專家解讀：幕墻抗風(fēng)設(shè)計(jì)
文章來(lái)源： 更新時(shí)間：2019/4/15 10:36:18
0 幕墻經(jīng)受強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)
按照規(guī)范正確進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的幕墻,可以抵抗強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的襲擊。
2018年9月16日，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)山竹在珠三角登陸，廣州、深圳、珠海的建筑幕墻經(jīng)受了一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)。這次臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)力達(dá)到14至16級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了幕墻設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。
在這次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)中，絕大多數(shù)幕墻表現(xiàn)是良好的，在遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)風(fēng)力的強(qiáng)風(fēng)吹襲下，幕墻沒有破損或者破損輕微(圖 0.1至圖0.4)。
其中，在設(shè)計(jì)和建造過程中最令人擔(dān)心的幾棟特殊建筑幕墻，表現(xiàn)出極為良好的抗風(fēng)能力，使我們深深認(rèn)識(shí)到：認(rèn)真設(shè)計(jì)，認(rèn)真施工，可以大大提高建筑幕墻的抗風(fēng)能力。
1. 超高建筑（詞條“超高建筑”由行業(yè)大百科提供）
深圳平安金融中心，600m高，明框幕墻，不銹鋼板（詞條“不銹鋼板”由行業(yè)大百科提供）豎向線條(圖0.5)。此外如廣州塔(600m)，廣州東塔(528m)，廣州西塔(432m)，深圳京基100(412m)，深圳地王大廈(350m)等均未發(fā)生強(qiáng)風(fēng)產(chǎn)生的破損。
2. 超高陶板裝飾線條
廣州周大福中心(廣州東塔，528m)，豎向采用空心陶板裝飾線條，安裝到500m以上的高空，這是世界獨(dú)一無(wú)二的，由于事先采取了特殊的加強(qiáng)措施，這種脆性的材料在強(qiáng)風(fēng)中安全無(wú)恙(圖 0.6)。
3. 世界最高的隱框玻璃幕墻
廣州國(guó)際金融中心(廣州西塔，432m)，玻璃單元板塊最大1.5mX6.0m，重600kg。全隱框幕墻，世界第一高。采用了高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠。山竹臺(tái)風(fēng)中表現(xiàn)良好，無(wú)損害(圖 0.7)。
1 風(fēng)力對(duì)建筑幕墻的作用
1.1 風(fēng)力沿建筑表面的分布
作用在建筑物表面風(fēng)力大小與風(fēng)速的平方成正比。2016年9月，莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)在廈門登陸，風(fēng)速達(dá)48m/s，換算風(fēng)荷載達(dá) 1.44kN/m2，為廈門按規(guī)范設(shè)計(jì)風(fēng)力的 1.8 倍。
作用于建筑物表面，即幕墻上的風(fēng)力不是均勻分布的。在水平面上，建筑物的角部幕墻受到的風(fēng)力比大面上的風(fēng)力要大得多(圖1.1)。莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)中，許多幕墻角部附近的玻璃損壞比大面上的玻璃要多(圖1.2)。
沿幕墻高度方向，風(fēng)荷載總的趨勢(shì)是隨著高度加大而逐漸加大。所以荷載規(guī)范給出的風(fēng)荷載高度系數(shù)是沿高度逐漸加大的(圖1.3)。但實(shí)際上由于氣流在建筑物頂部可以較順利地滑過，頂部的風(fēng)力反而減少(圖1.4)。風(fēng)力現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明：風(fēng)力的最大值不在幕墻的頂點(diǎn)，而在幕墻的 1/2 至 3/4 高度上。
