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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，同時還展示出建筑現(xiàn)代化的特征。另外，如果運用在生物實驗室建設中，由于玻璃幕墻可吸收紅外線，減少進入室內的太陽輻射，降低室內溫度，就可以更好地開展生物實驗。正是基于此原因，本文重點以埃塞俄比亞聯(lián)邦民主共和國援非盟非洲疾病預防控制中心總部1期項目為例，對玻璃幕墻在現(xiàn)代建設當中的實踐與應用加以分析，以利于促進現(xiàn)代建筑行業(yè)的長遠健康發(fā)展。

[關鍵詞]現(xiàn)代建筑；玻璃幕墻；實際應用

1玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑當中的設計優(yōu)勢

在現(xiàn)代化的建筑當中，通過運用建筑的美學原理，也就是如果能夠將建筑物藝術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價值，還會具備著城市特定的審美價值，從而呈現(xiàn)出城市特定的文化意義和美感。伴隨著當今時代大型高層建筑的不斷進步和發(fā)展，人們也把視線重點轉向到了建筑造型設計與外墻面材料的合理運用當中。在埃塞俄比亞現(xiàn)代化的建筑當中，通過加入對玻璃幕墻的人性化設計、抗震設計等設計優(yōu)勢，將會使建筑物獲得更加實用的效果，也將能夠充分發(fā)揮出建筑玻璃幕墻的特性，同時還能夠展示出建筑現(xiàn)代化的特征，產生更加全新的視覺，讓室內空間和室外的自然環(huán)境關系更為融洽。以下著重介紹埃塞俄比亞建筑的人性化設計以及綠色節(jié)能設計特點。

1.1人性化設計

在人性化的設計方面，主要體現(xiàn)在四個方面。首先，在埃塞俄比亞建筑當中，會對建筑圖紙加以參照，并結合著建筑師的實際要求來確定建筑的立面分割以及開啟扇的位置。其次，每一個面材的板塊之間都能夠更加自然的相互轉換，這樣就能夠在發(fā)生損壞之時及時進行修復以及更新。之后，在施工當中就會嚴格貫徹到所謂防靜電的設計原則，不但必須降低靜電的形成情況，也需要將已經產生的靜電更加有效的進行排除。在防靜電設計當中，確保了室內當中的靜電電位絕對值不能超過1000V。而在實際對防靜電設計準則加以貫徹的過程當中，則主要會確保其他物體和幕墻之間不會進行更加親密的碰撞。例如，在門窗和幕墻之間就會擁有著相當?shù)拈g距。而同時，在實際清潔的過程當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計工作，在金屬和金屬之間進行直接碰撞的區(qū)域，特別易產生噪聲。所以，一般會對防止噪聲的柔性墊塊進行設置，并保證在玻璃幕墻的柱子和橫梁之間設有隔離膠皮，以做到防噪音的效果。

1.2綠色技能環(huán)保的設計

在援非盟非洲疾病預防控制中心總部1期項目當中，對幕墻進行施工時，會利用陽光控制鍍膜玻璃。而且，整個過程當中玻璃的顏色都會由業(yè)主以及建筑師確認的樣塊為準。在這一工程當中，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，所有的玻璃都會進行相應的處理。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，可以實現(xiàn)回收再利用。而具體來說，在對幕墻以及門窗進行安裝的過程當中，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，在存放以及運輸?shù)冗^程當中，實現(xiàn)更加嚴格的管理。另外，在對玻璃進行選用的過程當中，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件，防火巖棉厚度至少為100mm，容重不小于110㎏/m3，抗拉強度不小于7.5kPa，不燃材料，耐火極限為不低于1小時；鍍鋅鋼板的厚度滿足防火規(guī)范的要求，于結構接縫位置填防火密封膠。

2玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑工程當中的應用案例

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。正是因為這一地區(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。正是因為不同季節(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防控制中心總部1期項目當中，會對總部大樓以及一棟實驗樓安裝玻璃幕墻。在總部大樓當中，會由裙房以及兩個塔樓構成。實驗室也有兩層。在這一項目當中，玻璃幕墻的整體結構形式為現(xiàn)澆鋼筋砼框架結構的體系。同時，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中，也會選擇運用不同的系統(tǒng)。其中，有關于幕墻的系統(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中，都會利用到豎明橫隱玻璃幕墻系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)當中，龍骨會采用氟碳噴涂類型的鋼材，在橫梁當中會運用鋁合金型的材料。為了保證橫梁不會受力發(fā)生偏轉的現(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現(xiàn)連接。在玻璃的下面，也會保證在橫梁的四分之一處設置鋁合金材質的玻璃托板，這樣就可以將玻璃的自重傳遞給橫梁，從而將結構膠承受玻璃自重產生的剪力加以消除。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，消除相應的安全隱患；在鋁板的幕墻系統(tǒng)當中，就像上文所述，會應用在裙樓的部分區(qū)域、層間以及壓板的地方。在這一工程當中，鋁板幕墻龍骨會選用熱浸鍍鋅類型的鋼材，實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，主要會應用于設備的平臺位置，金屬網(wǎng)會選用不銹鋼的材質。在實際的項目建設當中，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際地理特點、氣候、建筑物高度等條件，以及結合有關建筑標準的規(guī)范。在抗風壓計算的性能中，也會針對不同的位置來對風壓指標值加以統(tǒng)計，這樣就可以對耐風壓的性能分級指標值加以計算。而在實際對風荷載標準值進行結算的過程當中，本地區(qū)的地面粗糙度會取值為B，計算的高度為53.9m，基本的風壓為0.45kN/0.4m2。不僅如此，依據(jù)建筑幕墻的相關規(guī)定，建筑幕墻的抗風壓標準也會依據(jù)性能等級來決定。而其中的P3主要就是建筑幕墻抗風壓性能的分級指標值。在一等級當中，P3值為1.0≤P3＜1.5kPa；在二等級當中，P3值為1.5≤P3＜2.0kPa；在三等級當中，P3值為2.0≤P3＜2.5kPa；在四等級當中，P3值為2.5≤P3＜3.0kPa；在五等級當中，P3值為3.0≤P3＜3.5kPa；在七等級當中，P3值為3.5≤P3＜4.0kPa；在氣等級當中，P3值為4.0≤P3＜4.5kPa；在八等級當中，P3值為4.5≤P3＜5.0kPa；在九等級當中，P3≥5.0kPa。也正是在其影響之下，幕墻的實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。而經過計算，在這一工程當中，工程幕墻抗風壓性能為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準來計算。正是因為這一工程在風暴以及臺風頻發(fā)的地區(qū)，因此，水密性能的計算公式則為P＝1000μzμcW075％而在這一公式中，水密性能指標為P；風壓高度變化系數(shù)μz，一般取值為1.64；風力系數(shù)為μc，一般取值1.2；基本風壓為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平面內變形性能

