建筑幕墻論文精選(九篇)

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第1篇：建筑幕墻論文范文

玻璃幕墻是一種有別于傳統(tǒng)的新型建筑外墻形式,這種外墻形式最突出的優(yōu)勢就是節(jié)能環(huán)保，完全改變了人們對建筑行業(yè)污染環(huán)境、浪費材料等的初期印象。目前建筑行業(yè)中，普遍使用的玻璃幕墻有雙層玻璃幕墻和真空玻璃幕墻兩種這兩種都具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，但是所表現(xiàn)的節(jié)能原理以及節(jié)能形式有所不同。筆者總結如下。

2建筑雙層玻璃幕墻

這種玻璃幕墻還有很多的名稱，比如熱通道幕墻或者是呼吸式以及通風式幕墻,從上述這些名稱中我們可以充分的了解到這種玻璃幕墻的優(yōu)勢，即：通風散熱具有熱通道的功能。所謂雙層玻璃墻不言而喻,其是由內、外兩層構成,在這兩層之間存有一定的空隙，用來設置換氣通風層,最突出的優(yōu)勢就是其外層幕墻設計了出風以及進風兩個出人口，進而使得通風層開合自如,這是雙層玻璃幕墻能夠實現(xiàn)節(jié)能的關鍵，有些雙層玻璃幕墻內外層之間不僅僅設計了換氣通風層，還設計了百葉,這種設計在做到節(jié)能的同時,還能夠對自然光進行有效的調節(jié)，以使人們生活得更加舒適。其主要的節(jié)能原理為：內外層玻璃之間有大量的空氣存在,所以緩沖作用比較明顯,達到了節(jié)能保溫的效果。這種玻璃幕墻如果根據通風層結構來劃分來可以將其劃分為兩種不同的循環(huán)體系,這兩種體系的差別在于，一個是敞開式，另一個是封閉式；一個是外循環(huán),另一個是內循環(huán)。封閉內循環(huán)是一個體系，敞開外循環(huán)是另一個體系。前者要求建筑外墻采取封閉式處理的方法,處理時采用兩種材料,一種是中空玻璃，另一種是斷熱材料，內層可以設計為開啟玻璃，也可以設計為單層玻璃，這兩層之間的換氣層通常在10cm~20cm之間。換氣通風層并不是單獨的一個體系,其與建筑的整個通風系統(tǒng)相關聯(lián)，進而實現(xiàn)空氣循環(huán)，最終使得內部玻璃幕墻的溫度始終保持與室內的溫度相當,這是封閉式內循環(huán)體系的玻璃幕墻能夠真正的實現(xiàn)節(jié)能的主要原因。敞開式外循環(huán)體系的玻璃幕墻與前面闡釋的封閉式內循環(huán)系統(tǒng)略有不同,尤其是構成的材料，前者外層是單層玻璃，其屬于非斷熱的材料，另外，其透過濾非常好，則前者玻璃幕墻主要由兩種材料構成，一種是斷熱性能良好的材料，另一種是中空玻璃。敞開式外循環(huán)體系的玻璃幕墻內外層之間也設置了換氣通風層，其兩端也有相應的排風以及進風的設備。溫度相對比較高的季節(jié)，可以把通風口打開，由此使得通道之中的所有氣體的溫度都有所升高,隨著氣體溫度的升高，其運動的方向也就越往上，待到達到最頂部的時候就隨之排出，使得通道內的熱量全部被帶走,最終達到隔熱的目的。在溫度比較低的季節(jié)中，進風口以及出風口都要關閉，這樣外層玻璃與內層玻璃之中的空氣將無法排出，進而實現(xiàn)了保溫目標，在當夜晚來臨時,其中的熱量會逐漸的被釋放，這樣室內就不會出現(xiàn)溫度驟降的現(xiàn)象，讓居住者感到不適。有研究表明，與單層玻璃幕墻比較，雙層玻璃幕墻在夏季制冷時可以節(jié)約38%60%的能源，在冬季供暖時能夠節(jié)約42%52%的能源。另外，在雙層玻璃幕墻之間加入百葉,使其節(jié)能效果更好。

3建筑真空玻璃幕墻

這種玻璃幕墻也是建筑工程中使用率比較高的一種玻璃幕墻，其所使用的兩塊玻璃平板都處于封閉狀態(tài)中，玻璃平板之間的差距非常小，最大的也不超過0.2mm而且平板之間的空氣會全部被抽走,直至達到真空的狀態(tài)。玻璃傳熱一般有傳導、輻射和對流三種方式，有研究表明對流傳熱占總體傳熱的70%以上，而真空玻璃幕墻就是利用真空來減少對流傳熱。由于中間是真空，所以使傳導傳熱和對流傳熱能夠較大程度的減弱,應保證組成的兩塊玻璃至少一片是Low-E玻璃，這樣能夠保證降低輻射傳熱。真空玻璃和中空玻璃結構比較相似,都是兩塊相間隔的玻璃組成。他們之間的不同是：真空玻璃中間層是真空，而中空玻璃中間層是空氣；真空玻璃要求至少一塊玻璃是Low-E玻璃；真空玻璃的兩塊玻璃之間的間距較小，僅為0.15mm左右，而中空玻璃間距一般再10mm以上。由于真空玻璃的構造，與中空玻璃相比具有更好好的隔熱保溫性能。有研究表明,一片6mm厚的真空玻璃,其隔熱性能和370mm的粘土磚相當，同時真空玻璃有較好的隔聲性能。有資料表明，應用真空玻璃后，能使建筑的空調節(jié)能一半左右。另外，同中空玻璃相比，真空玻璃的防結霜結露性能更優(yōu)越，由于真空玻璃的內層有真空隔絕，其溫度不會過低，與中空玻璃容易在冬季出現(xiàn)室內結露現(xiàn)象相比，真空玻璃具有防止冬季室內出現(xiàn)結露的功能。由于真空層的存在，使其比中空玻璃具有更好的隔聲效果，尤其是對中頻的聲音，真空玻璃具有較好的隔絕效果。真空玻璃除了這些良好的隔聲、防露、防霧、隔熱性能外，還有較好的抗風壓性能。真空玻璃的兩塊玻璃緊密的結合在一起，一般其耐風壓性能比中空玻璃強1.5倍。因此,與中空玻璃相比，真空玻璃在各方面具有更優(yōu)良的性能。

4結語

第2篇：建筑幕墻論文范文

關鍵詞：建筑幕墻；施工；變更；索賠

引 言

近年來，由于社會經濟的發(fā)展，人民的生活條件已經有了顯著的改善，不論是生活質量還是環(huán)境都發(fā)生了翻天覆地的變化，這些也進一步推動了市場經濟的發(fā)展。受益于市場經濟的高速帶動，當前我國眾多城市都大興土木，建筑業(yè)可謂是欣欣向榮，雖然這種建設步伐提升了經濟的發(fā)展水平，但是也加劇了建筑行業(yè)內企業(yè)間的競爭。當前，在建筑行業(yè)內，基于施工項目經常出現(xiàn)的工程變更，導致了對其的索賠比比皆是，如果沒有妥善處理好這種變更的索賠，會直接影響整個工程項目的投資收益以及建筑企業(yè)的內部管理，嚴重的甚至會造成工程施工的停滯，拖低企業(yè)的工程收益。本文作者以幕墻施工時出現(xiàn)的工程變更索賠作為切入點，簡單闡述了工程索賠方面的知識，深入分析了如何針對工程出現(xiàn)的變更進行相關索賠，并探討了工程變更進行索賠時單價的具體核算以及處理方式。

1工程變更索賠簡述

由幕墻施工過程中發(fā)生的工程變更而引起的索賠，涉及到投資各方的具體利益以及工程的施工，所以，我們如果想要著手解決工程變更引發(fā)的索賠，就必須深入透徹的了解對于幕墻施工的工程索賠相關概念以及具體內容。下面作者將會對這兩方面的內容進行分別介紹。

幕墻施工引起的工程索賠情況，是指在履行幕墻施工工程承包合同的時候，因為合同中的一方未能按照合同的約定完成相關的義務，從而造成合同中的另一方承擔了意外的經濟損失，致使其進行工程索賠。通常來說，想要做出工程變更，需要有指定的監(jiān)理部門或者企業(yè)的認可，并簽發(fā)允許進行工程變更的證明文件。所以，針對因為工程變更造成的工程索賠，主要有以下幾種情況：①因為工程的施工設計、施工規(guī)模發(fā)生變更而導致總的工程量變化，進而引發(fā)的索賠；②因為工程施工設計發(fā)生的變更，導致了有些工程中原定的項目被迫取消而引發(fā)的索賠；③因為工程設計或者施工技術發(fā)生了變更，致使工程項目的質量類型、整體屬性發(fā)生變化而引發(fā)的索賠；④因為工程設計的變更或者業(yè)主的臨時要求導致施工的部分基礎工序出現(xiàn)變化而引發(fā)的索賠；⑤出于保證工程項目可以按時保質完成的考慮，臨時增加了輔助的施工工作或者相關工序而引發(fā)的索賠；⑥因為工程項目變更了施工要求以及規(guī)范，而造成施工具體時間以及流程發(fā)生變化而引發(fā)的索賠。

2工程索賠遵循的原則

對相關的索賠內容有了一定的了解之后，下面作者將分析進行施工工程變更引發(fā)的索賠時需要遵循的具體原則，主要包括以下兩方面：

首先，我們要著手解決施工工程變更引發(fā)的索賠問題時，一定要按照合同的具體約定以及相關原則與規(guī)范來進行，科學合理嚴謹的控制工程施工的全過程，同時盡量第一時間處理可能引起索賠的相關事項，盡可能減少工程索賠情況的出現(xiàn)。

