四、JGJ02-2003《
玻璃幕墻工程技術規范》指出“
明框玻璃幕墻的
接縫部位、
單元式幕墻的組合對插部位和幕墻開啟部位,宜按
雨幕原理進行設計”。
二十世紀六十年代,挪威對外開木
窗雨水
滲漏機理進行了研究,隨后又對墻體的雨水滲漏進行了研究。以后加拿大的科學家引用挪威的研究成果,也開始了一系列的墻體滲漏研究工作,1962年挪威建筑研究院出版了fivind Birkeland所寫《幕墻》,在這篇論文中對雨水隔離區Rain barricr的理論進行了解釋和討論。68年加拿大國立研究委員會的G·K·Garden出版了《雨水滲漏及其控制》一書,在這本書中第一次出現了。雨幕″和“雨幕原理”術語。這本書直到現在仍然是主要參考文獻,有其相當寶貴的歷史價值。其后六年間Garden先生及其助手出版了一系列關于滲漏及其防治為主的研究報告和論文,內容更加詳盡并涉及到更多方面。
“雨幕原理”在全世界30多年的應用中進一步發展,在歐洲有“防止天氣作用的兩層法”twostagemethod of Weather-tightiv被廣泛應用,但是有些公“″雨幕原”。作了不正確詮譯,于是有“等壓原理”的出現與之相對應有內
排水設計,還有人提出了所謂新的
防水方式是用疏導的方式,先引水人等壓腔內再引水流出墻體。為了達到等壓,單元式幕將部份或所有接縫維持開放,但是等壓腔并不是一個通氣的空間,它必須被限制在一定范圍的通氣空間才能有效地產生等壓效應,“等壓腔內的壓力必須隨時維持大于或等于室外的壓力”。與之相呼應出現了“等壓原理圖”,有部分幕墻廠按等壓原理及等壓原理圖設計幕墻,這不僅未能提高抗雨水滲漏能力,而且滲漏更為嚴重。這引起人們的反思,從正反兩方面進行試驗和研究,對“雨幕原理”有了進一步認識,同時在應用上也有了發展。超高性能
水密性單元式幕墻≥2500Pa有廣泛發展和應用。
消除
金屬幕墻雨水滲漏的最可靠的方法之一是在其設計中應用雨幕原理,形成壓力平衡。到目前為止似乎只有相當少的設計人員對于這一理論的實質有一清楚的理解,而絕大多數的建筑師會承認對于這一術語的含義僅有模糊的概念。甚至那些少數公認的專家,他們曾率先應用這一理論,也還聲明仍然要對其作深入的學習和領會。
雨幕原理是一個設計原理,它指出雨水對這一層“幕”的滲透將如何被阻止的原理,在這一原理應用中,其主要因素為在接縫部位內部設有空腔,其外表面的內側的壓力在所有部位上一直要保持和室外氣壓相等,以使外表面兩側處于等壓狀態,其中提到的外表面即“雨幕”。壓力平衡的取得是有意使開口處于敞開狀態,使空腔與室外空氣流通,以達到壓力平衡。這個效應是由外壁后面留有空腔所形成,此空腔必須和室外聯通才能達到上述目的,由于風的隨機性造成的陣風波動亦需在外壁兩側加以平衡。
首先,應該分清“雨幕原理”和“壓力平衡設計”這兩個術語,雖然兩者之間緊密相關實際上可說是相互依存的,但嚴格地區分,兩者并非同義語!坝昴弧眱H指墻體或墻體元件的外皮或表面的暴露于外界氣候因素部分!坝昴辉怼笔且辉O計原理,它指出雨水對這一層“幕”的滲透將如何被阻止的原理。由此可知“雨幕原理”的應用對于取得壓力平衡設計是必要的扳過來說,一個壓力平衡設計又依賴于這一原理。
“雨幕原理”的核心是消除滲漏三要素中的任何一項來達到不滲漏。大家知道,幕墻發生滲漏要具備三個要素
。、幕墻面上要有縫隙
B、縫隙周圍要有水
。、有使水通過縫隙進入幕墻內部的作用。
這三個要素中如果缺少一項滲漏就不會發生如果將這三個要素的效應減少到最低程度,則滲漏可降低到最小程度。在外壁,水和縫隙是無法消除的,只有在作用上下功夫,通過消除作用來使水不通過外壁縫隙進人等壓腔。在內壁,縫隙和作用特別是壓差不能消除,要達到內壁不滲漏,則要使水淋不到內壁,這正好由外壁雨幕發揮的效應來達到,外壁內、外側等壓,水迸不了等壓腔,就沒有水淋到內壁,內壁縫隙周圍沒有水,內壁就不會發生滲漏,這樣單元式幕墻對插部位就不會有水滲入室內了。這個設計的核心原理就是外壁雨幕內、外側等壓,使雨水進不了等壓腔,達到內壁縫隙周圍無水,即在內壁消除滲漏三要素中水的因素來達到整體單元式集。內封口板又將
桿件空腔分隔成較短的分隔單元,減少等壓腔與室外壓力差,從而減少通過開口滲人等壓腔的雨水。增設外封口板,將沿
板材付框構造厚度處豎向空腔這個腔位于披水內側與桿件組成的空腔外壁之間分層分隔,使沿這個空腔下落的水分層排至室外,避免水沿全高下落愈往下水層愈厚的情況發生,減少這些水滲人等壓腔的可能,同時外封口板將每層豎向接縫的開口遮擋成為向下的開口構造,使水由于重力而下落無法長驅直入等壓腔,而且保持空氣流通,達到水不會由于重力作用或氣流滲入等壓腔的目的。采用這些構造的單元式幕墻經數次檢測,其水密性均在250OPa以上,即在室內外壓差超過250OPa時不發生嚴重滲漏,
氣密性達到<0.05m3/m.h
張
拉索桿結構
點支式玻璃幕墻在我國使用時間雖然不長,但其發展相當迅猛,2002年達到年使用量約70萬平方米。我們必須清醒的看到此類結構在國內出現時間不長,同工程應用相比,理論研究相對滯后,還必須指出對于這種新興起的結構形式,無論是德國、美國、以及其他一些國家的研究機構都沒有形成一套成型的理論體系,已建工程的分析、設計一般參照
懸索結構或
預應力鋼結構相關理論,從目前的應用和發展現狀看,無論是材料的
力學性能,建筑物理性能,還是結構的工作性能、設計理論和分析方法等一系列技術尚待解決?上驳氖俏覈蚴泪撛菏、劉錫良院士、呂志濤院士、董石磷院士、李少甫教授、張其林教授、馮健教授等及一大批博士后、博士、碩士都對此進行了研究開發。發表了幾百篇論文和試驗研究報告,特別是清華大學
建筑玻璃與金屬結構研究所從拉索、
連接件到玻璃作了全面系統的研究,發表了系列的研究報告,還有很多
幕墻企業、高等院校、科研院所對此進行了研究,取得了一批研究成果,這些成果從各個方面揭示了張拉索桿結構的工作原理,對一些基本概念提出了較為系統的論述,學習和掌握這些成果,對建立張拉索桿結構成套理論和應用體系會有很大推動作用。有關工程技術人員在系統總結實踐經驗基礎上,對張拉秦桿結構深人研究,經過全國有關部
門人員的努力,初步建立起適合我國國情、并具有世界先進水平的張拉索桿結構的理論體系和分析計算方法。
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