线,也会使交通事故增加。 (六)加强新型多功能幕墙的设计
目前,我国的建筑幕墙普遍不具有节能环保的性能,使得社会的资源造成极大的浪费,而且同时造成了环境的污染,对我国经济的可持续发展是极其不利的。对于此,幕墙的设计者进行大胆的创新是非常重要的,只有用于创新才能设计使得幕墙更加环保节能。例如国外的设计师设计出的动态幕墙,这种新型的多功能幕墙由空调系统、外部环境检测系统、通风系统、建筑幕墙和自动控制系统组成,这种幕墙可以通过各个系统的合作充分地利用太阳光、太阳能,并保证室内的舒适。在寒冷的冬季,幕墙可以充分利用太阳光的辐射,使得取暖燃料的燃烧得到减少,从而起到节能减排的作用;在炎热的夏季,可以加强对幕墙的通风系统的利用,从而减少空调的使用,加大室内热能的耗散,节约电能。而且,与此同时拥有可以自动调节的装置,可以太阳的光线进入室内进行控制,从而对室内的光线环境进行调节,使人们可以更舒适的工作。当然在设计者进行创新的同时,国家也应该采取相关措施,加强设计创新的鼓励,设立相关的奖励制度。
(七)玻璃幕墙的安全可靠性设计
首先,应对设计出来的玻璃幕墙结构系统进行可靠性设计,应对玻璃幕墙的四性试验数值进行规定,对相关的预埋件及连接件的结构受力状态进行验算,特别是整个平面内的变形性能及地震等不可抗力外荷载作用下的极限变形进行规定;应对设计的幕墙结构系统的防雷接地进行设计,一般應把土建的防雷钢筋跟预埋件进行焊接处理,使得避雷均压环形成环状,再通过柱子里的钢筋传递到大地,注意底层整个玻璃幕墙立柱应焊接连贯的Φ10mm圆钢,并和建筑场地外的接地系统进行连接,确保玻璃幕墙工程的安全。
四、结束语
综上所述,高层建筑玻璃幕墙的应用使得建筑外立面的整体效果显得现代化,给人以高贵典雅的感觉,带给人们视觉冲击的效果。在进行高层建筑玻璃幕墙的设计过程中,应根据工程特点选择合理的结构形式,确保玻璃幕墙的结构设计满足强度及刚度的设计规范要求,并应对幕墙的防火进行详细的设计,保证玻璃幕墙的安全可靠性。在施工过程中应精心组织施工,对关键工艺进行重点控制,对于预埋件和连接件之间的连接进行严格的检查,对原材料的质量进行严格把关,加大施工技术管理的力度,确保玻璃幕墙的施工质量。
参考文献:
[1]周海地.高层建筑玻璃幕墙设计与施工分析[J].企业技术开发,2014,24:156-157.
[2]张铁凤,陈真宇.浅谈玻璃幕墙节能技术[J].江西建材,2014,22:94.
[3]陈政.建筑幕墙优化设计探讨[J].江西建材,2014,18:78.