其次，對于具體的施工工程變更而引發(fā)的索賠，我們可以按照下面的內容與文件資料來逐步開展：①工程建設施工項目原始的招標文件、施工圖則以及要求等文件、工程項目簽約明細與規(guī)定、一切已經雙方認可的工程項目進展規(guī)劃、一切工程項目的施工圖則、一切工程項目具體的施工標準以及要求等；②施工雙方彼此的信件記錄、電子郵件、每次施工例會的會議記錄、雙方有文字記錄的意見交換等；③工程施工項目預先的整體進度規(guī)劃以及各項施工具體安排等文件，上述文件在工程變更索賠中不可或缺、至關重要，是最為本質的證據，所以一定要進行妥善的管理以及保護；④工程施工項目在進行施工時，遇到的各種斷水、斷電、交通受阻、氣候條件等資料；⑤行業(yè)相關的工程施工規(guī)范、法律、官方公布的建筑材料物價指數、工程施工人員的工資標準等證明材料；⑥工程項目進行施工的時候，一切相關的財務統(tǒng)計報表以及建筑原料購進單據、建筑材料驗收合格入庫的證明等材料。上述文件資料與單據作為工程變更索賠的關鍵依據，需要進行妥善的保存。

3工程變更索賠具體核算方法

一旦發(fā)生了幕墻施工工程變更引發(fā)的索賠，我們必須第一時間著手處理，盡量運用合理有效的手段和方法來減少其對整個工程造成的負面影響，保證施工工程的整體經濟收益不受太大的影響。接下來，作者會為大家解釋施工工程變更索賠的關鍵環(huán)節(jié)——索賠單價的具體核算方法。

（一）我們在解決幕墻施工工程變更引發(fā)的索賠時，必須最先確定好對于施工工程進行索賠的具體價格，這需要我們嚴格根據行業(yè)的相關法律以及法規(guī)的規(guī)定，聯(lián)系施工工程項目的實際變更數量以及難度、事前合同約定的有關項目、總工程量統(tǒng)計里事先約定的施工單價，或者是經過合同雙方根據工程造價方法核算出來，并得到雙方認可之后確定的單價，來決定最后的索賠單價。這里需要注意的是，我們這里提到的索賠單價，必須經過合同雙方的認可與同意才可以具體實施。

（二）經過上面的步驟，我們已經確定了合同約定工程的變更索賠單價，針對那些沒在合同約定范圍之內的施工工程變更引發(fā)的索賠單價同樣需要雙方的商定。這些沒在合同約定范圍之內的工程變更索賠，我們可以按照施工工程的具體性質來確定它的單價。假設這種工程變更的內容和合同當中事先約定的項目施工程序上基本一致，那么我們可以直接將原有合同中約定的單價作為索賠單價；假設這種工程變更的內容和合同當中事先約定的項目施工程序上不一致，那么我們可以經過雙方的協(xié)商來確定索賠單價，還可以根據具體的工程變更量與有關的索賠案例，并組織專業(yè)施工計價人員進行核算，計算出索賠單價。

4 妥善協(xié)調各方關系

變更索賠需要得到監(jiān)理負責機構的認可，所以監(jiān)理在索賠過程中占據的份量不容忽視；是否可以成功索賠還取決于業(yè)主對變更的看法；另外，施工企業(yè)還需要注重和設計單位的交流，了解設計的真正意圖。換句話說，施工企業(yè)需要在施工的時候，妥善處理好自己與業(yè)主、監(jiān)理機構、設計單位等相關各方的關系，樹立企業(yè)的良好聲譽。施工企業(yè)需要誠信作為經營的基礎，不斷完善企業(yè)的管理機制以及質量控制機制，保證工程項目的建筑質量，建立企業(yè)的品牌，給業(yè)主以及監(jiān)理機構留下良好印象。施工變更、變更索賠，都需要通過書面申請、設計認可、監(jiān)理負責人審核、業(yè)主簽字等環(huán)節(jié)，再根據設計部門編寫的資料，業(yè)主到相關部門備案得到批復之后，開始補簽合同，同時進行計價。施工企業(yè)需要妥善協(xié)調各方的關系，使各方在平等友好的氛圍下建立互信，從而為變更索賠打下堅實的情感基礎。

5 結論

如果認真觀察當前建筑行業(yè)的競爭情況以及項目進展，會發(fā)現(xiàn)因為幕墻項目所需的施工時間長、工程規(guī)模較大、具體計價方式繁瑣等原因，致使許多施工項目出現(xiàn)變更，這些變更對整個項目的施工造價會產生巨大影響，所以才會造成工程索賠的情況時有發(fā)生。所以，作為項目施工人員必須明確施工工程變更引發(fā)的索賠涉及的具體內容與范疇，明確施工工程變更引發(fā)索賠需要遵循的原則，第一時間采取科學合理的索賠處理手段，確定雙方都可能接受的索賠金額，才可以快速高教的處理好工程變更引發(fā)的索賠問題

參考文獻：

[1] 胡業(yè)恒，梁金文.談國際承包工程合同執(zhí)行中的索賠工作[J].江西水利科技.2010（04）

[2] 方英姿.工程合同變更的管理和處理方法[J].廣東建材.2009（02）

第3篇：建筑幕墻論文范文

關鍵詞：建筑幕墻；施工；安全管理

中圖分類號：TU714文獻標識碼： A

一、建筑幕墻的施工特點

1、地區(qū)性與流動性

由于建筑幕墻施工是一種建筑工程施工，施工地點會分散在各個地區(qū)，或者在同一個地區(qū)的不同現(xiàn)場，所以其安全管理必然會受到不同地區(qū)的環(huán)境條件制約，因此，在制定相關的安全措施和各安全交底的時候，都會帶有一定地區(qū)性與流動性。

2、露天作業(yè)與外腳手架作業(yè)較多

建筑幕墻屬于建筑圍護結構，因此需要露天施工以及外腳手架作業(yè)。此外，建筑幕墻施工是建筑的外立面施工的最后環(huán)節(jié)，在施工過程中所使用的外腳手架往往由于長期日曬雨淋，以及長時間的使用等因素，存在事故隱患，比如腳手架松脫、腳手板損壞等。

3、吊籃作業(yè)

隨著城市建筑向高層發(fā)展，施工單位通常在高處使用吊籃進行建筑幕墻施工作業(yè)。同時，建筑幕墻的保養(yǎng)與維護也需要使用吊籃作業(yè)來完成。進行吊籃作業(yè)的風險是非常大的，因此施工單位要制定科學完善的管理制度，以及相關的安全操作程序，而且要在日常管理過程中加強檢查，發(fā)現(xiàn)隱患要及時予以排除。

4、高空施工作業(yè)

隨著建筑工程逐漸向高層和超高層建筑方向發(fā)展，在高層的建筑工程施工中一般使用升降式的腳手架來進行高層建筑的施工，但是在進行建筑幕墻的施工過程中，使用升降式腳手架無法進行施工作業(yè)。因此，施工單位一般在進行建筑幕墻施工時多用于吊籃來進行高處的建筑幕墻施工。此外，建筑幕墻的后期維護保養(yǎng)也是使用吊籃來進行施工作業(yè)的。因使用吊籃來進行高空施工作業(yè)的安全風險較大，就需要施工單位要制定完善的施工制度以及施工流程，并加強日常的施工檢查，從而能夠及時的排除施工事故隱患。

二、建筑幕墻施工安全管理要點

1、增強安全意識，加強安全培訓

要對施工隊伍中的每一個工作人員都進行安全培訓，不論是高層管理人員，還是處在一線的施工人員。經常組織安全技術交流，重點強調不按照安全管理制度操作，會引發(fā)的嚴重后果，使得工作人員在施工中時刻保持警惕。加強高層管理人員的安全意識，能夠使他們對施工過程進行合理的安全部署，及時的消除安全隱患，比如，腳手架的搭建是否符合規(guī)范，是否具有較高的安全性，不會由于進度的問題而隨意搭建；施工設備是否正常有序，沒有發(fā)生故障，一旦發(fā)生故障能夠及時的進行替換或者維修；施工材料是否堆放合理，如果周圍有火災隱患，及時的進行清理處置；施工過程中一旦發(fā)生安全事故，能夠進行緊張有序的救援等。加強一線施工人員的安全意識，不僅能夠促進施工進度的提高，更能保護施工人員自身的生命安全。施工人員掌握好安全操作規(guī)范，就會在施工過程中避免觸發(fā)危險因素，一旦遇到安全事故，也能夠采取措施進行自救。

2、加強監(jiān)督檢查工作

在建筑幕墻施工的安全管理工作中，監(jiān)督檢查非常重要。監(jiān)督檢查人員首先應該對建筑幕墻施工的周圍環(huán)境進行檢查，施工環(huán)境不僅不能對施工人員造成危害，更不能對周圍來往的路人車輛等造成危害，施工地點周圍必須建立圍護措施，以便和周圍人民的生活交通等環(huán)境隔開，減少對周圍環(huán)境的威脅。其次應該對施工地點的內環(huán)境進行檢查，腳手架搭建是否合理，建筑幕墻施工材料是否堆放合理有序，周圍是否有安全隱患，施工人員的生活板房位置是否處在安全位置，務必處在與建筑幕墻施工位置相隔距離合理的安全范圍內。再次，應該對施工中所需的機械設備進行安全檢查，建筑幕墻施工中經常會用到吊臂非常長的吊車，運行時間長，應該經常進行維護保養(yǎng)，任何小到螺絲松動的問題也要立馬停止運行而進行修理。吊籃不僅會搭載施工人員前往高處，也會搭載一定的物料等，這就要求監(jiān)督檢查工作人員應該對其承重進行檢查，對于超過其承重范圍的物料或者人員超載等現(xiàn)象一定要及時制止。最后，要對現(xiàn)場工作人員的操作行為進行檢查，要求施工人員必須按照操作規(guī)范進行施工，比如只要進入施工現(xiàn)場，就必須佩帶安全帽，必須穿勞保鞋，必須穿安全工作服，且在高空進行作業(yè)的時候，必須穿五點式安全帶，嚴禁施工人員在施工過程中閑聊、抽煙等違規(guī)行為的發(fā)生，一旦檢查發(fā)現(xiàn)這些違法行為，不僅要對違法人員本身進行懲罰教育，還需要找出其安全負責管理人員，對其進行一定的懲罰措施，這樣雙向的懲罰教育，會更加促進安全管理工作的嚴格執(zhí)行。

