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【 第一幕墻網(wǎng) 】
玻璃幕墻（GlassCurtainwall），是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃面板組成的、可相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。玻璃幕墻除了有技術(shù)發(fā)展較成熟的構(gòu)件式玻璃幕墻、單元式玻璃幕墻和全玻璃幕墻外，還有現(xiàn)在發(fā)展得較快的多用于大空間的點接駁式玻璃幕墻和新型的雙層玻璃呼吸幕墻、智能幕墻與光電幕墻。玻璃幕墻賦予建筑的最大特點是將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地統(tǒng)一起來，建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào)，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美，在現(xiàn)代化城市建筑中具有不可替代的藝術(shù)地位。
一、玻璃幕墻的防火
1、玻璃幕墻防火設(shè)計：
玻璃幕墻一般應(yīng)用在人群密集的、大型的公共建筑，或者重要的高層、超高層建筑物的外墻上。但是玻璃幕墻建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，其危險性會比其他傳統(tǒng)磚石外墻的更嚴(yán)重，因為玻璃是脆性材料，其抗火性差，溫度達(dá)到250度時玻璃即會炸裂。一般幕墻的玻璃、或其他外裝飾面板均不耐火，當(dāng)受熱或遇火燒時易變形、破碎毀壞而造成幕墻大面積掉落，火焰就從幕墻破碎洞口的外側(cè)卷進(jìn)上層室內(nèi)。另外，垂直幕墻與建筑物各樓層樓板、房間間墻的縫隙未經(jīng)處理或處理不恰當(dāng)，且消防系統(tǒng)不完善情況下，濃煙也可通過縫隙向上層擴(kuò)散彌漫，造成人員窒息，而火苗則通過縫隙往上層竄。這些縫隙和幕墻破裂的洞口就成了引火通道，串煙串火，釀成更大的火災(zāi)。
國內(nèi)外都曾經(jīng)發(fā)生不少因玻璃幕墻防火設(shè)計不到位，造成重大生命財產(chǎn)事故的例子（如）。此外，室內(nèi)的大火可將玻璃幕墻外掛的裝飾面板、構(gòu)件的支撐體系軟化而失去強度致使裝飾面板剝離從天而降，威脅地面行人安全�？梢�，幕墻的防火不當(dāng)不但嚴(yán)重影響建筑物的使用安全性，還嚴(yán)重危害人民生命財產(chǎn)安全和其他公眾利益，建設(shè)主體各方絕不可掉以輕心。
根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045第3.0.8條，玻璃幕墻的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：
�。�1）、窗間墻、窗檻墻的填充材料應(yīng)采用不燃燒材料。當(dāng)其外墻面采用耐火極限不低于1.00h的不燃燒體時，其墻內(nèi)填充材料可采用難燃燒材料。
�。�2）、無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置耐火極限不低于1.00h、高度不低于0.80m的不燃燒實體裙墻。
（3）、玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙，應(yīng)采用不燃燒材料嚴(yán)密填實。
根據(jù)大量工程實踐，得出以下經(jīng)驗：
