3、玻璃幕墙采用夹层玻璃时,宜采用
干法加工合成,其胶片宜采用
聚乙烯醇缩丁醛胶片或离子性中间层胶片;外露的聚乙烯醇缩丁醛夹层玻璃边缘应进行封边处理。
4、玻璃幕墙的
保温材料,宜采用
岩棉、
矿棉(词条“矿棉”由行业大百科提供)、
玻璃棉等不燃或难燃材料。
5、幕墙
构件断热构造所采用的
隔热(词条“隔热”由行业大百科提供)衬垫,其形状和尺寸应经计算确定,内外
型材之间应可靠连接并满足设计要求。隔热衬垫宜采用
聚酰胺、
聚氨酯胶、未
增塑聚氯乙烯等
耐候性好、
导热系数低的材料制作。
2.2建筑设计要求
针对玻璃幕墙的节能性能、安全性能、防火性能,《规范》修订中提出了下列要求:
1、玻璃幕墙应进行节能设计,其
传热系数、
遮阳系数应符合幕墙热工设计要求,并应符合国家现行有关节能
设计标准的规定;宜根据所处环境、幕墙类型及节能要求采取适当的
遮阳措施。
2、玻璃幕墙宜采用具有
防潮性能的
保温材料;保温材料层的
热阻应符合幕墙热工设计的要求。
玻璃面板后面的保温材料与面板内表面的间隙不宜小于50mm,且宜设置透气孔。在严寒、寒冷和夏热冬冷地区,
保温层(词条“保温层”由行业大百科提供)靠近室内的一侧应设置隔汽层,隔汽层应完整、密封,穿透保温层、隔汽层处的支承连接部位应采取密封措施。
3、开启部分完全闭合时,玻璃幕墙的整体
气密(词条“气密”由行业大百科提供)性能指标值不应大于20m
3/m
2· h。
4、玻璃幕墙应选用
可见光反射比不大于0.30的玻璃面板;在可见光反射比要求低的部位应采用可见光反射比不大于0.16的玻璃面板。玻璃幕墙
可见光透射比应满足建筑采光设计要求。
5、幕墙上设置的开启扇或通风换气装置,应安全可靠、启闭方便,满足
建筑立面、节能和使用功能要求;开启扇宜采用上悬方式,其单扇面积不宜大于15m
2,开启角度不宜大于3℃ ,最大开启距离不宜大于300mm;当采用上悬
挂钩式的开启扇时,应设置防止脱钩的有效措施。
6、隐框、半隐框玻璃幕墙以及隐框开启扇采用中空玻璃且外片与支承
框架无结构粘接时,其硅酮
结构密封胶胶缝至少应有一对边与中空玻璃二道结构密封胶的胶缝重合,以保证结构安全。
7、建筑高度大于100m时,不宜采用隐框玻璃幕墙,否则应在面板和
支承结构(词条“支承结构”由行业大百科提供)之间采取防止面板脱落的构造措施。外倾或倒挂的玻璃幕墙不应采用隐框玻璃幕墙。
8、幕墙采用夹层玻璃时,应设置消防救援单元,且该单元应设置明显标志。
9、外露于玻璃幕墙墙面的装饰性构件应与幕墙支承结构或
主体结构可靠连接。
10、人员流动
密度大、青少年或幼儿活动的公共场所以及使用中容易受到撞击的玻璃幕墙部位,宜采用夹层玻璃,并应设置明显的警示标志。
11、在无主体结构实体墙的部位,幕墙与吀边防火分隔构件间的缝隙、与
楼板或
隔墙外沿间的缝隙等,应进行
防火封堵设计;在有主体结构实体墙的部位,与实体墙面洞口边缘间的缝隙以及与实体墙吀边的缝隙等,应进行防火封堵设计。
12、当玻璃幕墙无
窗槛墙(词条“窗槛墙”由行业大百科提供)时,应在每层楼板外沿设置
耐火极限不低于10h、高度不低于0.8m的不燃烧实体
裙墙(词条“裙墙”由行业大百科提供)或者
防火玻璃裙墙。
2.3结构设计要求
玻璃幕墙通常承受重力
荷载(词条“荷载”由行业大百科提供)、
风荷载(词条“风荷载”由行业大百科提供)、
地震作用以及环境影响。玻璃幕墙应按
围护结构设计;幕墙的结构
设计使用年限不应少于25年,幕墙主要支承结构的设计使用年限宜与主体结构相同玻璃幕墙应具有规定的
承载能力、
刚度、
稳定性和适应主体结构的
位移能力;采用
螺栓连接的幕墙构件,应有可靠的防松、防滑措施;采用挂接或插接的幕墙构件,应有可靠的防脱、防滑措施。
非
抗震设计时,应计算重力荷载和风
荷载效应;
抗震设计时,应计算重力荷载、风荷载和地震
作用效应凵
温度作用下,变形受到约束的支承结构尚应考虑温度作用的影响。
1、作用效应组合
当幕墙承受的作用和作用效应可按线性关系考虑时,幕墙构件
承载力极限状态设计的作用效应组合应符合下列规定:持久
设计状况(词条“设计状况”由行业大百科提供)、短暂设计状况:
一般情况下,永久荷载风荷载、地震作用、温度作用的分项系数γG γW γE γT∶应分别取1.2、1.4、1.3和1.4 当永久荷载的效应起控制作用时,其分项系数γG应取1.35;当永久荷载的效应对构件有利时,其分项系数γG的取值应不大于10。
