四川建筑科学研究BU I LD I N G SC IEN CE R ESEA RCH O F S I CHUAN第27卷　第1期2001年3月收稿日期:2000210230作者简介:赵西安(1940-),男,教授,主要从事高层建筑结构、计算机软件、建筑幕墙方面工作。

建筑幕墙和采光顶设计与施工要点(一)赵西安(中国建筑科学研究院,北京　100013)摘　要:主要介绍了建筑幕墙材料的质量与幕墙的功能、安全性的关系及幕墙和采光顶建筑功能与防护。

关键词:建筑幕墙;采光顶;材料中图分类号:TU 5 文献标识码:B 文章编号:1008-1933(2001)01-0070-031　幕墙材料111　一般规定幕墙材料的质量与幕墙的功能、安全性紧密相关,所以幕墙和采光顶所采用的材料,必须符合以下要求:(1)材料必须符合现行国家标准规定;(2)材料必须有出厂合格证;(3)材料的物理力学性能、化学成分、耐候性能应符合设计要求。

112　铝合金型材铝合金型材的要求在《玻璃幕墙工程技术规范》(GJ 102296第31211条～31212条已作规定。

铝材应有化学成分检测报告、力学性能试验报告和出厂合格证。

(1)铝型材的壁厚:横梁跨度不大于112m 时,截面主要受力部分的厚度不应小于215mm ;横梁跨度大于112m 时,不小于310mm 。

立柱截面主要受力部分厚度不应小于3mm 。

横梁和立柱在有螺纹连接部位,局部壁厚不小于螺钉的直径。

为此,尽量采用带螺帽的螺栓连接,避免采用自攻螺钉连接。

(2)铝型材表面应作氧化镀膜层,一般情况下,膜厚不小于15Λm ;在海滨、污染严重地区,膜厚为20Λm ,膜厚不宜大于25Λm ,否则,容易脱落。

113　钢型材(1)碳素钢材应有力学性能试验报告和出厂合格证。

钢型材厚度不应小于315mm ,在海滨、污染严重地区宜预留腐蚀厚度。

钢型材宜进行热镀锌处理,也可以涂船用防锈漆或富锌防锈漆。

焊条和焊接参数应符合《钢结构设计规范》GBJ 217的要求。

(2)不锈钢型材的化学成分应符合国家标准《不锈钢棒》GB T 1220的要求,应有化学成分和力学性能检测报告,有出厂合格证,焊接应采用不锈钢焊条,采用气体保护焊。

(3)耐候钢应符合国家标准GB T 4172、GB T 4171的要求。

耐候钢应刷防腐涂层。

114　玻璃《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102296第31311～31317条对玻璃的性能要求已作出明确规定。

(1)幕墙和采光顶必须采用安全玻璃,防止玻璃开裂时伤人。

安全玻璃通常指钢化玻璃和夹层玻璃。

半钢化玻璃不属于安全玻璃,但因破碎时具有放射形裂缝,不易脱落,所以仍允许使用。

采光顶宜采用夹层玻璃,采用钢化玻璃时,下面应设安全网;采用夹层中空玻璃时,夹层玻璃应放底面。

(2)镀膜反射玻璃的反射率宜控制在15%～25%,以免反光过强形成干扰,必要时,可采用低幅射(L ow E )玻璃。

镀膜反射玻璃的质量标准应符合《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102296第31312、31313条的规定。