3、建立完善的安全管理體系

在建筑幕墻施工過程中，建立完善的安全管理制度和體系是非常有必要的。可以組織工作人員形成專門的安全管理部門，聘請專門的安全管理技術人才來進行安全管理。安全管理部門中，可以將項目高層領導設置為安全管理負責人員，以示整個建筑幕墻施工項目對安全管理工作的重視程度，提高整個施工隊伍人員的安全意識。確定明確的安全管理目標，將整體目標進行細化，分到安全管理部門中的每個工作人員，明確其擔負的安全責任。設置注意到施工過程方方面面的完善的規(guī)章制度，將具體細節(jié)落實到位。安全管理工作人員要與監(jiān)督檢查工作人員高度配合，一旦發(fā)現(xiàn)問題就要及時的協(xié)同合作，一起解決安全問題。

4、注重現(xiàn)場施工用電安全管理

4.1制定合理的臨時用電組織

進行現(xiàn)場臨時用電設備的使用時，若總容量大于50kW，應合理的制定臨時用電組織設計，其主要內容如下：勘察現(xiàn)場情況，對電源進線、配電室、用電設備以及線路等進行確定；采取系數法對負荷進行計算；結合實際情況選擇變壓器；制定配電系統(tǒng)；設置防雷等防護措施；對用電措施與電氣防火措施進行確定。臨時性的用電組織設計應進行特別定制，并嚴格進行編制、審核及批準等過程，在通過了安全、技術、機械設備、施工技術、材料等部門的檢測，進行報驗，進行科學的施工。

4.2電氣設備及外線電路的防護

在施工現(xiàn)場的安全用電中，通常不宜在外電架空線路的下方進行作業(yè)棚、生活設施及雜物等的布置；各類施工器械、腳手架及架空線路等的安全距離應滿足相關規(guī)范要求，若安全距離未能滿足要求，應采取有效的絕緣隔火措施，并布置醒目的警告標牌。對于外防護設施通常采取竹子、樹木或其他絕緣材料進行搭設，禁止采取鋼管等金屬材料進行搭設，防護設施的警示標志應在晝夜都醒目可見。外電線路與防護設施應保持1.7m以上的距離；電氣設備周邊不得進行易燃易爆、腐蝕性物質及污染物等的堆放；電氣設備安置處應盡量避免出現(xiàn)物體打擊與機械損傷。

三、建筑幕墻施工的安全防護重點

1、預埋件處理與焊接階段

此階段的安全防護重點即防墜落、防火災及防觸電。由于預埋件大多均勻分布在結構的立面上，點多面廣，因此施工面及操作點狹窄，施工就會受到一定的限制，致使在施工的過程中極易發(fā)生人員墜落事故、工具或材料墜落而造成打擊事故。所以要在施工面增設安全繩，施工人員要把安全帶系在安全繩上，以避免施工人員墜落。同時每隔2至3層要搭建一層安全網，利用安全網將意外墜落的工具、材料等網住，避免物體打擊事故的發(fā)生。

2、安裝主龍骨與次龍骨階段

此階段的安全防護重點是防止施工人員、材料發(fā)生墜落。在實際的施工過程中，進行臨邊高空作業(yè)時，由于操作失誤、閃落等很容易引起施工人員墜落、材料墜落現(xiàn)象，造成人員傷亡及物體打擊事故。因此，在進行建筑幕墻施工時，可以在牢固的地點設置安全繩，作業(yè)人員要將安全帶系在安全繩上，同時，小型的工具使用完要隨手放進工具袋，注意材料不要放在結構邊緣處，避免無意間撞掉造成打擊事故。

3、掛裝建筑幕墻玻璃板材及窗扇階段

該階段的安全防護重點是防止高空墜落與物體打擊事故。建筑幕墻的玻璃板材安裝的方法大部分采用緊壓式、插掛式及單元式，由于玻璃板材比較沉重，往往是有多人進行操作。為了防止已經掛裝好但沒有注膠的板材發(fā)生墜落，采用插掛式方法時要將其插入槽內，并用膠條塞縫，將板材定位，防治板材出槽；如果采用緊壓式的方法，就要將玻璃板材壓緊，采用單元式就要將板材固定牢靠，同時要在最短的時間完成注膠工作，最好是掛一層注一層。施工人員可以將安全帶系在安全繩上，這樣既不影響作業(yè)，又能保證自身安全。

結束語

建筑幕墻施工安全問題，不僅僅關系到工程的質量，更是關系到國家財產和人民的生命安全。因此，我們也應該徹底明晰建筑幕墻施工的特點，并結合實際分析幕墻施工所存在的安全問題，加強對施工現(xiàn)場的檢查，完善安全生產責任制和安全管理制度，執(zhí)行安全施工技術交底工作，還要對施工人員進行安全生產培訓教育，以提高建筑幕墻安全施工以及安全管理水平。

參考文獻

[1]李芝亮幕墻施工中高空墜落事故的成因及預防[期刊論文]-科技信息2010（1）

第4篇：建筑幕墻論文范文

【關鍵詞】建筑幕墻；防火；防雷；安全；質量責任

中圖分類號：F253.3文獻標識碼：A 文章編號：

建筑幕墻是由金屬構架與板材組成，不承擔主體結構荷載與作用的建筑護結構。建筑幕墻除了有技術發(fā)展較成熟的玻璃幕墻、金屬幕墻和石材幕墻外，還有現(xiàn)在發(fā)展得較快的多用于大空間的點駁式幕墻和新型的氣循幕墻、智能幕墻與光電幕墻。建筑幕墻是現(xiàn)代建筑派的主要表現(xiàn)特征，在新世紀的現(xiàn)代化城市建筑中具有不可替代的藝術地位。 

建筑幕墻一般應用在人群密集的、大型的公共建筑，重要的高層、超高層建筑物的外墻上。幕墻建筑的火災危險性大，因為玻璃、石材是脆性材料，其抗火性差，溫度達到250度時玻璃即會炸裂。一般幕墻的玻璃、石材、復合鋁板均不耐火，當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卷進上層室內。另外，垂直幕墻與建筑物各樓層樓板、房間間墻的縫隙未經處理或處理不恰當，且消防系統(tǒng)不完善情況下，濃煙也可通過縫隙向上層擴散彌漫，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。國內外都有這樣不少慘痛的例子。此外，室內的大火可將石材幕墻掛石板的不銹鋼板和鋼材軟化而失去強度致使石板剝離從天而降，威脅行人安全?？梢?，幕墻的防火不當不但嚴重影響建筑物的使用安全性，還嚴重危害人民生命財產安全和其他公眾利益，所以幕墻的防火是一項非常重要的工作，建設主體各方都不可掉以輕心。 

《建設工程質量管理條例》明確了建設主體各方的質量責任和義務，尤其明確了設計單位必須按照工程建設標準進行設計，并對其設計質量負責;施工單位對建設工程的施工質量負責。也就是說，設計單位，施工單位，對質量行為負終身責任。筆者以過去設計的經驗及現(xiàn)在監(jiān)督的個案例子，結合《工程建設標準強制性條文》和一些相關規(guī)范著重在設計、施工方面對建筑幕培防火、防雷措施提出一些技術處理要點。 

1. 幕墻的防火設計

幕墻的防火，設計要先行，設計是前提是基礎。所以防火設計應做到： 

(1)明確設計責任。建筑設計單位主要應考慮幕墻工程的防火、防雷、光環(huán)境污染和連接預埋件的結構安全等因素，并對建筑幕墻工程提出具體設計要求并負相應的設計責任。幕墻設計單位應具備相應的專業(yè)設計資質，嚴格按照有關規(guī)范和相關標準及制度對幕墻防火方面的選材、節(jié)點、細部構造進行設計。 

(2)建筑幕墻的設置、層數、長度、面積和防火分區(qū)、防火間距及建筑幕墻的防火節(jié)點的耐火極限要求等應符合《建筑設計防火規(guī)范》和高層民用建筑設計防火規(guī)范》。 

(3)建筑幕墻作為護構件要求密封性好，尤其是玻璃幕墻其開啟部分面積要求不宜大于幕培墻面面積的15%:且開啟部分宜采用上懸結構，開啟角度不宜大于45度。所以，以建筑幕墻為護結構的建筑物基本上是屬于封閉性建筑物，防火設計應遵循預防為主、防消結合的工作方針，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)結合考慮。 

(4)設計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)個別情況下，幕墻橫梁與樓面標高不一致時，應在樓面外沿設置水平放置的鋁型材填充，鋁型材用透明結構膠與玻璃粘結。 

(6)窗間墻、窗檻墻的填充材料應采用不燃燒材料。當其外墻面采用耐火極限不低于lh的不燃燒體時，其墻內填充材料可采用難燃燒材料。 

(7)無窗間墻和窗檻墻的玻璃幕墻，應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于lh,高度不低于0.8m的不燃燒實體裙樓；或在幕墻內側每層設間距≤2m的自動噴水噴頭。 

(8)玻璃幕墻與每層樓板、隔培處的縫隙，應采用不燃燒材料嚴密填實，樓板和隔墻處形成水平或垂直防火帶。 

(9)防火層的厚度和寬度應根據防火材料的耐火極限來決定。防火層應采用隔離措施。防火層的板應采用經防腐處理且厚度不小于1.5mm的耐熱鋼板，不得采用鋁板。防火層的密封材料應采用防火密封膠，防火密封膠應有法定檢機構的防火檢驗報告。 