圖 1.5 為廣州環(huán)市廣場(chǎng)大廈(220m，石材幕墻)在風(fēng)洞試驗(yàn)中的風(fēng)力沿高度分布的實(shí)測(cè)結(jié)果。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明頂部風(fēng)力分布與規(guī)范給出的分布是有差別的。
美國(guó) M.I.T 大廈的風(fēng)力實(shí)測(cè)也得到類似的結(jié)果(圖 1.6)。
圖1.7 為廈門中綠大廈玻璃幕墻在莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)中損壞玻璃沿高度的分布，損壞最多的部位是幕墻的中高部分。
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1.2 狹縫效應(yīng)
空氣通過相鄰建筑物之間的狹縫時(shí)，風(fēng)速會(huì)相應(yīng)加大(圖 1.8)。這就使得狹縫兩側(cè)和正對(duì)狹縫后排的建筑幕墻受到更大的風(fēng)力作用，發(fā)生更嚴(yán)重的風(fēng)力破損。
圖1.9 為廈門寶墅住宅區(qū)，第一排住宅正對(duì)大海，直接受到登陸臺(tái)風(fēng)的襲擊。但是臺(tái)風(fēng)過后，第一排首當(dāng)其沖的住宅玻璃破碎較少，而第二排、第三排住宅樓的門窗玻璃破損要嚴(yán)重得多(圖1.10)。
1.3 幕墻構(gòu)件的風(fēng)振疲勞
風(fēng)力的大小隨時(shí)間不斷變化，幕墻構(gòu)件受到的風(fēng)荷載也在急速變化(圖 1.12)。幕墻構(gòu)件的荷載是脈動(dòng)的、疲勞的荷載。
在幕墻生存期內(nèi)(30至50年)，幕墻構(gòu)件受到的疲勞次數(shù)可以達(dá)到10萬(wàn)到100萬(wàn)次。因此，面板、結(jié)構(gòu)膠、連接件和支承結(jié)構(gòu)（詞條“支承結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）的耐疲勞性能要充分注意。
2 設(shè)計(jì)風(fēng)荷載
2.1 幕墻設(shè)計(jì)風(fēng)荷載首先按規(guī)范計(jì)算
作用在幕墻上的風(fēng)荷載首先應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算。按50年一遇取用當(dāng)?shù)氐?a style="color: rgb(21, 16, 0); text-decoration-line: none; font-size: 1em; font-family: 微軟雅黑; border-bottom: 1px dotted blue;" target="_blank">基本風(fēng)壓，選取相應(yīng)的體形系數(shù)、高度系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)，計(jì)算風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，并考慮超載系數(shù)1.4 計(jì)算其設(shè)計(jì)值。這是幕墻設(shè)計(jì)的最基本依據(jù)。
2.2 風(fēng)洞試驗(yàn)是重要的設(shè)計(jì)手段
實(shí)際建筑物外形往往比較復(fù)雜，附加裝飾較多，超出規(guī)范的常規(guī)范圍;加之臨近建筑的影響往往需要考慮，這時(shí)風(fēng)洞試驗(yàn)就成為重要的設(shè)計(jì)手段。近年來(lái)我國(guó)建成了許多建筑風(fēng)洞，適應(yīng)工程建設(shè)的需要。圖 2.1 為中國(guó)建筑科學(xué)研究院的建筑風(fēng)洞，其試驗(yàn)段的截面為6.5m X 3.5m，可以適應(yīng)大比例建筑模型實(shí)驗(yàn)的需要。
圖2.2 為國(guó)內(nèi)外一些大型工程的風(fēng)洞試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為這些工程的主體結(jié)構(gòu)和幕墻設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)。
