簡介
玻璃幕牆是當代的一種新型牆體形式,指由支承結構體系與玻璃組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建築外圍護結構或裝飾結構。它賦予建築的最大特點是将建築美學、建築功能、建築節能和建築結構等因素有機地統一起來,建築物從不同角度呈現出不同的色調,随陽光、月色、燈光的變化給人以動态的美。
玻璃幕牆與傳統的建築圍護結構相比,有不少優點:如能較好地體現藝術效果,立體感突出;牆體自重輕,從而降低主體結構和工程造價;材料單一,施工方便,工期短,維護維修比較方便;能較好地适應舊建築外牆更新的要求。
在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕牆建築,如紐約世界貿易中心、芝加哥石油大廈、西爾斯大廈都采用了玻璃幕牆。香港中國銀行大廈、北京長城飯店和上海聯誼大廈也相繼采用。
發展曆史
玻璃幕牆源于現代建築理論中自由立面的構想。
第一次世界大戰後,大規模重建的需求,使标準化、工業化的各類建築,成為政府與建築師推崇的形式。建築設計師用大面積的連續橫向開窗,替代了原來舊式建築厚重的外牆和各式窄窗,解放了建築的立面,使得室外景觀以前所未有的視角引入到室内空間,不再受制于傳統立面設計的束縛。
大規模的玻璃幕牆應用,是在第二次世界大戰後的大型辦公建築中。以密斯為代表的建築師們崇尚簡潔、标準化、工業化,用極其簡單的建築語彙、全新的鋼結構和玻璃材料、細緻而理性的節點設計、精準的工業化标準件,打造出了如西格拉姆大廈等一批玻璃幕牆為外立面的公共建築。玻璃幕牆短時間内被大量應用,很快便超過了實際功能的需要,變成一種将工業崇拜符号化的建築語言。
玻璃幕牆建築因其标準化、工業化以及不同于傳統建築的美學呈現,迎合了中國快速城市化的需要,從而得到了大力的發展。中國從1984年最早引入玻璃幕牆到成為全球最大的市場,僅用了不到20年時間。到21世紀初,中國已有玻璃幕牆兩億平方米,占全世界85%,成為世界第一玻璃幕牆出産和使用大國。
随着玻璃幕牆成為一種符号化的建築語言,也漸漸走到被濫用的邊緣。不考慮窗間牆、樓闆、以及景觀朝向的玻璃幕牆,成為多數建築的裝飾手段。玻璃幕牆誕生之初追求實用反對裝飾,卻最終淪為純裝飾。21世紀初,這種牆體形式向着低成本、高普及的方向轉變。由于标準不嚴、質量不高,加之維護不力,随着使用年限的增長,玻璃幕牆的隐患也開始逐漸顯露出來,玻璃爆裂傷人事件屢屢發生。能源危機在一定程度上加速了這一過程,對于大多數地處亞熱帶地區和暖溫帶地區的城市,大面積的玻璃幕牆暴露出其光污染和高耗能的一面。
特點
優點
與其他牆體材料比較,玻璃幕牆有其顯着的優點——自重輕。一般情況下,玻璃幕牆自重隻有50kg/m2左右,僅為磚牆的1/12~1/10、混凝土預制闆牆面的1/7,利于高層建築減輕牆體重量,既降低了基礎和主體結構的造價,又提高了主體結構的可靠性和安全性。
玻璃具有其他材料不可比拟的獨特性——透明性,自然光通過玻璃射入到室内,使室内光線充足,創造出明亮的環境,在白天可不需要或減少室内人工照明,達到節能的目的。
一般情況下,吸熱玻璃吸收紅外線後,減少20%~30%太陽能的入射量,降低進入室内的熱能,具有保溫隔熱性。采用節能效果優異的新型鍍膜玻璃--低輻射鍍膜玻璃(Low-E玻璃)可以使将近70%的太陽能可見光和近紅外光透過,有利于自然光采光,節省照明費用,對遠紅外光具有很低的輻射性。來自室内、室外的高溫物體的熱輻射很難通過玻璃輻射過去,可以阻斷室内的熱量輻射交換,具有良好的保溫性能。另外,隔熱斷橋鋁型材、中空玻璃和高質量配件的使用,也為玻璃幕牆的保溫性能提供了可靠的保障。