(10)幕墻使用的防火、保溫材料應采用不燃燒性或難燃性材料，其品種、材質、耐火等級、鋪設厚度、燃燒性能必須達到規(guī)范要求，其表面應有防潮措施。 

(11)裝修材料的使用嚴格按《建筑內部裝修設計防火規(guī)范》要求采用燃燒性能等級為A或B1級的材料，當材料的防火等級不明確時，應取樣進行檢測。 

(12)目前，幕墻工程多由施工企業(yè)自行設計，其設計文件圖紙必須由原設計單位審核，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，要真正起到技術審核把關的作用。 

(13)原設計單位在設計建筑主體消防系統(tǒng)時，要同時結合考慮幕墻的防火措施，避免出現(xiàn)消防盲區(qū)而留下火災隱患。幕墻四周天花處，可設煙感探測器及消防噴淋加以保護，當火苗初起，煙感探測器馬上報警，噴水設備啟動，將火災消滅在萌芽狀態(tài)中。 

2. 幕墻防火施工

幕墻防火的施工是幕墻防火有效的關鍵和保證。 

(1)承包幕墻施工的單位必須具備相應的資質。建筑幕墻工程施工企業(yè)應根據設計要求提出有關施工安裝的技術要求并對幕墻材料、幕墻結構設計和加工制作部件等的工程質量負責。 

(2)建筑幕墻工程施工企業(yè)必須嚴格按照經有資質的審核單位審定的設計文件和施工圖進行施工，不得擅自修改。 

(3)防火材料的安裝應有固定措施，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60mm,鋪設要飽滿均勻無遺漏，且不能與玻璃有直接接觸。 

(4)防火材料不得與幕墻玻璃直接接觸，防火材料朝玻璃面處宜用裝修材料覆蓋。 

(5)擱置玻璃幕。

設要飽滿均勻無遺漏，且不能與玻璃有直接接觸。 

(6)防火材料不得與幕墻玻璃直接接觸，防火材料朝玻璃面處宜用裝修材料覆蓋。 

(7)擱置玻璃幕墻防火棉的金屬板應為厚度不小于1.2mm的鍍鋅鋼板，而金屬和石材幕墻的防火層必須采用經防腐處理且厚度不小于1.5mm的耐熱鋼板，兩者均不得采用鋁板。 

(8)鍍鋅鋼襯板不得與鋁合金型材直接接觸，襯板就位后應進行密封處理。 

(9)幕墻四周與主體結構之間的縫隙應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，內外表面應采用密封膠連續(xù)封閉，接縫要嚴密，做到不滲漏不漏氣。 

第5篇：建筑幕墻論文范文

關鍵詞 數值模擬、流體動力學、幕墻通風

中圖分類號：O313文獻標識碼： A 文章編號：

1基本方程

建筑幕墻通風普遍采用理論公式計算分析，常規(guī)計算方法能夠比較正確地分析標準規(guī)則的幕墻自然通風，但很難計算分析構造復雜的建筑幕墻，這是因為作用于建筑幕墻的風一般呈湍流流動。流體試驗表明，當Reynolds數大于某一臨界值時，流動是會出現(xiàn)一系列復雜的變化，最終導致流動特征的本質變化，流動呈無序的混亂狀態(tài)。這時，即使是邊界條件保持不變，流動也是不穩(wěn)定的，速度等流動特性都隨機變化，這種狀態(tài)稱為湍流（turbulent flow），湍流瞬時控制方程如下：

湍流中的脈動現(xiàn)象能夠影響幕墻的通風效果，且通風構件布置設計的合適與否也直接決定了幕墻通風設計方案的優(yōu)劣，因此如構件截面尺寸大小，構件的間距等均需要通過模擬計算分析來加以確定。

2風壓計算

垂直于氣流方向的平面所受到的風壓力，其值是動風壓與靜風壓的總和,即Po=Ps+ WP，根據伯努利方程得出的風－壓關系，風的動壓為：WP =0.5×ro×V²，此式為標準風壓公式。根據國家標準《民用建筑熱工規(guī)范》GB50176-93附表3.2，可計算出幕墻面受到的大氣壓強為WP總=101328.025Pa.

3 CFD計算分析

本案例幕墻通風主要依靠鋁板開啟門的開啟與關閉來進行控制。開啟門開啟寬度的大小與開啟門外側的鋁格柵間距大小均會影響到通風量的大小。方案中格柵總開口寬度為145mm，高度為2950mm，豎向格柵的水平間距為28.5mm，豎向方向加設三根副框。初步方案設計假設3種開啟狀態(tài)。狀態(tài)1：設置格柵,開啟門完全開啟；狀態(tài)2：設置格柵,開啟門60°開啟；狀態(tài)3：取消格柵,開啟門完全開啟。

3.1 CFD計算條件

針對以上3種狀態(tài)進行CFD模擬計算，以狀態(tài)1（設置格柵,開啟門完全開啟）為例：取幕墻一個通風單元作為分析對象，橫向玻璃左右寬度均取700mm，豎向取2950mm。室外空氣壓強WP總= 101328.03 Pa。三維模型長6米，寬1.6米，高2.95米，采用GAMBIT程序建模，因格柵與開啟門構造復雜,此計算區(qū)域按加密的網格形式劃分,網格尺寸由中間往兩側逐漸增大，總計產生約46萬左右個體三維網格。此尺寸三維空間模型可認為滿足本案流體動力學模擬計算的需要。

通過格柵及開啟門的空氣流動歸為內流分析，當雷諾數大于2000時，流場將由層流過渡到湍流狀態(tài)。邊界條件中入口指定為Inlet vent類型，出口指定為Out vent類型；空氣密度ρ為1.2225 kg/m3，空氣運動粘度viscosity為1.7894e-05m2/s。求解器采用壓力-速度耦合SIMPLER算法，其Under-relaxation Factor中的系數如下：Pressure=0.3，Density=0.3，Body force=1，Momentum=0.7。

假定計算域的空氣符合連續(xù)介質，所有材料均為灰體, 交界面為理想接觸，不考慮接觸熱阻,空氣對輻射的吸收為零, 通道內空氣密度遵循BoUssinesq假設。采用FLUENT 6.3.26進行模擬計算,計算結果圖形見二維速度矢量等值云圖（右圖）。

從右圖可知，以開啟門及格柵中間位置的interior face為基面，基面外側的格柵周圍空氣形成漩渦狀擾動，空氣經過格柵的縫隙后，速度逐漸提高，此區(qū)域的空氣湍流運動明顯增強，靠近開啟門的室內空氣湍流最為劇烈，距離開啟門約400mm范圍內的空氣擾動強烈，明顯存在直噴波形湍流現(xiàn)象。

3.2計算結果

狀態(tài)1~3，單位時間進入室內的空氣流量分別為：M1=0.45kg/s，M2=0.38kg/s，M3=0.53kg/s。

4 理論計算分析

4.1理論計算條件

狀態(tài)1~3下，開啟門的通風面積分別為：，，。冬季平均室外風速取V=2.2 m/s，空氣密度r=1.2225 kg/m³。

4.2理論計算結果

狀態(tài)1~3，單位時間內進入室內的空氣流量分別為：,,。

5 結果比較

由右圖可知，流體動力學計算得到的空氣流量（曲線）比理論計算（ABC曲線）的結果要小，這主要是由于幕墻格柵及開啟門等構件損耗空氣流動的能量所導致，因此需考慮構件的合理布置，以免影響幕墻的通風。開啟門在完全開啟狀態(tài)下，設置有格柵的幕墻通風量約為取消格柵的幕墻的85%，因此如需增加通風量，可通過調整格柵的數量，截面尺寸及間距來實現(xiàn)。

6 結論

建筑幕墻通風的前期設計階段可以采用流體動力學CFD軟件計算分析，根據不同條件的計算結果來調整優(yōu)化設計方案，能夠節(jié)省成本與時間，是將來建筑幕墻通風設計的發(fā)展方向。

參考文獻

[1]《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-93

[2]《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GB50019-2003

[3]《建筑玻璃應用技術規(guī)程》JGJ113-2003

第6篇：建筑幕墻論文范文

關鍵詞：單元式幕墻；結構；建議

前言：建筑幕墻按構造形式及現(xiàn)場安裝方式可分為框架式幕墻和單元式幕墻。目前，隨著人們生活水平的提高，對建筑物的要求也越來越高。幕墻便以時尚的特點和漂亮、張揚個性贏得了建筑師的青睞。但是，由于幕墻在我國興起的時間尚短，近幾年國內快速增長的安裝費用，使得現(xiàn)場安裝的費用在成本中所占比例也越來越大，為了降低成本，單元式幕墻成了唯一的選擇。國內單元式幕墻技術是從國外引進，結合中國的規(guī)范、規(guī)定發(fā)展起來的，十多年中盡管我國幕墻事業(yè)取得很大進步，但我國在幕墻設計上仍存在許多不足。

1.單元幕墻的結構特點

1.1水密及氣密性特點

單元式幕墻為提供比框架幕墻更好的水密及氣密性能，通常采用多道密封。單元式幕墻型材插接處通常采用三道膠條密封，形成兩個腔體，充分保證系統(tǒng)水密性、氣密性。

1.2 膠條密封特點

單元幕墻采用膠條密封，可以避免打膠可能產生的硅污染。塊間接縫深邃，立體感更佳。

1.3 板塊之間采用插接方式連接的特點

板塊之間采用插接方式連接，抗震能力強，幕墻單元板塊插接構造設計不僅能吸收層間變位還能吸收單元變形，插接方式通?？沙惺茌^大幅度建筑物移動，對高層建筑和鋼結構類型建筑特別有利。