2.2 風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷
風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果是幕墻抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，但要用好這些試驗(yàn)結(jié)果，必須對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷。
首先，風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備是大型、復(fù)雜的試驗(yàn)系統(tǒng)，其可靠性取決于運(yùn)行技術(shù)和良好的維護(hù)。事實(shí)上，往往同一個(gè)工程在不同的風(fēng)洞試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果會(huì)有明顯差別。因此重大、復(fù)雜的工程宜在兩個(gè)以上的試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。上海市明確要求 300m 以上的超高層建筑應(yīng)在兩個(gè)不同的試驗(yàn)室進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。
第二，建筑物不同于火箭、飛機(jī)、汽車，其體量巨大，進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)模型比例較小，一般單體試驗(yàn)為 1/100 至 1/250;群體風(fēng)環(huán)境試驗(yàn)的比例更小到 1/500 至 1/2000。因此這種小比例模型難以表達(dá)原建筑的建筑細(xì)部，而且其結(jié)果的相似性和模擬可信度也難以確定。
第三，風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)并不是直接用于實(shí)體工程的風(fēng)荷載，從測(cè)量的數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)用的風(fēng)荷載，中間要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換，用到許多轉(zhuǎn)換系數(shù)，轉(zhuǎn)換過程人為因素會(huì)有一些影響。
試驗(yàn)者的工程經(jīng)驗(yàn)和直覺判斷非常重要。因此純學(xué)術(shù)型的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室往往提交出偏離實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。重要工程的風(fēng)洞試驗(yàn)宜在有較多工程經(jīng)驗(yàn)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。
由于上述多種因素的影響，設(shè)計(jì)人員拿到的風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告中，往往可能出現(xiàn)明顯偏離工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)這些偏離實(shí)際的“奇點(diǎn)”，應(yīng)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，決定其取舍，而不能照搬照用。某大型國(guó)際會(huì)議中心(圖2.3)因其體型極其復(fù)雜，無(wú)法按規(guī)范確定其準(zhǔn)確的風(fēng)荷載，因此進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果風(fēng)洞試驗(yàn)報(bào)告中，許多點(diǎn)的風(fēng)荷載數(shù)值達(dá)到 1.4 kN/m2。
這個(gè)數(shù)值達(dá)到按規(guī)范計(jì)算風(fēng)荷載值的 3 倍，也達(dá)到周邊臨近點(diǎn)試驗(yàn)值的3.5倍以上。從工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，這是不可能的。因此經(jīng)過細(xì)致分析，舍棄了這些奇點(diǎn)的不合理峰值。
