搜索
1慎重使用点支式玻璃雨篷杜东新方浩摘要随着不锈钢点支式连接固定技术的发明，玻璃采用四点或六点固定的雨篷得以大范围流行，越来越多的建筑在雨篷的设计上也采用了这种作法。随着时间的推移，此类点支式玻璃雨篷也出现越来越多的问题，如安全问题、清洁问题、排水功能问题。其应用效果较之其它类型的雨篷并无明显优势，建议慎重选用、使用点支式玻璃雨篷。AbstractMoreandmorebuildingglasscanopyfixedontheedge4or6pointbystainlesssteelfittingsWithtechniquedevelopment.WithTimeflying,manyproblemoccur，suchassafety、cleaning、drainageproblem;point-fixingglasscanopyarenotonlyexcellentchoiceforbuildingentrance,Sotrytodesignotherkindofcanopy。关键词点支式玻璃雨篷排水坡等KeywordPoint-FixingGlassCanopyDrainageSlopeAngleEtc.一．前言近十年间，点支式玻璃雨篷的使用频率很高，渐成流行趋势，但由于以前采用的规范及行业标准基本是以JGJ102-2003为主，即玻璃幕墙工程技术规范。由于此前的经验累积较少，且该规范主要针对立面幕墙设计，对于玻璃雨篷、采光顶类的平面型式外维护结构来说，其强度、控制指标挠度明显过于宽松，所以导致如下众多问题的产生。2009.12.1日JGJ113-2009建筑玻璃应用技术技程开始颁布实施，其中对平面型式的玻璃的强度折减系数有了明确规定；2012.4.5日JGJ255-2012采光顶与金属屋面技术规程对玻璃雨篷、采光顶的挠度控制指标有了明确规定，屋面工程技术规范--GB50345-2012于2012.10.1日开始实施，综合此三个技术规程，完全可以针对新设计玻璃雨篷系统进行管控。刚完工的点支式玻璃雨篷（图一）2二．存在问题点支式玻璃雨篷的突出优点是通透，但使用过程中，其优点演变成了缺点，玻璃的高通透效果，使得其表面的垃圾、灰尘全部一揽无遗；同时玻璃自爆时有发生，安全隐患突出。1.清洁问题：玻璃表面天沟处积灰（图二）玻璃表面上的抹布（图三）玻璃表面上用过的纸巾（图四）玻璃表面上积灰（图五）3玻璃表面严重积污（图六）2.玻璃自爆玻璃自爆雨篷下，浑然不觉的顾客（图七）玻璃自爆及表面上的垃圾（图八）3.积水印玻璃积水印（图九）玻璃积水印（图十）44.安全问题更为严重的是玻璃自爆后坠落伤人。这是发生在杭州的案例:杭州网讯2013年13日上午11点，有网友微博爆料：杭州汽车西站门口的玻璃掉下来，砸伤一位男子受伤，看上去还挺严重。杭州网记者核实中午10点半左右，杭州汽车西站大门上方的玻璃结构遮雨棚上的一块钢化玻璃突然爆裂，掉下来玻璃碎片砸中一位男子头部，当场血流满面。事件发生以后，该男子在汽车西站工作人员的陪同下前往九里松117医院救治。玻璃破裂后坠落（图十一）玻璃坠落伤人（图十二）5三．解决办法A:设计计算控制措施：支撑杆件及玻璃的计算：由于JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范的施行日期为2004.1.1日，所以当初的玻璃强度控制指标为84Mpa.JGJ113-2009建筑玻璃应用技术技程的施行日期为2009.12.1日，对在采光顶、雨篷、地板玻璃的使用更为严格规范。所以在此前的一些的玻璃的计算，现在看来并不满足要求。幕墙玻璃强度控制指标为84Mpa,是指在立面上使用，雨篷玻璃是在平面上使用，所以按JGJ113-2009建筑玻璃应用技术规程中4.1.9条之规定，玻璃强度控制指标应按42Mpa取值。夹胶玻璃自爆后，原来由两片玻璃及胶片承担的荷载全部转移到另一片没有自爆的玻璃上，按JGJ102-2003，中的要求玻璃强度取为84Mpa，且计算没有多少富余的情况下，则演变为在单片玻璃受力的情形之下，玻璃强度很可能超过84Mpa；更近一步，如果按水平放置玻璃强度折减一半的情形即42Mpa取值，则玻璃实际受荷强度可能超出更多，一旦遭遇较大荷载，则有整体脱落的可能性；浙江义乌当地已有采光顶玻璃自爆后，在等待玻璃补片过程中，整体脱落后伤人案例。因此，2009，12.1日后新设计的的雨篷玻璃强度控制指标δ＜42Mpa。B:构造控制措施：玻璃存在破裂风险，且如上述分析，为防止玻璃在此情形之下整体脱落而导致伤人，可以采取设置防坠落遮挡等措施。为此，浙江省住建厅下发（2013）2好文件[关于印发《建筑幕墙安全技术要求》的通知]，其中3.1条对此有明确规定。在全国是先例，值得借鉴推广。