本文作者：張士翔 楊仕超 張作萍 譚上飛
1 引言
建筑幕墻可靠性是一個綜合體系。對于可靠性概念，或有若干不同的觀點。但至少應包括以下內容：
結構的安全性：結構的安全性是建筑幕墻可靠性的根本，也是檢測的重心。
適度的耐久性：耐久性決定了建筑幕墻的壽命，一次壽命取決于各結構性材料壽命的最短者。幕墻畢竟是建筑的外圍護結構，不必要求它與主體結構共始終。但耐久性的適度，絕不是以降低可靠性或犧牲安全為代價的。
可維持正常使用的基本功能：作為外圍護結構，必須能擋風遮雨，這應是最低的功能要求。“遮雨”即雨水滲漏性能，“擋風”包括風壓變形性能在內。
本文以結構、材料、工藝的線索來展開對可靠性的分析。
2 建筑幕墻可靠性各環節簡述
2.1 結構
本文所說的“結構”，包含了建筑幕墻體系的諸環節。從建筑幕墻的“基礎”（與建筑主體結構的連接）開始，依次為：與建筑主體結構的連接、板塊支撐結構、板塊構件固定（含可開部分（開啟扇）的固定）、
結構膠粘結、面板。
保證結構可靠性的眾多因素須在設計、選材、加工、安裝等階段性工作中逐項、逐步落實。這也說明可靠性是一個有機的整體。
2.2 材料
建筑幕墻是由多種材料按一定結構組成的。必須準確掌握各主要材料和重要輔、配件的基本情況，尤其是事關結構安全和主要性能的情況。
2.3 工藝
生產與施工是設計方案的實施，工藝是聯系設計方案與完成產品的橋梁。審核與驗證設計方案和確定材料后，工藝便是決定建筑幕墻可靠性的關鍵因素。
3 建筑幕墻可靠性各環節的分析
3.1 結構
建筑幕墻的結構形式有若干種。但同作為建筑的外圍護結構，其所處的位置和所起的作用決定了其結構上基本脈絡的一致。
1 與建筑主體結構的連接
建筑幕墻的“基礎”，幕墻結構體系的第一層。幕墻通過與主體結構有效連接，自身作為圍護結構才能立足，才能承受各種
荷載（如重力荷載、
風荷載）與作用（如
地震作用）。這就是行業內所說的“生根”。
幕墻與主體結構的連接有多種方式，規范的做法應在建筑主體結構施工前完成
預埋件的設計，位置應準確。對預埋件必須進行進場檢驗。
與連接可靠性相關的另一因素是預埋件的質量。預埋件能否保證連接的可靠，關鍵之一是焊接力，這也是必檢項目，目的在于得知斷點位置是否在焊接處和發生斷裂時的荷載峰值。
當沒有條件采用預埋件時，應采用其他可靠的連接措施，如膨脹
螺栓、
化學錨栓等后
錨固方式。無論哪種方式，均應以必要手段（包括檢測）確定其可靠性。
2 板塊支撐結構
此為幕墻的主干部分，為結構體系的第二層。一直以來幕墻的主要分類方式之一，就是按其結構區分的：
1）框支承（包括框架式、單元式）幕墻：
板塊支撐結構重點在立柱與橫梁。其可靠性的重點是剛度和
強度。
金屬材料（
鋁合金或型鋼）的強度一般不需擔心，設計（包括選材）的重點在剛度的把握。
決定主受力桿（立柱與橫梁）
撓度的因素有：材質（決定
彈性模量）、斷面規格（決定慣性矩）、桿件兩邊分格（決定線荷載）、支承方式與跨度、荷載。
2）點支承（包括
鋼結構、張
拉桿索）幕墻：
以鋼結構為支承的點支承幕墻，結構重點在主受力桿，與框支承幕墻相同。
以張拉桿索體系為
支承體系的點支承幕墻，張拉桿索體系應在兩個正交方向都形成穩定結構，因為拉桿和拉索是只承受拉力、不能承受壓力的。只有在施加
預應力后，才能形成形狀不變的受力體系，故必須注意兩個關鍵：一是設計中計算滿足體系結構要求的預應力，二是考慮建筑主體結構承受的附加作用力。
3）全玻（包括肋駁接、肋點支撐、吊掛式）幕墻：
全玻幕墻依靠玻璃肋、結構膠縫、爪點、上下槽型鋼來支承
玻璃板塊，結構較脆弱，不宜取太大跨度。
除設計計算及審核外，風壓變形測試或結構荷載變形測試也是必不可少的。
板塊支撐結構中，包含“結構內連接”的要素。對于框架式幕墻即立柱與橫梁的連接、開啟扇框料與框架的連接，常見的有插接式與栓接式（例見圖1），前者重點在材料接口的設計與加工，后者關鍵是連接用附件的規格與質量。
對于
