2020年中級注冊安全工程師答疑:幕墻設(shè)計中常見問題及預(yù)防?

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問題：

幕墻設(shè)計中常見問題及預(yù)防?

答疑：

建筑幕墻是建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是懸掛于主體結(jié)構(gòu)上而相對主體可活動的完整的結(jié)構(gòu)體系，其裝飾、功能、質(zhì)量、環(huán)保、耐火性能、安全等為人們所關(guān)注，現(xiàn)將近年從事幕墻設(shè)計審查見到的錯誤作一歸納整理，并對錯誤預(yù)防發(fā)表一些看法，供建筑設(shè)計師、幕墻設(shè)計師和幕墻企業(yè)借鑒和參考。

一、幕墻設(shè)計易遺漏的問題:

1.在設(shè)計說明中未寫明抗震設(shè)防烈度, 這是荷載組合重要條件之一。

2.在設(shè)計說明中未寫明結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限。

3.在設(shè)計說明中只寫了鋼材的牌號，未寫明質(zhì)量等級。

4.在設(shè)計說明中未說明焊條型號、焊縫形式和焊縫質(zhì)量等級。

5.在設(shè)計說明中未說明或圖示明埋于土中或地下的鋼柱腳需用砼裹。

6.在設(shè)計說明中未寫在全隱框、半隱框、全玻璃幕墻和點支式玻璃幕墻都必須采用中性硅酮結(jié)構(gòu)膠，而不應(yīng)采用酸性硅酮結(jié)構(gòu)膠,采用鍍膜玻璃時更為重要。

7.在設(shè)計說明中未寫明硅酮結(jié)構(gòu)膠和耐候密封膠必須在有效期內(nèi)用。

8.在設(shè)計說明中未寫明硅酮結(jié)構(gòu)膠相容性試驗和復(fù)驗的內(nèi)容要求，不合格不得使用。

9.在設(shè)計說明中未寫明除全玻幕墻外，不應(yīng)在現(xiàn)場填注硅酮結(jié)構(gòu)膠。

10.在設(shè)計說明中未寫明幕墻玻璃應(yīng)采用安全玻璃: 哪些要夾膠?哪些要鋼化片?

11.在設(shè)計說明中未給出立柱、橫梁型材截面圖重要尺寸及重要部位最小壁厚。

12.在設(shè)計說明中未寫明花崗石板材的彎曲強(qiáng)度應(yīng)經(jīng)檢測機(jī)構(gòu)實測結(jié)果其值不應(yīng)小于8Mpa。

13.在設(shè)計說明中未寫明同一幕墻應(yīng)采用同一品牌的單、雙組分硅酮結(jié)構(gòu)膠，并有保質(zhì)年限的質(zhì)保書。用于石材幕墻的膠還應(yīng)有無污染的試驗報告和供方提供試驗報告。

14.在設(shè)計說明中未寫明同一幕墻應(yīng)采用同一品牌的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和硅酮耐候膠相容性可配套使用報告。

15.設(shè)計節(jié)點圖中幕墻立柱、芯子與連接件螺栓直徑小于M10，有的螺栓不對穿，有的螺栓數(shù)量少于2個，要嚴(yán)格審查螺栓強(qiáng)度計算書。

二、幕墻節(jié)能安全設(shè)計方面的問題

1.熱工節(jié)能設(shè)計是強(qiáng)制性條款必需落實

有的建筑采用很薄的6mm單層玻璃的幕墻面積過大。1000多平米的立面全是大面積的6mm的單玻;有的幼兒園孩子和老師的用房三面外墻全是6mm的單玻;夏熱冬冷，熱工節(jié)能性能很差，一定要謹(jǐn)重合同甲方k值的確定與設(shè)計保證及衡量撿定依據(jù)什么?否則要設(shè)計審查階段很難糾正和扯皮造成經(jīng)濟(jì)損失錢難要。

2.防火安全

有的設(shè)計層間水平防火帶在豎向的位置有誤，它不應(yīng)與幕墻橫梁處于同一高度。有的設(shè)計1.5mm厚的鍍鋅鋼板承托與主體結(jié)構(gòu)和玻璃間的縫隙未打注防火密封膠，防火玻璃帶如何處理好千萬不可不謹(jǐn)重。

