【技術(shù)前沿】玻璃幕墻節點(diǎn)設計的100個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

1 幕墻概述

建筑幕墻在我國獲得到長(cháng)足的發(fā)展，一些系統達到或超越國外的水平，涌現出一大批精品工程和高科技含量的工程，但是同時(shí)也有很多工程出現問(wèn)題，甚至是不可諒解的安全性問(wèn)題。

經(jīng)過(guò)近些年的工程檢測、實(shí)驗室檢驗以及技術(shù)會(huì )議的討論，發(fā)現幕墻的這些問(wèn)題可以通過(guò)設計手段加以避免。于是對工程中容易出現的問(wèn)題進(jìn)行了總結，歸納為100個(gè)設計禁忌，希望對我國幕墻行業(yè)設計水平的提高能有所幫助，為幕墻行業(yè)的健康發(fā)展起到促進(jìn)作用。

2 玻璃幕墻

玻璃幕墻是應用比較廣泛的外墻系統。在建筑外墻中的主導地位不可動(dòng)搖，先后出現了很多精品工程。

2.1 氟碳涂層與結構膠直接粘接

一些結構密封膠和氟碳涂層的粘接是達不到幕墻要求的，因此隱框幕墻玻璃組件的副框和玻璃之間、氟碳涂層面板間接縫部位的密封應采取措施，提高粘接力。有多種措施可供選擇：（a）涂底漆，然后再打注結構膠，但一些專(zhuān)家認為這種方法并不可靠，屬于“兩層皮”，也沒(méi)有比較有說(shuō)服力的正面報道證明這種方法確實(shí)有效，因此尚需進(jìn)一步觀(guān)察、研究；（b）采用組合型材構造，直接粘接結構膠部分與型材其他部分開(kāi)，直接粘接結構膠部分采用陽(yáng)極氧化處理；（c）氟碳噴涂過(guò)程中，對待粘接部位進(jìn)行遮擋，保持其表面仍為陽(yáng)極氧化；（d）采取補救措施，用砂紙等將待粘接表面的涂層去掉，靠自然氧化（大約5μm）。

2.2 自攻釘連接

自攻釘連接是一般的連接或定位連接，作為結構連接，其可靠性較差。

2.3 鋼鋁型材混合使用（鋁包鋼）

方鋼管內表面不易實(shí)現噴丸處理，熱鍍鋅時(shí)容易出現質(zhì)量問(wèn)題，導致抗腐蝕性能低下；鋼鋁配合間隙應比較嚴密，否則不能達到共同受力，給防止出現雙金屬電化學(xué)腐蝕造成困難。

2.4 短壓蓋

明框幕墻采用壓蓋壓接，一方面便于實(shí)現等壓腔，另一方面可以與扣蓋實(shí)現卡接。采用不連續的壓蓋（短壓蓋），雖然可以降低成本，但會(huì )出現玻璃不平、等壓腔無(wú)法形成等問(wèn)題。

2.5 橫梁立柱間連接件采用兩點(diǎn)連接

幕墻橫梁常常會(huì )出現“耷拉頭”現象，其原因可能有：（1）橫梁承載力不滿(mǎn)足要求；（2）橫梁和立柱的連接比較薄弱，比如橫梁立柱間的連接件采用兩個(gè)螺栓（釘）連接，由于其抗扭性能比較差，導致幕墻橫梁發(fā)生扭轉。

2.6 大截面裝飾條無(wú)滴水線(xiàn)

大截面裝飾條上表面會(huì )有積灰，如果不設置滴水線(xiàn)，會(huì )造成幕墻表面出現較多流痕。如果在裝飾條前端設置滴水線(xiàn)，能有效避免水和灰塵混合流到幕墻表面。

2.7 裝飾蓋與活卡口配合

裝飾蓋應與擠壓型材的卡口相連接，這種卡口尺寸固定、精度較高，能夠實(shí)現可靠的連接。通過(guò)螺釘連接后形成的卡口精度達不到要求，連接不可靠。

2.8 開(kāi)啟腔未設置熱密線(xiàn)

熱密線(xiàn)在節能鋁合金窗的設計中有較廣泛的應用，但在建筑幕墻的開(kāi)啟腔內應用較少，導致幕墻開(kāi)啟部位節能效果低下。

2.9隱框幕墻采用非定距壓板

隱框幕墻和半隱框幕墻通常采用壓板（壓塊）傳力，其間距一般不大于300mm，有定距和非定距壓板兩種。定距壓板通過(guò)連接螺栓緊固后其壓接間隙比較固定，對玻璃面板副框的壓緊力比較一致，便于吸收結構和溫度等變形，減少摩擦噪音，并且能夠避免因壓塊壓得不均造成玻璃面板出現影像畸變現象。

2.10 假明框隱框未按隱框幕墻進(jìn)行設計

假明框通常在隱框幕墻的接縫處加裝一個(gè)裝飾條，起到明框幕墻的裝飾效果。這種結構應采用隱框幕墻的設計方法設計中空玻璃和結構膠，即第二道密封膠應采用硅酮結構膠密封。如果采用聚硫膠作為中空玻璃的第二道密封，盡管不一定在紫外線(xiàn)照射下破壞，仍然存在不安全的因素。