局限性
當然,玻璃幕牆也有一定的局限性。
其一是大面積使用幕牆玻璃,特别是大面積地使用鍍膜玻璃産品時,在陽光的照耀下,鍍膜玻璃從不同的角度反射出的光使行人、司機、居民眩目,從而形成嚴重的光污染。
其二是安全性。自從玻璃幕牆開發利用至今,已有幾十年了,玻璃特别是中空玻璃的質量保證期隻有20年,一些城市特别是大中型城市,如北京和上海等是最早大面積使用中空玻璃幕牆的城市。大量的幕牆玻璃超期服役,如果将其更換掉,往往造成人力、物力等資源浪費,但是如果不換掉其潛在的風險系數将不斷增加。
其三是降低噪音的局限性。幕牆玻璃在設計當中,有時也會利用單片鋼化玻璃,如8毫米、10毫米、12毫米鋼化玻璃,但是這些玻璃在降低噪音方面沒有起到其應有的作用,而現在大規模使用中空玻璃特别是真空玻璃,将大大降低噪音,也有利于節約能源和環境保護。
解決方案
專家認為,針對幕牆玻璃的光污染,不同的城市應采取不同的解決方案,有的城市控制幕牆玻璃使用百分比,有的特殊地帶嚴禁使用玻璃幕牆。與此同時,人們改革玻璃生産工藝,控制熱反射玻璃的可見光反射率使之呈下降趨勢。國際上的共識是控制可見光反射率在20%以内,玻璃便不會産生光污染,可見光的透過率也顯着提高,實現了雙赢。
提高幕牆玻璃的保溫性能。降低能源消耗的有效方法是:大面積用中空幕牆玻璃,特别是真空幕牆玻璃,不僅改善了玻璃保溫狀态,明顯降低了費用支出,而且大大降低噪音,減少聲音的污染。
現代化高層建築的玻璃幕牆還采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合,隔層充入幹燥空氣的中空玻璃。中空玻璃有兩層和三層之分,兩層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架,形成一個夾層空間;三層玻璃則是由三層玻璃構成兩個夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結霜、防潮、抗風壓強度大等優點。據測量,當室外溫度為-10℃時,單層玻璃窗前的溫度為-2℃,而使用三層中空玻璃的室内溫度為13℃。而在夏天,雙層中空玻璃可以擋住90%的太陽輻射熱。陽光依然可以透過玻璃幕牆,但曬在身上大多不會感到炎熱。使用中空玻璃幕牆的房間可以做到冬暖夏涼,極大地改善了生活環境。
分類
框支承玻璃幕牆
1.明框玻璃幕牆
明框玻璃幕牆是金屬框架構件顯露在外表面的玻璃幕牆。它以特殊斷面的鋁合金型材為框架,玻璃面闆全嵌入型材的凹槽内。其特點在于鋁合金型材本身兼有骨架結構和固定玻璃的雙重作用。
2.隐框玻璃幕牆
隐框玻璃幕牆的金屬框隐蔽在玻璃的背面,室外看不見金屬框。隐框玻璃幕牆又可分為全隐框玻璃幕牆和半隐框玻璃幕牆兩種,半隐框玻璃幕牆可以是橫明豎隐,也可以是豎明橫隐。隐框玻璃幕牆的構造特點是:玻璃在鋁框外側,用矽酮結構密封膠把玻璃與鋁框粘結。幕牆的荷載主要靠密封膠承受。
點式玻璃幕牆
按照支承結構的不同方式,點式玻璃幕牆在形式上可分為以下幾種:
1、金屬支承結構點式玻璃幕牆
它是用金屬材料做支承結構體系,通過金屬連接件和緊固件将面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金屬結構的靈活多變以滿足建築造型的需要,人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個結構體系。玻璃的晶瑩剔透和金屬結構的堅固結實,“美”與“力”的體現。增強了“虛”、“實”對比的效果。
2、全玻璃結構點式玻璃幕牆