3.防雷安全

有的防雷節(jié)點圖中缺下立柱與連接件的防雷跨越線，未形成電氣通路;有的幕墻邊立柱未設(shè)置防雷線。

4.立面防水、防污

幕墻的檐口、立面裝飾線條、窗臺等懸挑部位的下表面未設(shè)計排水坡度或排水扳，造成爬水、污染建筑物立面。

三、幕墻鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)設(shè)計方面的問題

1.幕墻鋼結(jié)構(gòu)未采用熱浸鍍鋅或耐候結(jié)構(gòu)鋼Q235或Q345。

2.忽視鋼材或鋼結(jié)構(gòu)的表面處理，不能完整地寫出構(gòu)件的除銹方法、除銹等級、底面配套涂料名稱及道數(shù)、涂膜總厚度等，工程實施中除銹等級與除銹方法不符，達(dá)不到除銹等級和除銹質(zhì)量的要求。鋼結(jié)構(gòu)的表面處理應(yīng)選用熱浸鍍鋅或噴丸除銹，盡量不選用手工除銹和半機(jī)械化除銹。

3.防護(hù)涂料的選擇未區(qū)分外界的侵蝕作用等級，如室內(nèi)構(gòu)件一般屬于弱侵蝕性或無侵蝕性，可以選用中等的防腐涂料，而室內(nèi)的游泳館或室外的天溝應(yīng)屬于中等侵蝕性，除表面處理應(yīng)選用熱浸鍍鋅或噴丸外，涂料應(yīng)選用高耐候性的底、面配套涂料。室外天溝材料宜選用不銹鋼。

4.未寫明幕墻的螺栓、螺釘、螺母等連接件應(yīng)為正規(guī)廠家的合格產(chǎn)品，材料應(yīng)采用奧氏體不銹鋼或表面應(yīng)經(jīng)熱浸鍍鋅處理，應(yīng)有鋼材的材質(zhì)報告、復(fù)驗報告和產(chǎn)品合格證書。

5.未寫明閉口鋼構(gòu)件沿全長和端部應(yīng)焊接封閉。

四、幕墻計算方面的問題

1.幕墻風(fēng)荷載計算，《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003(以下稱新規(guī)范)，已規(guī)定按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001采用，其陣風(fēng)系數(shù)βZ應(yīng)按公式計算，不是原2.25;風(fēng)載體型系數(shù)μS墻面區(qū)為1.2，墻角區(qū)為2.0，不是原都用1.5。有的工程仍按老規(guī)范取值，風(fēng)荷載取值偏大。

2.新規(guī)范規(guī)定玻璃和結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度計算不考慮溫度作用，但許多工程仍在計算溫度應(yīng)力。

3.框支玻璃幕墻、全玻幕墻、鋁板幕墻板的強(qiáng)度和撓度計算未考慮折減系數(shù)η。

4.計算幕墻構(gòu)件的撓度時，新規(guī)范規(guī)定不考慮地震荷載和控制原撓度絕對值20mm(對鋁合金型材)、15mm(對于鋼型材);計算橫梁撓度時，水平荷載與豎直荷載分開計算，不進(jìn)行撓度組合。但有的工程仍按老規(guī)范計算。

5.當(dāng)幕墻采用后置予埋板與主體結(jié)構(gòu)連接且幕墻懸挑較大時，忽略了對錨栓抗撥力的計算，有的設(shè)計人員憑自己想出來的錯誤公式計算錨栓的撥力，致使計算結(jié)果錯誤。當(dāng)錨栓總數(shù)為4個時，單個錨栓所受拉力的公式為：

N設(shè)=[(N/2+M/Z)/n] β≤N撥/2.0

其中：N——水平力設(shè)計值; M——豎向彎矩設(shè)計值;

Z——上、下兩行錨栓的距離; n——錨栓的豎向列數(shù);

β——錨栓應(yīng)力調(diào)整系數(shù)，當(dāng)錨栓總數(shù)為4時，取1.25。

五、框支玻璃幕墻設(shè)計問題

1.隱框或半隱框玻璃幕墻未注出結(jié)構(gòu)膠厚寬的尺寸，有的設(shè)計膠縫尺寸偏小，未考慮幕墻邊緣板塊與立柱固定變差等不利因素。

2.未注明中空玻璃為雙道密封。

3.未注明鍍膜玻璃安裝時鍍膜面應(yīng)朝向室內(nèi)，中空玻朝內(nèi)和在外片還是內(nèi)片。

4.未寫明橫梁與立柱之間采用柔性墊片或留1~2mm縫隙注膠防止溫度伸縮產(chǎn)生噪音。

5.未注明連接螺栓、膨脹螺栓、化學(xué)螺栓的防松措施，螺母下未加彈簧墊圈等。

六、石材幕墻、鋁板幕墻設(shè)計問題

1.花崗石板材，特別是檐口或立面裝飾線條部分的小塊花崗石板材的掛鉤數(shù)量偏少， 應(yīng)另外增加掛件數(shù)量等有效措施。

2.鋼結(jié)構(gòu)立柱與主體結(jié)構(gòu)焊接連接，幕墻相對于主體結(jié)構(gòu)不許轉(zhuǎn)動，可采用矩形鋼管立柱和U型連接件等措施。