2.單元式幕墻結構計算

單元式幕墻的結構計算在整個工程中占有非常重要的作用。 一旦結構計算出現(xiàn)一點的紕漏，將會釀成非常嚴重的惡果。

2.1單元式幕墻水平構件及豎直構件的應力和變形研究

水平構件超過永久荷載撓度限制的情況下，將玻璃墊塊的位置向靠近豎直構件的支承點移動，一般可能到L/8的位置；豎直構件超過限值的情況下，調節(jié)豎直構件之間連接的位置；豎直構件超過限值的情況下，安裝中間支撐點（Kicker）用以改良計算模型。

2.2單元式幕墻連接部分的設計

單元式幕墻連接部分設計的主要內容有將作用在玻璃上的風荷載傳到豎直構件和水平構件的外扣蓋型材和結構膠的研究；將玻璃自重傳到水平構件的玻璃墊塊的研究；具有傳力作用的隔熱連接材料的研究；豎直構件和水平構件連接處的剪力、扭矩，對連接件和螺釘的作用；通過水平構件傳到豎直構件上的剪力、扭矩，對單元頂橫構件的連接螺釘的作用；連接插芯和螺釘的研究；單元幕墻頂橫梁及底橫梁和水槽橫插芯梁的局部受彎研究；對將作用在開啟窗上的風荷載傳到豎直構件和水平構件的合葉，鎖，聯(lián)動桿的研究。

2.3單元式幕墻支撐結構的設計

單元式幕墻的支撐結構設計是十分重要的，這是因為支承部分是為了支承豎直構件而安裝在建筑物主體結構的樓板和梁上的固定件。支承部分在永久荷載、風荷載和地震作用方面應設計得更加安全，設計時最重要的是確定計算時所假定的Pin Point，在假定的Pin Point位置只產生剪力，依據此剪力來修正各部分的應力和連接件，用結構的平衡條件公式進行研究

3.單元式幕墻的細節(jié)設計

單元式幕墻在建筑師和開發(fā)商心中是高質量、高檔次、高效率幕墻的象征，要真正實現(xiàn)“三高”，必須在安裝、防水系統(tǒng)、收邊處理等一系列細節(jié)問題上作周密的考慮，精心的設計。尤其是現(xiàn)代建筑外立面形式日趨復雜，幾何外形多元化，往往不是簡單的平面，對幕墻設計提出了更高更深的要求。

3.1謹防單元式幕墻的滲漏

單元式幕墻接縫部位的縫隙和空腔外壁上的水是無法消除的，只有在“作用”上下功夫，通過消除“作用”來使水不能通過外壁縫隙進入等壓腔。內壁上的縫隙和作用特別是壓差不能消除，要使內壁不滲漏，則要使水淋不到內壁，這正好由外壁發(fā)揮的效應來達到，外壁內、外側等壓，水進不了等壓腔，水就不會淋到內壁，內壁縫隙周圍沒有水，內壁就不會發(fā)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使外壁內、外側等壓，雨水無法進入等壓腔，使內壁縫隙周圍沒有水，即在內壁消除滲漏三要素之一的水的因素來達到整體幕墻接縫體系不滲漏的目的。 但是，使外壁達到完全等壓是非常困難的，因此應該考慮雨幕層有偶然滲漏水的可能，一旦有水滲入，就要及時將滲入等壓室的水排出至室外。因此單元式幕墻接縫處防水構造常設計為外壁防止大量雨水滲入，少量滲入等壓腔的雨水又能及時排出，使水淋不到內壁，在內壁消除滲漏三要素中的水的因素，從而避免雨水滲漏進室內。

3.2單元式幕墻結構材料的選擇

單元式幕墻設計會涉及到不少橡膠條的設計。從事先穿槽還是后推進的安裝方式不同考慮，需要將橡膠條設計成不同的截面，不同的硬度。與結構膠相接觸的橡膠條最好是 EPDM，與接縫處密封膠接觸的橡膠條宜用硅橡膠。開啟窗周邊一圈橡膠條適合用氯丁橡膠。在不銹鋼材料的選用上，要根據使用的不同場合標明它的材質。一般用在與室外空氣接觸的地方，要選用更高檔的不銹鋼，它的耐腐蝕性更佳。有很多幕墻外立面接縫是不打膠的，因此水汽是可以透過幕墻的?？季康淖龇ㄔ趦炔孔鲆坏烂芊夥浪?，可用鋁板或鍍鋅板構成，而外幕墻與防水板之間用到的固定碼件宜用鋁或不銹鋼材料。

3.3單元式幕墻結構的組合板塊設計

單元板塊有時可以設計成兩個單元板片組合成一個組合板塊，比如目前上海最高的建筑環(huán)球金融中心就是采用這種方式的。中間豎料是鎖在一起的，現(xiàn)場不進行對插，但有支座固定掛點。采用這種方式一定要事先弄清現(xiàn)場的安裝條件。如果運輸及安裝條件許可，無疑能增加工作效率，明顯加快安裝速度。有很多時候，轉角板塊也可以考慮做成組和單元，但也要根據現(xiàn)場施工條件來決定做成組合單元，還是轉角對插豎料

3.4關于單元板塊的吊裝設計的建議

橫梁的截面設計通常直接關系到幕墻的水密氣密性能，把橫梁壁厚做得太大不僅不能實現(xiàn)構造也不經濟。所以還是應該把吊裝點盡量設計在立柱上，也可用特殊加工的鋼件與立柱固定后轉接到橫梁位置再吊裝，或者直接利用單元板塊的掛件來吊裝。在吊裝的時必須設置導向繩，導向繩由地面工人牽引，由此來防止單元板塊的晃動或轉動撞擊到已經安裝好的低層的單元板塊。因此在做型材加工圖時還必須考慮導向繩與單元板塊的連接位置及方式，如果單元板塊過重，人力牽引繩無法不住，那就必須考慮安裝導向索，這些都是幕墻設計應該考慮的問題。

結語：

幕墻能使建筑物更好地呈現(xiàn)在大眾眼前，是一種護護結構物，幕墻設計計算不僅是幕墻施工的前奏，也是建筑設計成敗的關鍵所在。單元式幕墻有比框架幕墻更復雜、多樣的構造形式，總結近些年國內單元式幕墻高速發(fā)展狀況，可以看出單元式幕墻將會是幕墻設計的主流形式，這就要求廣大的幕墻設計師更多的熟悉各種單元幕墻形式，經常相互交流。提高我國幕墻設計水平，在建筑設計飛速發(fā)展的今天是有深遠意義的。

參考文獻

[1]龔文曄.關于建筑幕墻設計的問題與建議[J].河南建材，2010（1）.

第7篇：建筑幕墻論文范文

【Abstract】The Wenchuan earthquake in 2008 caused great losses to the country and the people， not only suffered a lot of damage to the body， but also cast a shadow over the people and the people of the state.Therefore， more and more people begin to pay attention to the earthquake disaster. And the seismic performance of buildings has become a research topic of experts.Today， the seismic design has been integrated in the modern building curtain wall design to weaken the earthquake brought about by the vibration effect.

【關鍵詞】建筑幕墻設計；抗震設計；技術要點

【Keywords】building curtain wall design；seismic design；technical points

【中圖分類號】TU3 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0108-02

1 引言

因國內經歷了汶川地震、玉樹地震，所以現(xiàn)今國內所建建筑對抗震功能上要求較高，尤其是在建筑工程中幕墻的設計方面。因此，對結構抗震進行設計則成為建筑工程的重點，以此提高建筑抗震性。而建筑幕墻設計是整個建筑設計的重點內容，針對如何提高建筑的抗震性，諸多相關學者都希望通過更加有效的辦法來提高建筑幕墻的設計。

2 建筑幕墻相關概述

建筑幕墻一般應用在一些大型建筑物和高層建筑物的發(fā)揮裝飾作用，其在材質上較輕薄，且不承重，只像一層幕布掛在主建筑的。但是，建筑幕墻所承受的重量并不靠建筑主體承受，因其重量對主建筑質量承受上有一定影響，并且對主建筑的性能也會產生一定影響?，F(xiàn)今，隨著大眾對建筑幕墻抗震性的要求越來越高，而在建筑設計中對幕墻結構的設計則成為設計師所要考慮的重點。如何合理地對抗震結構進行設計，使其既能發(fā)揮建筑幕墻應有的作用，又具有一定的抗震性則是論文所要研究的重點問題。

對建筑幕墻進行劃分一般會通過兩種類型對其進行劃分，一種是按照幕墻封閉的形式進行劃分，則可以分為封閉式建筑幕墻與非封閉式建筑幕墻；而另一種類型則是按照支撐建筑幕墻結構進行劃分，可分為單元式幕墻、雙層幕墻、構建式幕墻以及全玻璃幕墻集中形式。[1]這為建筑設計師在建筑幕墻設計中提供更多方式支持，可以在幕墻設計中對抗震結構的設計根據實際情況進行設計，以此設計的抗震結構才能更加合理。并且不同類型的建筑幕墻具有其一定的優(yōu)勢，而對抗震結構進行設計時就可以通過建筑幕墻所具有的特點在設計中進行使用。對建筑幕墻研究中了解到，建筑幕墻本身就有一定的優(yōu)點，如干凈清潔，且容易維護，還具有一定的節(jié)能性。因幕墻在整個建筑物，所以其還具有一定的美觀性。對其進行定期維護，保持干凈清潔則可以提升整個建筑物的形象；而幕墻具有一定的節(jié)能功能主要體現(xiàn)在其實用性方面，并且節(jié)能是建筑幕墻最基本的特點，不但可以節(jié)約資源消耗，并且還能對建筑物實現(xiàn)節(jié)能作用；幕墻宜維護是因其在清潔和維護上較為簡便，而現(xiàn)今所用的建筑幕墻首先要考慮的就是使用與后期維護問題，以此才能得到長期使用。