通過金屬連接件及緊固件将玻璃支承結構(玻璃肋)與面玻璃連成整體,成為建築圍護結構。施工簡便造價低,玻璃面和肋構成開闊的視野,使人賞心悅目,建築物室内、外空間達到最大程度的視覺交融。
3、拉杆(索)結構點式玻璃幕牆
采用不鏽鋼拉杆或用與玻璃分縫相對應拉索做成幕牆的支承結構。玻璃通過金屬連接件與其固定。在建築中充分運械加工的精度,使構件均為受拉杆件,因此,施工時要加以預應力,這種柔接可降低震動時玻璃的破損率。
構造
支承體系
支承體系是将面玻璃所受的各種荷載直接傳遞到建築主構上。因此,它是主要受力構件,一般是根據承受的荷載大小和建築造型來結構形式和材料,如玻璃肋、不鏽鋼立柱、鋁型材柱或加上适當的防腐、防面處理的鋼析架、鋼立柱及不鏽鋼拉杆(索)等。
金屬連接件包括固定件(俗稱爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不鏽普通鋼鑄造而成,而扣件則是不鏽鋼機加工件。考慮到金屬相容性,爪座必須采用與支承體系相同的材質,或使用機械固定。
金屬連接件是建築點式技術的精華所在。它把面玻璃固定在支承結構上不僅産生玻璃孔邊緣附加應力,而且能夠允許少量的位移來調節由于建築安裝帶來的施工誤差,同時還有減震措施以提高抗震能力,因此設計時考慮的因素是多方面的。
金屬連接件還産生顯著的裝飾效果,因此它除滿足功能上的要求之外,還要有優美的造型設計和精細的加工制造,起“畫龍點睛”的作用。
玻璃
作為建築外牆裝潢的鏡面玻璃,它是在浮法玻璃組成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等,并經鋼化制成顔色透明闆狀玻璃,它可吸收紅外線,減少進入室内的太陽輻射,降低室内溫度。它既能像鏡子一樣反射光線,又能像玻璃一樣透過光線。
玻璃幕牆使用強度較高的鋼化玻璃(鋼化玻璃的抗沖擊強度是浮法玻璃的3-5倍,抗彎強度是浮法玻璃的2-5倍),鋼化玻璃另一個重要特性是使用安全,在遇到較大外力而破壞時産生無銳角的細小碎塊(俗稱“玻璃雨”),不易傷人。
當地處北方的建築物或對保溫隔熱有較高要求的建築物,往往采用中空玻璃,它是在兩片玻璃之間有一幹燥的空氣層或惰性氣體層,中空玻璃能大幅度提高保溫隔熱性能的原因是玻璃的傳熱系數K值為0.8w/(m2.K),而空氣的K值為0.03w/(m2.K),惰性氣體就更低了。另外,中空玻璃防結露和隔音性能都比較好。由于熱傳導系數較小,考慮到換到節能的需要,現在中空玻璃也廣泛應用于南方廣大地區。
在人流比較大或采光頂這類對安全性能要求高的場合,往往選用夾膠玻璃,即在兩層玻璃之間夾入聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片,使碎片會與PVB膠片粘在一起,避免玻璃掉落而造成人員傷害或财産損失。
密封材料
玻璃與玻璃之間采用耐候矽酮膠密封,玻璃與金屬結構之間采用結構矽酮膠粘結。建築點式玻璃技術中密封膠隻起密封作用,不必進行強度計算。在使用前必須進行膠與接觸材料的相容性試驗,性能檢測合格,并且在有效期内使用,嚴格遵守操作規程,以确保施工質量。
要求條件
技術規範
《JGJ 102-2003玻璃幕牆工程技術規範》主要内容:根據建設部建标[2000]284号文件的要求,規範編制組在廣泛調進研究,認真總結工程實踐經驗,參考有關國外先進标準并廣泛征求意見的基礎上,對《玻璃幕牆工程技術規範》JGJ102—96進行了修訂。
支撐材料
考慮幕牆特點與建築物壽命的關系,應符合下列規定:
立柱截面主要受力部位的厚度,應符合下列要求:
1)鋁型材截面開口部位的厚度不應小于3.0mm,閉口部位的厚度不應小于2.5mm;型材孔壁與螺釘之間直接采用螺紋受力連接時,其局部厚度尚不應小于螺釘的公稱直徑。
