幕墙设计师应掌握的要点：幕墙设计的一般原则

　　本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布：

　　l 设计的一般原则

　　1.1幕墙

　　幕墙是建筑外围护结构或装饰性结构，但它具有以下的特点：

　　它由面板和支承结构体系组成，是完整的结构系统;

　　它相对于主体结构有一定的位移能力;

　　它只承受直接作用于其上的荷载和作用，不分担主体结构的荷载和作用。

　　因此，固定窗不属于建筑幕墙;直接固定在实体外墙上的干挂（词条“干挂”由行业大百科提供）石板也不属于建筑幕墙。

　　1.2技术规范及其应用

　　工程技术规范是已有成熟经验的总结，而不是对未来技术发展的展望。规范制定的原则是列入成熟的技术，成熟一条写一条。尚在发展中的新技术、试用中的新技术暂不列入。待应用较广泛\积累较可靠的经验、确有依据之后，再行列入。因此，规范并不限制新技术的应用，规范未列入的内容，只要是规范未禁止采用的，一般可以在工程中应用，在应用中总结经验，使它成熟起来。认为凡是规范未列入的技术不应采用的看法是不妥当的。当然，采用规范没有列入的新技术，应有充分依据，稳妥可靠，并且幕墙公司应承担相应的技术责任。

　　规范条文规定的严格性是不同的，应分别掌握，不能一律从严。规范的条文分为强制性条文和一般性条文。强制性条文用黑体字印刷，行文采用“必须”、“应”、“不得”、“严禁”等文字进行最严格的限制，强制性条文必须执行，所作规定必须遵守。一般性条文用宋体字印刷，其严格程度稍作放松。一般性条文用词为“应”、“宜”、“可”(相应反面词为“怒应”、“不宜”、“可不”)三个等级，要区别对待。采用“应(不应)”等级的规定，正常情况下要执行;采用“宜(不宜)”的规定，优先采用：采用“可(可不)”等级的规定，可以灵活掌握，选择采用。认为只要规范条文涉及事项，都一律按“必须”执行、不得偏离的看法是不妥当的。

　　山于各技术规范均在不断修改、更新，而各本规范不能同时•修订、同时颁布，总是轮流先后，因此，在规范应用中，采用“以最新版本为准”的原则。在技术规范条文中，凡是引用相应规范时，如果只标明所引用相关标准的编号而无发布年份的，则以最新颁布的版本为准，随相关新版本的发表而变更，无须特别说明。例如《建筑结构荷载规范》GBJ9—87已于2002年12月31日废止，代之以GB50009—200l，所以，从2002年12月31日起，在《玻璃幕墙工程技术规范》，《金属与石材幕墙工程技术规范》中引用的风荷载计算方法和系数取值，均应以GB50009—2001为准，无须等这两本幕墙规范修订。

　　1.3建筑幕墙的高度

　　规范的适用范围不等于该项技术的适应范围。由于规范是成熟技术的总结，只能是归纳总结两大面广、使用较多、技术成熟的经验，所以规范中有“本规范适用于。。。。。。”的适用范围的规定。在规范适用范围内的工程，可以采用规范的相应规定进行设计、施工而无需其它专门的措施。反之，超出了适川范围时，除应遵守规范中的有关规定外，尚应采取其它更有效的技术措施，保证幕墙的结构安全和建筑功能满足要求。例如，《玻璃幕墙工程技术规范》JGJl02—96规定规范的适用范围是150m高度以下，实际上1996年时我国已有几十幢玻璃幕墙高度超过150m，最高的金茂大厦已达420m;国外最高的已达445m(芝加哥西尔斯大厦)、412m(纽约世界贸易中心)。所以，150m的规定只是在当时条件下102规范的适用范围，而不是玻璃幕墙的适用范围。由于这几年大量的经验积累，新颁布的JCJ102—2003规范就取消了适用范围150m以下的规定。同样，在《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJl33—2001中，规定该规范的适用范围是150m以下的金属幕墙和lOOm以下的石材幕墙。这只是规范的适用范围，而当时国内已建石材幕墙达175m高度，在建石材幕墙已达200m高度;国外已建石材幕墙许多超过300mo但必须指出：超规范高度的建筑幕墙应作专门的考虑，如采取必要的技术加强措施;加强设计与施工的管理、审查和监管;进行风洞试验和振动台试验等。同样建造超山规范适用范围的建筑幕墙，承建商应承担相应的责任。