采取的防坠落措施有多种，最简洁有效的作法是在玻璃下方设置横向或竖向的格栅，间距300-350mm为宜，可有效防止玻璃的整体坠落,同时还有减少上方的投射过来的炫光，使用效果不错,如下图：玻璃下方的装饰格栅（图十三）玻璃下方的装饰格栅（图十四）6C:施工控制措施挠度控制指标:JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范中有关于立柱及横梁的挠度控制限值如下式：立柱由风荷载标准值产生的挠度fd应符合以下要求：铝合金型材：f/180dl钢型材：f/250dl式中：l——支点间的距离（mm），悬臂构件应取挑出长度的2倍。在JGJ255-2012采光顶与金属屋面技术规程实行以前，幕墙厂家是以JGJ102-2003为指导进行计算的，符合要求。但产生的问题也是显而易见的，就是自重作下挠度控制指标偏小，导致如上图八、图九所示的积水印，近而积灰影响美观。JGJ255-2012采光顶与金属屋面技术规程中对挠度控制指标有如下规定：如4.2.2.2条红线标示，在自重作下挠度控制指标更为严格，玻璃雨篷的受力跟玻璃采光顶一致，所以可参照此条执行。挠度控制指标到位后，可有效减少积水、积灰情况:例如：如果按JGJ102-2003，且以5m悬挑长度的点式雨篷计算，则最大允许挠度为5000*2/250=40mm面板以1.2*1.5的分格计算，为1200/60=20mm如果按JGJ255，则最大允许挠度为5000*2/500=20mm面板以1.2*1.5的分格计算，为1500/120=12.5mm，可减少一半。GB21086建筑幕墙第5.1.9条承重力性能中规定，除要满足在自重作用下1/500的条件外，还有绝对挠度控制指标不应超过3mm。当计算达标以后，另一个施工控制因素则显得极为关键，就是排7水坡度的确定：玻璃变形引起的夹角α：正常水平放置玻璃的变形及与切线方向夹角α（图十五）施工状态预变形夹角α（图十六）骨架变形引起的夹角β：正常水平放置骨架的变形夹角β（图十七）施工状态预变形夹角β（图十八）从玻璃的挠度控制指标可以算出α值，龙骨的挠度控制指标可以算出β值，实现施工时，必须采取反预调变形，在就位后，仍能大于水平线至少1度以上，才能保证不积水，在雨水的自然冲刷下，形成斜面，减轻积灰。所以排水坡度可按下式确定，或至少要大于此值γ。排水坡度γ=α+β+1。其中：α…….玻璃变形与切线方向产生的夹角β…….龙骨变形与水平方向产生的夹角另外，JGJ255-2012采光顶与金属屋面技术规程中4.3.6条对采光顶有明确规定，排水坡度不应小于3%，在屋面工程技术规范--GB50345-2012中，4.10.4条对玻璃顶的排水坡度的要求则更为严格，排水坡度不宜小于5%，因此建议按更为严格的规范或计算结果来执行。D.材料控制措施钢化玻璃从诞生开始，就伴随着自爆问题。钢化玻璃自爆可以表述为钢化玻璃在无外部直接作用的情况下而自动发生破碎的现象。在钢化加工、贮存、运输、8安装、使用等过程中均可发生钢化玻璃自爆。自爆按起因不同可分为两种：一是由玻璃中可见缺陷引起的自爆，例如结石、砂粒、气泡、夹杂物、缺口、划伤、爆边等；二是由玻璃中硫化镍（NIS）杂质和异质相颗粒引起钢化玻璃自爆。据不完全了解，大部份厂家产品的概率是3‰左右的自爆率；个别厂家产品的概率可能还要高。为有效控制自爆率，超白玻璃是一个不错的选择。超白玻璃的选用：降低铁含量的玻璃，标准称法为低铁浮法玻璃，其术语定位为：采用浮法工艺生产的，成分中三氧化二铁含量不大于0.015%，具有高可见光透射比的平板玻璃。国内也常简称为低铁玻璃或超白玻璃。铁含量的严格控制，使得玻璃自爆概率大幅降低，安全性能得到提升。目前，低铁浮法玻璃国内已有生产。近几年超白玻璃的价格逐渐走低，使用建筑上应用的可能性越来越大，超白玻璃的原料纯度高，杂质含量低，自爆率极低，跟据所使用的项目来看，目前还没有超白玻璃自爆的案例。因此，可以从材料上入手，优先选用超白玻璃。E.选用其它类型的雨篷：在以上措施得到实施以后，仅只对于哪些采用全玻璃、点式幕墙相结合的建筑，为整体通透性考虑可有限的选择使用点支式玻璃雨篷，无必要不加区分的一概采用，其它的铝板雨篷、蜂窝石材雨篷、组合式雨篷都是不错的选择。如下图：蜂窝石材雨篷（图十九）铝板雨篷（图二十）四．结束语千篇一律的设计，使建筑失去了灵性，扼杀了创作的激情，让设计师变得慵懒。主入口是建筑的核心部位，也是人员出人的必经之路，简易的点支式玻璃雨篷已不能满足安全使用的要求。能否设计出更高水准的雨篷，让建筑彰显个性，是设计师追求卓越的体现，摒弃浮躁心态，创造出更多的原生态作品，从现在开始，让我们慎重使用点支式玻璃雨篷。作者简介：杜东新：公司副总工,浙江省公共资源交易中心幕墙专家方浩:任浙江省建筑装饰行业协会幕墙分会秘书长，浙江省公共资源交易中心幕墙专家。文中的一些图片、结构及建议仅供参考，不妥之处，敬请指正。作者E-mail:2282033954@qq.comQQ:2282033954