2)鋼型材截面主要受力部位的厚度不應小于3.0mm。
3)對偏心受壓立柱,其截面寬厚比應符合JGJ102-2003《玻璃幕牆工程技術規範》第6.2.1 條的相應規定。
密封材料
玻璃與玻璃之間采用耐候矽酮膠密封,玻璃與金屬結構之間采用結構矽酮膠粘結。建築點式玻璃技術中密封膠隻起密封作用,不必進行強度計算。在使用前必須進行膠與接觸材料的相容性試驗,性能檢測合格,并且在有效期内使用,嚴格遵守操作規程,以确保施工質量。
玻璃條件
1、 玻璃幕牆應采用反射比不大于0.30的幕牆玻璃,對有采光功能要求的玻璃幕牆,其采光折減系數不宜低于0.20。
2 、框支承玻璃幕牆,宜采用安全玻璃。
3、 點支承玻璃幕牆的面闆玻璃應采用鋼化玻璃。
4 、采用玻璃肋支承的點支承玻璃幕牆,其玻璃肋應采用鋼化突層玻璃。
5、 人員流動密度大、青少年或幼兒活動的公共場所以及使用中容易受到撞擊的都位,其玻璃幕牆應采用安全玻璃;對使用中容易受到撞擊的部位,尚應設置明顯的警示标志。
尺寸要求
建築物宜按照GBJ12-86《建築模數協調統一标準》的規定,建築幕牆水平橫向擴展模數從900mm開始按1模增至最大尺寸為6000mm。其豎向擴展模數從2700mm開始按1 模增至最大尺寸為6000mm。如工程需要跨越上述尺寸時,可與制作廠家另行研究。
性能要求
1、 性能要求的提出,應根據建築物所在地的地域、氣候條件、建築物的體型、高度、周圍環境以及建築物的重要性等因素選取,且與GB/T15225《建築幕牆物理性能分級》相一緻。
2、 應明确建築物所在地的地理、氣候、環境和周圍建築物的狀态。以文字和圖樣型式明确建築物的類别、體型、高度和幕牆所在的部位、形狀等。
3、 根據1~20的技術參數提出幕牆的各種性能要求。
4、 不同金屬材料之間應有絕緣措施,防止異質金屬間電化學腐蝕。
防雷相關
雷電危害
衆所周知,雷電是天空雲層中一種自然的放電現象,雷電流是一種強度極大,作用時間極短的瞬變過程。雷電擊中建築物時,通常會産生電效應、熱效應和機械力。雷電流在瞬間釋放出的巨大能量,會把被擊中金屬熔化,使物體水份受熱膨脹,産生強大的機械力,或者分解成氫氣和氧氣,産生爆炸,使建築物遭到破壞,甚至雷電的高溫引起建築物燃燒構成火災和引起觸電。高層或超高層建築玻璃幕牆使地表的電場分布發生了嚴重的畸變,其電場強度比一般建築物大得多,容易構成雷電發展條件,加上離放電雲層近,所以易遭受雷擊。
高層建築玻璃幕牆圍護高層建築物後,建築物防雷裝置由于玻璃幕牆的屏蔽效應,不能直接起到接閃和防雷作用,閃電對建築的雷擊往往變成閃電對玻璃幕牆的雷擊。同時高層建築玻璃幕牆的金屬材質由于雷電的效應,将會産生靜電感應作用,當天空雷雲和大地形成電場時,幕牆的金屬體就會積聚與雷雲極性相反的大量感應電荷,當雷雲瞬間放電後,雲與大地的電場忽然消失,這時幕牆的金屬體感應電荷不能以相應的速度流散,将會産生高達萬伏以上的對地電位,這就是靜電感應電壓,對人和設備産生危害。
高層建築幕牆通常超過50m, 超高層幕牆超過100m,如果強大的雷電流全程通過幕牆構件時,由于持續時間極短,隻有幾十微秒,則每米的電位差可達萬伏以上,高達100m的幕牆,在通過雷電流時可達百萬伏的電位差,将會和周圍的金屬體之間産生反擊放電和電磁感應。
防雷措施
通常建築物的防雷裝置有三部分:接閃器、引下線和接地裝置。在玻璃幕牆的防雷設計中,應充分利用建築物的這些裝置,将幕牆豎向龍骨、橫向龍骨和建築物防雷網接通,連成一個防雷整體,把玻璃幕牆獲得的巨大雷電能量,通過建築物的接地系統,迅速地輸送到地下,保護玻璃幕牆和建築物免遭雷電破壞的作用。
