幕墙设计师是建筑设计的重要一环,负责编制幕墙工程设计计划,进行幕墙结构体系方案设计。幕墙是从室内空间到室外空间的过渡层,是可供观赏的外表,是体现建筑设计外观,传达建筑设计理念的基础,所以幕墙在建筑设计中理应倍受重视。可以说,幕墙设计的成败直接影响到建筑设计的成败。幕墙设计师在建筑设计的意义也就不言而喻了。
薄瓷板幕墙设计 薄瓷板幕墙的优点
薄瓷板具有极强的耐候性,无论日照、雨淋(甚至酸雨),还是潮气都对表面和基材没有影响。耐紫外线照射和色彩稳定性完全达到国际灰度级4-5级。同样,大幅或快速的温度变化也不会影响材料的特性和外观。抗弯强度和弹性的合理组合,使薄瓷板具有很高的耐冲击强度。致密的材料表面使灰尘不易粘附,使其清洁更为容易。薄瓷板具有极好的耐火特性,它不会融化、滴落或爆炸,并能长时间保持稳定。薄瓷板易于维护,表面和切割边缘都无需油漆或加保护面层。
薄瓷板因其自身优异的性能,已经开始广泛用于建筑幕墙行业,且国家已经出版相应的建筑幕墙的规范。
新出现的薄瓷板克服了传统陶瓷板高能耗的缺点,集节能减排、环保创新、低碳的特点于一体。厚度只有普通陶瓷板的三分之一,具有“大、薄、轻、硬”的显著特点,尺寸大,目前尺寸可大至1800X900mm,厚度只有5.5mm,重量为普通薄瓷板的三分之一,干挂花岗石幕墙板的的五分之一,莫氏硬度达7级,甚至比大部份的花岗石、大理石硬度高。
薄瓷板易于切割,可像切割玻璃一样,用玻璃刀进行切割。
薄瓷板的颜色可根据要求进行设计,表面质感亦有多种形式可供选择,赋予了建筑师更大的设计空间,表面甚至可以构图绘画,可以直接将绘画艺术应用于建筑上。
薄瓷板的性能
由于薄瓷板具备上述的诸多性能,其广泛地应用建筑幕墙的前景是可以预期的。
以表一、二是薄瓷板的性能。
*以上数据均由实验测得,强度设计值系数为1.8。
薄瓷板幕墙结构
薄瓷板幕墙结构按围护结构进行设计,薄瓷板厚度为5.5mm,龙骨通常使用钢材或铝合金,明框薄瓷板幕墙,不需结构胶,通过框架将薄瓷板固定;隐框薄瓷板幕墙则需用结构胶将其四周与铝合金副框粘接在一起,通过铝质副框将薄瓷板安装固定至龙骨上;在薄瓷板幕墙的背面需要采用粘接材料以防薄瓷板碎裂后脱落(目前试验只表明个别的类型板材破裂后无脱落)。板后需按节能要求使用不燃保温材料。对于大尺寸板,背后需加强肋,肋间距由设计计算确定。
薄瓷板幕墙设计
薄瓷板幕墙是新出现的幕墙装饰类型,目前尚无国家规范,其设计参数均需试验确定,目前的设计计算参照玻璃幕墙、干挂石材幕墙的设计方法,最终经过四性试验检验确定。
1、试验
薄瓷板幕墙设计首先需进行如下试验:
①硅酮结构胶、硅酮耐候胶与铝合金副框、薄瓷板的相容性试验;
②硅酮结构胶与薄瓷板的拉伸粘结试验;
③硅酮结构胶、硅酮耐候胶与薄瓷板的污染性试验;
④复合安全层的抗冻抗融性能、剥离性能试验;
⑤薄瓷板的抗冲击性能试验;
⑥薄瓷板抗弯能力试验;
⑦薄瓷板的破裂形式;
⑧薄瓷板的四性试验。
2、明框薄瓷板幕墙构造
明框薄瓷板幕墙由横竖龙骨构成其井字形骨架,如图一,骨架截面为矩形,骨架材料可以是钢材(图中所用)、铝材或其他满足强度、刚度和稳定性的材料;在横骨架2、竖骨架4矩形骨架的外表面,均安装了铝质的明框底座5,如果是钢骨架,则明框底座与钢骨架之间应装设隔离垫片。装好薄瓷板后,装铝质压板9,最后装铝质装饰盖7。其他的材料需计算确定尺寸,说明在此省略。
3、薄瓷板设计计算
小面积的薄瓷板,不用加强肋,按四边支撑计算
薄瓷板宽度为a(现最大值为900mm),为满足薄瓷板的强度,要在薄瓷板的背面配置加强肋。如图五所示,配置加强肋后,大块薄瓷板被分成多个(本图中为4个)小单元,小单元宽度为b;在薄瓷板宽度固定不变的情况下,加强肋配置的多少是满足薄瓷板强度的先决条件。小单元的薄瓷板有两种受力状态:A状态为1边简支,3边固定;B状态为2边简支,2边固定。两种状态的挠度系数和弯矩系数都不同,可查表获得。