所以， 《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 102》 和 《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范 JGJ 133》 中，沒有采用“按照風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行幕墻設(shè)計(jì)”的表達(dá)方式。
2.3 幕墻設(shè)計(jì)風(fēng)荷載的決定
幕墻的設(shè)計(jì)風(fēng)荷載首先按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)未進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，幕墻按照規(guī)范計(jì)算結(jié)果進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)。
進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，對(duì)提供的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)加以分析，了解風(fēng)洞試驗(yàn)段的風(fēng)力分布和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中所用的系數(shù)數(shù)值是否符合規(guī)范規(guī)定，并根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果加以判斷，然后確定如何在設(shè)計(jì)中應(yīng)用。
由于上述2.2中所述情況，所以規(guī)范第5.3.3條沒有寫成“應(yīng)按照試驗(yàn)數(shù)值采用” ，而是寫成“ 可按試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果綜合分析確定” 、“宜進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)并按風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算結(jié)果綜合分析確定風(fēng)荷載”。不是直接采用試驗(yàn)結(jié)果，而是和計(jì)算結(jié)果綜合分析后再確定風(fēng)荷載。
3 防止臺(tái)風(fēng)對(duì)幕墻的二次破壞
3.1 臺(tái)風(fēng)對(duì)幕墻玻璃的二次破壞
臺(tái)風(fēng)中幕墻玻璃的破損，除直接被風(fēng)力壓碎以外，還有許多玻璃面板是因?yàn)楸慌_(tái)風(fēng)卷起、夾帶的雜物擊碎的。這些沖擊碎物，一些來(lái)自地面，磚石、棍棒等被強(qiáng)大的風(fēng)力抬升，撞向玻璃幕墻;還有一些是建筑幕墻高處破損后，破碎的構(gòu)件被臺(tái)風(fēng)夾帶，撞擊較低處的玻璃面板，造成二次傷害(圖3.1 - 圖3.4)。
3.2 抗臺(tái)風(fēng)玻璃和抗臺(tái)風(fēng)幕墻門窗
抗臺(tái)風(fēng)玻璃是加強(qiáng)型夾膠玻璃，能耐受風(fēng)持雜物的沖擊，沖擊后能保持玻璃的完整性和門窗幕墻的建筑功能。重要的工程，玻璃破碎后會(huì)產(chǎn)生重大損失的工程，可以采用防碎物沖擊玻璃(防臺(tái)風(fēng)玻璃)及其門窗產(chǎn)品(圖 3.5)。
防碎物沖擊玻璃可以是高強(qiáng)單片玻璃、夾膠玻璃或夾膠中空玻璃。根據(jù)需要防止的雜物的種類和大小，選用防臺(tái)風(fēng)玻璃的等級(jí)，決定玻璃的厚度和構(gòu)成，并通過試驗(yàn)加以驗(yàn)證(圖 3.6)。
GB/T29738《建筑幕墻和門窗抗風(fēng)攜碎物沖擊性能分級(jí)及檢測(cè)方法》中，規(guī)定按照不同的發(fā)射物和發(fā)射速度將門窗幕墻的抗颶風(fēng)級(jí)別分為A、B、C、D、E五個(gè)級(jí)別。 測(cè)試樣品在通過發(fā)射物沖擊測(cè)試后還必須通過次正、負(fù)壓各4500次、共計(jì)9000次的循環(huán)風(fēng)壓試驗(yàn)。試驗(yàn)后門窗玻璃應(yīng)保持完整，不能被發(fā)射物穿透，也不能產(chǎn)生可使76mm直徑球體通過的開口及長(zhǎng)度超過130mm的裂口。