3 設計符合抗震需要的建筑結構的方法

在建筑結構建設過程中想要達到抗震的效果，那么必然在結構設計上要進行考慮，以此能夠滿足建筑抗震的要求。也可以說，建筑在抗震設計上要能夠達到國家所規(guī)定的建筑防震安全指標，所以對其建筑防震設計也提出了更高要求。從國內諸多建筑在結構抗震設計情況上進行分析，一般都會在之前建筑幕墻結構的基礎上增加抗震效果，以此達到抗震安全系數?，F(xiàn)今，在建筑幕墻結構設計中一般都會通過篩黿錐問迪紙峁箍拐鸕納杓啤

第一階段則要保證所建設的建筑主體要有一定的承載能力，如果建筑主體都不具備基本抗震標準，那么幕墻結構抗震效果自然也不能發(fā)揮應有的作用。[2]因此，對于建筑主體的要求要能夠達到地震環(huán)境下對其的安全系數標準。因在地震發(fā)生時，人們對于地震會有不同程度的判斷，如根據人們的感覺或者物品破壞的程度等，建筑主體受到地震災害之后的破壞程度等進行判斷。因此，對于建筑結構建設過程中的安全系數必須要達到基本要求，且在必要條件下也要提高對建筑安全系數的要求。如在建筑結構抗震安全系數設計過程中，要根據所處地域遭受最強地震的效應設計符合效應的建筑抗震結構，能夠在減少承載能力方面以及基礎結構彈性方面符合結構抗震的基本要求。

第二階段在設計要求上相比較第一階段的建筑結構要求要高，如對建筑結構在地震效應下結構的變形程度，以及彈性程度等是否滿足地震強度標準，這是建筑設計過程中在結構抗震中的要求。

4 同抗震相關的建筑幕墻安全技術要求

對建筑幕墻結構抗震設計是否滿足設計要求，除了要確定其是否具有可靠性之外，還要對建筑幕墻是否具備安全技術要求進行了解。

首先，對于建筑幕墻來說，其在設計過程中一定要對使用材料的標準進行確定，要能夠滿足結構抗震設計要求，并且要符合工程建設設計上的要求。

其次，建筑幕墻要使用大量玻璃，所以對玻璃使用上是否存在不合理或者不安全因素，就要及時進行解決，以免弱化結構抗震效果。

再次，幕墻以輕質鑲嵌板材與結構框架所組成，所以對于銜接處就要非常注意，如果在縫隙或者幕墻的框架中出現(xiàn)縫隙，那么就需要及時進行粘接和固定。其中，不可使用一些與建筑設計要求不符的粘接材料，對建筑幕墻今后的維護必然會產生不利影響，而應選擇耐久性較好的粘接材料，以此保證建筑幕墻安全性和穩(wěn)定性。

復次，因建筑幕墻中采取大量玻璃作為幕墻的基礎結構，所以幕墻建設過程中就要注意玻璃密封的問題。現(xiàn)今，大多幕墻建筑在設計過程中都會以硅酮密封膠作為密封玻璃，以此滿足幕墻玻璃使用要求。但是，在使用過程中要根據玻璃的大小選擇不同尺寸的密封膠，以此滿足結構抗震設計的要求。

最后，幕墻結構框架應以不銹鋼材質作為首要選擇，因考慮到建筑幕墻在外部環(huán)境中，所以考慮框架腐朽問題時，應以不銹鋼材質為主，否則會影響幕墻使用的年限和抗震性。

所用幕墻材料要根據幕墻結構抗震安全系數標準進行選擇，與此同時還要根據建筑工程設計的實際要求實施。在幕墻建設竣工之后，要對幕墻建設情況進行反復檢查，對其玻璃縫隙問題、墻壁厚度問題、所使用密封膠情況、不銹鋼材硬度等都要進行檢查，以保證其達到結構抗震設計要求。

5 地震對建筑抗震設計要求的啟示

地震災害給人們身心帶來巨大影響，而在地震災害過后，要從悲痛中得到警示，以此在建筑設計中要融入結構抗震設計的要求。對于自然災害人們不能避免，但是可以通過有效的方法來避免地震所帶來的影響。而在幕墻中結構抗震設計是否滿足抗震要求，則是大眾所關心的問題。首先，對現(xiàn)今建筑幕墻的建設，其在質量上是否滿足工程建設實際要求，且在此基礎上是否達到抗震安全系數要求等則是所要重視的問題；其次，對于幕墻設計結構的安全性要進行分析，因幕墻本身材質較輕，無法對建筑主w起到承重作用，只是作為一種保護懸掛在建筑主體。從裝飾角度來看，幕墻具有一定的美觀性，但如果要提高其抗震性則發(fā)揮了幕墻的重要作用。[3]因幕墻在結構上較為簡單，由基礎框架同面板或者玻璃組成，所以其具備一定美觀性的同時，還具備一定變形功能，能夠在地震過程中進行稍微移位，以達到對建筑主體保護的功能，所以幕墻變形能力的設計要根據幕墻實際承載能力進行設計。

6 結語

近年來，世界多地發(fā)生強烈的地震，國內四川、甘肅等地的地震給國家和人民的生命和財產帶來嚴重危害。所以，在建筑設計過程中給人們敲響了警鐘，能夠通過建筑幕墻結構抗震性上的設計，減小地震所帶來的危害，已經成為大眾所關注的重點問題。在建筑結構設計過程中，對結構抗震設計要根據科學的方法進行設計，既要能夠滿足幕墻設計的基本要求，又要在此基礎上確保幕墻結構達到結構抗震要求。所以，在幕墻建設過程中幕墻的質量是結構抗震效果的關鍵。

【參考文獻】

【1】裴紹軍.淺談現(xiàn)代建筑幕墻設計中的結構抗震設計[J].中國建筑金屬結構，2013（10）：136-139.

第8篇：建筑幕墻論文范文

關鍵詞： 建筑；玻璃幕墻；節(jié)能技術；應用；原理；分析；

中圖分類號： TE08 文獻標識碼： A 文章編號：

引言

能源問題是當前世界各國普遍重視的問題，并已被列為人類面臨的四大生存問題之一。在全世界的能源消耗中，無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，建筑能耗在總能耗中所占的比重都是很大，而且建筑能耗屬于消費性能耗。因此，在世界范圍內能源問題日益緊迫、建筑能耗不斷增長的今天，世界各國又都將建筑節(jié)能列為節(jié)能工作的重點。中國是世界能源生產和消耗大國，節(jié)能意義深遠而重大。玻璃幕墻作為建筑護結構的重要組成部分，在建筑節(jié)能中發(fā)揮著不可替代的作用。玻璃幕墻不僅實現(xiàn)了建筑護結構中墻體與門窗的合二為一，而且把建筑圍護結構的使用功能與裝飾功能巧妙地融為一體，使建筑更具現(xiàn)代感和裝飾藝術性。但大面積玻璃幕墻在提供良好采光的同時，卻又帶來了采暖與制冷能耗高的隱患，這是建筑能耗的一個薄弱環(huán)節(jié)。

一、國內玻璃幕墻設計研究現(xiàn)狀

玻璃幕墻作為世界上最豐富、最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉促Y源――太陽能的被動利用技術之一, 因其具有降低建筑采暖通風與空調能耗、改善室內空氣品質及能源資源可再生等優(yōu)點而廣泛應用于生態(tài)建筑設計中,是生態(tài)與節(jié)能建筑研究中的一個熱點。玻璃幕墻被介紹到我國只有短短三十年時間,卻得到了極快的發(fā)展,現(xiàn)如今,我國幕墻的發(fā)展是世界之最,產量是世界之最,幕墻種類之多也為世界之最,每年以500 萬m2 的速度生產各種幕墻。建筑玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑中的應用也越來越廣泛,隨著現(xiàn)代玻璃制造工藝的不斷進步和建筑科學技術的發(fā)展,使得建筑在安全性、透明度、反射性、隔熱性和色彩多樣性等方面都有了巨大的改善。玻璃幕墻作為一項新興的技術,擁有廣闊的發(fā)展前景。

我國的建筑幕墻工業(yè)起步比較晚，上世紀90年代開始引入我國建筑業(yè)，現(xiàn)在我國已成為世界第一幕墻生產大國和使用大國，正在向世界幕墻強國發(fā)展。隨著綠色、節(jié)能觀念不斷深入人心，包括開發(fā)商、建筑師等都對呼吸式玻璃幕墻這種新型的、具有顯著節(jié)能效果的幕墻構造給予很大的關注，并尋求在新建項目中采用。隨著世界能源危機的日趨加劇，能耗嚴重的玻璃幕墻建筑急需采用綠色節(jié)能技術來降低能耗，提高建筑的舒適性，甚至希望其能產生能源供建筑消耗?？v觀國外建筑玻璃幕墻發(fā)展的歷程與經驗，我國的建筑玻璃幕墻設計和生產只能也必須向環(huán)保、節(jié)能與智能化發(fā)展。

二、玻璃幕墻節(jié)能技術應用分析

2.1玻璃幕墻的傳熱機理

普通浮法玻璃是透明材料，其透明的光譜范圍是0.3～4um，即可見光和近紅外線，剛好覆蓋太陽光譜，因此普通浮法玻璃可透過太陽光能量的80%左右。對于環(huán)境熱量，即5～50um 波段的中遠紅外線，普通浮法玻璃是不透明的，其透過率為0，其反射率也很低，但其吸收率很高，可達83.7%。玻璃吸收遠紅外線后再以遠紅外線的形式向室內二次輻射，由于玻璃的室外表面換熱系數是室內表面換熱系數的3 倍左右，玻璃吸收環(huán)境熱量的75%傳到室外，25%傳到室內。在冬季，室內環(huán)境熱量就是通過玻璃先吸收后輻射的形式，將室內的熱量傳到室外。玻璃幕墻的傳熱過程大致有三種途徑：一是玻璃和鋁合金(不銹鋼)金屬框格的傳熱，通過單層玻璃的熱流傳熱，將熱量通過金屬框格向外傳熱；二是玻璃內表面與室內空氣間的對流換熱以及與室內環(huán)境間的輻射換熱；三是玻璃幕墻外表面與周圍空氣間的對流換熱以及外表面與外界環(huán)境間的輻射換熱。

