玻璃幕墙结构安全性评审通病的防治技术探讨 潘颖

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:潘颖
[导读] 摘要:在建筑设计、施工的过程中,玻璃幕墙结构凭借其自身的优势,已经得到了广泛的应用,但是其结构的安全性评审存在很多问题。
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        摘要:在建筑设计、施工的过程中,玻璃幕墙结构凭借其自身的优势,已经得到了广泛的应用,但是其结构的安全性评审存在很多问题。对此,本文将简单分析当前玻璃幕墙结构安全性评审的通病,然后深入探究安全性评审通病的具体防治技术,以期为相关人员提供参考。
        关键词:玻璃幕墙;幕墙结构;安全性评审;防治技术
        前言:玻璃幕墙结构的应用,大多集中于各大城市的CBD区域。以上海为例,平均每年会有500栋玻璃幕墙结构进行施工、建设,成为很多办公大厦设计的首选。但是,据专家的研究发现,玻璃幕墙结构的应用,实际上存在很大的风险性,主要体现在五金件、连接件、结构胶、面板等方面,即设计不当、性能退化、材料质量不合格等。因此,在具体的施工中应该对安全性问题进行针对性的预防,增强玻璃幕墙结构的安全程度。
        一、玻璃幕墙结构安全性评审通病分析
        近几年,玻璃幕墙结构得到了广泛的应用,笔者搜集了很多关于玻璃幕墙结构安全性的资料,主要都是建筑工程中玻璃幕墙结构的安全性评审资料。在具体分析的过程中,依据玻璃幕墙结构的安全性评审资料内容,将其进行了不同方面的总结、归纳,即设计说明、安全设计、材料选用、结构计算书、结构图纸、其他6方面。通过这样的分类总结,便于对玻璃幕墙结构安全性评审通病进行更加深入分析,最终将通病问题归类为以下5方面:(1)玻璃幕墙的面板规格相对较大,常常会出现超标的现象,使得玻璃幕墙存在自爆的安全隐患。(2)玻璃幕墙的细节化设计不到位,同时未对各个部件的连接结构,进行精准的计算、设计与应用。(3)玻璃幕墙结构的外侧,必须设计一个遮阳条,但是在实际运用的过程中,没有对其进行合理的、全面的验证分析,使得很多遮阳条的性能不符合标准。(4)玻璃幕墙结构中所使用的建筑材料,其防火等级不满足既定的标准,同时防火分区的设置也存在不合理的现象。(5)在玻璃幕墙结构的组合幕墙中,很多结构设计的方式较为简单,不能满足建筑结构安全性的需求。
        二、玻璃幕墙结构安全性评审通病的防治技术
        在玻璃幕墙结构的设计、施工中,应该对安全性评审通病进行有效的防治,制定行之有效的预防方式,解决当前存在的诸多问题。结合上文对玻璃幕墙结构安全性评审通病的分析,笔者结合自身的工作经验与了解的材料知识等,提出以下5点防治技术,主要体现在玻璃幕墙材料、玻璃幕墙面积、玻璃幕墙防火、幕墙石材性能、玻璃幕墙遮阳等方面,其具体的内容如下:
        (一)重视幕墙材料的选择
        在玻璃幕墙结构中,玻璃面板是其中最为常用的材料之一,所以必须对材料的质量进行控制、选择。如果玻璃幕墙结构使用钢化玻璃进行建设,其可能会出现自爆的现象,而影响的因素较多,并且在破损以后会出现颗粒较小、飞散范围广的玻璃碎片,导致严重的社会损失与恶劣的社会影响。针对这样的现象,可以采用优质超白玻璃、热浸处理加工的方式,解决玻璃幕墙自爆的问题。其中,超白玻璃在加工制作的过程中,打破了传统钢化玻璃的材料结构(石灰石、白云石、长石等矿物质原料),而是将较高纯度的硫酸镁、碳酸钙、氢氧化铝等高纯度化工原料。通过这样的加工方式,能够避免玻璃中存在大量的硫化镍现象,进而规避了玻璃幕墙自爆的内在原因,增强了玻璃幕墙结构的安全性[1]。
        热浸处理加工的方式,就是在温度290摄氏度±10摄氏度的环境中对钢化玻璃进行加热,时间持续2小时左右。通过这样的方式,能够保证钢化玻璃中的硫化镍实现景相的转变。也就是说,在加工钢化玻璃的过程中,基于人为干预的方式提前时钢化玻璃完成自爆,这样的方式能够将玻璃幕墙结构的自爆几率减小至0.15%。所以,在玻璃幕墙结构的选材中,应该选择经过以上方式处理的产品,实现对玻璃幕墙结构安全性评审通病的防治。
        (二)控制幕墙面积的大小
        在玻璃幕墙结构设计、施工中,应该践行相关的施工规范与要求,避免玻璃面板的大小超出规定的范围,严格遵守与玻璃幕墙结构相关的规范,进而实现对安全性通病问题的预防。例如:上海市政府为了能够对玻璃幕墙进行合理的管理,出台了《上海市建筑玻璃幕墙管理办法》,其中对玻璃幕墙安装层高、安全夹层等,进行了详细的规定,避免在人员密集区域、人员流动性大的区域中产生不良的影响。


