试论高层建筑玻璃幕墙设计.pdf

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1、试论高层建筑玻璃幕墙设计李双江安徽省产品质量监督检验研究院摘要：随着现代化建设进程的不断加快，我国逐渐成为世界上幕墙建造数量最多、范围最广的国家之一。玻璃幕墙是高层建筑幕墙的一种基本形式，具有美观新颖、节能环保、易于维护等特点，在我国高层建筑中应用非常广泛。本文将对高层建筑玻璃幕墙的基本概况进行一定的阐述，同时结合高层建筑玻璃幕墙设计的主要注意点提出一些具体的方法和举措。关键词：高层建筑；玻璃幕墙；注意点；方法和举措1前言玻璃幕墙是一种支承结构体系，相对主体建筑结构可进行一定范围内的位移，不分担主体建筑结构所受建筑作用力的建筑外围护结构或装饰结构。具有美观新颖、节能环保、

2、易于维护等优点，在我国广泛应用于高层建筑中，是现代化高层建筑的基本标志之一。玻璃是易碎品之一。容易发生破裂．不合理的玻璃幕墙设计会带来很大的安全隐患。因此，对高层建筑幕墙设计的不断研究和改进具有一定的现实意义。2高层建筑玻璃幕墙的基本概况2．1高层建筑玻璃幕墙玻璃幕墙不同于传统意义上的窗体结构．它是一种新型的建筑外围墙体装饰结构。玻璃幕墙的支承结构可以相对主体建筑结构进行一定范围内的位移，不分担主体建筑结构所受建筑作用力。玻璃幕墙主要由玻璃面板和支承结构体系两部分构成，玻璃面板有单层和双层玻璃两种，现代化的高层建筑玻璃幕墙主要采用由镜面玻璃和普通玻璃组合的、隔层充人干燥空

3、气或惰性气体的中空玻璃。支承结构体系主要由钢材、铝材或不锈钢等材料组合构成。2．2高层建筑玻璃幕墙的优缺点玻璃幕墙是一种新型的建筑设计结构．将建筑美学和建筑节能有机地结合起来。一方面玻璃幕墙可以随灯光、天空的变化而变化，给人以动态美感；另一方面，玻璃幕墙可以有效吸收红外线，减少太阳辐射对人体造成的危害。玻璃幕墙因其美观新颖、环保节能的优点被广泛应用于高层建筑中．成为现代化建筑的主要标志之一。玻璃幕墙的使用也具有一定的危害性，首先，会造成光污染，玻璃幕墙是造成交通事故的原因之一；其次，玻璃本身作为易碎品，在某些特殊情况下会成为巨大的安全隐患；最后，玻璃幕墙是主要的候鸟杀手之

4、一，每年会有上千上万的候鸟因为误撞玻璃幕墙而伤亡。3高层建筑玻璃幕墙设计的主要注意点3．1高层建筑玻璃幕墙设计安全性不同于普通的幕墙设计和一般的填充墙体．玻璃幕墙具有一定的位移能力。需要能够支承来源于自然环境中的一些较大的变形压力，如强风、海啸、地震等自然灾害带来的形变压力。而玻璃本身作为易碎品，相对容易破裂，不合理的玻璃幕墙设计会带来巨大的安全隐患，因此，在高层建筑玻璃幕墙设计中首先要保证其安全性。为了保证其安全性，必须做到以下几点内容：其一，按照国家高层建筑玻璃幕墙设计标准对玻璃面板和支承结构体系进行结构力学分析和计算，保证其在较大形变环境中的安全可靠性；其二，根据建

5、筑设计的安全性要求选择最适合的受力结构体系，如双跨梁、连续超静定双跨梁等；其三，选择适合主体建筑结构的幕墙设计方案，使幕墙能够适应主体结构的特点进行构造变形，在自然灾害发生时尽可能保证安全可靠。3．2高层建筑玻璃幕墙的抗风防火设计玻璃幕墙作为建筑结构的外围装饰结构．经常会受到强风的袭击，因此保证玻璃幕墙的抗风压性能是十分重要的。一方面，目前我国关于风荷载取值的研究不够深入。风荷载取值规范在很多情况下是不适用的，因此，首先应该进一步完善风荷载取值的研究，为抗风压研究打下坚实的基础；另一方面，要不断采用更先进的统计和分析方法对玻璃幕墙设计方案的抗风压性能进行测定，确保在一定的

6、规范标准下采2015．089圃用最优化设计方案。消防安全是高层建筑必须考虑的一个重要因素．玻璃幕墙的防火设计对保证整个建筑的安全性显得尤为重要。其一，应该采用防火性能达标的材料作为幕墙连接处的填充材料，可以有效防止火势蔓延；其二，要做好防火封堵设计，玻璃幕墙与主体建筑结构之间的缝隙、玻璃幕墙与其他防火隔离构件之间的缝隙都要使用专用的防火材料进行密封。同时，要保证密封处的抗压变形性能不受影响。3．3高层建筑玻璃幕墙的受力结构形式为了达到美观新颖的要求，高层建筑玻璃幕墙经常采用造型极为复杂的外观设计。复杂的外观设计必须建立在安全有效的结构受力体系基础上．不能为了追求外观形式的

7、新颖而忽视了安全性要求。目前，我国许多建筑企业为了降低成本，直接采用了固定式连接模式，这带来了巨大的安全隐患。弹性连接是玻璃幕墙的必备构造之一．尤其是在造型复杂的玻璃幕墙体系中，必须有与之相适应的弹性连接，以保证其抵抗强风、海啸、地震等自然灾害的形变性能。设计者应该充分结合主体建筑和玻璃面板的结构特点。对玻璃幕墙受力结构的弹性连接进行相关的设计．满足强度和变形的基本要求，确保其在自然灾害下的安全性。3．4高层建筑玻璃幕墙设计节能环保性节能环保的建筑设计是现代化建设的需要，因此，节能环保是高层建筑玻璃幕墙设计的一个主要注意点，也