在這一工程建筑物幕墻的平面內變形性能方面，會依據(jù)建筑主體與結構之間的彈性層間角限值來進行非抗震設計；在建筑抗震的設計過程當中，會按照與主體構造彈性層間偏移角限值的三倍進行設計。而在主體構造樓層當中，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構，平面內變形性能分級指標值應不小于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的要求。本工程采用隔熱設計，建筑節(jié)能設計達到5級標準。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計當中，也會確定防火的等級為一級。同時，防火的系統(tǒng)設計也會確定滿足建筑安全消防措施的分區(qū)層，并遵循相應的規(guī)范。在實際進行建筑設計的過程當中，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。而在此建筑當中，由于結構為鋼框架結構，鋼結構防火也就無法和結構樓板有效密封。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計中，在金屬與金屬之間的連接位均設置有柔性的絕緣墊片，能有效防止溫度變形、結構位移碰撞等所產生的噪音。本工程所用中空玻璃的隔音量不小于35dB，能達到《建筑幕墻》GB/T21086-2007中對隔聲性能等級要求的3級標準。

3玻璃幕墻施工要求

本工程項目的現(xiàn)場焊接均為三級焊接，且圖紙上未注明的焊接標高為：碼件與埋件之間的焊接標高均為8mm，加筋肋板與碼件之間的焊接標高均為6mm，其他焊接標高均為4mm。因此一般情況下，在對建筑幕墻主要構件進行安裝的過程中，都必須對與結構相關的主要建筑工程質量檢測標準進行遵守。而在對建筑幕墻施工進行測量時，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造質量檢測標準相結合，并及時地對其誤差范圍進行調整。同時，也需要定時校驗建筑幕墻的正確安裝位置基準。在對高層建筑進行測量的過程當中，必須保持風速不超過四級。同時，在對玻璃幕墻進行安裝的過程當中不要損傷建筑結構。在對鍍膜玻璃進行安裝的過程當中，也必須確保鍍膜面的朝向達到了相應的條件，在焊接時也會使用適當?shù)姆雷o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)的不斷進步與發(fā)展，為建筑行業(yè)帶來了很大的發(fā)展機遇。通過對新技術加以應用，也就會為建筑幕墻的發(fā)展提供一定的技術支持。在未來，科研人員們還將不斷研究節(jié)能、環(huán)保等技術特點的新材料，使建筑玻璃幕墻可以產生更加卓越的隔熱性能。要想確保建筑幕墻產業(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計的標準和節(jié)能的規(guī)范，這也將會對生產建筑幕墻的產業(yè)技術提出更高的要求，從而使得每一個國家對建筑幕墻產業(yè)的生產技術都有所革新?，F(xiàn)階段我國已經能夠生產出各種金屬結構件，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一步改善，從而保證了幕墻設計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，通過對高科技的光電幕墻設計科技進行發(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行了擴充，從而真正充實建筑內容，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)展過程當中，通過一系列的創(chuàng)新，也會對建筑幕墻施工當中的諸多技術難題加以解決，促進建筑幕墻行業(yè)的蓬勃發(fā)展。5結語本文案例工程當中，基于埃塞俄比亞氣候特征以及項目特殊性就全面應用了玻璃幕墻。通過對玻璃幕墻加以應用，真正發(fā)揮出了隔音、隔熱、防火等功效?？偠灾诂F(xiàn)代化的建筑當中，玻璃幕墻就是一種主要特征，可以呈現(xiàn)出現(xiàn)代城市的標志。伴隨著城市的不斷進步和發(fā)展，幕墻產業(yè)也將會迎來更為高速的發(fā)展時代，所以對建筑強度設計與研發(fā)方面的技術創(chuàng)新也將會提高到一定的高度。

參考文獻

[1]韓名品.點支式玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑結構設計中的應用[J].建筑工程技術與設計，2018（18）：958.

作者：南小軍 單位：中國土木集團南方建設發(fā)展有限公司