3.鋁板幕墻，當(dāng)分格較大需要加加勁肋加強(qiáng)面板剛度時，在工藝施工單中要畫出加勁肋位置、截面規(guī)格及連接方法。

七、玻璃采光頂、玻璃雨篷方面的設(shè)計問題

1.有的采光頂玻璃面積過大，玻璃太薄，如有的大到1.3~1.4平方米，層高又不高，夏熱，冬天冷，熱工性能差，又不節(jié)能。

2.采光頂普遍通風(fēng)不良，未設(shè)通風(fēng)窗，衛(wèi)生和熱工條件差。

3.采光頂?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)縱橫構(gòu)件布置不當(dāng)，施工工藝性不好，難于保證工程質(zhì)量;構(gòu)件截面選型不當(dāng), 應(yīng)采用有限元計算分析去進(jìn)行，管形構(gòu)件未注明全長和端部要求焊接封閉。

4.采光頂鋼結(jié)構(gòu)計算錯誤，或不計算，構(gòu)件承載力不夠,采用有限元計算分析去。

5.采光頂鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計深度不夠，未標(biāo)明焊接形式和焊縫質(zhì)量等級，應(yīng)該增加加勁板的未增加。

6.玻璃雨篷防腐設(shè)計不當(dāng)，不銹鋼套管內(nèi)的圓鋼拉桿、兩端的連接耳板、銷軸等屬于室外構(gòu)件和中等侵蝕性，未經(jīng)熱浸鍍鋅處理，日后流黃銹污染建筑立面;雨篷的天溝采有鋼質(zhì)時未作熱浸鍍鋅或噴丸除銹處理，未采用高耐候性底、面配套涂料;玻璃下的鋼架等構(gòu)件伸出玻璃范圍以外，常常淋雨生銹等。

八、設(shè)計表達(dá)和深度方面的問題

1.有的設(shè)計照搬投標(biāo)時的說明，設(shè)計說明長，重點不突出，工人難于掌握要點。

2.很多設(shè)計未畫出幕墻框架布置圖。

3.鋼架施工圖缺節(jié)點構(gòu)造圖。

4.有的設(shè)計缺必要的施工要求和注意事項，如幕墻的玻璃應(yīng)進(jìn)行磨邊處理;鍍膜玻璃安裝鍍膜面應(yīng)朝向室內(nèi);焊接鋼結(jié)構(gòu)造型或采光頂鋼結(jié)構(gòu)的焊工須考試合格和應(yīng)在所焊焊縫旁打焊工的鋼印編號等。

5.有的土建結(jié)構(gòu)圖中圈梁截面未留出幕墻立柱的位置尺寸。

6.計算書和設(shè)計圖紙未畫出立柱型材的截面圖或未標(biāo)注截面尺寸、厚度等，可能造成結(jié)構(gòu)的重大不安全隱患。

九、幕墻設(shè)計出錯的預(yù)防

1.建議設(shè)計人員在寫設(shè)計說明前，先閱讀幾本幕墻規(guī)范中的強(qiáng)制性條文，最好先擬好設(shè)計說明初稿，在具體工程設(shè)計時適當(dāng)修改后使用。

2.建筑設(shè)計單位在建施圖中應(yīng)寫明玻璃幕墻或采光頂采用單層玻璃、中空玻璃還是夾膠玻璃以及對通風(fēng)窗數(shù)量和位置設(shè)計的要求，以控制玻璃幕墻和采光頂?shù)脑O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計質(zhì)量。

3.幕墻設(shè)計人員要學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)設(shè)計規(guī)范，如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》，要學(xué)習(xí)和掌握鋼結(jié)構(gòu)和薄鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論和技術(shù)。

4.幕墻和采光頂結(jié)構(gòu)的計算和設(shè)計應(yīng)統(tǒng)一，設(shè)計人員一定要深刻理解結(jié)構(gòu)的受力情況和變形情況，正確地解決結(jié)構(gòu)和節(jié)點的設(shè)計問題。

5.建議國家制定公共建筑的節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使設(shè)計有規(guī)范可尊，如何檢驗有數(shù)可據(jù), 要解決設(shè)計計算機(jī)軟件工具檢定檢測工作的認(rèn)定。

6.提倡建筑、結(jié)構(gòu)、幕墻設(shè)計人員常參加各類幕墻學(xué)習(xí)班和學(xué)術(shù)活動，幕墻設(shè)計人員開展技術(shù)交流，開闊眼界，溝通信息，加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高理論水平和設(shè)計水平---必需撐握和具備現(xiàn)代三專業(yè)計算機(jī)計算軟件: 門窗、幕墻、有限元計算分析工具的操作和應(yīng)用, 否則不是一位稱職的幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計師。

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