(3)夹层玻璃应采用胶膜干法加工,竖法合片的夹层玻璃具有较好的平直度。

夹层玻璃内、外片宜厚度相近,品种相近,不宜用钢化玻璃与普通玻璃合片,否则,内外片承载力悬殊容易使较弱片开裂。

在气温高、阳光直射处采用有色胶片合片时,应考虑因热量聚集,容易产生玻璃开裂的问题。

(4)中空玻璃质量应符合JGJ 102296第31314条要求,采用双道密封。

中空玻璃内、外片厚度差不宜超过2mm ,空气层厚度宜在9mm 以上。

(5)幕墙和采光顶的玻璃边缘必须进行倒棱和磨边,31317条“边缘处理”一词,应理解为机械倒棱加上机械磨边,不能仅仅用手工磨边倒棱。

玻璃运输过程中要严防边棱碰损。

工程经验表明:未经磨边和边棱缺损的玻璃往往是开裂的主要原因,不应安装到幕墙和采光顶上。

115　铝板幕墙铝板可采用蜂窝铝板、单层铝板和复合铝板。

蜂窝铝板有良好的性能,但由于价格较高,所以,目前较多采用单层铝板。

复合铝板由于价格低、易加工、平整度好,应用也不少。

(1)单层铝板的性能、质量应符合国家标准GB T 3880的要求。

应有化学成分和力学性能检测报告及出厂合格证,单层铝板厚度不应小于215mm 。

(2)蜂窝铝板厚度不宜小于10mm 。

正面铝板和背面铝板厚度不应小于110mm 。

(3)铝塑复合板应符合国家标准GB T 17748的要求,正、背面板厚度不应小于015mm ,总厚度不应小于4mm ,隔离强度标准值应大于7N mm 。

用于18m 高度以上的复合铝07板,其芯材必须采用不燃性材料。

普通聚乙烯芯材(PE)在火灾时容易产生烟雾,不宜在高空采用。

(4)铝板应进行表面氟碳树脂处理,喷涂或滚涂应在正规的喷涂厂或原生产厂进行,所采用的氟碳树脂原粉含量不应低于75%,涂装厂应有原粉生产厂的授权证书。

一般涂层厚度不小于25Λm,在海滨和严重污染地区不小于40Λm。

116　石板幕墙应采用耐久性较好的花岗岩板。

板厚不应小于25mm。

石板面积一般不大于115m2。

花岗岩是脆性天然材料,性能十分分散,应进行材料性能试验。

首先要进行抗折强度试验以确定其强度计算指标,任一试件的试验值小于8N mm2时,该批石材不得用于幕墙。

石材吸水率不宜大于1%,Fe2O3含量不宜大于2%,Si O2含量不宜小于70%,以保证其耐久性能。

石材的放射性关系到人身安全,应符合现行标准JC518的规定。

117　硅酮结构密封胶结构胶性能必须符合国家标准GB16776的要求。

结构胶的品牌应经过国家认定。

结构胶的使用必须符合《硅酮结构密封胶使用管理暂行办法》(国经贸外经[2000]583号)的规定。

(1)结构胶的采购①采购硅酮结构密封胶(以下简称结构胶),必须到国家认定的销售企业购买国家认定产品,同时索取正规销售发票和认定证书复印件,进口产品还必须有进口商检合格证明复印件。

②在采购结构胶时,使用者要向销售企业提供工程项目名称、地址、幕墙面积和需用结构数量,销售企业要登记存档。

③在采购结构胶,包装上必须有国家认定标识、中文说明、批号、出厂及使用有效日期,采购的进口结构胶,包装上必须有商检标志、国家认定标识、中文说明、批号、出厂及使用有效日期。

④凡在城镇临街建筑物距地面10m以上安装玻璃幕墙前,建设单位(或按合同约定的其它相关单位)必须将所用结构胶、双面胶条、泡沫棒、铝材、玻璃和相关材料送国家指定的检测中心作相容性试验和粘贴性能检测。

相容性试验和粘贴性能检测要符合《建筑用硅酮结构密封胶》(GB167762 1997)国家标准;项目不全、试验日期与施工日期不符、检测报告与检测中心存档报告不符者等均为无效报告。

(2)结构胶的使用①使用结构胶的建设单位或施工单位必须在取得合格的结构检测报告及国家认定产品的有关文件、证书复印件方可施工。

②从事玻璃幕墙制作、施工安装企业,必须具备相应的生产条件和技术力量,并建立健全技术质量管理体系。

③制作玻璃幕墙单元构件时,必须符合《建筑幕墙》标准(JG303521996)和《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102296)的要求。