單元式幕墻則為單元板塊之間的插接（例見圖2），包括橫向與縱向的插接，其可靠性建立在板塊構件的設計、加工精度與正常的安裝操作上。
對于點支承
玻璃幕墻，涉及爪件與結構（鋼結構或張拉桿索體系）的連接，以及支
撐桿與拉索、拉桿之間的連接。
3 板塊構件固定(結構體系第三層)
不同結構形式的幕墻，板塊構件固定方式也各有特點。
1）單元式幕墻從制作過程說，是將面板和金屬框架（橫梁、立柱）在工廠組裝為幕墻單元，以幕墻單元形式在現場完成安裝施工的框支承幕墻。其重點在設計與構件加工階段。在安裝階段，單元板塊經過拼接而形成支撐框，拼接過程既是板塊支撐結構的形成，也是板塊構件固定的程序。技術關鍵是構件設計、加工與插裝操作。
2）框架式幕墻的板塊構件依靠先一步形成的框架來支撐，可用間斷的壓（勾）塊，可取連續的勾連方式，也可以鑲嵌法安裝。
隱框、半隱框幕墻常用間斷的壓（勾）塊方式來固定板塊構件，以這種方式固定的板塊在分別承受正、負風荷載時的受力狀況是不同的：承受正風荷載時可視為面受力，承受負風荷載時近似于點受力，顯然承受負風荷載時更為不利。則固定件的強度、連接與間距即成為影響板塊固定的關鍵因素。
明框幕墻板塊的固定多用鑲嵌法，板塊在框架中足夠的嵌入量是固定可靠性的保障。
石材幕墻的板塊則以掛件、
背栓等
五金件與框架連接，
五金件的種類、強度、剛度以及與石材的連接情況決定著板塊固定的可靠性。
3）點支承幕墻的板塊顧名思義是以“點”來支承板塊構件，這個“點”或為爪點，或為
夾具，一般為
不銹鋼制品。
4）全玻幕墻的面板玻璃號稱為四邊支承，實際上一般上下邊為U型槽鑲嵌式（例見圖3），兩豎邊（至少有一豎邊）是靠結構膠膠縫與肋玻璃連接（例見圖4），即荷載靠膠縫傳遞。吊掛式安裝采用頂部吊夾。
5）板塊構件固定有一種特殊情況：可開部分（開啟扇）的固定。可開部分應具備正常開啟關閉的性能，應承擔必要時通風和必要時遮風擋雨的功能。
由于其特殊的對立統一性，可開部分的可靠性把握起來較為困難。
可開部分結構包括窗框、窗扇。窗框與框架固定連接，窗扇再與窗框連接。必須設計窗框，否則窗扇無所依托。
從安裝方式來看，可開部分的窗扇與窗框可采用掛鉤或
滑撐連接，應采用可控、可活動鎖點來從室內側啟閉。鎖點的種類、位置、數量關乎可開部分可靠性，應根據可開部分的分格（大小）、幕墻工程的風
荷載設計值來確定。應計算平均每個鎖點所分擔的荷載，并據此確定鎖點的種類、位置、數量，必要時應選用單控多點聯動鎖。鎖點包括兩點、四點、十一點等，啟閉方式分機械和電動，性能優良，但在構件加工時必須控制好鎖點的定位精度和固定質量。
采用掛鉤或滑撐固定的上懸開啟窗，為開啟后便于定位，一般在窗扇左右側下方裝有限位滑撐與窗框連接，也稱副撐。它在可開部分正常關閉時并不承擔荷載，但當窗扇在負風壓下脫開時可憑其定位作用避免更大的破壞，所以也稱風撐。
4 結構膠粘結
對于使用結構膠粘結的幕墻板塊，
板材完全依靠結構膠的粘結作用來固定；對于肋駁接全玻幕墻，面板玻璃與肋玻璃的連接也是依靠駁接縫的結構膠。結構膠由此成為可靠性的關鍵一環。同時也是薄弱一環。
在設計上，必須依據規范和實際工程情況計算出必須達到的結構膠注膠寬度與厚度，這兩項參數體現了結構膠承受荷載的能力。
在材料進場檢驗中，必須包括結構膠與相接觸材料的
粘結性（與
基材）和
相容性（與附件），板塊在正常使用中是否會脫離結構取決于這兩項性能。
在注膠施工時，必須力爭達到“潔凈、通風、環境溫濕度適宜”等條件，必須確保注膠質量（飽滿、密實）。這是為了盡量排除對結構膠粘結質量的干擾。
5 面板
面板是組成建筑幕墻的主要構件，幕墻的外圍護功能主要由面板所體現。建筑幕墻也常以面板類型來分類。
面板首先承受來自自然界的外部水平荷載，并將其傳遞給
支承結構體系，因此面板的強度和變形能力直接影響建筑幕墻的使用功能。面板的設計、選擇和安裝是完成幕墻既定功能的關鍵環節。
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