2.11 隱框中空玻璃下部無(wú)托板

中空玻璃結構膠長(cháng)期承受剪力，對結構膠使用壽命不利，因此JGJ02中要求在玻璃下部應設置托板。該托板與橫梁直接連接比較合理，可以設計成卡接或螺栓連接；采用螺栓與玻璃組件的副框連接可能會(huì )影響結構膠的打注，存在質(zhì)量缺陷，建議慎用。

2.12 隔熱條承受剪力

隔熱條在隔熱型材中起到結構傳力、降低熱量傳遞的作用，被幕墻型材廣泛采用。穿條式結構形式，采用復合生產(chǎn)線(xiàn)將隔熱條和鋁合金型材強制壓合。因此在隔熱條與鋁合金型材壓合部位有冷作硬化現象，甚至存在一些微觀(guān)裂紋缺陷。如果幕墻的橫梁采用隔熱型材，應采取構造措施，避免隔熱條承受剪力，防止隔熱條與鋁合金型材連接部位發(fā)生破壞。一般采用托板或采用較強一側鋁合金型材承受玻璃重量。

2.13 掛鉤式開(kāi)啟扇掛接處防脫設計存在缺陷幕墻開(kāi)啟窗通常采用上懸結構，但因為設計存在缺陷，工程中經(jīng)常出現掉扇現象，個(gè)別工程在關(guān)閉狀態(tài)下掉落的幾率更高。主要原因是這些工程沒(méi)有防脫設計，或掛鉤防脫設計不合理，或掛鉤的搭接深度不夠，或掛接處型材壁厚太薄。

2.14 鈍角部位未采用弧型壓接

采用傳統的定距壓板不能滿(mǎn)足壓接需要，應采用角度可調的連接構造。

2.15 不可變玻璃槽口

型材設計時(shí)，要考慮施工時(shí)的可操作性，采用可變槽口能夠進(jìn)行微調，且安裝方便，因此盡可能不采用固定式玻璃槽口。

2.16 開(kāi)縫小單元水平無(wú)限位

小單元面板掛接形式應用較廣，其插接深度應達到要求，工程中時(shí)有掉扇的事故發(fā)生，對于開(kāi)縫小單元，由于沒(méi)有密封膠定位，應采取構造措施進(jìn)行定位，否則框扇間插接可能失效，存在安全隱患。

2.17 邊部外漏的中空玻璃二道密封膠未用結構膠

中空玻璃應采用雙道密封膠密封，隱框、半隱框、假明框和點(diǎn)支承中空玻璃面板的二道密封膠應采用硅酮結構膠密封，以便能夠可靠傳力、提高中空玻璃抗紫外線(xiàn)照射能力，其寬度應通過(guò)結構計算確定。聚硫膠抗紫外線(xiàn)照射能力較差，因此采用聚硫膠進(jìn)行第二道密封的中空玻璃，不能用于上述中空玻璃。一些工程由于將聚硫膠作為第二道密封材料，發(fā)生大批量外片玻璃掉落現象，成為幕墻工程嚴重的安全隱患。

2.18中空玻璃大小片

中空玻璃采用大小片構造，在一些應用中具有一些優(yōu)勢，尤其可以為型材的設計提供更多的空間，但也存在很多不足：（1）不便采用機械注膠；（2）傳力途徑不合理，甚至可能導致玻璃間發(fā)生相對位移，最終導致中空玻璃漏氣失效；（3）還有一些工程大小片中空玻璃間層部位未用結構膠。關(guān)于大小片的計算也存在一些爭議，主要是在荷載分配方面，設計時(shí)應多加注意。

2.19 開(kāi)啟扇中空玻璃“大蓋帽”

“大蓋帽”是大小片中空玻璃的極端形式，在一些開(kāi)啟扇的設計中有所應用，這種設計大片玻璃一旦破裂會(huì )導致小片玻璃失去連接而脫落。

2.20中空玻璃中空層不合理，出現貼服、干涉等現象

面積較大中空玻璃，采用9mm中空層可能會(huì )出現吸附現象，因此中空層的尺寸應根據構造要求和熱工要求綜合確定。

2.21 鋼化玻璃磨砂處理

經(jīng)過(guò)磨砂處理的鋼化玻璃，不管在鋼化之前還是之后，均會(huì )破壞玻璃表面的應力分布，極易誘發(fā)玻璃的自曝，經(jīng)磨砂處理的點(diǎn)支承玻璃危險性更大。狹長(cháng)玻璃不宜采用短邊支承。

2.22 玻璃強迫安裝

玻璃的彎曲強度會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而下降，原因是玻璃表面的微裂紋會(huì )持續擴展，因此幕墻設計時(shí)，應使玻璃在自由的狀態(tài)下工作。但實(shí)際工程中，確有玻璃在不必要的永久荷載作用下工作，例如強迫安裝、壓接密封等。北京某工程即采用壓接密封的結構，玻璃破裂概率較高，值得吸取教訓。

