【正文】一、采光頂
1.PVB夾膠層低于1.14
一種常見的現象,采光頂的夾層玻璃比立面幕墻更容易出PVB夾膠層失效現象,主要原因可能有:(1)夾膠層薄;(2)環境溫度高;(3)重力的不均勻作用等。因此,用于采光頂的PVB夾膠層厚度較好不低于1.14。
2.無冷凝水排放設計
采光頂應有冷凝水排放構造,尤其在嚴寒和寒冷地區,更為重要。
3.平頂無排水坡度
一般排水坡度為3%,否則在玻璃中心位置會有積水和積灰,嚴重影響采光頂的外觀。
4.雙鋼化夾層玻璃的炸裂
鋼化玻璃存在自曝的危險,面板較大時(如超過2.5m2),如果其中一片玻璃炸裂,另一片玻璃也可能炸裂,整體可能脫落,存在較大危險,因此在采光頂中,采用超大板塊、較薄雙鋼化夾層玻璃時,還應考慮構造措施,防止玻璃整體掉落。
5.玻璃梁單夾膠
夾層玻璃是一種結構,一旦其中一片玻璃發生自曝,余下的部分還應該是結構,因此至少應采用三層玻璃進行夾膠,玻璃梁即是具有結構功能的夾層玻璃,因此至少要三層玻璃。蘋果店玻璃結構基本為四片玻璃的夾層玻璃。
6.雨棚角度過小
一般采光頂平頂至少要有3%的排水坡度,雨棚應該更大一些,否則更容易積灰和積水。
7.無排水溝的設置
雨棚是“面子”工程,應進行有組織排水,一般宜在貼近主體結構一側設置排水溝,并進行有組織導水。
8.雨棚抗負風壓問題
雨棚所受荷載相當復雜,現行標準對其規定甚少,一般認為所有荷載組合中向下方向為不利方向。但在一些復雜的環境中,則有可能是負風壓(向上的荷載)起控制作用,這時按常規設計的連接拉桿會有受壓的可能,出現壓桿失穩問題。
9.對稱結構采用非對稱受力
常見的“西瓜皮”結構是對稱的結構,如果對其中一些桿件施加不完全對稱的荷載,會使體系發生不對稱的變形,出現密封膠撕裂現象,嚴重的情況導致采光頂漏水。
二、點支承式幕墻與全玻璃幕墻
1.索結構未采用拉力保護器
通常采用點式幕墻實現不同基礎的建筑物之間的聯系,形成連續的美學概念;近年來,單層索網結構的應用也逐漸廣泛。這類結構中的拉索軸向剛度較大,如果結構或支座發生較大位移,其內力會有很大升高,甚至會造成拉索破斷,因此需要采用保護器(彈簧補償器)進行補償,以便吸收支座在常規條件產生的變形;在地震等極端條件下,如果變形很大,保護器內預設的構件可以發生斷裂破壞,但是仍然要發揮作用,保證系統不至于坍塌崩潰,具有剩余強度。
2.大跨屋面與立面幕墻未采用柔性連接縫
大跨屋面可能會產生較大的變形,采用通常的構造一般無法滿足要求,一般有以下方案:
(1)采用連桿機構傳力和吸收變形,采用風琴橡膠板進行密封;(2)采用長圓孔,但調節量有限。
3.支承點的熱橋問題
四角支承、邊部點支承的構件是點支承幕墻的主要傳力構件,也是該類幕墻的熱橋,處理不當會出現結露現象,采應取構造措施予以避免。
4.玻璃肋與面板對縫
這種設計方法將玻璃肋與面板的薄弱部位放在同一平面,更容易出現問題,如果錯開,能起到相互的補償作用。并且玻璃肋拼接的螺栓數量為每端兩個為宜,超過兩個可能帶來其他問題。
5.點支承用玻璃肋不夾膠
點支承玻璃肋是結構構件,目前積累的經驗不多,在GB/T21086-2007《建筑幕墻》中,沒有給出玻璃肋撓度限值要求。但在實際應用中,常有玻璃肋不夾膠的設計,作為玻璃結構,必須具有可靠性,因此必須采用夾層玻璃。在采光頂中即玻璃梁,也是采光頂工程設計的難點,在已經報批的《采光頂與金屬屋面工程技術規程》中也未對玻璃梁做出規定,幕墻設計時應當謹慎。
6.正負風壓承載力相差較大的支承結構
建筑幕墻的支承結構應能承受正負風壓作用,一些結構可能正壓方向承載力較好,負風壓方向則較差,工程中盡量避免采用,尤其在負風壓起控制作用的部位。如果采用預應力的方法能夠獲得可靠的結構體系,也應定期進行檢查,避免出現安全問題。
7.平面桁架無平面外支承
大跨度平面桁架在幕墻中有較多應用,對這些結構應進行側向失穩驗算,必要時增加側向支承,避免側向失穩,提高結構的可靠性。
8.重力索缺失