我國(guó)如金剛玻璃公司等廠家從2005年開始防臺(tái)風(fēng)攜碎物玻璃的研發(fā)工作，已經(jīng)可以提供防臺(tái)風(fēng)玻璃和采用防臺(tái)風(fēng)玻璃的門窗系統(tǒng)。 通過國(guó)內(nèi)外防臺(tái)風(fēng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，國(guó)產(chǎn)防臺(tái)風(fēng)玻璃和防臺(tái)風(fēng)門窗系統(tǒng)產(chǎn)品的防沖擊性能可以達(dá)到和超過最高級(jí)別 E 級(jí)的要求。
4 大尺寸玻璃的抗風(fēng)能力
4.1 許多幕墻工程采用大尺寸玻璃
由于建筑功能和建筑藝術(shù)的需要，許多幕墻工程采用了大尺寸玻璃。
廣州西塔是世界最高的隱框幕墻(2008年建成)，高度432m(圖4.1)。玻璃4.5米X1.5米，6.0米X1.5米，玻璃配置:(8mm+1.52PVB+8mm)+12A+10mm。 玻璃采用半鋼化。最大玻璃板塊面積達(dá) 9 m2，重量達(dá)600kg。全部玻璃采用高強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠與副框粘結(jié)。至今已經(jīng)10年，多次臺(tái)風(fēng)吹襲，大玻璃安全可靠。
天津 117 工程，高度597m。玻璃尺寸為1.5m X 6.0m，面積達(dá) 9.0m2。玻璃：超白、Low-E、中空、外片PVB夾膠半鋼化 、內(nèi)片鋼化。 標(biāo)準(zhǔn)層： ( 8 + 1.52 PVB + 8 )+12A + 8;高空大堂層(32、63、94、115、116層)：( 8 + 1.52 PVB + 8 )+ 12A + 10( 12)。
北京金霖酒店采用懸膜中空玻璃，內(nèi)外均為12mm 鋼化玻璃，尺寸達(dá)到 2m X 9.8m(圖 4.3)。
目前，中國(guó)是世界超大玻璃的供應(yīng)國(guó)，可以生產(chǎn)最大尺寸為18m X 4m，厚度達(dá)25mm的超大玻璃;并對(duì)長(zhǎng)達(dá) 18m 的玻璃進(jìn)行鋼化、夾膠、熱彎和中空等深加工。各國(guó)蘋果店的超大夾膠玻璃都是北玻供貨的。
美國(guó)加州的蘋果總部為直徑 500m 的環(huán)形辦公樓，4層，玻璃幕墻總長(zhǎng)度達(dá)6000m(圖4.4)。
玻璃類型：超白，Low-E 鋼化，熱彎，中空 ;玻璃尺寸：15m X 3.3m;玻璃面積：50㎡ ;
玻璃配置： 12mm+16mmAr+12mm。 全部大玻璃由中國(guó)供應(yīng)或由在德國(guó)的中國(guó)設(shè)備生產(chǎn)。
4.2 超大玻璃的尺寸應(yīng)由安全條件決定
超大玻璃是否安全首先要考慮對(duì)于人身撞擊是否安全。試驗(yàn)證明，厚度為10mm及以上的鋼化玻璃，不會(huì)因人身撞擊而破碎，厚度 12mm 及以上的落地鋼化玻璃也可以不設(shè)置防護(hù)欄桿(圖 4.5、圖4.6)。
所以，采用厚度10mm及以上的鋼化玻璃及鋼化中空玻璃時(shí)，不必因考慮人身安全而對(duì)玻璃尺寸限制過嚴(yán)。
幕墻玻璃主要的面外荷載是風(fēng)力，只要經(jīng)過抗風(fēng)設(shè)計(jì)，滿足承載力和剛度（詞條“剛度”由行業(yè)大百科提供）要求，玻璃可采用較大的尺寸。
國(guó)內(nèi)外大量工程采用了大尺寸玻璃，使用經(jīng)驗(yàn)表明沒有什么問題。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，還是按照常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，不要人為隨意規(guī)定一些限制。
5 提高玻璃幕墻的抗風(fēng)能力
構(gòu)造措施是提高玻璃幕墻抗風(fēng)能力，確保玻璃幕墻在臺(tái)風(fēng)襲擊時(shí)安全工作的重要手段。以下這些做法是幕墻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予注意的。
1. 中空玻璃的二道密封膠要采用硅酮結(jié)構(gòu)膠。結(jié)構(gòu)膠寬度通過風(fēng)荷載計(jì)算決定，最小 7mm。