高層建築玻璃幕牆的頂部的女兒牆的蓋闆,是人為地設立的良好導體,它沿建築物女兒牆的頂部分布,其電場強度很大。雷電先驅很自然地被吸引過來,是雷擊率最大的部位。作為防止雷擊的直擊措施,可将蓋闆設計成直接接受雷擊的裝置,起到引雷作用的接閃器。其作用在于接受雷電流,同時又安全地把雷電流與建築物防雷網接通,并導通入地達到避雷作用。
高層建築幕玻璃牆頂部的接閃器,不能防止電流的側面橫向發展繞擊作用。防止側擊雷的常見做法是在30m以上的高層建築玻璃幕牆部位,每三層設置一圈均壓環,并和建築物防雷網及玻璃幕牆自身的防雷體系接通。
要求及施工
(1)根據有關防雷接地的技術資料并結合以往竣工工程的經驗,我們認為玻璃幕牆防雷必須在以下幾個重要方面滿足要求:
玻璃幕牆的防雷設計應符合現行國家标準《建築物防雷設計規範》(GB500057-94)的有關規定。
玻璃幕牆豎向主龍骨應視為引下線,豎向主龍骨的跨接用扁鋼制品時截面必須達到100mm²。
除焊接方式以外,采用壓接方式其金屬材料厚度應達到4mm。
圓鋼搭接長度為其直徑的6倍,且雙面施焊;扁鋼搭接長度為其寬度的2倍,且三面施焊;焊接處做防腐處理。
不同金屬壓接,要做防電化腐蝕處理。如:鋼與鋁連接時,鋼要鍍錫;或在鋼、鋁之間加不鏽鋼墊片。
施工完成後,要有權威檢測機構進行檢測,必須達到設計和規範要求的接地電阻值。
(2)某大廈玻璃幕牆防雷接地的作法
該大廈地上22層,高80米,外牆使用大面積花崗岩挂闆、玻璃幕牆及複合鋁闆。下面說明其玻璃幕牆防雷接地具體作法:
從六層開始,九層、十二層、十五層直至二十二層,每三層在建築物四周結構樓闆表面敷設一根40×4鍍鋅扁鋼,并與建築物四周防雷引下線的引出鋼筋(Φ12)焊接,焊接長度為圓鋼直徑的6倍,雙面施焊、焊接處刷兩道防鏽漆(以後焊接處均刷兩道防鏽漆),從而形成一道均壓環。為使玻璃幕牆豎向鋁合金主龍骨保持接地的貫通,用40×4鍍鋅扁鋼一端與均壓環焊接,焊接長度應為其寬度的2倍,并三面施焊,另一端用兩個M8不鏽鋼對穿螺栓與豎向主龍骨進行壓接,為防止鍍鋅扁鋼與鋁合金的電化學腐蝕,在其間加墊1mm厚不鏽鋼墊片,并加不鏽鋼平墊和彈簧墊。
所有豎向主龍骨的連接處采用40×4鋁合金制成的可伸縮的“歐姆彎”進行壓接,連接處上下各用兩個M8不鏽鋼對穿螺栓進行壓接,并加不鏽鋼平墊和彈簧墊。
設置均壓環的樓層所有豎向主龍骨與橫向龍骨的連接處,通過40×4鋁角碼兩端各用兩個M6不鏽鋼對穿螺栓進行壓接,并加不鏽鋼平墊和彈簧墊。
幕牆頂部女兒牆的蓋闆是起到引雷作用的接閃器。用φ12鍍鋅圓鋼沿女兒牆周圈安裝,并與主體結構防雷引下線焊接。在蓋闆内側安裝40×4×4鍍鋅角鋼,每塊鋁闆安裝兩段角鋼(每段長300mm),兩段之間用φ12鍍鋅圓鋼焊接連通。并用φ12鍍鋅圓鋼一端與女兒牆頂φ12鍍鋅圓鋼焊接,另一端與角鋼焊接。每段角鋼與鋁闆之間用四個M6×20不鏽鋼自攻螺絲壓接(角鋼與鋁闆之間加墊1mm厚不鏽鋼墊片),并加不鏽鋼平墊和彈簧墊。
選用要點
1、看設計的要求
1)圖紙應該完整、詳盡,表達方式應規範化。施工圖說明和施工要求,節點大樣圖,預埋件錨固節點計算、幕牆龍骨框架在豎向荷載、水平荷載作用下的應力變形等計算,避雷、防火、防排水措施等必須齊全。
2)幕牆設計應采取防雨水滲漏性能的措施,玻璃幕牆立柱與橫梁的截面形式宜按等壓原理設計,在易發生滲漏的部位應設置流向室外的洩水孔,在易産生冷凝水的部位應設置冷凝水排出管道,構件制作時嚴格按規定要求鑽洩水孔,開啟部分的密封材料宜采用氯丁橡膠或矽橡膠制品。
3)、玻璃幕牆不同金屬材料接觸處應設置絕緣墊片(一般厚度lmm)或采取其它防腐蝕措施,絕緣片的大小不小于接觸面積,以保證鋁合金立柱與不同鋼材連接件直接接觸,立柱與橫梁接觸處應設置柔性墊片。
