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[摘要]近些年，在建筑中玻璃幕墻的使用越來越普遍。如果把玻璃幕墻大規(guī)模地運(yùn)用在建筑物的外墻面中，能夠充分發(fā)揮出建筑玻璃的特性，同時(shí)還展示出建筑現(xiàn)代化的特征。另外，如果運(yùn)用在生物實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，由于玻璃幕墻可吸收紅外線，減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射，降低室內(nèi)溫度，就可以更好地開展生物實(shí)驗(yàn)。正是基于此原因，本文重點(diǎn)以埃塞俄比亞聯(lián)邦民主共和國援非盟非洲疾病預(yù)防控制中心總部1期項(xiàng)目為例，對玻璃幕墻在現(xiàn)代建設(shè)當(dāng)中的實(shí)踐與應(yīng)用加以分析，以利于促進(jìn)現(xiàn)代建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)健康發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代建筑；玻璃幕墻；實(shí)際應(yīng)用

1玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑當(dāng)中的設(shè)計(jì)優(yōu)勢

在現(xiàn)代化的建筑當(dāng)中，通過運(yùn)用建筑的美學(xué)原理，也就是如果能夠?qū)⒔ㄖ锼囆g(shù)良好地融合在都市環(huán)境之中，不但會具備著城市文化的藝術(shù)價(jià)值，還會具備著城市特定的審美價(jià)值，從而呈現(xiàn)出城市特定的文化意義和美感。伴隨著當(dāng)今時(shí)代大型高層建筑的不斷進(jìn)步和發(fā)展，人們也把視線重點(diǎn)轉(zhuǎn)向到了建筑造型設(shè)計(jì)與外墻面材料的合理運(yùn)用當(dāng)中。在埃塞俄比亞現(xiàn)代化的建筑當(dāng)中，通過加入對玻璃幕墻的人性化設(shè)計(jì)、抗震設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)優(yōu)勢，將會使建筑物獲得更加實(shí)用的效果，也將能夠充分發(fā)揮出建筑玻璃幕墻的特性，同時(shí)還能夠展示出建筑現(xiàn)代化的特征，產(chǎn)生更加全新的視覺，讓室內(nèi)空間和室外的自然環(huán)境關(guān)系更為融洽。以下著重介紹埃塞俄比亞建筑的人性化設(shè)計(jì)以及綠色節(jié)能設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

1.1人性化設(shè)計(jì)

在人性化的設(shè)計(jì)方面，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。首先，在埃塞俄比亞建筑當(dāng)中，會對建筑圖紙加以參照，并結(jié)合著建筑師的實(shí)際要求來確定建筑的立面分割以及開啟扇的位置。其次，每一個(gè)面材的板塊之間都能夠更加自然的相互轉(zhuǎn)換，這樣就能夠在發(fā)生損壞之時(shí)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)以及更新。之后，在施工當(dāng)中就會嚴(yán)格貫徹到所謂防靜電的設(shè)計(jì)原則，不但必須降低靜電的形成情況，也需要將已經(jīng)產(chǎn)生的靜電更加有效的進(jìn)行排除。在防靜電設(shè)計(jì)當(dāng)中，確保了室內(nèi)當(dāng)中的靜電電位絕對值不能超過1000V。而在實(shí)際對防靜電設(shè)計(jì)準(zhǔn)則加以貫徹的過程當(dāng)中，則主要會確保其他物體和幕墻之間不會進(jìn)行更加親密的碰撞。例如，在門窗和幕墻之間就會擁有著相當(dāng)?shù)拈g距。而同時(shí)，在實(shí)際清潔的過程當(dāng)中也就必須確保金屬和玻璃之間所接觸的清潔材料都不易起電。最后，一般會做好防止噪聲的設(shè)計(jì)工作，在金屬和金屬之間進(jìn)行直接碰撞的區(qū)域，特別易產(chǎn)生噪聲。所以，一般會對防止噪聲的柔性墊塊進(jìn)行設(shè)置，并保證在玻璃幕墻的柱子和橫梁之間設(shè)有隔離膠皮，以做到防噪音的效果。

