3.机械设计
点式帷幕的特殊性决定了此类工程中机械设计的特殊性。它是在结构系统的要求下,所作的具体细化设计。但机械设计又具有其严格的专业性,是结构设计所无法替代的,它是结构设计的深入和必要的补充。
机械设计的重点,一是对结构设计的细化,以实现结构力学模型的假定,满足点式玻璃帷幕对
精度的要求,便于零件和玻璃的加工。二是在设计初期,就让机械专业人员参与工程设计是有效的和必不可少的。三是美观的要求,细部的节点构造和表面的处理等均需由机械设计最终完成。
点式玻璃帷幕的实现过程中,其很大一部分工作量是机械零件的加工和装配。
除了面玻的支撑结构和
埋件部分超出机械的设计范畴外,其余的部件都可以与机械加工和装配联系起来。因此机械设计直接关系到成本和施工问题。机械设计要本着控制成本,易加工、易施工、易维修,满足
承载力和美观的要求,从各个环节考虑周到,这就要从设计、加工、材料、施工等各个环节入手,例如零件的标准化、系列化,使产品形成批量生产,从而降低成本,尽可能的沿用成熟的技术,可以提高工作效率、减少浪费。设计零件时,还要考虑加工的工艺;选择装配关系时,要考虑现场施工的难易。
要尽量采用能体现机械装配精密性、精致性以及能表达机械零件的
金属质感的设计。点式玻璃帷幕在宏观上表现了通透性和开放性,在微观上则要体现其精密,精致和独具匠心。机械设计就要体现这种微妙的感觉,使其既可远观,又可近瞧,更要充分考虑其外观整齐、简洁以及和周围环境的搭配。
点式玻璃帷幕技术的目的和性质决定了机械设计的方向:
1)、对结构图无法表达清楚的复杂节点设计。例如钢结构和面玻璃的连接形式及装配关系,拉杆和拉索的连接形式及装配关系,
玻璃肋的
固定,柱头、柱脚的连接形式及装配关系,开启窗、
遮阳板、天沟、与周边建筑物连接的节点及某些锥顶等,它们需要一些比较特殊的专业设计。
2)、对所有需要机械加工零件的设计。包括
钢爪、扣件、耳板、拉杆头、连接器、拉杆、
撑杆、钢索头、柱头、柱脚及其相关的零件等。已经标准化和系列化以及有关行业机密的零件出图方式,应根据具体情况确定。
3)、从结构图上无法确定的玻璃孔位和玻璃边缘关系节点的设计。此类节点主要是指玻璃孔的定位尺寸、胶缝以及玻璃和相邻结构的关系节点等,这些尺寸也可以在其它节点中以不同的零件形式体现,也可以根据实际情况而单独体现。
4)、
表面处理的设计。不同的表现形式采用不同的表面处理,甚至同一节点采用不同的表面处理形式,以达到不同的艺术效果。
4.
玻璃技术
建筑点式玻璃技术所用的玻璃必须
钻孔,而钻孔导致孔边缘强度降低约30%,而且有
应力集中的情况出现。因此,建筑点式玻璃帷幕必须采用强度较高的
钢化玻璃(钢化玻璃的
抗冲击强度是
浮法玻璃的3-5倍,
抗弯强度是
浮法玻璃的2-5倍)。钢化玻璃的另一个重要特性是安全,在受到较大外力而破坏时,产生无锐角的细小碎块(俗称"玻璃雨"),不易伤人。
当地处北方的建筑物或对
保温隔热有较高要求的建筑物,往往采用
中空玻璃,它是在两片玻璃之间有一
干燥的空气层或
惰性气体层,
中空玻璃能大幅度提高保温隔热性能其原因是玻璃的
热传导系数K值为0.8W/m.c,而空气的K值仅为0.03W/m.c,惰性气体的K值就更低了。中空玻璃防
结露和
隔音性能都比较好。
在人流比较大或采光顶这类对安全性能要求较高的场合,往往选用
夹胶玻璃,即在两层玻璃之间夹入
聚乙烯醇缩丁醛(
PVB)胶片,当玻璃受力破坏时,碎片仍会被
PVB胶片粘在一起,避免玻璃掉落而造成人员伤害或财产损失。另外,PVB胶片具有对声波的阻尼功能,因此有良好的隔音效果。它能有效地减弱阳光的透射,防止
眩光,不致造成色彩失真,还对紫外线有阻挡作用,保护陈列品或商品免受紫外光幅射而退变颜色。但在某些特殊功能的建筑中,(如暖房和温室)就不宜选用。
在满足
风荷载作用下受力计算的前提下,结合常规玻璃产品尺寸,尽量提高开裁率,降低成本,合理地单独或组合使用钢化、中空、夹胶、
热弯、丝印、彩绘、彩釉、镀膜等技术,以达到设计师所设想的性能要求。一味追求外观效果而违反设计规范,过度损害经济利益的作法是不应该的,这是在设计点式玻璃帷幕工程中尤其应注意的问题。
点连接玻璃帷幕一般不采用反射性的
镀膜玻璃,可避免
光污染的发生,可算得上是一种环保技术。LOW-E(低幅射)玻璃只对热能产生反射,对光线的反射作用极弱,因此没有光污染问题。
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