        不仅如此,上海市政府还通过《上海市建筑幕墙工程技术规范》,对玻璃幕墙结构中面板的大小进行了规定:建筑物中的地面大堂、高度10米以下的橱窗以外,玻璃幕墙的面板大小应该在4.5平方米之间;除了建筑工程中的夹层玻璃,钢化玻璃的大小应该小于4.5平方米,而半钢化的玻璃面板其大小应该小于2.5平方米。通过这样的方式,明确规定玻璃幕墙结构中玻璃面板的大小,而玻璃幕墙的设计人员、施工人员,就应该严格践行上述与玻璃幕墙相关的要求,保证面板大小的合理性与科学性。在这一基础上,可以有效预防玻璃幕墙结构的安全性通病问题,增强建筑工程的安全性、稳定性,延长玻璃幕墙结构的使用寿命。
        (三)做好幕墙的防火工作
        在当前的很多玻璃幕墙结构中,对防火区的设置都存在不合理等现象,这样的问题不仅会影响结构的安全性,还会导致防火区无法发挥其作用,使玻璃幕墙结构存在安全隐患。而这种问题的存在,将会在发生火灾时很难对火势进行控制,威胁相关人员的生命安全。因此,玻璃幕墙结构的防火区,也已经成为安全性评审的重要因素之一,并且需要切实实现通病防治的主要目的。为了能够解决这一问题,应该在玻璃幕墙的设计与施工中,选择合格的防火材料,确保防火隔断的高度符合具体的设计需求,完善防火墙的整体结构等[2]。同时,在具体的工作中,全体施工人员应该深入学习《建筑设计防火规范》的内容,并掌握玻璃幕墙结构防火的具体要求等,然后将其贯彻落实在设计、施工中,保证建筑工程整体的安全性。在这一基础上,能够在根本上保证幕墙防火性能的有效性,强化玻璃幕墙的防火性能与安全性能,为人们提供一个更加安全、更舒适的建筑环境。
        (四)优化幕墙的石材性能
        在建设工程的玻璃幕墙结构设计与施工中,实际上不仅仅需要玻璃面板,还需要与石材幕墙进行结合,以此来优化整体的设计效果。但是,在具体的应用过程中,发现石材幕墙因为材质等因素的影响,常常会发生碎裂等现象,不仅影响整体施工的进度与质量,还会在加工各个面板连接点的过程中,增加其中的危险因素。同时,如果在玻璃幕墙结构的施工中,一块高密度的石材面板发生坠落后,将很可能会造成严重的后果,所以在玻璃幕墙结构安全性评审的过程中,应该将石材纳入评审的范围中。为了解决上述的问题,施工人员应该确定正确的施工方法,提高板材加工的整体密度。
        在安装之前,需要依据建筑工程的实际高度,设置好水平线、垂线等,为后续的施工提供重要的参考依据。在这一基础上,施工人员还应该确定石材的面积,同时对厚度进行合理的优化设计,践行国家颁布的相关规定。在具体的安装施工中,施工人员需要严格执行既定的施工方案、施工规范等,如果发现其中存在问题就应该立即改正[3]。在某玻璃幕墙施工中,采用了在室外石材干挂墙体底端沿建筑物放置聚苯板的方式,以此来降低建筑物沉降、地面反力对石材的影响,同时又避免了冬季土方受冻膨胀对石材的挤压问题,保证石材、玻璃幕墙结合的结构具有较强的稳定性,实现通病防治的目的。
        (五)设计幕墙的遮阳设计
        在玻璃幕墙结构中,主要就是通过幕墙的外遮阳措施,在室内形成一个良好的、舒适的温度环境,减少采暖、空调以及通风等方面的负荷。也就是说,采用幕墙遮阳设计的方式,能够实现节能降耗的目的。另外,在玻璃幕墙结构的设计中,还可以与建筑外遮阳形成一个建筑美学的效果,提高建筑工程立面的整体性、艺术性。为了能够充分发挥遮阳条的作用,并实现玻璃幕墙结构安全性评审通病的防治目的,工作人员必须对遮阳条的性能进行全面的测试,确保其性能可以达到玻璃幕墙结构的需求。通常情况下,可以运用有限元的方式进行测试,掌握遮阳条的相关参数,然后将其与实际需求进行对比,在满足的条件下进行后续的施工,进而充分发挥遮阳条的具体作用。
        结语:综上所述,玻璃幕墙结构在应用的过程中,其自身的安全性问题体现很多不同的层面,需要通过恰当的技术方式进行优化与防治。在这一基础上,能够提高玻璃幕墙结构设计的合理性,保证所使用的各种材料均符合相关标准,充分发挥了监管体系、缓冲结构的作用,进而在根本上增强结构的安全性。因此,结合本文的分析发现,文中所提及的玻璃幕墙结构安全性评审通病防治技术,其具有较强的可行性与必要性。
        参考文献:
        [1]陈仪育.既有玻璃幕墙安全性鉴定硅酮结构胶检测技术研究[J].福建建设科技,2018(03):58-60.
        [2]张书义. 基于低碳节能技术的公共建筑幕墙优化设计研究[D].山东大学,2018.
        [3]李光耀. 既有单层索网玻璃幕墙安全性能评估及改造提升技术研究[D].北京建筑大学,2017.
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