1.2綠色技能環(huán)保的設(shè)計(jì)

在援非盟非洲疾病預(yù)防控制中心總部1期項(xiàng)目當(dāng)中，對幕墻進(jìn)行施工時(shí)，會利用陽光控制鍍膜玻璃。而且，整個(gè)過程當(dāng)中玻璃的顏色都會由業(yè)主以及建筑師確認(rèn)的樣塊為準(zhǔn)。在這一工程當(dāng)中，靠近地面的落地玻璃會利用夾膠中空玻璃。為了防止發(fā)生自爆的情況，所有的玻璃都會進(jìn)行相應(yīng)的處理。而且，所選用的玻璃也都是綠色材料，并不會對環(huán)境帶來一定的影響，可以實(shí)現(xiàn)回收再利用。而具體來說，在對幕墻以及門窗進(jìn)行安裝的過程當(dāng)中，會對玻璃、鋼材等綠色材料加以選用。而且，每一種清洗劑都不會對環(huán)境帶來一定的污染，在存放以及運(yùn)輸?shù)冗^程當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)更加嚴(yán)格的管理。另外，在對玻璃進(jìn)行選用的過程當(dāng)中，也會選擇低輻射雙銀LOW-E中空玻璃。外墻保溫在砌塊墻處采用鋼網(wǎng)憎水巖棉板，容重不小于80㎏/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為W/（m.K）（平均溫度70＋5/-2℃）不超過0.041。④層間防火處采用1.5mm鍍鋅鋼板作為防火巖棉的承托構(gòu)件，防火巖棉厚度至少為100mm，容重不小于110㎏/m3，抗拉強(qiáng)度不小于7.5kPa，不燃材料，耐火極限為不低于1小時(shí)；鍍鋅鋼板的厚度滿足防火規(guī)范的要求，于結(jié)構(gòu)接縫位置填防火密封膠。

2玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑工程當(dāng)中的應(yīng)用案例

埃塞俄比亞高原占全國面積的2/3，平均海拔近3000m，素有“非洲屋脊”之。正是因?yàn)檫@一地區(qū)的緯度與海拔高度擁有著較大的差異，雖然身處于熱帶地區(qū)，但是每一個(gè)區(qū)域的溫度都不同。在每年6月份-9月份比較多雨，10月份到1月份期間比較干旱，2月份到5月份期間降雨比較少。正是因?yàn)椴煌竟?jié)以及地區(qū)都會出現(xiàn)不同的降雨情況，那么局部地區(qū)就會干旱。氣溫范圍為9.7℃-25.5℃。年平均溫度為16℃。工程地點(diǎn)位于埃塞俄比亞聯(lián)邦民主共和國亞的斯亞貝巴。因此，基于氣候原因在援非盟非洲疾病預(yù)防控制中心總部1期項(xiàng)目當(dāng)中，會對總部大樓以及一棟實(shí)驗(yàn)樓安裝玻璃幕墻。在總部大樓當(dāng)中，會由裙房以及兩個(gè)塔樓構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)室也有兩層。在這一項(xiàng)目當(dāng)中，玻璃幕墻的整體結(jié)構(gòu)形式為現(xiàn)澆鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)的體系。同時(shí)，主要采取的幕墻類別為玻璃幕墻系統(tǒng)、鍍鋅鋁板幕墻系統(tǒng)、玻璃雨篷系統(tǒng)、鋁板幕墻系統(tǒng)、鋁合金窗框及百葉系統(tǒng)、鋁合金材料門窗系統(tǒng)、穿孔鋁板飄帶系統(tǒng)、玻璃百葉系統(tǒng)、金屬網(wǎng)幕墻系統(tǒng)。其中，鋁板幕墻系統(tǒng)主要用作裙樓的部分區(qū)域、層間位置、以及壓頂位置；玻璃雨篷系統(tǒng)用于總部大樓主入口位置。見表1。在此工程的外裝飾工程當(dāng)中，也會選擇運(yùn)用不同的系統(tǒng)。其中，有關(guān)于幕墻的系統(tǒng)主要包含著豎明橫隱玻璃幕墻系統(tǒng)、鋁板幕墻系統(tǒng)、以及金屬網(wǎng)幕墻系統(tǒng)。而在所有玻璃幕墻的位置當(dāng)中，都會利用到豎明橫隱玻璃幕墻系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)當(dāng)中，龍骨會采用氟碳噴涂類型的鋼材，在橫梁當(dāng)中會運(yùn)用鋁合金型的材料。為了保證橫梁不會受力發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，那么橫梁與立柱之間也就會利用不銹鋼螺栓的方法來實(shí)現(xiàn)連接。在玻璃的下面，也會保證在橫梁的四分之一處設(shè)置鋁合金材質(zhì)的玻璃托板，這樣就可以將玻璃的自重傳遞給橫梁，從而將結(jié)構(gòu)膠承受玻璃自重產(chǎn)生的剪力加以消除。而且，鋁合金副框也會通過螺栓與立柱實(shí)現(xiàn)連接，這樣也就會在一定程度上避免螺釘連接，消除相應(yīng)的安全隱患；在鋁板的幕墻系統(tǒng)當(dāng)中，就像上文所述，會應(yīng)用在裙樓的部分區(qū)域、層間以及壓板的地方。在這一工程當(dāng)中，鋁板幕墻龍骨會選用熱浸鍍鋅類型的鋼材，實(shí)際的連接方式為自攻釘角碼法；對于金屬網(wǎng)幕墻系統(tǒng)來說，主要會應(yīng)用于設(shè)備的平臺位置，金屬網(wǎng)會選用不銹鋼的材質(zhì)。在實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中，也會選擇利用角鋁螺釘，將其連接到立柱以及橫梁上。

