玻璃幕墻如何承載及受力圖

用鋁合金或其他金屬軋成的空腹型桿件作骨架，以玻璃封閉而成的房屋圍護墻。有單層和雙層玻璃的墻體。反光絕緣玻璃厚6毫米，墻面自重約40千克／米2，有輕巧美觀、不易污染、節(jié)約能源等優(yōu)點。幕墻外層玻璃的里側(cè)涂有彩色的金屬鍍膜，從外觀上看整片外墻猶如一面鏡子，將天空和周圍環(huán)境的景色映入其中，光線變化時，影像色彩斑斕、變化無窮。在光線的反射下，室內(nèi)不受強光照射，視覺柔和。中國1983年首次在北京長城飯店工程中采用。

去過美國紐約的人大凡會被其繁華的都市風(fēng)貌所折服，那高聳人云的摩天大樓蔚為壯觀，而其通體的玻璃幕墻映襯出空明的藍天和飄舞的白云，更為之增添了絢麗的色彩。那么，玻璃幕墻是怎么做成的呢？玻璃幕墻是指作為建筑外墻裝潢的鏡面玻璃，它是在浮法玻璃組成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等，并經(jīng)鋼化制成顏色透明板狀玻璃，它可吸收紅外線，減少進入室內(nèi)的太陽輻射，降低室內(nèi)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。

現(xiàn)代化高層建筑的玻璃幕墻還采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合，隔層充入干燥空氣的中空玻璃。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(gòu)成兩個夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓強度大等優(yōu)點。據(jù)測量，當(dāng)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內(nèi)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墻，但曬在身上不會感到炎熱。使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼，極大地改善了生活環(huán)境。

分類與構(gòu)成

1.明框玻璃幕墻

明框玻璃幕墻是金屬框架構(gòu)件顯露在外表面的玻璃幕墻。它以特殊斷面的鋁合金型材為框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽內(nèi)。其特點在于鋁合金型材本身兼有骨架結(jié)構(gòu)和固定玻璃的雙重作用。

2.隱框玻璃幕墻

隱框玻璃幕墻的金屬框隱蔽在玻璃的背面，室外看不見金屬框。隱框玻璃幕墻又可分為全隱框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻兩種，半隱框玻璃幕墻可以是橫明豎隱，也可以是豎明橫隱注。隱框玻璃幕墻的構(gòu)造特點是：玻璃在鋁框外側(cè)，用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠把玻璃與鋁框粘結(jié)。幕墻的荷載主要靠密封膠承受。

3.點支式玻璃幕墻

點支式玻璃幕墻是近年來新出現(xiàn)的一種支承方式。但一經(jīng)出現(xiàn)，在城市發(fā)展很快。下面對這種較新型的支承方式作一介紹：

1.點式玻璃幕墻的分類

按照支承結(jié)構(gòu)的不同方式，點式玻璃幕墻在形式上可分為以下幾種:

(1)金屬支承結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻這是目前采用最多的一種形式，它是用金屬材料做支承結(jié)構(gòu)體系，通過金屬連接件和緊固件將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(jié)構(gòu)的靈活多變以滿足建筑造型的需要，人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個結(jié)構(gòu)體系。玻璃的晶瑩剔透和金屬結(jié)構(gòu)的堅固結(jié)實，“ 美”與“力”的體現(xiàn)。增強了“虛”、“實”對比的效果。

(2)全玻璃結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻通過金屬連接件及緊固件將玻璃支承結(jié)構(gòu)(玻璃肋)與面玻璃連成整體，成為建筑圍護結(jié)構(gòu)。施工簡便造價低，玻璃面和肋構(gòu)成開闊的視野，使人賞心悅目，建筑物室內(nèi)、外空間達到最大程度的視覺交融。

(3)拉桿(索)結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻采用不銹鋼拉桿或用與玻璃分縫相對應(yīng)拉索做成幕墻的支承結(jié)構(gòu)。玻璃通過金屬連接件與其固定。在建筑中充分運械加工的精度，使構(gòu)件均為受拉桿件，因此，施工時要加以預(yù)應(yīng)力，這種柔接可降低震動時玻璃的破損率。

2.建筑點式玻璃幕墻的主要組成部分

(1)支承體系 支承體系是將面玻璃所受的各種荷載直接傳遞到建筑主構(gòu)上。因此，它是主要受力構(gòu)件，一般是根據(jù)承受的荷載大小和建筑造型來結(jié)構(gòu)形式和材料，如玻璃肋、不銹鋼立柱、鋁型材柱或加上適當(dāng)?shù)姆栏�、防面處理的鋼析架、鋼立柱及不銹鋼拉桿(索)等。

(2)金屬連接件

金屬連接件包括固定件(俗稱爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不銹普通鋼鑄造而成，而扣件則是不銹鋼機加工件。考慮到金屬相容性，爪座必須采用與支承體系相同的材質(zhì)，或使用機械固定。

金屬連接件是建筑點式技術(shù)的精華所在。它把面玻璃固定在支承結(jié)構(gòu)上不僅產(chǎn)生玻璃孔邊緣附加應(yīng)力，而且能夠允許少量的位移來調(diào)節(jié)由于建筑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(shè)計時考慮的因素是多方面的。

(3)金屬連接件還產(chǎn)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(yōu)美的造型設(shè)計和精細的加工制造，起“畫龍點睛”的作用。

3.玻璃

(1)建筑點式玻璃幕墻所用的玻璃，由于鉆孔而導(dǎo)致孔邊玻璃強度降低約30%，因此建筑點式玻璃幕墻必須采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)注，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產(chǎn)生無銳角的細小碎塊(俗稱”玻璃雨 ”)，不易傷人。

當(dāng)?shù)靥幈狈降慕ㄖ�物或�(qū)Ρ�溫隔熱有較高要求的建筑物，往往采用中空玻璃，它是在兩片玻璃之間有一干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(shù)K值為0.8w/(m2.K)，而空氣的K值為0.03w/(m2.K)注，惰性氣體就更低了。另外，中空玻璃防結(jié)露和隔音性能都比較好。

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財產(chǎn)損失。

4.密封材料

玻璃與玻璃之間采用耐候硅酮膠密封，玻璃與金屬結(jié)構(gòu)之間采用結(jié)構(gòu)硅酮膠粘結(jié)。建筑點式玻璃技術(shù)中密封膠只起密封作用，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，并且在有效期內(nèi)使用，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，以確保施工質(zhì)量。