2、材料的選用。
1)幕牆用型材應符合現行國家标準《鋁合金建築型材》GB/T5237中規定的高精極要求,陽極氧化膜厚度不應低于《鋁及鋁合金陽極氧化陽極氧化膜的總規範》GB8013中規定的AA15級,其指标為:結構件型材壁厚不小于3mm。最小平均膜厚15дm,最小局部膜厚12дm。經過陽極處理的鋁合金型材表面顔色基本均勻,不允許有腐蝕斑點、電焊傷、黑斑、氧化膜脫落等缺陷。
2)、框支承玻璃幕牆宜采用安全玻璃。采用玻璃肋支承的點支承玻璃幕牆,其玻璃肋應采用鋼化突層玻璃。人員流動密度大、青少年或幼兒活動的公共場所以及使用中容易受到撞擊的都位應采用安全玻璃。
3)、結構膠要有很好的抗拉強度、剝離強度、撕裂強度和彈性模量,它同時也起到避震的作用。結構矽酮密封膠和耐候矽酮密封膠必須由材料供應方提供的産品質量保限年限的質量證明以及結構矽酮密封膠與接觸材料的相容性和粘結性試驗報告,且應注意同一批次的結構膠質量是否穩定,不得使用超過有效期的結構矽酮膠,耐候膠與結構膠不得相互代用,尤其不得将結構膠作為耐候膠使用。設計選用時,應向生産商索要其結構膠的變位承受能力數據和質量保證書。進口矽酮結構密封膠應具有商檢報告。為保證幕牆工程質量,同一幕牆工程宜選用同一品牌的矽酮結構密封膠和耐候膠,不但相容性較好,一旦出現工程質量問題,責任也便于認定。
隐框和半隐框玻璃幕牆,玻璃與鋁型材的粘結必須采用中性矽酮結構密封膠;全玻幕牆和點支承幕牆采用鍍膜玻璃時,不應采用酸性矽酮結構密封膠粘結,因為凡含有金屬元素的材料,均會與酸性矽酮結構密封膠反應,發生粘結性破壞;采用非鍍膜玻璃時,可選用酸性矽酮結構密封膠。隐框、半隐框及點支承玻璃幕牆用于中空玻璃的二道密封必須采用矽酮結構密封膠。普通中空玻璃二道密封采用的聚硫密封膠耐紫外線性能較差,又不與矽酮結構密封膠相容,不允許用于幕牆中的中空玻璃。用膠縫傳力的全玻幕牆,膠縫必須采用矽酮結構密封膠。
4)橡膠密封條宜采用三元乙丙橡膠、氯丁橡膠或矽橡膠,符合HG/T3099和GB/T5574的規定。
5)五金件應符合設計要求,不得使用易生鏽的不鏽鋼材料,電焊時應對不鏽鋼采取遮擋措施,防止電焊火花濺到不鏽鋼上引起生鏽。
6)嚴格按規範要求采用防火等級為A或B1的材料,當材料的防火等級不明确時,應取樣進行測試。
3、物理性能檢測
建築幕牆物理性能檢測是指幕牆風壓變形性能、幕牆雨水滲漏性能、幕牆空氣滲透性能、幕牆層面變位性能等多項物理性能指标的測試,單元式幕牆、多跨連續梁幕牆應取有代表性部位2層以上試件進行檢測。幕牆所用結構膠、耐候膠等其它材料按規定同步進行使用前檢測,在幕牆構件安裝之前進行。通過檢測可以發現設計和生産制作中的缺陷和安裝過程中應注意的問題、确認設計及材料選擇的正确性和幕牆設計功能是否符合實際情況。
安全隐患
影響健康
臨街大樓用作裝飾的玻璃幕牆,就像一面大鏡子,在日光較強時,其反射系數高達90%。它所反射的太陽光容易使身處其中的人們産生近視、疲勞、偏頭疼、心動過速等疾患。對于駕駛員而言,更是容易頭暈目眩、視覺錯亂,以緻引發以外交通事故。夏天,玻璃幕牆将陽光反射到居民室内,可使室溫比一般民宅升高4-6℃,容易導緻家用電器加劇老化。
火災隐患
有些玻璃幕牆本身就潛伏着火災隐患,尤其是那種凹形建築物,其玻璃幕牆客觀上形成一面巨型聚光鏡。在深圳,曾經有一輛轎車停在某商廈附近,由于該商廈玻璃幕牆的聚焦作用,該車的車門橡膠密封條竟被烤化;在德國柏林還曾發生過因玻璃幕牆聚焦而引起火災的發生。
放射性污染