嚴(yán)格按照建筑防火分區(qū)進(jìn)行防火措施的設(shè)置，在幕墻與樓板、墻、柱之間設(shè)置橫向、豎向連續(xù)的防火隔斷，所有防火隔斷的材料均保證采用不燃或難燃材料，且耐火極限不低于1小時。在幕墻與防火分區(qū)位置的柱、墻以及每層樓板邊緣間的縫隙都采用防火巖棉板填實飽滿、均勻，其厚度不少于100mm，外加１.５mm厚的鍍鋅鋼板承托，承托板與主體結(jié)構(gòu)、幕墻結(jié)構(gòu)及承托板之間的縫隙宜填充防火密封材料，在發(fā)生火災(zāi)時可阻止竄煙竄火。此外，所有涉及到防火需要的縫隙，應(yīng)填注防火膠密封，可根據(jù)工程需要選用銫鉀防火玻璃。復(fù)雜的玻璃幕墻系統(tǒng)如雙層呼吸式玻璃幕墻，其防火原理也基本雷同，而無論何種具體構(gòu)造和做法，構(gòu)成系統(tǒng)的材料都應(yīng)具備設(shè)計規(guī)定的耐火性能。玻璃幕墻防火設(shè)計還應(yīng)做到以下基本原則：
(1)明確設(shè)計責(zé)任。建筑設(shè)計單位結(jié)合工程的具體情況對建筑幕墻工程的防火設(shè)計等級提出具體設(shè)計要求，并明確所承擔(dān)的相應(yīng)的設(shè)計責(zé)任。幕墻設(shè)計單位應(yīng)具備相應(yīng)的專業(yè)設(shè)計資質(zhì)，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及制度對幕墻防火方面的選材、節(jié)點、細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計。
(2)玻璃幕墻的設(shè)置、層數(shù)、長度、面積和防火分區(qū)、防火間距及玻璃幕墻防火節(jié)點的耐火極限要求等應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045-95（2005年版））。
(3)玻璃幕墻作為外圍護(hù)構(gòu)件要求密封性好，尤其是玻璃幕墻其開啟部分面積要求不宜大于幕墻墻面面積的15%，且開啟部分宜采用上懸結(jié)構(gòu)，開啟角度不宜大于30度。所以，以建筑幕墻為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物基本上是屬于封閉性建筑物，防火設(shè)計應(yīng)遵循預(yù)防為主、防消結(jié)合的工作方針，采取可靠的防火措施立足自防自救，幕墻防火措施要與建筑主體的消防系統(tǒng)結(jié)合考慮。 (4)玻璃幕墻分格時要力求桿件與柱、梁、墻、樓板位置一致，避免交叉。一般地，幕墻立挺與柱要重合，幕墻橫梁與建筑物樓板或主框梁、防火墻裙要吻合，避免一玻璃跨越兩個防火分區(qū)，這樣幕墻的主桿件才可以與建筑物主體可靠連接，防火區(qū)才得以封閉。
(5)窗間墻、窗檻墻的填充材料應(yīng)采用不燃燒材料。當(dāng)其外墻面采用耐火極限不低于lh的不燃燒體時，其墻內(nèi)填充材料可采用難燃燒材料。
(6)無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，應(yīng)在每層樓板外沿設(shè)置耐火極限不低于lh,高度不低于0.8m的不燃燒實體裙樓；或在幕墻內(nèi)側(cè)每層設(shè)間距≤2m的自動噴水噴頭；當(dāng)建筑要求防火分區(qū)設(shè)置通透隔斷時，可采用防火玻璃。 (7)玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙，應(yīng)采用不燃燒材料嚴(yán)密填實，樓板和隔墻處形成水平或垂直防火帶。
(8)防火層的厚度和寬度應(yīng)根據(jù)防火材料的耐火極限來決定。防火層應(yīng)采用隔離措施�！�玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JGJ102-2003）中4.4.11中明確規(guī)定：玻璃幕墻與各層樓板、隔墻外沿間的縫隙，當(dāng)采用巖棉或礦棉封堵時，其厚度不應(yīng)小于100mm，并應(yīng)填充密實；樓層間水平防煙帶的巖棉或礦棉宜采用厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板承托，嚴(yán)禁采用鋁板。防火層的密封材料應(yīng)采用防火密封膠，防火密封膠應(yīng)有法定檢機構(gòu)的防火檢驗報告。
