幕墙设计中的一些问题

幕墙设计中的一些问题中国建筑科学研究院赵西安2009版建筑幕墙的基本特征作为建筑幕墙，必须具有以下两个特征：1、幕墙是由面板和支承结构组成的独立完整的结构系统。2、幕墙必须能适应主体结构的变形和位移。幕墙应具有相应的自身变形能力或（和）相对于主体结构的位移能力。这些建筑部件不是幕墙固定玻璃窗---不符合条件2；大面积玻璃不一定是幕墙！直接固定在实体墙上、无支承骨架的石板、金属板、磁板---不符合条件1和2；干挂不等于幕墙！强烈地震下显出幕墙本色震害调查表明，在历次强震中，固定玻璃窗几乎全部破坏，固定安装的装饰面板破损、坠落严重。而正规设计施工的幕墙，包括玻璃幕墙破损轻微，甚至完好。1995年日本大地震和1999年台湾大地震充分说明了幕墙的特色。设计一般规定正确理解和执行标准规范一规范标准是成熟经验的总结，不是对新技术的展望。规范并不限制新技术的应用。二规范分强制性和推荐性，GB和GB/T是不同的。条文有强制性（黑体字）和非强制性（宋体字）。非强制性内容可协商，在合同中另行约定。三条文规定有松严程度不同，不是一律执行。应，不应；宜，不宜；可，可不。四规范标准的从新原则：同一版本以新版为准；不同规范中对同一事物的规定以最新规定为准。五规范的适用范围不等同于该技术的适用范围。设计标准规范不断更新《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003已经执行六年。积累了丰富的工程经验。《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001已经修订，目前正在送审、报批。《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102重新修订已立项，修订工作已开始。规范标准总是轮流修改，轮流颁布，不断更新。不可能大家同时修改，同时颁布。质量验收规范GB50210-2001目前使用的《质量验收规范》是2001年的版本，幕墙部分是对应于102-96和133-2001的。102-96早已作废，133-2001已修改，正送审和报批。新的《装饰装修工程质量验收规范》应早日修订颁布。对应于102-2003的验收规范尚未出台，因而手头上的《质量验收规范》还在执行，会因新老规范的差异，产生许多矛盾。当2001年版本《装饰装修工程质量验收规范》中关于幕墙验收的规定与102-2003的规定不同时，要按照102-2003相应的新规定执行.GB500092006版风荷载局部体型系数折减适用于面板和于与面板直接相连的支承结构(如支承面板的横梁、立柱、桁架、索等)。受荷面积1.0m2以下，不折减；10.0m2以上，折减系数0.8；中间对数插值。受荷面积：面板:指单块面板的面积;支承结构:指风荷载传到其上的该部分幕墙面积。注:幕墙风荷载计算改用”受荷面积”A(m2)1.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0折减系数1．000．940．910．880．860．840．830．820．810．80风荷载局部体型系数的折减承受风荷载面积(米2)1.02.03.04.05.0折减系数1.000.940.910.880.86承受风荷载面积(米2)6.07.08.09.010.0折减系数0.840.830.820.810.80新产品标准《建筑幕墙》颁布GB/T21086-2007新的国家产品标准《建筑幕墙》GB/T21086-2007已于2008年1月颁布，2008年2月1日起施行。新标准为推荐性标准。原国家标准GB/T15225-1994《建筑幕墙物理性能分级》和行业标准JG3035-1996《建筑幕墙》同时废止。GB/T21086–2007的主要内容该标准为推荐性产品标准，规定建筑幕墙的分类、标记、通用要求和专项要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输与贮存。