有一些玻璃幕牆(如茶色的)含有一定的金屬钴成分,其本身就是放射性元素,在陽光照射下更容易使人受到放射性污染,嚴重時會破壞人體的造血功能,引發癌症和其它疾病。有關人士指出,由于光污染不能通過分解、轉化、稀釋來消除,因此隻能加強預防。
鋼化玻璃自爆
幕牆鋼化玻璃自爆是在無外力的作用下發生破裂,這是鋼化玻璃的固有特性,大部分廠家産品的自爆率在3‰左右。鋼化玻璃自爆的根本原因是因為玻璃中含有硫化鎳及其他顆粒雜質,在玻璃被太陽照射,溫度發生改變後,會産生膨脹,從而導緻玻璃自爆。鋼化玻璃的單片面積越大、結構越厚,自爆可能性越大。由于硫化鎳在玻璃生産中不能完全杜絕,玻璃自爆被著名建築師福斯特稱為"玻璃幕牆的癌症"。鋼化玻璃用在低層建築上通常沒有多大問題,但如果建築高度達到5層,鋼化玻璃自爆後的玻璃雨就會對人體造成傷害,如果建築超過25層,玻璃碎片甚至可以擊穿人的頭蓋骨。
在歐美等國,雖然沒有法規禁止鋼化玻璃的使用,但是業内卻自覺形成規則:不用鋼化玻璃。因為鋼化玻璃盡管美觀廉價(更為安全的夾絲玻璃價格約是鋼化玻璃的兩倍),但破碎後會導緻碎片到處飛散。在玻璃幕牆應用廣泛的日本,鋼化玻璃隻有在比較偏遠的地區才能看到,在人群密集的鬧市區,日本使用的還是夾絲玻璃或夾層玻璃,與鋼化玻璃相比,夾層玻璃和低鐵超白玻璃的安全性要高得多。夾層玻璃即使發生自爆,玻璃碎片仍可由夾層中的PVB膜維持成片狀,不會灑落地面傷害行人。而低鐵超白玻璃則不會自爆。日本沒有硬性規定,但一切基于建築物的安全功能要求進行設計、施工,是建設方基于對整個安全的責任。
威脅鳥類安全
鳥類在面對各種各樣的玻璃時會感到無所适從,對于透明的玻璃,它們會認為沒有阻擋而直接飛過去。玻璃幕牆會反光,這會讓鳥類視覺受到幹擾而判斷失誤,從而造成撞擊慘劇。許多玻璃幕牆裝飾成天藍色,也會讓一些鳥造成視覺誤區。尤其是位于候鳥遷徙路線上的高樓将成為鳥類的巨大威脅。據鳥類保護志願者組織FLAP,僅在多倫多一地,每年就有一百萬到九百萬的候鳥死于這些玻璃幕牆。
維護保養
玻璃維護
幕牆的重要組成部分是玻璃,而玻璃又是易損件,因此管理和保護十分重要。
在保存的地方廣泛的流通空氣是必要的。尤其是在高溫及循環溫度周期内更應注意。如果條件不允許将它們存放在室内,那麼應該用防水油布或塑料覆蓋起來,以防風吹入的雨及流入的水,并且應定期打開罩布檢查是否水氣凝結。
玻璃必須罩上不透光的防護罩,決不能直接放在太陽光下保存。堆放各類玻璃應以與垂直方向 5 °-7 °角直立放着,并斜靠在一個牢固的直壁上。所有玻璃的頂邊和底邊應該用油毛氈墊上,并且用保護紙闆或其他油毛氈将其分開。如果玻璃是平放着的,就必須用油毛氈蓋住表面,以防止灰塵、砂粒玻璃片或其他污染物。
在施工期間的保護。在施工中通常是用鮮豔的小旗、彩飾帶子等懸挂在玻璃附近或貼附在窗框前方、側柱或窗台上以标記出這是安裝玻璃的空間。決不要讓繩索直接觸到玻璃,并且也不要讓記号或塗料直接畫在玻璃表面上,如果焊接、切割噴沙或者其他可能損傷玻璃的建築工藝在接近玻璃的地方采用,則必須應用膠合闆或塑料闆作為一層嚴密的隔離層闆以防止它們影響以至損壞玻璃。
節點維護
幕牆節點是幕牆與樓闆連接的主要附件。為了防腐必須進行表面處理,一般對于 A 3 鋼采取表面鍍鋅,安裝後再塗表面防鏽鐵紅底漆。樓闆不進行封修的節點可随時檢查,發現腐蝕可以進行局部打磨後再進行塗漆,如有螺栓松動,重新擰緊。樓闆封修的可定期檢查(時間為二年一次)。局部檢查,如發現問題全部檢查,并進行防腐處理。
定期檢查
(1)、在保修期内由供方組織定期檢查、回訪,發現質量隐患及時排除。