(9)幕墻使用的防火、保溫材料應(yīng)采用不燃燒性或難燃性材料，其品種、材質(zhì)、耐火等級、鋪設(shè)厚度、燃燒性能必須達(dá)到規(guī)范要求，其表面應(yīng)有防潮措施。
(10)目前，幕墻工程多由施工企業(yè)自行設(shè)計，其設(shè)計文件圖紙必須由原設(shè)計單位審核，審核單位不能僅從總體方案、立面效果、平立面分格方面粗審，要真正起到技術(shù)工藝及工程質(zhì)量安全審核把關(guān)的作用。
2、玻璃幕墻防火施工
玻璃幕墻防火施工是幕墻防火有效的關(guān)鍵和保證。
(1)承包幕墻施工的單位必須具備相應(yīng)的資質(zhì)。建筑幕墻工程施工企業(yè)應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求提出有關(guān)施工安裝的技術(shù)要求并對幕墻材料、幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制作部件等的工程質(zhì)量負(fù)責(zé)。
(2)建筑幕墻工程施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照經(jīng)有資質(zhì)的審核單位審定的設(shè)計文件和施工圖進(jìn)行施工，不得擅自修改。
(3)防火材料的安裝應(yīng)有固定措施，確保安裝牢固，做到不松懈不遺漏，拼縫不留縫隙。防火棉厚度不能少于100mm,鋪設(shè)要飽滿均勻無遺漏。
(4)擱置幕墻防火棉的金屬板應(yīng)為厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板，不得采用鋁板。
(5)幕墻四周與主體結(jié)構(gòu)之間的縫隙應(yīng)采用防火保溫材料填塞，不得采用水泥砂漿等干硬性材料填塞，內(nèi)外表面應(yīng)采用密封膠連續(xù)封閉，接縫要嚴(yán)密，做到不滲漏不漏氣。
�。�6）防火層的密封材料應(yīng)采用防火密封膠，防火密封膠應(yīng)有法定檢機構(gòu)的防火檢驗報告。
(7)在施工過程中，幕墻防火構(gòu)造、防火節(jié)點應(yīng)作隱蔽驗收。防火材料應(yīng)有產(chǎn)品合格證或材料耐火檢驗報告。
(8)施工完畢，必須檢查所有的防火節(jié)點、防火隔斷是否都密封嚴(yán)密，各層間防火隔斷是否都按要求用防潮材料將礦棉等不燃燒材料包裹進(jìn)行填塞，其防火隔斷能否滿足防火規(guī)范要求。其檢驗手段一般采用觀察和觸摸方法，必要時可在防火節(jié)點處用火苗試試是否漏氣、串煙，是否真正達(dá)到既防火又防煙的作用。
二、幕墻的防雷
建筑幕墻的金屬骨架是良導(dǎo)體，幕墻的防雷措施不當(dāng)，也有可能會遭到雷電的側(cè)擊破壞，嚴(yán)重的可能招至火災(zāi)，同時對于某些高層建筑，由于幕墻金屬構(gòu)件較多，容易產(chǎn)生靜電感應(yīng)作用，當(dāng)天空雷云和大地形成電場時，幕墻的金屬桿件就會積聚與雷云極性相反的大量感應(yīng)電荷，當(dāng)雷云瞬間放電后，雷云與大地的電場突然消失，這時幕墻的金屬桿件感應(yīng)電荷不能以相應(yīng)的速度流散，將會產(chǎn)生高達(dá)萬伏以上的對地電位，這種靜電感應(yīng)電壓對人和設(shè)備都會產(chǎn)生極大的危害，因此幕墻的防雷也必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和施工。