④结构胶要在有效期内使用,过期结构胶不准销售和使用。

⑤玻璃幕墙同一组单元构件,只准用同一牌号和同一批号的结构胶。

(3)结构胶的技术档案管理①玻璃幕墙工程竣工验收时,玻璃幕墙施工安装企业必须提供下列资料,并作为建筑档案长期保存:○a国家经贸委结构胶工作领导小组办公室出具的境内外结构胶生产企业、产品的认定证书复印件;○b生产企业的结构胶产品合格证;○c结构胶的购销合同原件;○d国家指定的检测中心出具的合格的结构胶相容性试验和粘贴性能检测报告;○e注胶记录和工艺过程质量控制检测记录。

②国家指定的结构胶检测中心、生产及销售企业必须对用于玻璃幕墙工程的结构胶进行相容性试验和粘贴性能检测,试验、检测结果和原始记录长期保存。

118　硅酮耐候密封胶幕墙和采光顶应采用中性硅酮耐候密封胶,其使用和管理要求参照硅酮结构密封胶的要求。

石板是多孔质材料,硅酮密封胶含有硅油,如果使用不当,打胶多后,石材会有渗油现象,所以,石材的密封胶必须采用专门产品,并宜在使用前进行试验,观察是否出现石材表面油印。

目前,国内采用较多的石材耐候密封胶是国产白云602胶和美国DC791N胶。

2　幕墙和采光顶建筑功能与防护211　幕墙和采光顶的建筑功能幕墙和采光顶作为围护结构,应考虑以下的建筑功能:(1)风压变形;(2)雨水渗漏;(3)空气渗透;(4)平面内变形能力;(5)隔音;(6)保温隔热;(7)抗冲击。

各项功能按其要求分为 ～ ( )等4～5个等级, 级最高, ( )级最低,详见国家标准GB T15225。

等级的选用由幕墙所处的自然条件、气候条件,周边环境和使用要求决定,一般不应低于 级。

面积较大、要求较高的幕墙;采用新材料、新构造的幕墙;设计有重大变更的幕墙应在国家认可的单位进行性能的试验,试验方法应符合国家标准GB T15227、GB T15228、GB T15226的要求,其中(1)～(4)项为必测项目。

(1)、(4)两项保证幕墙抗风和抗震的安全;(2)、(3)两项则维持幕墙的正常使用功能。

体育馆、娱乐场所、托幼设施所采用的玻璃幕墙,要求有足够的抗冲击能力,以防在外力作用下玻璃破碎伤人。

17　2001N o.1赵西安:建筑幕墙和采光顶设计与施工要点(一) 212　幕墙的防火要求(1)幕墙的材料应采用不燃烧材料和难燃烧材料,而且在火灾中不应产生大量烟雾和有毒气体。

目前,幕墙所采用的玻璃、石材、金属材料、防火保温材料都是不可燃烧的,符合防火规范的要求。

采用普通聚乙烯芯的铝塑复合板在火灾时产生烟雾,只能在18m 高度以下采用;采用不燃性夹芯材料的铝塑复合板可用于较高的幕墙。

(2)幕墙防火设计必须符合国家标准《高层民用建筑设计防火规范》GB 500045、《建筑设计防火规范》GBJ 16的规定:①窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。

当其外墙面为耐火极限不低于1h 的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。

②无窗槛墙的幕墙,应在每层楼板外沿设置耐火极限不低于1h ,高度不低于018m 的不燃烧实体裙墙(楼面板和边梁的总高度可以计入不燃烧实体裙墙的高度)。

③幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙,应采用不燃烧材料严密填实。

(3)在幕墙防火设计和施工时,应特别注意:①幕墙的横梁应处于楼层标高附近的实体墙面(楼面边梁和板)范围内,以便设置层间防火措施。

②墙面划分不应出现一块玻璃跨越两个防火分区的情况,即玻璃和铝板划分应与防火墙一致,与楼面标高一致。

否则,火灾时,一块板材的破坏就可能导致火焰由一个防火分区向另一个防火分区蔓延。

③层间水平防火带用厚度不小于50mm 的防火棉充填密实;防火棉应由厚度不小于115mm 的薄钢板承托,薄钢板镀锌或涂防火漆。