重力索在點支承幕墻中有較多應用,近年來的設計趨于廢掉重力索,這是個誤區。一些結構采用重力索,不僅滿足系統的傳力要求,還有利用于固定面板的位置,減少連接點附近的面板所受的彎矩作用,從而提高了系統的可靠性。
9.玻璃肋側向失穩
玻璃肋側向易失穩,對跨度較大的工程應采取構造措施進行加固,避免失穩。
10.吊掛高度不合理
吊掛玻璃是玻璃重力傳遞比較合理的構造,因此一般工程均可采用,但會帶來成本上的提高。根據GB50210規定,玻璃高度超過4m時即要采用吊掛結構,過于苛刻。
11.吊掛玻璃重力傳遞不合理
吊掛玻璃時,下部應懸空設計,以便吸收玻璃因結構、溫度等原因產生伸長或縮短變形,不能采用墊塊墊死。
12.吊掛全玻幕墻上下封口不傳力
全玻幕墻主要靠面板和玻璃肋傳遞荷載,因此玻璃肋上下兩端應該固定,大面玻璃上下也要有相應構造處理,以便傳遞水平荷載。
三、玻璃幕墻
玻璃幕墻是應用比較廣泛的外墻系統。在建筑外墻中的主導地位不可動搖,先后出現了很多精品工程。
1.氟碳涂層與結構膠直接粘接
一些結構密封膠和氟碳涂層的粘接是達不到幕墻要求的,因此隱框幕墻玻璃組件的副框和玻璃之間、氟碳涂層面板間接縫部位的密封應采取措施,提高粘接力。有多種措施可供選擇:(a)涂底漆,然后再打注結構膠,但一些專家認為這種方法并不可靠,屬于“兩層皮”,也沒有比較有說服力的正面報道證明這種方法確實有效,因此尚需進一步觀察、研究;(b)采用組合型材構造,直接粘接結構膠部分與型材其他部分開,直接粘接結構膠部分采用陽極氧化處理;(c)氟碳噴涂過程中,對待粘接部位進行遮擋,保持其表面仍為陽極氧化;(d)采取補救措施,用砂紙等將待粘接表面的涂層去掉,靠自然氧化(大約5μm)。
2.自攻釘連接
自攻釘連接是一般的連接或定位連接,作為結構連接,其可靠性較差。
3.鋼鋁型材混合使用(鋁包鋼)
方鋼管內表面不易實現噴丸處理,熱鍍鋅時容易出現質量問題,導致抗腐蝕性能低下;鋼鋁配合間隙應比較嚴密,否則不能達到共同受力,給防止出現雙金屬電化學腐蝕造成困難。
4.短壓蓋
明框幕墻采用壓蓋壓接,一方面便于實現等壓腔,另一方面可以與扣蓋實現卡接。采用不連續的壓蓋(短壓蓋),雖然可以降低成本,但會出現玻璃不平、等壓腔無法形成等問題。
5.橫梁立柱間連接件采用兩點連接
幕墻橫梁常常會出現“耷拉頭”現象,其原因可能有:(1)橫梁承載力不滿足要求;(2)橫梁和立柱的連接比較薄弱,比如橫梁立柱間的連接件采用兩個螺栓(釘)連接,由于其抗扭性能比較差,導致幕墻橫梁發生扭轉。
6.大截面裝飾條無滴水線
大截面裝飾條上表面會有積灰,如果不設置滴水線,會造成幕墻表面出現較多流痕。如果在裝飾條前端設置滴水線,能有效避免水和灰塵混合流到幕墻表面。
7.裝飾蓋與活卡口配合
裝飾蓋應與擠壓型材的卡口相連接,這種卡口尺寸固定、精度較高,能夠實現可靠的連接。通過螺釘連接后形成的卡口精度達不到要求,連接不可靠。
8.開啟腔未設置熱密線
熱密線在節能鋁合金窗的設計中有較廣泛的應用,但在建筑幕墻的開啟腔內應用較少,導致幕墻開啟部位節能效果低下。
9.隱框幕墻采用非定距壓板
隱框幕墻和半隱框幕墻通常采用壓板(壓塊)傳力,其間距一般不大于300mm,有定距和非定距壓板兩種。定距壓板通過連接螺栓緊固后其壓接間隙比較固定,對玻璃面板副框的壓緊力比較一致,便于吸收結構和溫度等變形,減少摩擦噪音,并且能夠避免因壓塊壓得不均造成玻璃面板出現影像畸變現象。
10.假明框隱框未按隱框幕墻進行設計
假明框通常在隱框幕墻的接縫處加裝一個裝飾條,起到明框幕墻的裝飾效果。這種結構應采用隱框幕墻的設計方法設計中空玻璃和結構膠,即第二道密封膠應采用硅酮結構膠密封。如果采用聚硫膠作為中空玻璃的第二道密封,盡管不一定在紫外線照射下破壞,仍然存在不安全的因素。
11.隱框中空玻璃下部無托板
中空玻璃結構膠長期承受剪力,對結構膠使用壽命不利,因此JGJ02中要求在玻璃下部應設置托板。該托板與橫梁直接連接比較合理,可以設計成卡接或螺栓連接;采用螺栓與玻璃組件的副框連接可能會影響結構膠的打注,存在質量缺陷,建議慎用。
12.隔熱條承受剪力