2.1抗風(fēng)壓性能

在建筑幕墻物理性能方面，性能的等級會依據(jù)埃塞俄比亞聯(lián)邦民主共和國亞斯亞貝巴的實(shí)際地理特點(diǎn)、氣候、建筑物高度等條件，以及結(jié)合有關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。在抗風(fēng)壓計(jì)算的性能中，也會針對不同的位置來對風(fēng)壓指標(biāo)值加以統(tǒng)計(jì)，這樣就可以對耐風(fēng)壓的性能分級指標(biāo)值加以計(jì)算。而在實(shí)際對風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行結(jié)算的過程當(dāng)中，本地區(qū)的地面粗糙度會取值為B，計(jì)算的高度為53.9m，基本的風(fēng)壓為0.45kN/0.4m2。不僅如此，依據(jù)建筑幕墻的相關(guān)規(guī)定，建筑幕墻的抗風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)也會依據(jù)性能等級來決定。而其中的P3主要就是建筑幕墻抗風(fēng)壓性能的分級指標(biāo)值。在一等級當(dāng)中，P3值為1.0≤P3＜1.5kPa；在二等級當(dāng)中，P3值為1.5≤P3＜2.0kPa；在三等級當(dāng)中，P3值為2.0≤P3＜2.5kPa；在四等級當(dāng)中，P3值為2.5≤P3＜3.0kPa；在五等級當(dāng)中，P3值為3.0≤P3＜3.5kPa；在七等級當(dāng)中，P3值為3.5≤P3＜4.0kPa；在氣等級當(dāng)中，P3值為4.0≤P3＜4.5kPa；在八等級當(dāng)中，P3值為4.5≤P3＜5.0kPa；在九等級當(dāng)中，P3≥5.0kPa。也正是在其影響之下，幕墻的實(shí)際支撐體系與地面的相對撓度以及絕對撓度也會擁有著一定的要求，如下表2所示。而經(jīng)過計(jì)算，在這一工程當(dāng)中，工程幕墻抗風(fēng)壓性能為2級。