2. 開啟扇要妥善處理，面積不宜大于 1.5㎡ ，掛鉤要有足夠入槽深度，要有限 位裝置。
3. 明框壓板（詞條“壓板”由行業(yè)大百科提供）厚度不小于2.0mm。
4. 幕墻下方設(shè)隔離帶，入口設(shè)雨棚。
5.1 正確采用中空玻璃二道密封膠
中空玻璃二道密封膠粘結(jié)前后玻璃。在明框玻璃板塊中由于有金屬壓條（詞條“壓條”由行業(yè)大百科提供）固定，風(fēng)力和地震力由壓條承受，二道密封膠不承受外力，所以可采用聚硫膠。
隱框幕墻、半隱框幕墻、全玻幕墻和點(diǎn)支承幕墻的中空玻璃，二道密封膠是要承受風(fēng)力和地震力的，隱框幕墻和半隱框幕墻的中空玻璃，二道密封膠還要承受外片玻璃的自重。所以必須采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠。鋼爪、夾板支承的點(diǎn)支玻璃，離開支點(diǎn)較遠(yuǎn)的部位，二道密封膠也要部分受力，也要采用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠作為中空玻璃的二道密封。
2011年，杭州慶春大廈發(fā)生19樓外玻整片墜落重傷行人的事件。這是由于業(yè)主自行決定將部分固定玻璃板塊改為開啟窗，交由非專業(yè)門窗廠施工。違反隱框中空玻璃二道密封膠必須用硅酮結(jié)構(gòu)膠的規(guī)定，竟然采用聚硫膠，導(dǎo)致外片玻璃整片滑落，砸斷行人小腿導(dǎo)致截肢。經(jīng)檢查，膠與鋁框接觸面光滑、潮濕，玻璃是在風(fēng)力作用下整體滑落(圖5.1)。
二道密封膠的寬度要由隱框、半隱框中空玻璃的荷載、尺寸，通過計(jì)算決定。并且不得小于 7 mm。
由于中空玻璃二道密封膠的質(zhì)量問題，2016年9月莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)中，廈門有些幕墻中空玻璃的外片掉落(圖5.2)。
5.2 活動(dòng)開啟扇
玻璃幕墻的活動(dòng)開啟扇不應(yīng)采用外開平開窗（詞條“平開窗”由行業(yè)大百科提供），外開窗容易被大風(fēng)吹落;也不應(yīng)采用推拉窗，推拉窗密封性能差，大雨大風(fēng)中易漏風(fēng)滲水。目前廣泛采用上懸外開窗。上懸窗的開啟角度不應(yīng)大于30度，下端開啟距離不應(yīng)大于300mm (圖5.3)。
上懸窗的掛鉤應(yīng)有足夠的入槽深度，并設(shè)有金屬的限位防脫鉤裝置(圖5.4)。
圖 5.5 為北京某高層寫字樓的開啟扇被風(fēng)吹落，其上懸掛鉤入槽設(shè)計(jì)不當(dāng)，且沒有設(shè)置限位裝置。圖6.6 為北京某三甲醫(yī)院的開啟扇被吹落，其上懸掛鉤與橫梁不成整體，且自攻螺釘固定處的橫梁壁厚太小，螺釘（詞條“螺釘”由行業(yè)大百科提供）無(wú)法固定，大風(fēng)將螺釘從釘孔處拔出;加之采用塑料限位塊，脫鉤時(shí)被擠壓變形，不起限位作用，阻止不了開啟扇被大風(fēng)吹落。
在臺(tái)風(fēng)吹襲下，開啟扇墜落的事件更容易發(fā)生，合理進(jìn)行開啟扇設(shè)計(jì)，確保開啟扇安全尤為重要(圖5.7、圖5.8)。
5.3 隱框玻璃的壓塊
隱框玻璃板塊的副框由壓塊、螺釘連接到鋁橫梁和鋁立柱上，玻璃面板的風(fēng)荷載要由壓塊、螺釘傳遞到支承結(jié)構(gòu)上，所以壓塊和螺釘?shù)氖芰?yīng)加以計(jì)算，且間距不大于300mm。
天津五礦大廈隱框玻璃幕墻的角部玻璃板塊，2010年3月，幕墻玻璃正在安裝中，由于等待修改設(shè)計(jì)，角縫處附框懸空，尚未固定，四邊支承板成為一個(gè)長(zhǎng)邊自由、三邊簡(jiǎn)支板。 當(dāng)晚刮8級(jí)大風(fēng)，現(xiàn)場(chǎng)未封閉，玻璃正反面均受大風(fēng)長(zhǎng)時(shí)間作用。大塊的玻璃連框拔出，整塊掉落。小尺寸玻璃未出問題(圖5.9)。
隱框玻璃幕墻角部板塊超大，面積達(dá)7平方米，邊長(zhǎng)達(dá)3.2米，附框相對(duì)薄弱，易變形。施工過程，外部未封閉。遇8級(jí)以上大風(fēng)，板腹背均受大的風(fēng)力;尤其位于銳角角區(qū)，風(fēng)力更大。壓塊間距過大，每個(gè)壓塊受力太大，而固定螺釘部位型材壁厚加厚不足，風(fēng)反復(fù)作用，螺釘孔晃大，螺釘終于逐個(gè)拔出，玻璃連框整塊掉下(圖5.10)。
6 提高鋁板幕墻（詞條“鋁板幕墻”由行業(yè)大百科提供）的抗風(fēng)能力