【关键词】 规划;建筑玻璃幕墙;应用
引言:
随着近现代科技的快速发展,玻璃幕墙作为一种新技术产物应运而生,并在现代主义高层建筑中成为其中最为显著的一个特征,上世纪五十年代建造的联合国大厦以及纽约利华大厦是玻璃幕墙建筑中最富有代表性的建筑。此后数十年间,现代高新技术的不断发展也推动了钢材、玻璃以及铝合金材料在现代建筑中的应用,各类玻璃幕墙建筑开始在国内外不断出现,笔者首先探讨了玻璃幕墙设计的若干原则,并总结了其中存在的一些问题,分析了相应的对策。
一、玻璃幕墙的构成及优点
用其他金属或铝合金轧成骨架,而且同时以玻璃封闭的空腹型杆件做成的房屋围护墙就是玻璃幕墙。有双层和单层玻璃两种墙体,将彩色的金属镀膜涂在外层玻璃幕墙的里侧等。玻璃幕墙的优点有:可对红外线进行吸收;对进入室内的太阳辐射量减少;使得室内温度降低;美观轻巧;不易污染;能源得到节约;在光线的反射下,室内视觉柔和,不受强光照射等。另外,在现代化高层建筑的玻璃幕墙中,还采用了诸如由普通玻璃与镜面玻璃组合,隔层充入干燥空气的中空玻璃等新型玻璃。中空玻璃是一种良好的隔热,防结霜抗风压强度大,隔音,防潮,美观适用,并可使得建筑物自重的新型建筑材料降低。
二、玻璃幕墙的类别
随着建筑技术的发展,玻璃幕墙的类别很多,在高层建筑中应用最多的是框支撑玻璃幕墙,其主要包括明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。其中明框玻璃幕墙是最传统的玻璃幕墙,金属框架直接显露在外立面,玻璃是嵌固在型材的凹槽里,结构稳定可靠,工作性能良好,是高层建筑最佳的选择;隐框玻璃幕墙是金属框架设计在室内,玻璃面板安装在框架外侧,再利用硅酮密封胶把玻璃面板与框架进行有效的粘结,形成现代化的建筑外观效果。
三、建筑玻璃幕墙的发展及其限制因素
(一)建筑玻璃幕墙的发展趋势
目前,在现代化社会不断进步的过程中,建筑玻璃幕墙的应用要满足轻巧。灵活。时尚的外观要求,并要具备良好的性能,能够体现出较高的抗弯强度和密封性,同时起到隔热。隔音的效果。所以在未来玻璃幕墙发展的过程中,会利用自身的优势加强产品的耐用性和耐腐蚀性,使其可以全面应用在建筑工程中,提高推广应用的力度。基于节能理念,建筑玻璃幕墙在大量使用的情况下,也要对其能源的消耗量进行有效控制,彻底实现节能生产[%]。因此,通过控制建筑玻璃幕墙的热交换效应,加强建筑工程玻璃幕墙的节能环保技术,已经成为当前建筑玻璃幕墙的重要发展趋势。
(二)建筑玻璃幕墙的限制因素
在建筑玻璃幕墙趋向于节能与环保的发展形势下,建筑工程就需要明确应用玻璃幕墙的基本意义,克服存在的滞后性因素问题,确定应用模式,确保可以发挥出玻璃幕墙的功效,达到节能控制标准。玻璃幕墙技术结合传统建筑设计思想,对玻璃幕墙节能技术的发展进行了研究,但是在实际推广的过程中,还是受到传统设计方法的制約,推广难度比较大。很多建筑工程并没有深刻领悟到节能技术的重要性,节能意识也不高,由于缺乏对建筑节能的正确认识,节能玻璃幕墙并没有全面渗透到建筑建设当中。应用的建筑部门也不能合理划分玻璃幕墙节能预算工作,节能建筑玻璃幕墙产品市场的混乱都是制约建筑玻璃幕墙节能技术发展的因素。
(三)玻璃幕墙的经济性能
玻璃幕墙的类型直接确定玻璃幕墙的造价,明框、隐框、半隐、框玻璃幕墙使用的主要材料有铝合金型材、玻璃、结构胶、耐候胶、五金件等,其中影响造价较大的是前四种。玻璃的品种规格对造价的影响最大,因为玻璃费用一般占幕墙单价的20~50%。幕墙玻璃的大小分格,会直接影响使用玻璃的厚度。当选用合理的幕墙系统后,应合理的分格玻璃大小。玻璃幕墙的立面分格宜与室内空间组合相适应,不宜妨碍室内功能和视觉。过大的面板分格不一定能满足强度及刚度的要求,同样也会增加工程的造价。应尽量减小其厚度,可降低幕墙重量,减少工程造价。在满足建筑效果的基础上,同时也要兼顾玻璃面板的承压能力。在确定玻璃板块尺寸时,应有效提高玻璃原片的利用率,同时适应钢化、镀膜、夹层等生产设备的加工能力。玻璃的选择不应简单为品种的选择,而应列出样品的性能指标做出数据矩阵,根据设计目标优先顺序来选择。不应仅根据经验,而应根据计算得出结果;也不应仅针对某一个指标而应是综合多个指标而定;按照设计目标选择的优先顺序,且设计目标是可以调整变动的。