　　2 幕墙建筑设计

　　2.1 幕墙的换气和通风

　　在幕墙建筑设计中，过去强调以人工换气、通风为主，不主张开启或尽量少设开启扇，以降低能耗，防止启扇破损，也使立面较为美观，因此JCJl02—96规定开启扇面积不大于幕墙面积的15%。 2003年SARS之后，许多幕墙界人士进行了反思，形成了加强幕墙通风、换气的共识，甚至许多业主要求将部分固定玻璃更改为开启扇。所以在JCJ102—2003新修订版本中，取消了开启扇面积不大于15%的规定，开启扇•设置[一实际需要确定。

　　采用双层通风幕墙时，室内可以从热通道取得新风，外幕墙有进风口进风，可不必设开启扇，从而在保证自然通风的同时，使幕墙保持美观和安全。

　　2.2防火防烟设计

　　(1)防火玻璃在幕墙中的应用

　　幕墙采用的防火玻璃应为单片防火玻璃及其制品(如中空玻璃)，目前采用单片铯钾玻璃为多。防火玻璃可以在下列情况下采用：

　　1)防火墙两侧的玻璃面板：

　　2)楼层间水平隔烟层;日前采川单片铯钾玻璃为多。

　　3)楼层结构高度小于800mm，未设实体窗下墙时，楼板上(下)的面板;

　　4)楼层中的透明防火隔断(透明防火墙)。

　　支承防火玻璃的金属骨架应采川钢结构，不宜采用铝型材（词条“铝型材”由行业大百科提供）。防火试验表明，铝型材在高温下迅速熔化，会使玻璃失去支承而坍落，使防火墙、防火带失效;而钢型材可以维持相当长的时间不会软化。

　　(2)双层通风幕墙的防火问题

　　双层通风幕墙通过热通道中的气流调节热通道的温度，减少室内温度与外界的温差，达到节能的要求，宜采用多层风道的通风方式。但目前国内消防规范要求层间设置封闭隔烟层，因此热通道只能是一个层高。为避免本层排风口排出的空气又被上层进风口吸人，形成气流短路，可以在满足防火隔烟要求的前提下，采用下列通风方式之一：

　　1)加大排风口与上层进风口的竖向距离;

　　2)采用本跨进风后，在邻跨排风的S形通风路线方式。.

　　当外幕墙采用透明玻璃、要求高度通透明，层间隔烟层可采用单片铯钾防火玻璃。深圳电视中心拉索点支外幕墙就采用了这种透明隔烟措施。

　　(3)高度很大的内天井、内庭的防火问题

　　目前有些建筑设置了很高的内庭或内天井，如北京电视中心的内庭高度达到150m，为防止火灾和烟雾在层间扩散蔓延，在天井周边可采用单层铯钾防火玻璃围成井筒，并采用型钢骨架。

　　(4)实体墙面上的防火封堵

　　在群房中常有大面积混凝土墙体，塔楼部分也常有连续多层的混凝土墙体，在实体墙上建造金属和石材幕墙，层间防烟层难以施工。这时可以在门窗洞口周围设置密实的防烟封堵。

　　2.3 双层通风幕墙的选用

　　双层通风幕墙可节能40%～60%，降噪可达35～40dB，表现了良好的建筑性能。全国会计师培训中心北京基地实测结果：其K值可达1.0(冬天)和1.1(夏天)，降噪可达37dB，均提高性能等级l一2级。

　　但是，双层通风幕墙造价高，技术复杂，占用建筑面积3%一5%，增大投资;外幕墙还降低了房间私密性和增大相互干扰。因此，双层通风幕墙应经过经济技术比较后，选择应用。

　　3荷载和地震作用

　　3.1风荷载计算

　　1)风荷载计算应按GB50009—200l进行。采用50年一遇的基本风压（词条“基本风压”由行业大百科提供）。体型复杂、高度超过200m的幕墙，宜进行风洞试验。

　　2)采光顶的体型系数可参照荷载规范采用，形状复杂、周围有高大建筑的采光顶，宜进行风洞试验确定其体型系数。

　　3)荷载规范没有明确列出水平采光顶、雨棚应考虑正风压（词条“风压”由行业大百科提供）。为安全起见，建议考虑可能出现正风压的作用，并考虑下列两种组合：

　　1，2G+1.4W

　　l，356+0.6~1.4W

　　C和W分别代表恒载和向下的风荷载。

　　4)双层幕墙的风荷载问题相当复杂，还没有明确的定论。建议外幕墙按荷载规范计算，内幕墙的风荷载可按外幕墙的风荷载适当折减。

　　3.2地震作用

　　按修订后的抗震规范，作用于幕墙平面垂直方向的地震作用扩大系数取为5.00除石材幕墙外，地震作用力一般较小，不起主要作用。地震作用参与组合时，组合值系数①E取为0.5。

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