(2)、膠條及注膠随時檢查,如發現脫落或損壞及時更換或修補。 目前國内使用的大多數是國産矽酮膠和進口矽酮膠,而且必須通過國家指定檢測單位作過相容性試驗後方可使用。注意修補時一定等到完全固化後( 24h )再進行。修補時需将損壞處清理幹淨,并要大于 2/3 長度。
(3)、定期用擦窗機進行清洗。
(4)、表面修補:局部損傷或劃傷用修補漆。
茶色修補漆及白色修補漆: BOSNY
(5)、檢查
一是表面檢查法:外觀目測表面是否有損壞現象。二是内部檢查法:檢查玻璃是否損壞,發現損壞及時更換。連接件定期檢查是否腐蝕和松動。五金件是否有功能性障礙。膠條是否脫落、龜裂,塗膠是否有缺陷。檢查部位有否損壞。玻璃是否結露。
定期保養
(1)、用溶劑清洗。用二甲苯、甲苯、無機酒精或乙醚等溶劑去掉油脂和上光材料之後進行清洗及淋漂,注意不要用太強的溶劑以免損壞固定玻璃的密封膠。
(2)、正常清洗及淋漂。應該經常清洗,淋漂且擦幹玻璃,尤其是在施工期間,應該用柔軟、清潔的無塵粒布料以及中性的肥皂、洗漆劑或微酸性的清潔溶劑。洗滌後立即用清水淋漂,然後用一個清潔的橡皮掃帚将餘水擦去。因為在塗層玻璃上指紋印、油污、污斑、灰塵、渣塵
、密封劑的殘渣、抓痕以及任何表面的擦傷都比在普通玻璃上更為顯眼,所以我們在管理和清洗塗層玻璃時應格外小心。因此在整個工程期間塗層玻璃可能要求經常清洗,在塗層玻璃窗闆之間應該總是用隔層闆的。
(3)、表面損傷。被混凝土沾污,在暴風雨期間從混凝土或建築磚石中有時釋放出的含堿或含氟物質可能弄髒或腐蝕玻璃,在窗拱前的混凝土結構應設計好,使滴下的水不會滴到玻璃上。制造預制闆和其他混凝土牆材料時應該充分地攪和,使之成為均勻的水合物,并完全固化,混凝土的表面處理工作(酸化噴沙,鑿石眼、灌漿,上防水材料等等)應該在安裝玻璃之前就結束,而且應将碎塊清除幹淨。
地方标準
《上海市建設工程質量和安全管理條例(草案)》 (以下簡稱《草案》)明确要求使用建築幕牆的公共建築,建立相應的維修專項資金,以保障建築幕牆能夠得到及時的檢測、維修,避免其危害公共安全。[7]市人大城建環保委和部分委員提出,草案中相關建築幕牆的規定操作性不強,建議授權市政府制定相關管理規定。據悉,市人民政府正在制定 《上海市建築玻璃幕牆管理辦法》,有關建築幕牆的管理可适用該管理辦法。
限制使用
歐美
歐美一些國家早在20世紀80年代末,就開始限制在建築物外部裝修使用玻璃幕牆,不少發達國家或地區甚至明文限制使用釉面磚和馬賽克裝飾外牆。在發現玻璃幕牆存在的諸多安全隐患和不夠環保之後,美國出台《節約能源法》對玻璃玻璃使用提出限制;德國禁止使用大面積玻璃幕牆。發達國家轉而尋找新型玻璃和技術,其中充氩雙層低鐵Low-e玻璃、變色玻璃窗因可調節室内溫度而開始被使用,而鋁合金框架和玻璃的結合也讓玻璃幕牆變得更加安全。
中國
1996年建設部頒發的《玻璃幕牆工程技術規範》明确規定:玻璃幕牆大樓正常使用後每5年需進行一次全面檢查;對玻璃、密封條、密封膠、結構矽酮密封膠等應進行檢查。1997年施行的《上海市建築物使用安全玻璃規定》也明确指出:幕牆安全玻璃使用滿8年的,建築物所有者或管理者應當委托有資格的技術鑒定機構進行查勘等。
2005年7月1日,中國才實施第一部《公共建築節能設計标準》,開始對公共建築的外窗可開啟面積、玻璃幕牆占牆面的面積等提出具體限制标準。
2012年2月1日《上海市建築玻璃幕牆管理辦法》正式施行。根據新規,上海将禁止在T形路口正對直線路段的建築物上采用玻璃幕牆;禁止住宅、醫院門診急診樓和病房樓、中小學校教學樓、托兒所、幼兒園、養老院的“二層以上”建築物采用玻璃幕牆。
新規還明确,已完成施工安裝的既有玻璃幕牆,建築物所有人即業主為使用與維護的責任主體。同時要求建立玻璃幕牆專項維修資金。



