2.23 變形縫設計不合理

變形縫設計是一個(gè)難點(diǎn)，建筑師不能接受發(fā)生變形后有些構件或面板可以破壞的設計原則，因此變形縫應能夠吸收變形（包括支承結構的變形、荷載作用、溫度作用和地震作用），并且不能降低該部位的物理性能，如氣密性、水密性、抗風(fēng)壓和保溫性能等性能。

2.24 無(wú)擦窗機連接設計

建筑物清洗需要擦窗機，但遺憾的是很多工程的擦窗機并沒(méi)有真正的發(fā)揮作用，一方面可能是管理問(wèn)題，畢竟請專(zhuān)業(yè)的隊伍清洗幕墻更為省事，另一方面擦窗機存在一定的風(fēng)險，尤其在風(fēng)比較大的時(shí)候，無(wú)法與幕墻相對固定，即沒(méi)有擦窗機連接設計。在我國第一個(gè)幕墻工程長(cháng)城飯店，有永久的燕尾槽供擦窗機使用，即安全又便捷。

2.25落地式幕墻樓板上800mm以下未采用夾膠玻璃

《民用建筑設計通則》GB50352和《住宅設計規范》GB50096對臨空窗如何采用欄桿作出了規定，針對幕墻，一般采用在800mm位置處設置橫梁，該橫梁和樓面間采用夾層玻璃可以通過(guò)審查。

2.26 層間防火與玻璃直接密封

在GB50210《建筑裝飾裝修工程驗收規范》、JGJ/T139《玻璃幕墻檢驗方法標準》中對幕墻的防火封堵有明確規定，當玻璃跨越層間封堵時(shí)，會(huì )有層間防火封堵與玻璃直接接觸的設計，規范不允許，實(shí)際也存在問(wèn)題。玻璃在250℃左右可能會(huì )炸裂，火焰直接對上一層幕墻構成威脅。因此設計時(shí)應避免玻璃跨越層間封堵，要確保玻璃炸裂，火焰上不去；封堵應嚴密，并防止串煙。

2.27 超高層幕墻無(wú)室內拆裝設計

由于鋼化玻璃不可避免的自曝，會(huì )使得更換玻璃的現象更為普遍。但對于超高層建筑或很難進(jìn)行更換作業(yè)的建筑，按常規作業(yè)方法很難實(shí)施更換。如果在幕墻構造設計時(shí)采用室內即可更換面板的構造，無(wú)疑會(huì )提高更換作業(yè)的安全性，更能確保幕墻的質(zhì)量。

2.28 后置埋件焊接作業(yè)

在化學(xué)栓附近進(jìn)行焊接作業(yè)，會(huì )較大幅度削弱化學(xué)栓的承載力，因此應盡量避免焊接作業(yè)或采取適當的焊接工藝避免對化學(xué)栓造成較大的影響。

2.29 內通風(fēng)雙層幕墻強排風(fēng)與空調不協(xié)調

內通風(fēng)雙層幕墻設有獨立的強制排風(fēng)系統，應該與中央空調等結合設計，如果出現不協(xié)調的情況，將很難處理，當然更不能用空調通風(fēng)系統取代強制排風(fēng)系統。

2.30 雙層幕墻氣流短路

外通風(fēng)雙層幕墻的通風(fēng)方式很多，但不能出現氣流短路現象，即下一個(gè)熱通道排出的氣流不應直接進(jìn)入上一個(gè)熱通道。

2.31雙層幕墻未設過(guò)濾裝置或防蟲(chóng)網(wǎng)

雙層幕墻的主要特征之一是具有熱通道，通過(guò)合理設計熱通道內空氣的有序流動(dòng)實(shí)現優(yōu)良的熱工性能。為保證空氣的清潔，內通風(fēng)雙層幕墻應設置海綿過(guò)濾網(wǎng)，外通風(fēng)幕墻應設置防蟲(chóng)網(wǎng)。

2.32 外遮陽(yáng)系統的誤用

外遮陽(yáng)不適用于風(fēng)沙較大地區。

2.33中空玻璃內置光伏組件

在陽(yáng)光照射下，中空玻璃內溫度能夠達到80℃，光伏組件尤其是晶硅光伏組件，在80℃以上環(huán)境中發(fā)電效率會(huì )大大降低。

2.34光伏系統在玻璃組件間的膠縫內走線(xiàn)

光伏組件導線(xiàn)連接應按建筑電氣工程相關(guān)規范的要求進(jìn)行敷設，并應便于維護和維修，不可在膠縫內走線(xiàn)。

2.35光伏系統標志要求不清

光伏組件、接線(xiàn)箱、逆變器、蓄能器和并網(wǎng)設備等附件、設備沒(méi)有帶電警示標志，不符合標準的強制性規定。

2.36 普通EVA的誤用

EVA熱變形較大，耐久性較差，在幕墻中應避免使用，目前在一些光伏組件內有一定應用。但是幕墻玻璃組件與其他非建筑用玻璃組件不同，幕墻對耐久性的要求更高，因此應避免在幕墻玻璃組件中使用EVA。