特别要注意幕墙物理性能分级标准完全不同于过去，新标准等级越高性能要求越高。《铝合金结构设计规范》GB50429-2007我国的《铝合金结构设计规范》已经正式颁布,于2008年3月1日起施行。这个国家设计标准将成为幕墙铝合金结构设计的依据。其中铝合金型材的强度设计值有所提高。铝型材的截面宽厚比规定更细致。抗弯、抗剪和稳定计算更详细。质量验收规范GB50210-2001目前使用的《质量验收规范》是2001年的版本，幕墙部分是对应于102-96和133-2001的。102-96早已作废，133-2001已修改，正送审和报批。新的《装饰装修工程质量验收规范》应早日修订颁布。对应于102-2003的验收规范尚未出台，因而手头上的《质量验收规范》还在执行，会因新老规范的差异，产生许多矛盾。当2001年版本《装饰装修工程质量验收规范》中关于幕墙验收的规定与102-2003的规定不同时，要按照102-2003相应的新规定执行.JGJ133-2001编在13年前，是针对铝合金建筑幕墙编制的133规范编制于上一个世纪1996~99年间，当时从事幕墙工程的不是建筑公司，而是军转民的飞机制造公司，因熟悉铝合金制品而形成了幕墙这一行业。所以当时业内共识是幕墙只用铝合金型材，当时幕墙的标准名称为“铝合金建筑幕墙”、“铝合金玻璃幕墙”。1993年编制102-96规范时，建筑行业人士坚持取消了“铝合金”三个字，但对采用钢型材没有达成共识。102、133是针对铝型材编的。“金属与石材幕墙工程技术规范”JGJ133--2001该规范编制于上一个世纪(1996--1999)，限于当时的認识水平和技术水平，一些条文规定不妥当，现在应予修改；有些条文规定已经不适用于现在的幕墙工程，尤其不适用于钢结构，应另行作出新规定。例如下列条文规定不妥当，要加以修改。3.3.5冷弯薄壁型钢壁厚不小于3.5mm的规定.3.3.9氟碳涂层中氟碳树脂含量不小于75%的规定.按腐蚀条件区分二涂或三涂的规定.3.3.10铝板厚度不小于2.5mm的规定.4.2.3关于风压试验中挠度值的规定.5.4.5金属板应用螺栓固定.5.4.6加强肋挠度不大于1/300.5.5.1~5.5.6钢销连接的石材面板.5.6.5,5.7.10横梁和立柱的挠度限值.5.8.2,5.8.3主体结构承载力大于连接件;连接件承载力大于构件.5.7.2芯柱长度不小于400mm.133规范的许多条文是根据铝合金型材的特点规定的，不适用于钢型材，不能直接套用。更不能以这些规定为理由，对钢结构提出一些违反常理的、无法接受的做法。下列条文规定不适用于钢结构5.1.2立柱和角码,立柱和其它连接件应用螺栓连接.角码应用螺栓与预埋钢板连接.5.6.1,5.7.1型材壁厚宽厚比的规定.5.6.6横梁应通过螺栓与立柱连接.5.7.2上下柱应采用芯柱连接.5.7.11立柱应采用螺栓与角码连接,角码应采用螺栓与预埋件连接.“玻璃幕墙工程技术规范”JGJ102--2003该规范修正了JGJ133—2001中某些方面不妥当的规定,又对钢结构作出相关规定,更为合理,在技术上有了很大的进步.但四年来的工程实践表明:这本规范某些条文还要与时俱进,进行必要的修订.JGJ102—2003有待修订的内容补充单层索网玻璃幕墙相关内容.3.3.5关于氟碳涂层厚度和二涂\三涂的规定.4.4.1~4.4.4合理选用玻璃类型,求得最大限度的安全.4.4.6~4.4.7墙面防火带和层间隔烟封堵的构造.6.2.2,6.3.2钢材的防腐措施.6.3.3关于上下柱接头的更详细规定,特别是钢柱.6.3.11钢梁与钢柱的焊接要求.6.3.12钢柱与主体结构焊接连接的技术要求.7.4.2取消全玻幕墙胶缝厚度验算.正确理解和执行标准规范一规范标准是成熟经验的总结，不是对新技术的展望。规范并不限制新技术的应用。二规范分强制性和推荐性，GB和GB/T是不同的。条文有强制性（黑体字）和非强制性（宋体字）。非强制性内容可协商，在合同中另行约定。三条文规定有松严程度不同，不是一律执行。应，不应；宜，不宜；可，可不。