广播电视站综合用房幕墙设计分析

宋锋

摘要：本文针对某广播电视站综合用房幕墙设计进行了分析，综述了玻璃幕墙设计特点，分析了幕墙抗震设计、幕墙防火设计、幕墙防腐设计、幕墙环保设计、玻璃防炸裂设计.

关键词：幕墙设计环保设计抗震设计

Abstract: in this paper a radio and television stations comprehensive housing curtain wall design are analyzed, and summarized the glass curtain wall design characteristics, analyzed the curtain wall seismic design, curtain wall, curtain wall design fire corrosion design, environmental protection design, glass curtain wall crack prevention design.

Keywords: curtain wall design environmental design seismic design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1玻璃幕墙设计特点

截面设计合理、力学性能优越；采用外挂式,安装简易、方便；外视垂直,胶缝得到控制；型材与玻璃接触采用镶嵌弹性接触；减少玻璃应力变形；预埋紧固件、连接可靠性好；安装应力小,连接强度高；无电位腐蚀、使用寿命长.

在玻璃幕墙玻璃与主体框架连接上,采用自攻螺钉连接,将钢螺钉拧入铝合金型材螺纹槽内,存在接触腐蚀问题,采用预埋游动特制螺母解决接触电位腐蚀问题使连接部位与其它部位等寿命保证幕墙寿命.

幕墙龙骨前表面设计有密封胶条开口槽,配置安装密封胶条，实现玻璃板块挂板与铝合金龙骨间弹性连接,整强幕墙密封性.

玻璃幕墙采用外挂扣板结构形式使玻璃幕墙安装方便且安全可靠；雨水渗透性能指在风雨作用下幕墙透过雨水能力,幕墙满足标准JG3035-1996中Ⅰ级.幕墙力柱与横梁截面形式按照等压原理设计,在防水处理上通过雨屏排除外部水,内部水以等压腔排水方式排除,保证防渗漏可靠性.玻璃幕墙整个结构采用二道密封,使幕墙有良好水密性,由于采用合理设计原理,对于幕墙使用寿命上给予了充分保证；空气渗透性能是只在风压作用下开启部分为关闭状态幕墙透过空气性能,幕墙满足标准JG3035-1996中Ⅰ级,二道密封幕墙结构具有良好气密性.

2 幕墙的抗震设计

玻璃幕墙平面内变形是由于建筑物受地震力作用发生侧移引起，幕墙在安装上采用柔性挂接结构；即幕墙竖龙骨采用悬挂结构,上端通过连接钢件与预埋件相连接,下端自由伸缩,立柱与立柱间用铝芯子进行插接并留有15mm伸缩缝；幕墙横龙骨在与竖框连接时在连接角材上加工长孔并与竖框间留有3 mm伸缩风缝,在铝合金与钢件间用1mm厚PVC垫分隔,横竖龙骨间用1.5mm厚橡胶垫分隔,保证整个幕墙体系能够适应地震力作用所产生位移变形并可消除因地震力作用﹑风荷载作用﹑温度变化﹑自身摩檫等产生噪音.玻璃板块座装在横梁上,横向和竖向通过压板定距压紧，玻璃板块可浮动满足幕墙变位要求.硬性接触处均采用弹性连接，满足结构因温差作用而产生伸缩效应,消除幕墙伸缩噪音,提高幕墙抗震变位能力.由于密封性能提高,保证幕墙隔音效果.利用等压原理设双道密封胶条形成等压腔,保证幕墙的水密性和气密性.不同金属的接触面都使用尼龙垫片以防止电化腐蚀,提高幕墙使用寿命.竖梁与横梁为分体式安装结构，安装上可实现先立竖梁后安装横梁.分体式安装结构使板块安装及维护方便快捷.采用定距压紧定位安装式结构保证玻璃表面平整度，避免由于压紧力不均匀而造成安装应力，避免玻璃自爆现象.横梁与竖梁连接采用浮动式结构,满足横梁因温差作用而产生伸缩变形要求,消除幕墙伸缩噪音,提高系统抗变位能力.幕墙防雷设计,幕墙考虑顶点部防雷,其横向﹑纵向及整体防雷措施.顶部防雷主要依靠设置在顶部避雷针或防雷带,而横向防雷是将幕墙体系与建筑物主体防雷网可靠连接,在立柱伸缩缝处用不锈钢避雷连接片将立柱相连,为保证电流可靠通过,在连接前将立柱与避雷片接触部位氧化膜除去将主体避雷引线与幕墙预埋件焊接牢固,搭接长度不小于100mm,保证铝合金竖杆侧测得冲击接地电阻不得大于10Ω,满足规范要求.

