摘要本文以具体工程为例,从玻璃幕墙构造缺损导致墙体破坏的原因谈起,结合玻璃幕墙设计、原材料、施工等方面和笔者工程实践经验,着重阐述了玻璃幕墙设计、原材料等几方面构造缺损导致墙体破坏的原因,并提出了一些防范措施,从而解决和防止玻璃幕墙构造缺损的问题。
关键词玻璃幕墙;构造缺损;墙体破坏原因
中图分类号TU7文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)121-0036-01
建筑玻璃幕墙在我国兴起的时间较短,当时只用于建筑的局部,且规模较小。但随着时间的推移,建筑技术不断发展完善,玻璃幕墙开始大规模使用于建筑外围护结构,大量被用于城市配套设施中,如车站、过街天桥、通廊、报厅、甚至城雕等等。为美化城市用。
但是玻璃幕墙必须具有足够的安全性,因此,玻璃幕墙在满足装饰的同时,能够抵抗其自重、风荷载及温度作用,还必须符合构造完善、结构合理的要求,并将各种荷载的重量可靠的传递到主体结构上。这是因为玻璃幕墙处于建筑物外表面,需承受很大的结构自重和风荷载以及温度作用还是为了外围护结构。如果是北方寒冷地区,为了不让建筑物遭到冻害达到耐久美观的效果,更要注意使幕墙与墙身连结处的节点和玻璃幕墙的构造设计处理周全严密。
1工程实例
工程概况:在哈尔滨市的一项工程,框架结构是外围护墙体采用370-5厚240x240x115(KF2)空心砖墙,建筑面积是4985mz。外墙装饰为玻璃马赛克、玻璃幕墙相结合。
玻璃幕墙设计:利用玻璃幕墙代替一层保温窗(幕墙玻璃为单层镀膜玻璃)可以使该项工程在设计中节省资金、降低成本。为了达到与双层铝合金窗一样的保温效果,也就是室内采用单层单玻璃铝合金窗,玻璃幕墙在窗的外侧通过。
工程使用:该工程投入使用后部分玻璃马赛克空心砖侧壁一起剥落,大面积的马赛克起翘也会在短时间内就剥落。而且,墙体丧失了保温的功能,是因为该部位砌体含水率很高,极为潮湿。马赛克脱落部位会出现墙体的空心砖侧壁酥松开裂或掉皮,直接暴露出空心砖内部的空腔,完全破坏了建筑物的装饰效果。
2幕墙玻璃构造缺损导致墙体脱落原因
本文以该工程为例,着重论述玻璃幕墙构造缺损导致墙体破坏的具体原因。由于该工程位于黑龙江省哈尔滨市,属于寒冷地区,冬季室内外温差特别大。温度差异使得玻璃幕墙内外压力差的高低对幕墙构造缺损都有直接的影响。因此,我们以该工程为例,从玻璃幕墙的设计、制作、安装及原材料等方面进行分析,从而解决和防止玻璃幕墙构造缺损导致墙体破坏的问题。
该工程的室内设计玻璃幕墙做为一层保温窗来使用。因而只采用了单玻璃单层铝合金窗,但是单层铝合金窗的保温效果满足不了使用要求,铝合金窗在设计时没有考虑周全,热胀冷缩会产生应力使玻璃开裂,大量室内热量散失到铝合金窗与幕墙的夹缝中是没有采用伸缩量较大的密封胶。因而幕墙玻璃两侧温差大,在幕墙玻璃内侧形成很多冷凝水。冷凝水随着玻璃流下后,全部积存在幕墙与铝合金窗之间的窗台上,而此处只采用了普通的水泥砂浆抹面,没有在幕墙上留设排水口,也未做其它任何防水措施。水泥砂浆对龙骨的粘结作用很小是因为铝合金龙骨表面光滑平整,从而不能限制铝合金龙骨的竖向收缩变形。
在该工程中玻璃幕墙的铝合金龙骨底端只有10—15mm掩埋在铝合金窗外侧窗台的水泥砂浆抹面中。铝合金龙骨龙骨底端比较可以认为此节点为刚性节点与上端通过铝合金拉片与主体的框架柱侧面相连结,铝合金空心砖砌体与龙骨受温度作用的线膨胀系数相差很大,空心砖砌体为0.5x10-5,铝合金为2.35x10-5。北方寒冷的冬季来临时,气温大幅下降,在夏秋多雨季节,因为幕墙顶端节点构造封闭不严,此处会有雨水侵入玻璃幕墙内侧。雨水沿玻璃流下后浸湿墙体空心砖,使空心砖进入冬季容易发生冻害。另外,铝合金龙骨如果发生较大收缩,其底端必然从水泥砂浆中拔出来,会在原接触面处产生裂缝,是因为龙骨与水泥砂浆仅有的一点粘结作用完全被破坏。
经过长期的渗流、冻胀变形、冻融循环,最终使空心砖侧壁冻碎、脱落,墙体丧失了设计应有的保温功能,墙体外表面的装饰面层也随之脱落,装饰效果也被破坏。该工程外装饰玻璃马赛克的脱落,是因为结构不合理,无论冷凝水还是雨水均应有序的排出室外不得让墙身受水侵害。在该工程明显违反了国家规范的规定。本工程玻璃幕墙与墙身之间节点的构造设计的主要缺陷在于:幕墙以下墙面装饰马赛克随受冻破坏的空心砖一起脱落,使建筑物外装饰效果和墙体保温功能破坏是因为没考虑利用幕墙做保温窗而产生的大量冷凝水会渗入墙体内导致。而该幕墙顶端封闭不严使雨水侵入玻璃幕墙内侧和龙骨与墙连结节点设计的不合理则更加剧了空心砖墙体在寒冷冬季中中工作的不利。广大工程技术人员认真汲取该工程的教训。我们一定要注意,一个不安全的隐患,该玻璃幕墙采用了铝合金拉片射钉的方法用于主体结构连结时。在长期荷载效应下,使幕墙的整体稳定性遭到破坏。
3预防玻璃幕墙构造缺损的措施
1)幕墙设计。 把通过细小缝隙进入幕墙内部的冷凝水迅速排放干净需要在幕墙铝合金型材上开设通畅的排水孔道系统,这是行之有效的治水方法之一。其排水方法是一般将镶嵌缝沿外侧布置,排水孔洞要均匀布置,其间距一般为500mm左右,合理布置排水系统,,为了避免在玻璃镶嵌槽内存水,防止空气串通,将冷凝水或雨水压入室内,须创造一定的压力平衡条件。另一种可靠的防水措施是在设计时也可以在玻璃幕墙上设置收集管道和排水管道。
2)为了使用的材料都要符合国家或行业标准规定的质量指标。幕墙原材料使用幕墙原材料是保证幕墙质量和安全的物质基础,幕墙铝合金型材规格、玻璃厚度、结构胶和耐候硅酮密封胶粘结的厚度宽度均通过计算和按构造要求确定。
3)幕墙施工按规范要求施工,玻璃幕墙施工过程中,应注意温度差异的影响,为了以后修补,减免渗漏,需要分层进行抗冷凝水或雨水渗漏性能检查, 同时,即要保持立面美观,又能满足缝两侧结构变形的要求。就必须使幕墙的伸缩缝、温度缝、沉降缝处必须妥善处理好。
总的来说,解决和防止玻璃幕墙幕墙渗漏问题的方法较多,设计、合格的原材料、优质的施工质量可提高幕墙使用寿命及合理的构造,从而提高减少对墙体的破坏程度。
参考文献
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