四规范标准的从新原则：同一版本以新版为准；不同规范中对同一事物的规定以最新规定为准。五规范的适用范围不等同于该技术的适用范围。北京电视中心型材壁厚大量负偏差能否验收？北京电视中心幕墙验收时，发现大量立柱的铝型材截面实际厚度小于2.50mm，但都大于2.35mm，能否验收发生了争议。为此专门召开了专家论证会，会议一致认为：所有截面厚度均在国家标准允许偏差范围内，应予验收。负偏差很多是由于延长模具使用寿命的生产工艺要求而出现的，可以理解。北京电视中心幕墙论证意见1、已进场的蜂窝铝板框架龙骨型材符合规范要求，同意使用。2、19层以上今后进场的蜂窝铝板框架龙骨型材壁厚单点数据最小值不得小于2.35毫米。3、型材壁厚监理现场检验方法为：单批次检验，单批次不合格则单批次退场。北京数字出版信息中心幕墙工程本工程体型特殊，高度47米，立柱铝型材断面为65mmX140mm，腹板壁厚设计为2.5mm，符合102-2003规范的规定。安装后，现场实测值出现小于2.50mm的壁厚，但都大于2.35mm，符合GB5237-2003〈铝合金型材〉中高精度级型材壁厚正负偏差不大于0.15mm的要求。能否验收成为争议的焦点。为此，2007年7月召开专家论证会进行讨论，论证意见是该型材符合102-2003规范要求，是合格品，可以验收。北京数字出版信息中心二期幕墙论证意见1、铝合金型材最小壁厚应按JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》的规定执行。2、JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》规定的型材壁厚均为公称尺寸，不是实测尺寸。铝合金型材壁厚允许偏差按GB5237-2004《铝合金型材》的规定执行。针对本工程，铝合金立柱壁厚允许偏差为正负0.15mm，那铝合金立柱实测厚度不小于2.35mm则为合格产品。3、本工程铝合金型材壁厚可按JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》的有关规定进行验收。尺寸幕墙技术规范中的尺寸除另有说明者外，都指标准的、公称的、理论的尺寸。在国标和行标中规定有允许偏差的尺寸，在正负偏差范围内都是合格品。正常情况下,实测尺寸应正负偏差都有机会出现，不会全是负偏差。大量、甚至全部负偏差，只要没有超限，还是可算合格，但这是打檫边球，不应鼓励。建筑结构规范中的尺寸五十多年来，我国已颁布了成百项建筑结构相关的规范、规程和规定，上述关于尺寸的观念已是公认的，在技术人员中是没有争议的，因而无须在标准中特别加以说明和规定。设计规范中“尺寸”一词自然就是指公称尺寸，标准尺寸；相应地，在施工和验收规范中，构件和产品允许有尺寸偏差时，尺寸在偏差范围内就是合格品。相反，如果在个别情况下“尺寸”是指实际尺寸时，规范必须特别加以说明，或采用“实际尺寸”、“实测尺寸”等用词。幕墙是建筑结构的一部分，因此在编制102和133规范时，沿用以往编制结构规范的惯例，也没有对尺寸的含义以专门的条文加以规定。“尺寸”一词就是指公称尺寸、标准尺寸、理论尺寸。在确定设计安全度时，安全系数已经考虑了尺寸偏差对结构安全带来的影响。只要尺寸偏差在允许范围内，结构是安全可靠的。102和133规范将特别说明已经有一些幕墙工程，验收时发生过因对尺寸含义理解不同而产生的争议。考虑到一些幕墙从业人员对建筑工程相关标准编制习惯还不大熟悉，为避免不同专业人员在规范执行中产生不同理解，正在修订的133规范和将要修订的102规范，都对尺寸的含义加以特别的说明。设计使用年限—幕墙目前只有结构设计明确规定了设计使用年限，建筑设计没有明确规定。幕墙属于可更换结构，结构设计使用年限取不小于25年。预埋件不容易更换，宜按50年考虑。幕墙的大型支承钢结构的结构设计使用年限宜按主体结构考虑。设计使用年限—采光顶目前，采光顶技术规范还在编制过程中，其设计使用年限还没有明确规定。采光顶水平覆盖室内空间，安全问题突出，其支承结构往往是主体结构的一部分