(四)测量放线
应与主体结构相结合,测量主体结构的外立面,用经纬仪标定各区域的垂直控制线,用水准仪标定各楼层水平控制线,然后将各细部的中心线弹出,在弹线过程中将误差进行分配、控制、消化;须核实主体结构实际总标高是否与设计总标高相符,同时把各层的楼面标高标在楼板边;应根据主体结构的垂直度,结合幕墙节点的具体做法,幕墙平面的进出线进行确定;定出的进出尺寸需保证该面幕墙的施工、安装不与主体结构相矛盾。
(五)玻璃幕墙带来的“光污染”
必须引起我们的警惕。过去,我们比较重视幕墙在室内造成的危害,如光线过强,易产生眩光和发射光。后来,人们改用有色玻璃。变色玻璃,使这种情况得到好转,但随之而来的又有色光使室内物品产生色差的问题,因而在一些商场中首先引起了非议。近年来,人们又发现,玻璃幕墙对周围环境也带来了光污染。例如,当采用有色玻璃时,周围环境也罩上了一层色彩,而这种色彩往往是人们不喜欢的。当采用反射玻璃时,幕墙把大量热量反射到周围建筑上,使那里的室内温度升高,干扰了人们的正常生活。如果这片幕墙是弧形反射面,其产生的聚光作用更不能忽视,它甚至会变成引起城市火灾的罪魁。此外,玻璃幕墙产生的反光,干扰了汽车司机的视线,也会使交通事故增加。 (六)加强新型多功能幕墙的设计
目前,我国的建筑幕墙普遍不具有节能环保的性能,使得社会的资源造成极大的浪费,而且同时造成了环境的污染,对我国经济的可持续发展是极其不利的。对于此,幕墙的设计者进行大胆的创新是非常重要的,只有用于创新才能设计使得幕墙更加环保节能。例如国外的设计师设计出的动态幕墙,这种新型的多功能幕墙由空调系统、外部环境检测系统、通风系统、建筑幕墙和自动控制系统组成,这种幕墙可以通过各个系统的合作充分地利用太阳光、太阳能,并保证室内的舒适。在寒冷的冬季,幕墙可以充分利用太阳光的辐射,使得取暖燃料的燃烧得到减少,从而起到节能减排的作用;在炎热的夏季,可以加强对幕墙的通风系统的利用,从而减少空调的使用,加大室内热能的耗散,节约电能。而且,与此同时拥有可以自动调节的装置,可以太阳的光线进入室内进行控制,从而对室内的光线环境进行调节,使人们可以更舒适的工作。当然在设计者进行创新的同时,国家也应该采取相关措施,加强设计创新的鼓励,设立相关的奖励制度。
(七)玻璃幕墙的安全可靠性设计
首先,应对设计出来的玻璃幕墙结构系统进行可靠性设计,应对玻璃幕墙的四性试验数值进行规定,对相关的预埋件及连接件的结构受力状态进行验算,特别是整个平面内的变形性能及地震等不可抗力外荷载作用下的极限变形进行规定;应对设计的幕墙结构系统的防雷接地进行设计,一般應把土建的防雷钢筋跟预埋件进行焊接处理,使得避雷均压环形成环状,再通过柱子里的钢筋传递到大地,注意底层整个玻璃幕墙立柱应焊接连贯的Φ10mm圆钢,并和建筑场地外的接地系统进行连接,确保玻璃幕墙工程的安全。
四、结束语
综上所述,高层建筑玻璃幕墙的应用使得建筑外立面的整体效果显得现代化,给人以高贵典雅的感觉,带给人们视觉冲击的效果。在进行高层建筑玻璃幕墙的设计过程中,应根据工程特点选择合理的结构形式,确保玻璃幕墙的结构设计满足强度及刚度的设计规范要求,并应对幕墙的防火进行详细的设计,保证玻璃幕墙的安全可靠性。在施工过程中应精心组织施工,对关键工艺进行重点控制,对于预埋件和连接件之间的连接进行严格的检查,对原材料的质量进行严格把关,加大施工技术管理的力度,确保玻璃幕墙的施工质量。
参考文献:
[1]周海地.高层建筑玻璃幕墙设计与施工分析[J].企业技术开发,2014,24:156-157.
[2]张铁凤,陈真宇.浅谈玻璃幕墙节能技术[J].江西建材,2014,22:94.
[3]陈政.建筑幕墙优化设计探讨[J].江西建材,2014,18:78.