2.2水密性能

在建筑幕墻的水密性能方面，也需要按照一定的水密性能標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算。正是因?yàn)檫@一工程在風(fēng)暴以及臺風(fēng)頻發(fā)的地區(qū)，因此，水密性能的計(jì)算公式則為P＝1000μzμcW075％而在這一公式中，水密性能指標(biāo)為P；風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz，一般取值為1.64；風(fēng)力系數(shù)為μc，一般取值1.2；基本風(fēng)壓為W0，一般取值0.45。由此我們也就可以得出，水密性能指標(biāo)為664＜700Pa，取值則為700Pa。本建筑幕墻水密性能等級為2級。

2.3平面內(nèi)變形性能

在這一工程建筑物幕墻的平面內(nèi)變形性能方面，會依據(jù)建筑主體與結(jié)構(gòu)之間的彈性層間角限值來進(jìn)行非抗震設(shè)計(jì)；在建筑抗震的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，會按照與主體構(gòu)造彈性層間偏移角限值的三倍進(jìn)行設(shè)計(jì)。而在主體構(gòu)造樓層當(dāng)中，最大的彈性層間位移角也會擁有著一定的范圍。本建筑為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，平面內(nèi)變形性能分級指標(biāo)值應(yīng)不小于1/300，建筑幕墻的互層位移角是3×1/800，也就等于1/267，那么平面內(nèi)的變形性能也就可以確定為2級。

2.4熱工性能、防火性能以及隔聲性能

在此工程建筑幕墻的熱工性能方面，通常會要求在建筑物的每一部位當(dāng)中，傳熱系數(shù)以及遮陽系數(shù)的限值都會有不同。并且，不同的區(qū)域、房屋形式、外立面也會有不同的規(guī)定。而依據(jù)相關(guān)的規(guī)定，在建筑幕墻的傳熱系數(shù)的分級也會擁有著相應(yīng)的要求。本工程采用隔熱設(shè)計(jì)，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)達(dá)到5級標(biāo)準(zhǔn)。玻璃幕墻傳熱系數(shù)K值小于2.0W/（m2?K）。在建筑幕墻施工的防火設(shè)計(jì)當(dāng)中，也會確定防火的等級為一級。同時(shí)，防火的系統(tǒng)設(shè)計(jì)也會確定滿足建筑安全消防措施的分區(qū)層，并遵循相應(yīng)的規(guī)范。在實(shí)際進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，會增加消防分隔層。水平的防火分隔層通常會在同一水平方向。而自然層為防火分區(qū)，也就必須做好防火處理。而在此建筑當(dāng)中，由于結(jié)構(gòu)為鋼框架結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)防火也就無法和結(jié)構(gòu)樓板有效密封。因此，在此建筑層間，防火位置會采用1.5mm鋼板和100mm防火巖棉，通過利用這兩種材料，也就可以將層間整體包裹隔離，實(shí)現(xiàn)防火防煙有效性的提高。另外，本工程玻璃幕墻的隔聲性能設(shè)計(jì)中，在金屬與金屬之間的連接位均設(shè)置有柔性的絕緣墊片，能有效防止溫度變形、結(jié)構(gòu)位移碰撞等所產(chǎn)生的噪音。本工程所用中空玻璃的隔音量不小于35dB，能達(dá)到《建筑幕墻》GB/T21086-2007中對隔聲性能等級要求的3級標(biāo)準(zhǔn)。

3玻璃幕墻施工要求

本工程項(xiàng)目的現(xiàn)場焊接均為三級焊接，且圖紙上未注明的焊接標(biāo)高為：碼件與埋件之間的焊接標(biāo)高均為8mm，加筋肋板與碼件之間的焊接標(biāo)高均為6mm，其他焊接標(biāo)高均為4mm。因此一般情況下，在對建筑幕墻主要構(gòu)件進(jìn)行安裝的過程中，都必須對與結(jié)構(gòu)相關(guān)的主要建筑工程質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行遵守。而在對建筑幕墻施工進(jìn)行測量時(shí)，都必須確保對建筑幕墻的分隔軸線測量能夠與主要的工程構(gòu)造質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，并及時(shí)地對其誤差范圍進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，也需要定時(shí)校驗(yàn)建筑幕墻的正確安裝位置基準(zhǔn)。在對高層建筑進(jìn)行測量的過程當(dāng)中，必須保持風(fēng)速不超過四級。同時(shí)，在對玻璃幕墻進(jìn)行安裝的過程當(dāng)中不要損傷建筑結(jié)構(gòu)。在對鍍膜玻璃進(jìn)行安裝的過程當(dāng)中，也必須確保鍍膜面的朝向達(dá)到了相應(yīng)的條件，在焊接時(shí)也會使用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)方式，以避免灼傷玻璃的鍍膜面以及型材。