玻璃幕墻是附屬于主體建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，幕墻的金屬框架不單獨作防雷接地，而是利用主體結(jié)構(gòu)的防雷系統(tǒng)，與建筑本身的防雷設(shè)計相結(jié)合，因此要求應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接，并保持導(dǎo)電通暢。因此針對有幕墻預(yù)埋件，且預(yù)埋件與建筑物的避雷系統(tǒng)已可靠連接的情況下，幕墻的避雷措施一般可按如下方式進(jìn)行處理：同一平面位置的幕墻豎向金屬立柱之間用一根截面積不小于25㎜2的銅質(zhì)柔性導(dǎo)線或鋁質(zhì)連接片上下連通，作為幕墻防雷系統(tǒng)的豎向引下線，在主體建筑有水平均壓環(huán)的樓層，對應(yīng)導(dǎo)電通路立柱的預(yù)埋件或固定件采用φ12鍍鋅鋼筋與水平均壓環(huán)采用焊接形式可靠搭接，搭接長度不小于120mm以使連接電阻≤1Ω，形成防雷通路，但在實際設(shè)計及施工過程中我們還仍需注意以下幾個要點：
(1)明確建筑物的防雷分類：建筑物的防雷分類是根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性及其后果而進(jìn)行分類的，而不是根據(jù)建筑物的高度來進(jìn)行確定的；
(2)幕墻金屬立柱之間連接時，如金屬立柱的保護(hù)膜層不導(dǎo)電，采用銅質(zhì)柔性導(dǎo)線或鋁質(zhì)連接片上下連通時，在連接位置需將保護(hù)膜層刮除；
(3)如果土建施工過程中，沒有考慮預(yù)埋件，或是考慮了預(yù)埋件但預(yù)埋件沒有與建筑物的防雷系統(tǒng)可靠連接時，需要根據(jù)建筑物的防雷分類再另外布置幕墻防雷系統(tǒng)的均壓環(huán)，幕墻的豎向引下線需要與此均壓環(huán)可靠連接；
(4)對設(shè)有許多較重要的敏感電子系統(tǒng)，如通信設(shè)備、電子計算機、電子控制系統(tǒng)等現(xiàn)代化設(shè)備的建筑物，為了增加屏蔽作用，可將防側(cè)擊雷和等電位措施從地面首層做起，即將首層以上的外墻上的建筑幕墻、鋁和金門窗、金屬欄桿等較大金屬物與防雷裝置連接。
(5)幕墻頂?shù)姆览卓捎帽芾讕Щ虮芾揍�，由建筑物防雷系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。建筑幕墻位于女兒墻外側(cè)時可沿屋頂周邊設(shè)避雷帶，其安裝位置略為突出女兒墻頂部外圍；也可用屋頂其他明設(shè)金屬物作為接閃器；也有直接利用建筑幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板作接閃器，這時要求金屬板厚度大于0.5mm,板與板之間的搭接長度大于100mm,金屬板無絕緣覆蓋層，金屬板與女兒墻內(nèi)的鋼筋連接成電器通路。在女兒墻部位幕墻構(gòu)架與避雷帶裝置的連接節(jié)點應(yīng)明露。
(6)幕墻避雷導(dǎo)線與鋁合金材料連接時應(yīng)滿足等電位要求。當(dāng)用銅質(zhì)材料與鋁合金材料連接時，銅質(zhì)材料外表面應(yīng)經(jīng)熱鍍鋅處理。導(dǎo)線連接接觸面應(yīng)緊密可靠不松動。
(7)幕墻金屬框架與防雷裝置的連接應(yīng)緊密可靠，應(yīng)采用焊接或機械連接，形成導(dǎo)電通路。連接點水平間距不應(yīng)大于防雷引下線的間距，垂直間距不應(yīng)大于均壓環(huán)的間距。
(8)高層建筑物鋁板幕墻在選材上注意宜選用單層鋁板而不宜選用鋁塑復(fù)合板，因為復(fù)合板中間夾有的聚己烯塑料是不能導(dǎo)電而致使復(fù)合板幕墻無法接地，無法預(yù)防雷電對建筑物幕墻的危害，且用該料做成的幕墻不耐用。單層鋁板不僅幾十年不變形、壽命長，更重要的是其導(dǎo)電性能好，易和幕墻一起接地預(yù)防雷擊。
(9)幕墻防雷的接地電阻應(yīng)小于10歐。
三、結(jié)束語
以上設(shè)計經(jīng)驗及工藝是筆者通過多年從事幕墻的施工管理及設(shè)計工作所積累的，筆者將其編寫出來，為玻璃幕墻的防火及防雷的設(shè)計和施工提出了一些技術(shù)要點，希望能為幕墻設(shè)計人員、幕墻施工人員以及從事幕墻監(jiān)理的技術(shù)人員等在處理類似工程時提供參考。 |