可变作用的组合值系数应按下列规定采用:持久设计状况、短暂设计状况且风荷载效应起控制作用时,风荷载组合值系数ψW应取1.0,温度荷载组合值系数ψT应取0.6;持久设计状况、短暂设计状况且温度荷载效应起控制作用时,风荷载组合值系数ψT应取0.6,温度荷载组合值系数昕应取10;持久设计状况、短暂设计状况且永久荷载效应起控制作用时,风荷载组合值系数ψw和温度荷载组合值系数ψT均应取0.6;地震设计状况时,风荷载组合值系数ψw应取0.2.幕墙构件的挠度验算时,可仅考虑永久荷载、风荷载、温度作用的标准值进行计算,—般可不考虑作用或作用效应组合。
2、硅酮结构密封胶设计
硅酮结构密封胶的粘接宽度和厚度应根据计算确定,并且粘接宽度不应小于7mm,粘接厚度不应小于6mm且不宜大于12mm;硅酮结构密封胶的粘接宽度宜大于厚度,当采用单组份硅酮结构密封胶时,粘接宽度不宜大于厚度的2倍。
本次修订,重新研究了硅酮结构胶缝在主体结构侧移时的变形机理(图1),对硅酮结构密封胶的粘接厚度要求以及计算公式做了如下修改:
式中:
ts——硅酮结构密封胶的粘接厚度(mm);
μs——主体结构侧移影响下,硅酮结构密封胶缝沿厚度方向产生的剪切位移值(mm);
η——硅酮结构胶厚度方向剪切位移影响系数,取0.6;
θ——风荷载或多遇烈度地震标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值(rad);
hs——玻璃面板高度(mm);
δ——硅酮结构密封胶拉伸(词条“拉伸”由行业大百科提供)粘接性能试验中受拉应力为014N/mm2时的伸长率。
3、夹层玻璃设计
夹层玻璃抗弯设计时,忽略中间层胶片的作用是偏于安全的。事实上,美国、澳大利亚、欧洲等国家和地区的有关标准中均不同程度地考虑了夹层玻璃中间层胶片的有利影响。夹层玻璃的两层玻璃和中间层胶片能否共同工作以及共同工作的效能,主要取决于中间层胶片的力学性能(词条“力学性能”由行业大百科提供)。中间层胶片的性能与环境温度、荷载作用时间有很大关系,PVB胶片的剪切模量(词条“剪切模量”由行业大百科提供)随温度增高或持荷时间增长衰减速率很快;离子性胶片的剪切变形模量要比PVB高出许多倍,而且随温度和持荷时间衰减的速率要慢得多。中国建筑科学研究院进行了夹层玻璃短期荷载性能、长期荷载性能和高温性能的试验研究和理论分析,从结果看,离子性中间层夹层玻璃的优越性也是显而易见的。
因此,对于高性能的夹层材料,设计时应该恰当地考虑它的有利作用。《规范》本次修订中规定,夹层玻璃的等效厚度可通过试验确定;单层胶片夹层玻璃的等效厚度也可按下列公式计算:
夹层玻璃挠度计算时,计算玻璃抗弯刚度(词条“抗弯刚度”由行业大百科提供)的等效厚度te.w可按下式计算:
式中:——夹层玻璃中间层胶片的剪力传递系数。当采用聚乙烯醇缩丁醛胶片时可取0;
G——与温度相关的夹层玻璃中间层的剪切模量(N/mm2);
t1、t2、tv——分别为双片玻璃夹层玻璃中第1片、第2片和中间层胶片的厚度(mm);
L——夹层玻璃的短边长度(mm):
E——玻璃的弹性模量(N/mm2):
3 结论
玻璃幕墙在我国应用十分广泛,是大型公共建筑以及超高层建筑的主要外围护结构形式。本文简要讨论了玻璃幕墙工程存在的主要问题以及《规范》修定的相应考虑,主要涉及到玻璃幕墙结构安全性,节能设计以及防火性能。本次修订总结了国内工程实践经验、地震震害经验以及科学技术研究成果,使玻璃幕墙设计规定进一步趋向合理。通过合理选材和设计、精心制作和安装、正常使用和维护,玻璃幕墙完全可以达到安全、适用的预期目标。
参考文献
[1]玻璃幕墙工程技术规范(JGJ102-2003)[S]北京:2003年版
[2]建筑玻璃应用技术规程(JGJ113-2009)[S]北京:2O09年
[3]建筑安全玻璃管理规定(词条“建筑安全玻璃管理规定”由行业大百科提供)(发改运行[2003]2116号) 北京:中华人民共和国国家发展与改革委员会、建设部、质量监督检验检疫总局、工商行政管理总局,2003年12月4日
[4]黄小坤玻璃幕墙及采光顶结构设计若干问题探讨《建筑结构》2009年
[5]夹层玻璃受弯性能试验研究报告北哀中国建筑科学研究院结构所,2007年
上一页12下一页