6.1 臺(tái)風(fēng)中鋁板幕墻表現(xiàn)總體良好
在2016年莫拉蒂臺(tái)風(fēng)和2017年天鴿臺(tái)風(fēng)中，廈門和珠海的鋁板幕墻抗風(fēng)能力總體良好，鋁板幕墻損壞不多(圖6.1)。采用鋁板幕墻的工程，在這次臺(tái)風(fēng)中損害較少。鋁板的板塊是折邊的，通過角碼、螺釘與橫梁、立柱連接，工作比較可靠。
發(fā)生風(fēng)損壞的原因通常是折邊過少，螺釘開孔過分靠近板邊緣，風(fēng)力作用下板邊撕開。還有就是角碼距離過大，螺釘連接處鋁型材沒有局部加厚，螺釘拔出，連接失效。
但是，既然發(fā)生了損壞，就有必要進(jìn)一步提高鋁板幕墻的抗風(fēng)能力。
6.2 鋁板折邊要有足夠?qū)挾?，螺釘孔離板邊有足夠距離
螺釘孔離開鋁板的板邊要有足夠的距離，避免在拉力作用下鋁板被撕開?？字行狞c(diǎn)至板邊的距離不應(yīng)小于 2 倍的孔徑(圖6.2)。為此，折邊鋁板的折邊寬度不應(yīng)小于25mm(圖6.3)。
圖6.4為在莫蘭蒂臺(tái)風(fēng)中吹落的鋁板，明顯是由于孔邊剩余鋁板太窄，孔邊被撕開，鋁板失去固定而吹落。
6.3 面板的厚度要適應(yīng)連接構(gòu)造
選用非常規(guī)的面板連接構(gòu)造時(shí)，面板的厚度要與連接構(gòu)造相適應(yīng)，未經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證確保安全，不要隨意改動(dòng)。廣州新保利大廈自2007年建成以來(lái)，連年在臺(tái)風(fēng)中鋁板被吹落，不得不從新改造(圖6.5)。
本工程采用白色單層鋁板，2007-2012年，每年在臺(tái)風(fēng)中都有板塊吹落。鋁板與鋁橫梁立柱的連接采用歐洲的平板（詞條“平板”由行業(yè)大百科提供）開縫、種釘掛鉤的方式(圖6.6)。
這種連接方式要求鋁面板厚度不小于 5mm ，使面板有足夠的剛度，防止大風(fēng)下產(chǎn)生過大變形，避免掛鉤轉(zhuǎn)動(dòng)拔出，保證掛鉤工作可靠。但是本工程自行將板厚更改為 3mm ，面板在大風(fēng)中變形過大，掛鉤滑出，面板吹落。到2012年，只得拆除全部鋁面板，改為國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的折邊連接方式。
7 結(jié)語(yǔ)
歷史的經(jīng)驗(yàn)證明，只要嚴(yán)格按照幕墻規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，建筑幕墻在臺(tái)風(fēng)中的表現(xiàn)是良好的，是經(jīng)得起臺(tái)風(fēng)的考驗(yàn)的。圖7.1為深圳發(fā)展中心，1987年建成，內(nèi)地第一座隱框玻璃幕墻。至今30年，經(jīng)歷多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，完好無(wú)損。圖7.2為深圳蛇口新時(shí)代廣場(chǎng)，高175m，為內(nèi)地第一座超過100m的石材幕墻，位于海邊風(fēng)口，1997年建成。 30mm厚花崗巖板，通槽長(zhǎng)掛板連接。20多年來(lái)，經(jīng)受多次超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)襲擊，無(wú)損壞。
2016年百年不遇的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)莫蘭蒂襲擊廈門，風(fēng)力大大超出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是絕大部分幕墻完好無(wú)損;2017年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)天鴿襲擊珠海，港珠澳大橋人工島、珠海大劇院等海上建筑的幕墻處于波浪滔天的包圍之中，臺(tái)風(fēng)過后安然無(wú)恙(圖7.3)。
按幕墻規(guī)范認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)，嚴(yán)格進(jìn)行施工，就能確保建筑幕墻的質(zhì)量，確保幕墻在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的大風(fēng)作用下的安全。