隔熱條在隔熱型材中起到結構傳力、降低熱量傳遞的作用,被幕墻型材廣泛采用。穿條式結構形式,采用復合生產線將隔熱條和鋁合金型材強制壓合。因此在隔熱條與鋁合金型材壓合部位有冷作硬化現象,甚至存在一些微觀裂紋缺陷。如果幕墻的橫梁采用隔熱型材,應采取構造措施,避免隔熱條承受剪力,防止隔熱條與鋁合金型材連接部位發生破壞。一般采用托板或采用較強一側鋁合金型材承受玻璃重量。
13.掛鉤式開啟扇掛接處防脫設計存在缺陷幕墻開啟窗通常采用上懸結構,但因為設計存在缺陷,工程中經常出現掉扇現象,個別工程在關閉狀態下掉落的幾率更高。主要原因是這些工程沒有防脫設計,或掛鉤防脫設計不合理,或掛鉤的搭接深度不夠,或掛接處型材壁厚太薄。
14.鈍角部位未采用弧型壓接
采用傳統的定距壓板不能滿足壓接需要,應采用角度可調的連接構造。
15.不可變玻璃槽口
型材設計時,要考慮施工時的可操作性,采用可變槽口能夠進行微調,且安裝方便,因此盡可能不采用固定式玻璃槽口。
16.開縫小單元水平無限位
小單元面板掛接形式應用較廣,其插接深度應達到要求,工程中時有掉扇的事故發生,對于開縫小單元,由于沒有密封膠定位,應采取構造措施進行定位,否則框扇間插接可能失效,存在安全隱患。
17.邊部外漏的中空玻璃二道密封膠未用結構膠
中空玻璃應采用雙道密封膠密封,隱框、半隱框、假明框和點支承中空玻璃面板的二道密封膠應采用硅酮結構膠密封,以便能夠可靠傳力、提高中空玻璃抗紫外線照射能力,其寬度應通過結構計算確定。聚硫膠抗紫外線照射能力較差,因此采用聚硫膠進行第二道密封的中空玻璃,不能用于上述中空玻璃。一些工程由于將聚硫膠作為第二道密封材料,發生大批量外片玻璃掉落現象,成為幕墻工程嚴重的安全隱患。
18.中空玻璃大小片
中空玻璃采用大小片構造,在一些應用中具有一些優勢,尤其可以為型材的設計提供更多的空間,但也存在很多不足:(1)不便采用機械注膠;(2)傳力途徑不合理,甚至可能導致玻璃間發生相對位移,較終導致中空玻璃漏氣失效;(3)還有一些工程大小片中空玻璃間層部位未用結構膠。關于大小片的計算也存在一些爭議,主要是在荷載分配方面,設計時應多加注意。
19.開啟扇中空玻璃“大蓋帽”
“大蓋帽”是大小片中空玻璃的極端形式,在一些開啟扇的設計中有所應用,這種設計大片玻璃一旦破裂會導致小片玻璃失去連接而脫落。
20.中空玻璃中空層不合理,出現貼服、干涉等現象
面積較大中空玻璃,采用9mm中空層可能會出現吸附現象,因此中空層的尺寸應根據構造要求和熱工要求綜合確定。
21.鋼化玻璃磨砂處理
經過磨砂處理的鋼化玻璃,不管在鋼化之前還是之后,均會破壞玻璃表面的應力分布,極易誘發玻璃的自曝,經磨砂處理的點支承玻璃危險性更大。狹長玻璃不宜采用短邊支承。
22.玻璃強迫安裝
玻璃的彎曲強度會隨著時間的推移而下降,原因是玻璃表面的微裂紋會持續擴展,因此幕墻設計時,應使玻璃在自由的狀態下工作。但實際工程中,確有玻璃在不必要的較久荷載作用下工作,例如強迫安裝、壓接密封等。北京某工程即采用壓接密封的結構,玻璃破裂概率較高,值得吸取教訓。
23.變形縫設計不合理
變形縫設計是一個難點,建筑師不能接受發生變形后有些構件或面板可以破壞的設計原則,因此變形縫應能夠吸收變形(包括支承結構的變形、荷載作用、溫度作用和地震作用),并且不能降低該部位的物理性能,如氣密性、水密性、抗風壓和保溫性能等性能。
24.無擦窗機連接設計
建筑物清洗需要擦窗機,但遺憾的是很多工程的擦窗機并沒有真正的發揮作用,一方面可能是管理問題,畢竟請專業的隊伍清洗幕墻更為省事,另一方面擦窗機存在一定的風險,尤其在風比較大的時候,無法與幕墻相對固定,即沒有擦窗機連接設計。在我國靠前個幕墻工程長城飯店,有較久的燕尾槽供擦窗機使用,即安全又便捷。
25.落地式幕墻樓板上800mm以下未采用夾膠玻璃
《民用建筑設計通則》GB50352和《住宅設計規范》GB50096對臨空窗如何采用欄桿作出了規定,針對幕墻,一般采用在800mm位置處設置橫梁,該橫梁和樓面間采用夾層玻璃可以通過審查。