2.2玻璃幕墻的節(jié)能設計

（1）建筑玻璃的選擇。一般來說，只采用單片著色玻璃或單片陽光控制鍍膜玻璃是不能滿足節(jié)能要求的，要想達到良好的節(jié)能效果可通過著色玻璃、陽光控制鍍膜玻璃、Low―E 玻璃和透明浮法玻璃不同單片組成中空玻璃來滿足節(jié)能要求，即玻璃的傳熱系數和遮陽系數都符合要求。中空玻璃也可以通過增大中空層厚度或中空玻璃空氣層中充入惰性氣體（如充氬氣）來達到保溫、節(jié)能的效果，我國北方嚴寒地區(qū)對玻璃幕墻保溫節(jié)能要求較高，玻璃可采用雙中空Low―E玻璃或更高配置玻璃來達到保溫節(jié)能性能的要求。

（2）型材的選擇。隱框玻璃幕墻的鋁框不直接參與傳遞室內外熱量，可采用一般鋁型材。明框玻璃幕墻的鋁框直接參與室內外熱量的傳遞，因此應采用斷熱鋁型材，消除鋁型材的冷橋效應。斷熱型材通常有穿條斷熱型材和注膠斷熱型材兩種形式（如圖1所示），點支式玻璃幕墻的爪件應采用斷熱爪件。

圖1斷熱型材

（3）遮陽系統(tǒng)的選擇。夏季陽光輻射強烈，利用建筑遮陽系統(tǒng)可以有效阻斷直射太陽光直接進入室內，防止陽光過分照射使室內溫度升高，可以取得立竿見影的效果。設置遮陽后,會有如下作用及效果:

遮陽對太陽輻射的作用。影響護結構的保溫隔熱性能最大的指標就是遮陽系數。遮陽系數愈小,透過護結構的太陽輻射熱量愈小,防熱效果愈好。遮陽對遮擋太陽輻射熱的作用是相當大的。

遮陽對室內溫度作用。遮陽防止室內溫度上升有明顯作用,因此, 遮陽對空調房間可減少冷負荷。

遮陽對房間通風的影響。遮陽設施對房間通風有一定的阻擋作用,在開啟窗通風的情況下, 室內的風速會減弱2 2 % ～4 7 % , 具體視遮陽設施的構造情況而定。而對玻璃表面上升的熱空氣有阻擋作用,不利散熱,因此對這一不利因素應加予注意。

幕通常遮陽可分為兩類：一類是面板自身遮陽，如陽光控制鍍膜玻璃、著色玻璃、Low―E 玻璃、絲網印刷釉面玻璃等；另一類為遮陽系統(tǒng)。遮陽系統(tǒng)可分為水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽、擋板遮陽和遮陽簾、遮陽百葉等。如下圖所示為水平遮陽玻璃百葉。

圖2水平遮陽玻璃百葉

一般來說，選擇什么樣的遮陽系統(tǒng)應根據季節(jié)的變化、時間的變化和室外天氣的情況，通過調節(jié)遮陽板的開合角度來控制太陽光進入室內的比例，從而達到最佳的遮陽效果。在進行遮陽系統(tǒng)的設計師應掌握好三個原則：優(yōu)先選用效率更高、遮陽系數小的遮陽系統(tǒng)；優(yōu)先選用活動性的、易于控制室內環(huán)境的可調節(jié)遮陽系統(tǒng)；優(yōu)先選用耐久性好、強度高、重量輕的遮陽系統(tǒng)。

（4）節(jié)能技術措施。在玻璃幕墻上設置遮陽系統(tǒng)，可以最大限度減少陽光的直接照射，使室外的熱量進不到室內，避免室內過熱，從而降低空調的耗能，是炎熱地區(qū)建筑防熱的主要措施之一。同時，遮陽構件可作為建筑的一種裝飾特征，營造出豐富多彩的形體。在建筑設計中要求，當室外氣溫大于29℃、太陽輻射強度大于240w/、陽光照射室內時間超過一小時、陽光照射室內深度達0.5m等情況下，就要采用遮陽措施。

三、玻璃幕墻節(jié)能設計的應用前景

在科學技術日新月異的今天，玻璃幕墻的節(jié)能設計也進入了一個嶄新的發(fā)展階段。其中智能技術在節(jié)能這個領域逐漸得到廣泛應用，出現(xiàn)了節(jié)能效果更佳的智能玻璃幕墻。它是以一種動態(tài)的形式，根據外界氣候環(huán)境的變化，自動調節(jié)玻璃幕墻的保溫、遮陽和通風系統(tǒng)，最大限度地減少能量的消耗，創(chuàng)造舒適宜人的室內居住環(huán)境。智能玻璃幕墻是呼吸式玻璃幕墻在技術上的延伸，這是在智能化建筑的基礎上將建筑其他配套技術（光、電、暖、熱）綜合運用起來，充分利用太陽能、自然光和幕墻材料，通過電腦網絡有效地調節(jié)室內的溫度、光線和空氣，從而減少了建筑物能量的損耗，降低了使用成本，達到最佳的經濟效益。

隨著建筑玻璃幕墻節(jié)能技術在現(xiàn)代建筑中越來越廣泛的應用,我們相信玻璃幕墻作為一項新興的節(jié)能環(huán)保技術,定會擁有更加廣闊的發(fā)展前景，為建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展闖出一片新天地。

結束語

建筑玻璃幕墻的發(fā)展趨勢是安全、節(jié)能、環(huán)保和時尚，如果說時尚是人們追求玻璃幕墻的初衷，那么隨著節(jié)能環(huán)保理念不斷地深入人心，人們越來越追求玻璃幕墻的安全、節(jié)能和環(huán)保方面的功能。當然，要達到安全、節(jié)能、環(huán)保和美觀時尚的高度統(tǒng)一，還需要付出更多的努力。

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第9篇：建筑幕墻論文范文

關鍵詞：建筑節(jié)能；玻璃幕墻；傳熱系數；有限單元法；穩(wěn)態(tài)熱傳導

中圖分類號：TU111.19 文獻標志碼：A

文章編號：16744764（2013）02006607

玻璃幕墻因其美觀、大方、通透性好等特點在高層建筑中被大面積使用。北京、上海等地建成或在建的高層建筑中，有多座采用了玻璃幕墻作為護結構，如CCTV央視大樓、上海金茂大廈、上海中心大廈等。隨著社會經濟的發(fā)展，建筑能耗在中國社會總能耗中所占比例越來越大，預計到2020年將會達到35%[1]，建筑節(jié)能變得至關重要。玻璃幕墻作為建筑的護結構，是建筑物熱交換、熱傳導最活躍的部位，也是建筑節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)[2]，其熱工性能尤其是傳熱系數的大小直接影響建筑能耗。

雷 克，等：玻璃幕墻傳熱系數計算方法及工程應用

玻璃幕墻構造復雜，所以其內部傳熱過程十分復雜。在中國，一般通過實驗室測試或現(xiàn)場檢測獲得傳熱系數[3]。然而由于環(huán)境、人為因素等擾量過多，故一般較難獲取準確的數據。數值模擬計算熱傳導具有不受時間、地點和環(huán)境的限制，且花費很小等優(yōu)點，因此，采用數值計算的方法來準確分析和計算玻璃幕墻傳熱系數變的十分必要。歐盟、美國等針對玻璃幕墻傳熱系數計算的研究已經發(fā)展了數十年[49]，并形成了相對健全的計算標準體系和計算軟件，如美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）開發(fā)的THERM和WINDOW系列軟件。目前其他國家關于玻璃幕墻熱工性能計算標準體系主要有2個標準體系，ISO（EN）標準體系和美國NFRC標準體系[10]。ISO（EN）標準體系是包含了玻璃系統(tǒng)光學熱工、框熱工性能、門窗幕墻熱工計算等方法的標準體系，其中ISO 10599[11]是其體系中的一部分。美國的NFRC標準體系依據ISO和美國相關標準編制了相應的門窗熱工標準體系，包括NFRC100[12]和NFRC200[13]等計算標準。中國在參考國外相關標準的基礎上，頒布了《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》（JGJ/T 151-2008）[14]，包括門窗、幕墻熱工性能計算，玻璃光學計算和結露性能評價等，并規(guī)定了在幕墻傳熱系數計算時，首先應計算玻璃系統(tǒng)、幕墻框的傳熱系數和玻璃鑲嵌部位的線傳熱系數，然后按照各部分面積加權平均的方法計算出玻璃幕墻整體傳熱系數。

本文在研究玻璃幕墻熱傳導理論的基礎上，分別建立了玻璃系統(tǒng)和幕墻框、線傳熱系數計算模型。利用Visual C++和ObjectARX對AutoCAD進行了二次開發(fā)，研發(fā)了適用于中國規(guī)程的玻璃幕墻傳熱系數計算軟件TJCW。研究結果表明：建立的傳熱系數計算模型能夠正確的計算玻璃幕墻傳熱系數，基于該計算模型開發(fā)出的軟件能夠應用于實際工程的節(jié)能分析和計算中。

1 玻璃系統(tǒng)傳熱系數計算模型

以一維熱傳導理論為基礎建立玻璃系統(tǒng)熱系數的計算模型，并基于以下幾點假設：

1）固體材料的熱屬性不隨溫度變化而變化。

2）忽略室內外環(huán)境的空氣滲漏。

3）忽略空腔中氣體輻射的影響。

中空玻璃是目前在玻璃幕墻中應用比較廣泛的玻璃系統(tǒng)，以雙層中空玻璃為例，建立玻璃系統(tǒng)傳熱系數計算模型。雙層中空玻璃由與室內接觸的玻璃板1、空氣間層和與室外接觸的玻璃板2組成，如圖1所示。其熱能的傳遞過程可以分為以下5部分，分別對該5個過程建立熱能方程，如式（1）～（5）所示。