4建筑幕墻的發(fā)展趨勢

建筑幕墻行業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，為建筑行業(yè)帶來了很大的發(fā)展機(jī)遇。通過對新技術(shù)加以應(yīng)用，也就會為建筑幕墻的發(fā)展提供一定的技術(shù)支持。在未來，科研人員們還將不斷研究節(jié)能、環(huán)保等技術(shù)特點(diǎn)的新材料，使建筑玻璃幕墻可以產(chǎn)生更加卓越的隔熱性能。要想確保建筑幕墻產(chǎn)業(yè)能夠獲得可持續(xù)健康的發(fā)展，所以也就必須制定各種建筑幕墻設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能的規(guī)范，這也將會對生產(chǎn)建筑幕墻的產(chǎn)業(yè)技術(shù)提出更高的要求，從而使得每一個(gè)國家對建筑幕墻產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)都有所革新。現(xiàn)階段我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)出各種金屬結(jié)構(gòu)件，幕墻配件等等，基本滿足了玻璃幕墻的安裝需求。而且，高級鍍膜玻璃、中空玻璃等的應(yīng)用也會為現(xiàn)代建筑的裝飾提供更多的選擇。也就是伴隨著高科技的不斷創(chuàng)新，在隔熱性能，環(huán)保特性以及能源消耗等方面都會具有了很大的突破，會讓墻體功能和舒適性都得以進(jìn)一步改善，從而保證了幕墻設(shè)計(jì)能夠向著更加綠色環(huán)保和智慧生態(tài)的方面發(fā)展。同時(shí)，通過對高科技的光電幕墻設(shè)計(jì)科技進(jìn)行發(fā)展與利用，不僅可以對建筑形態(tài)與特性加以完善，還可以反映出建筑的現(xiàn)代化特點(diǎn)與人性化特征，對早期幕墻靜態(tài)建筑的造型特征加以了突破，對現(xiàn)在幕墻建筑的深度與廣度進(jìn)行了擴(kuò)充，從而真正充實(shí)建筑內(nèi)容，這就對現(xiàn)代化的建筑幕墻發(fā)展存在著非常重大的積極意義。相信，在未來的發(fā)展過程當(dāng)中，通過一系列的創(chuàng)新，也會對建筑幕墻施工當(dāng)中的諸多技術(shù)難題加以解決，促進(jìn)建筑幕墻行業(yè)的蓬勃發(fā)展。5結(jié)語本文案例工程當(dāng)中，基于埃塞俄比亞氣候特征以及項(xiàng)目特殊性就全面應(yīng)用了玻璃幕墻。通過對玻璃幕墻加以應(yīng)用，真正發(fā)揮出了隔音、隔熱、防火等功效。總而言之，在現(xiàn)代化的建筑當(dāng)中，玻璃幕墻就是一種主要特征，可以呈現(xiàn)出現(xiàn)代城市的標(biāo)志。伴隨著城市的不斷進(jìn)步和發(fā)展，幕墻產(chǎn)業(yè)也將會迎來更為高速的發(fā)展時(shí)代，所以對建筑強(qiáng)度設(shè)計(jì)與研發(fā)方面的技術(shù)創(chuàng)新也將會提高到一定的高度。

參考文獻(xiàn)

[1]韓名品.點(diǎn)支式玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（18）：958.

作者：南小軍 單位：中國土木集團(tuán)南方建設(shè)發(fā)展有限公司