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為什么高樓大廈需要玻璃幕墻?你想過有什么作用和好處嗎?

來源:m.myshop188.com 發(fā)布時間:2020年01月10日

  幕墻說到這個比較專業(yè)性質(zhì)的詞語可能大家都很熟悉了,之前昆明嘉航玻璃幕墻施工公司小編介紹過不少關(guān)于幕墻的知識,什么玻璃幕墻,石材幕墻,鋁材幕墻等等...... 但好像從來沒有說過高樓大廈為什么需要幕墻?小編今天就從幕墻抵抗溫度變化、抵抗地震災(zāi)害、成本節(jié)約等方面闡述下使用建筑幕墻的好處。


  無論您走過紐約、新加坡、法蘭克福和東京的馬路,還是漫步于北京、上海、深圳、香港的街頭,只要您抬頭仰望聳入云天的高樓大廈,都會發(fā)現(xiàn)他們幾乎無一例外采用建筑幕墻。這些幕墻可能全部是玻璃的;也可能透光部分是玻璃,其它部份會是鋁板、石板,以至陶瓷板和其它板材。


  高樓大廈統(tǒng)統(tǒng)采用幕墻,而不是采用傳統(tǒng)的填充墻,這難道是偶然的巧合嗎?不是的,除了建筑功能和建筑藝術(shù)因素外,更重要的是安全和節(jié)約的考慮。我國現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)第4.9.5條明確指出:150m以上的高層建筑外墻宜采用各類建筑幕墻,這就表明從建筑結(jié)構(gòu)的角度,高層建筑也需要幕墻。

為什么高樓大廈需要玻璃幕墻?你想過嗎?

  建筑幕墻不同于填充墻,它具有以下的特點:它是由面板和支承結(jié)構(gòu)組成的完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng);它在自身平面內(nèi)可以承受較大的變形或者相對于主體結(jié)構(gòu)可以有足夠的位移能力;它是不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受的荷載和作用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。


  幕墻通常由面板(玻璃、鋁板、石板、陶瓷板等)和后面的支承結(jié)構(gòu)(鋁橫梁立柱、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃肋等等)組成。這個外墻系統(tǒng)支承在主體結(jié)構(gòu)上,通常包封主體結(jié)構(gòu)。由于面板之間有寬縫,面板與橫梁立柱的連接有活動能力,所以幕墻在平面內(nèi),可以承受1/100的大變形。幕墻如果采用螺栓、搖臂、彈簧機構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接,則可以在兩者之間產(chǎn)生大的相對位移,甚至當(dāng)主體結(jié)構(gòu)側(cè)移達(dá)到1/60時,幕墻也不會破壞。


  1、抵抗溫度變化需要幕墻:當(dāng)外界溫度變化時,結(jié)構(gòu)會冷縮熱脹。如果不采取措施,夏天會把結(jié)構(gòu)擠彎、壓碎;冬天會把結(jié)構(gòu)拉裂、拉斷。所以長的路面要分縫,長的建筑也要用溫度縫把建筑分成幾段,由此減少溫度變化的影響。長的建筑可以設(shè)豎向溫度縫分成數(shù)段,可是高的建筑不可能用水平縫切成幾段,因為水平分縫后的樓層無法吊掛起來。


  既然無法采用分段的辦法將高樓大廈的溫度變化問題解決,那只有一條出路:用建筑幕墻將整個結(jié)構(gòu)包封起來,讓結(jié)構(gòu)處于室內(nèi),溫度不再變化,也就不會產(chǎn)生對結(jié)構(gòu)的損害,保證主體結(jié)構(gòu)的安全。這就是高層建筑必須采用建筑幕墻的一個主要原因。而傳統(tǒng)的磚墻、砌塊墻是填在梁柱平面內(nèi),梁和柱子有部份露在室外大氣中,直接受到溫度變化的影響。所以填充墻解決不了溫度變化的問題,難以在高的建筑中應(yīng)用。


  2、抵抗地震災(zāi)害需要幕墻:1995年日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震,震中強度都在11度以上,砌體填充墻、常規(guī)玻璃窗大量破壞,而幕墻,即使是玻璃幕墻,也很少有震害的報告,震后大多保存完好。


  中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所進(jìn)行過七個各種類型建筑幕墻的振動臺試驗,結(jié)果表明:即使當(dāng)臺面輸入加速度達(dá)到0.9g(相當(dāng)于10度大震),結(jié)構(gòu)位移達(dá)到1/60以上時,幕墻也沒有損壞,保持良好性能。


  砌體填充墻在1/1000位移時開裂,1/300位移時破壞,即使在小地震下也會產(chǎn)生破損,中震下會嚴(yán)重破壞。其原因是它在自身平面內(nèi)變形能力很差,又被填充在主體結(jié)構(gòu)內(nèi),不能有相對的位移,被強迫一起振動,最終導(dǎo)致破壞。常規(guī)玻璃窗大體上也差不多。因此在地震中震害非常嚴(yán)重。


  建筑幕墻的板圍寬縫和特別的連接構(gòu)造,使得它可以耐受到1/100~1/60的大位移、大變形。類似于樹葉相對于樹枝、幕布相對于臺口,無論主體結(jié)構(gòu)怎樣搖晃,幕墻都可以安全無恙。高樓大廈聳入云霄,地震中強烈擺動,只有幕墻才能保證抗震安全,不會倒坍墜落,防止產(chǎn)生傷亡事故。


  3、幕墻節(jié)省結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的費用:建筑材料,如鋼材、水泥都是高耗能、高造價的材料,節(jié)約材料,就是節(jié)約能耗,節(jié)約資源。


  玻璃幕墻的重量只相當(dāng)于磚墻的1/10,混凝土墻板的1/7;鋁板幕墻更輕:370mm磚墻760Kg/㎡,200mm空心磚墻250Kg/㎡,而玻璃幕墻只有35~40Kg/㎡,鋁板幕墻只有20~25Kg/㎡。一座150m高,外墻面為20000㎡的高層建筑,采用幕墻可減輕墻體自重5000t~12000t。這就大大減少了主體結(jié)構(gòu)的材料用量,也減輕了基礎(chǔ)的荷載,節(jié)約了基礎(chǔ)的造價。在上海、天津等軟弱地基上建造超高層建筑,這更起了決定性的作用。


  4、存在的問題是可以解決的:任何事物都一分為二,興利除弊才是正確的態(tài)度。如果玻璃幕墻大面積采用鍍膜玻璃,可能會對周圍建筑和街道反射陽光,造成干擾。目前已規(guī)定了玻璃反射率控制在30%以下,低層部分可采用鋁板、石材和玻璃組合幕墻,降低陽光反射的干擾,應(yīng)該說這個問題可以得到解決,無須過分渲染。


  在目前的技術(shù)條件下,高樓大廈還得采用建筑幕墻,其它墻體難以代替。建筑幕墻是結(jié)構(gòu)安全的一個重要保障,合理設(shè)計、精心施工是我們應(yīng)有的態(tài)度。正如汽車雖然消耗能源、污染空氣、造成車禍,但卻不會有人因此而拒絕使用;同樣我們相信,建筑幕墻也會在揚長避短、興利除弊、技術(shù)創(chuàng)新中,得到更大的發(fā)展。

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