3幕墙防火设计

在幕墙防火设计上进行细致考虑.开启窗预留,保证在空调不能正常工作时自然通风,在火灾发生时及时将热烟排出室外,不仅减少室内热量而且减少因火灾而发生压力荷载作用,延长室内材料及结构耐火极限.阻止幕墙与墙体间间隙，在火灾发生后由于这一间隙存在使火势极易通过竖井向上蔓延导致玻璃幕墙遇高温后发生爆裂熔化和脱落.根据《建筑设计防火规范》GBJ16和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045有关规定幕墙产品,在房间及同一高度处房间幕墙连接处,充实保温防火岩棉板,可阻止火势蔓延在一小时以上,外侧用镀锌板密封,将房间都设计成独立防火分区,有效地保障了人员与财产安全.

4幕墙防腐设计

在材料选择上以使用耐腐蚀性材料为选材原则,对于采用钢制零部件及现场焊接处理时作相宜防护处理.材料选用,主龙骨采用铝合金型材和钢型材,铝型材表面进行阳极氧化处理,氧化膜厚度AA15级标准,所有钢件表面均涂两遍防锈漆处理.所有密封件为耐腐蚀非金属材料.不同金属材料间加设绝缘垫片防止电化腐蚀.现场施工,现场在做埋件补埋及转接件焊接时焊后均涂两遍防锈漆，确保局部防腐蚀性能.工艺保证,所有钢转接件外表面均做防腐处理,钢件所需工艺孔等加工部位均在厂内加工好.

5幕墙环保设计

幕墙环保设计是城市建设组成部分,外装饰又是工程的重要部分,材料使用和构造上力求营造一个“绿色氛围”.利于使用者和周围环境免受污染.本工程所选主要材料均不会污染环境,所有主要材料均可回收利用.采用本结构最大限度减少对环境有影响的硅酮结构胶和密封胶用量,大量工作均在厂内完成,防止对幕墙及环境污染.各种清洗剂及防锈漆等存放、运输严格按程序管理,定点存贮,完工后彻底清除.

6玻璃防炸裂设计

制约玻璃热炸裂因素有玻璃吸热率,由于玻璃热炸裂机理是玻璃吸收阳光中红外线辐射,自身温度高,与边部冷端间形成温度梯度，造成非均匀膨胀或受到约束形成热应力,使薄弱部位发生裂纹扩展,导致玻璃热炸裂.本工程采用钢化玻璃,玻璃吸热率较低且强度高,耐温变能力强,采用玻璃是不会产生热炸裂的.玻璃板面尺寸,玻璃板面尺寸越大,受热膨胀后变形也越大,形成约束反力也越大,相应地造成更大热应力,增加热炸裂几率,同时板块尺寸越大越容易受到其他荷载更大叠加效应.本工程中选用的玻璃为钢化玻璃,玻璃强度高,热稳定性强,同时对板块尺寸较大玻璃进行严格玻璃挤压应力与温差变形应力等计算,对于风荷载、热应力、边框变形、自重、装配应力等综合影响做全面考虑.设计上将与玻璃接触材料采用柔性材料且采用定位安装、定距压紧的浮动式连接方式,满足幕墙各种变位要求,避免因结构变形而造成玻璃炸裂,不会因设计因素而使玻璃产生热炸裂；玻璃边加工质量,从热应力分析中指出炸裂一般从玻璃边部起始,边部的拉应力最大,边部的加工缺陷最严重，所以改善边部加工质量是提高建筑玻璃抗热炸裂能力关键因素之一.本工程中严格控制玻璃加工质量,将玻璃边部进行细磨倒角并剔除有严重缺陷的玻璃.

综合以上因素本工程选用钢化玻璃经过详细计算,合理设计及严格质量控制是不会产生热炸裂的.

7 结论

通过对某广播电视站综合用房幕墙设计进行了分析,在设计中只有在幕墙抗震设计、幕墙防火设计、幕墙防腐设计、幕墙环保设计、玻璃防炸裂设计方面考虑全面,科学合理的进行设计才能创造出优质工程.

参考文献：

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[2]张芹.玻璃幕墙工程技术规范理解与应州[M].北京:中国建筑工业出版社.2004