當傳熱過程處于穩(wěn)態(tài)時，根據能量守恒定律，上述5個部分的熱流量必相等。由于各表面的溫度值未知，計算時首先根據“溫差等分”原則假設各表面的溫度值，然后計算出5個傳熱過程的熱流量，再用熱流量的平均值反算出各個界面的溫度值。通過多次迭代計算，直到結果收斂，便可求得各個表面的溫度值和熱流量，從而求出玻璃系統(tǒng)的傳熱系數。

2 幕墻框、線傳熱系數計算模型

2.1 熱傳導方程及單元熱傳導矩陣

幕墻框由型材、空腔和隔熱膠條等材料構成。由于幕墻框截面形狀及內部變溫條件的復雜性，依靠傳統(tǒng)的解析法很難獲得傳熱系數精確解。因此，以二維穩(wěn)態(tài)熱傳導理論和有限單元法為基礎建立其傳熱系數計算模型，同時基于與玻璃系統(tǒng)傳熱系數計算模型相同的3點假設。

2.2 對流傳熱、熱流密度邊界

當幕墻框表面與環(huán)境進行對流傳熱時，傳熱系數為h，流體溫度為Tf。對單元熱傳導矩陣和溫度載荷列陣修正如式（10）和（11）所示，其中l(wèi)ij、ljk、lki分別表示三角形單元的各邊長。

2.3 輻射傳熱邊界

計算輻射傳熱時，所研究對象必須是包含所有參與輻射傳熱的表面在內的一個封閉腔[16]。封閉腔是由多個灰體表面組成的封閉系統(tǒng)。最簡單的封閉腔就是兩塊無限接近的平行平板。當幕墻框表面與外界環(huán)境直接進行輻射傳熱，不考慮框表面自身輻射影響時，可看作2塊無限接近的平行平板間的輻射傳熱，則輻射熱流密度q為：

當幕墻框表面自身材料進行輻射傳熱或空腔內部輻射傳熱時，應看做由多個表面組成的封閉腔的輻射傳熱，需把由該表面向空間各個表面發(fā)出的輻射能與空間各個表面投入到該表面的輻射能包括進去[16]。假設封閉腔內有N個表面，各表面平均溫度值分別為T1T2…TN，發(fā)射率分別為ε1ε2…εN，則各表面的有效輻射組成列陣J、黑體輻射列陣Q和有效輻射角系數矩陣[F]分別如式（14）～（16）所示。

式（16）中Fi，j為表面i對表面j的輻射角系數，計算時首先采用“隱藏線”算法確定兩個表面是否“可見”，然后根據“交叉線”算法[16]求得輻射角系數。求解方程組[F][J]=[Q]，得到各表面的有效輻射J。各表面的凈輻射的熱流密度列陣為q，計算公式如式（17）。

q=ε11-ε1（σT41-J1）ε21-ε2（σT42-J2）…εN1-εN（σT4N-JN）T（17）

在計算輻射傳熱時，由于單元參與輻射換熱邊的平均溫度未知，需要首先進行假設，然后更新節(jié)點溫度，不斷迭代直到收斂。為便于結果收斂，本文計算時將T4進行泰勒展開并取展開式的前兩項，在迭代過程中采用二分法加快收斂。輻射傳熱邊界對K，對P的修正如式（12）所示。

2.4 對流、熱流密度和輻射邊界條件耦合

幕墻框表面與環(huán)境通過對流、熱流密度及輻射等方式進行熱傳遞。各種條件共同作用時，對K修正同式（10），對P修正分別如式（18）、（19）和（20）所示，其中h為對流換熱系數，Tf為流體溫度，q為熱流密度，qr為輻射熱流密度，lij、ljk、lki分別表示三角形單元的各邊長。

3 復雜截面玻璃幕墻熱傳導計算的軟件研發(fā)

3.1 軟件開發(fā)

基于上文建立的玻璃幕墻傳熱系數計算模型，以AutoCAD為開發(fā)平臺，運用ObjectARX和Visual C++等開發(fā)工具，研發(fā)了適用于中國規(guī)程[14]的玻璃幕墻傳熱系數計算的軟件TJCW。建模方面可以很好的繼承AutoCAD的強大功能，能直接選擇材料填充“回”形區(qū)域。計算方面可實現(xiàn)各種環(huán)境邊界條件下的玻璃系統(tǒng)傳熱系數計算，復雜截面玻璃幕墻溫度場和傳熱系數計算等功能，后處理可實現(xiàn)繪制模型等溫線、溫度云圖和熱流矢量圖等功能。圖2為軟件有限元程序計算流程圖及軟件主界面。

3.2 軟件對比驗證

圖3為某玻璃幕墻截面尺寸圖，單位為mm。模型中材料包括鋁合金、浮法玻璃、聚氨酯密封膠、聚酰胺尼龍66%+25%玻璃纖維和硅酮結構膠，封閉空腔中所填充的氣體為空氣。材料的導熱系數和表面發(fā)射率如表1所示。

計算邊界條件分為室內、室外和絕緣邊界，其中上、下表面分別定義為室內和室外邊界，兩側為絕緣邊界。由于環(huán)境條件對溫度場和傳熱系數影響較大，設置3種工況，每種工況的邊界條件如表2所示。分別計算每種工況下截面最大溫度值和最小溫度值，以及截面和玻璃系統(tǒng)的傳熱系數，并與LBNL開發(fā)的THERM和WINDOW系列軟件計算結果進行對比，對比結果如表3所示。從表3中的數據可知，計算結果與LBNL系列軟件計算結果相差在2%以內，表明開發(fā)出的軟件較為合理。

4 工程實例分析

采用所編制的軟件對上海某公共建筑玻璃幕墻進行節(jié)能驗算。該工程一樓大廳一側采用單元式玻璃幕墻，該側窗墻面積比為0.25。每個分格寬1 200 mm，高1 000 mm，幕墻整體尺寸如圖4所示。框型材為鋁合金構造，立柱和橫梁截面尺寸如圖5所示。玻璃系統(tǒng)采用（6+12A+6）mm的LowE中空玻璃，室外為LowE玻璃，室內為普通透明玻璃。計算邊界條件為規(guī)程[14]中規(guī)定的冬季標準計算條件，室內空氣溫度和平均輻射溫度均為20℃，室外空氣溫度和平均輻射溫度均為-20℃。室內和室外對流換熱系數分別為3.6、16 W/（m2?K），太陽輻射照度為300 W/m2。

按照圖5所示橫梁和立柱尺寸圖，建立計算模型，并填充材料。將立柱節(jié)點上表面設為室內邊界，下表面設為室外邊界。將橫梁節(jié)點左表面設為室內邊界，右表面設為室外邊界，兩側設為絕緣邊界。采用三角形單元對其進行網格劃分，立柱和橫梁截面分別有6 579個和4 864個單元，立柱節(jié)點網格劃分如圖6所示。分別計算立柱節(jié)點和橫梁節(jié)點的溫度場分布，框傳熱系數和附加線傳熱系數以及玻璃系統(tǒng)的傳熱系數，計算結果如下。立柱節(jié)點溫度場云圖如圖7所示。

立柱節(jié)點截面最高溫度：10.99℃ ；立柱節(jié)點截面最低溫度：1.81℃

橫梁節(jié)點見面最低溫度：11.92℃ ；橫梁節(jié)點截面最高溫度：-0.81℃

立柱節(jié)點傳熱系數：Uf=8.40 W/（m2?K）；橫梁節(jié)點傳熱系數：Uf=7.92 W/（m2?K）

立柱節(jié)點：ψ=0.567 W/（m2?K）；橫梁節(jié)點：ψ=0.071 W/（m2?K）

玻璃系統(tǒng)的傳熱系數：Ug=1.896 W/（m2?K）

由各部分傳熱系數計算結果可得，幕墻框傳熱系數比玻璃系統(tǒng)大，可見若要降低單幅玻璃幕墻傳熱系數，不但要采用節(jié)能性能好的玻璃系統(tǒng)，同時也應該提高幕墻框的保溫隔熱性能，降低其傳熱系數。由立柱截面溫度場云圖可知，在幕墻框空腔內部以及與玻璃系統(tǒng)接觸的部位，溫度梯度變化不大。玻璃系統(tǒng)內部溫度梯度變化較大。

按各部分面積加權平均的方法計算整幅幕墻的傳熱系數為3.50，如式（19）所示。

5 結 論

在研究玻璃幕墻熱傳遞特點的基礎上，基于穩(wěn)態(tài)熱傳導理論和有限單元法，建立了玻璃幕墻傳熱系數的計算模型，研發(fā)了計算軟件，并采用所編制軟件對某工程實例中玻璃幕墻傳熱系數進行了節(jié)能驗算，得出如下主要結論：

1）基于一維穩(wěn)態(tài)熱傳導理論，建立了玻璃系統(tǒng)傳熱系數計算模型；基于二維穩(wěn)態(tài)熱傳導理論和有限單元法，建立了各種邊界條件下玻璃幕墻框及附加線傳熱系數計算模型。經算例對比驗證，計算結果與LBNL研發(fā)的熱工軟件計算結果基本一致，證明了所建立的計算模型具有一定的正確性。

2）利用Visual C++和ObjectARX對AutoCAD進行了二次開發(fā)，研發(fā)了玻璃幕墻傳熱系數計算軟件TJCW，可以應用在實際工程節(jié)能分析和計算中。

3）相比其他國家熱工軟件，所編軟件適應于中國規(guī)范，同時良好地繼承了AutoCAD的強大功能，可直接選擇材料填充模型區(qū)域，不需描繪底圖，大大縮減了建模時間，為玻璃幕墻節(jié)能分析計算提供了方便快捷的工具，并將促進建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

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