点式玻璃幕墙及采光顶设计的一些想法

点式玻璃幕墙是在主龙骨上面固定点支撑装置，由点支撑装置支撑玻璃面板的一种常用幕墙表现形式，他最早起源于国外。因为玻璃的通透性，建筑内外有效融合，空间感增强，开阔了视野,增加了建筑物的现代感。

点式玻璃幕墙最主要的组成部分是玻璃面板和点支撑装置，玻璃面板和点支撑装置在设计中应特别注意：

1. 玻璃面板

A) 固定玻璃面板的支撑装置有浮头式和沉头式两种，顾名思义，浮头式就是突出玻璃面的装置，沉头就是与玻璃面齐平或者沉入玻璃面的装置。其玻璃厚度分别不应小于6mm和10mm；当玻璃面板选用夹胶玻璃时，夹胶片的质量需严格控制，且玻璃内片外片玻璃厚度不宜相差过大。

B) 点式玻璃幕墙中应用比较多的玻璃是钻孔玻璃，玻璃钻孔后其物理性能会发生变化，故对其的使用也需特别注意，玻璃的开孔中心到边缘的距离不应小于2.5的玻璃孔直径,也不应小于70+玻璃直径/2mm。

C) 在计算过程中，当玻璃的扰度或者强度计算不满足时，常规上来说宜通过调节增加玻璃的厚度来使其满足计算，最好不要通过增大点支撑装置间的间距来实现，这种即使在理论上满足了计算，但是在实际工程中会有很大的安全隐患。

D) 玻璃面板的受力计算应采用有限元法建模计算，并且要尽量接近工程实际。常规的四点支撑矩形板模型是一种简化的计算方法，与工程实际还是有差别，存在的问题概括有：（1）对玻璃四点支座位置自由度约束限制估计不足，附加应力的考虑相应也有局限；（2）一般不太会考虑玻璃的边缘效应，与实际工程应用中偏差太大。

E) 玻璃面板的强度校核要以边缘强度值为准，虽然按照经验来说最大应力一般会出现在玻璃面板的长边的中心。

F) 玻璃尺寸以正方形玻璃最佳，即长宽相差不大时效果最好，玻璃的相对扰度和绝对扰度取值需满足规范。

G) 对于点式玻璃尽量支撑点不要设计成6点和8点。6点或者8点在工程实际中很难调整在一个平面上，会有一定的翘曲度，会导致局部应力过大，增加玻璃的自爆几率。

2. 支撑装置：

A) 当建筑物的层高不是很高，跨度不大于6m的情况下建议采用单向主龙骨作为其受力结构。

B) 幕墙的受力模型最好设计成受拉杆件，底端支撑采用铰支，最好不要设计成受压杆件或者偏心杆件，这种类型的杆件受力比较复杂，容易造成失稳，不太好控制。

C) 按照经验来说，跨度大于6m时应采用钢桁架支撑。主要有鱼腹式桁架形式，平行弦桁架形式，三角桁架形式。这其中最合理的受力形式是三角桁架，其次是鱼腹式桁架，最次是平行弦桁架。

D) 三角桁架虽然说设计最为合理，但是设计中还是需注意三角桁架的夹角最好设计在15度左右，当跨距在6米以上时，应设置横向稳定支撑来确保其稳定性。三角桁架表面一般采用氟碳喷涂表面处理方式。

E) 鱼腹式桁架在工程实际中应用也是相当多，需要注意的是鱼腹式桁架的弦高一般取跨度的1/12到1/15，这样子的结构受力分配比较均匀。当桁架跨距在6米以上时，应设置横向稳定支撑来确保其稳定性。支撑结构可以用单向龙骨，可以是拉杆，也可采用拉索。同三角桁架一样，鱼腹式桁架跨距大于6米时，也应设置横向支撑来确保其稳定性，表面处理方式一般也为氟碳喷涂。

F) 索（杆）桁架支承式整个体系为柔性体系，只能承受顺着索（杆）桁架的布置方向的同心轴向拉力，索是不能承受压力的，索要是受压的话就失去其力学作用了，杆承受的压力也有限，极易被破坏。设计中拉索的几何形状，材料，节点等的处理最好使拉索的受力方向与拉索的轴向一致，这样子就会比较稳定。

G) 点式玻璃幕墙跨距小于15米时可以只设置纵向拉索而不设置横向拉索，其受力也能满足要求。而大于15米时最好设置横向索，且横纵向两个方向中相对跨度小的方向应设置为直径粗一些的索。拉索两端的支座最好有一端是固定在主体结构上。拉索需加预紧力，一般为最小破断力的百分之二十到百分之三十。安全系数取值为1.8，即拉索强度设计值为材料商提供的数值除以1.8，有的时候计算保守些时也会取到2.0~2.5。。

H) 钢拉索因为在初始拉力情况下会产生非弹性变形，所以在其使用之前需进行预先张拉，安全性得到提高。

玻璃采光顶在建筑物上所占的比重不是很大，但是其功能性却对建筑物有比较大的影响，它不仅美观，玻璃的采用增加了建筑物的通透性，有效的改善了采光，节约了能源。近年来，科技不断进步，各种类型的新材料，新工艺的出现使采光顶在建筑中的地位提高了，它越来越得到业主和建筑师的青睐。

1）玻璃采光顶一般会设置一定的排水坡度，有内排水和外排水，外排水也叫散排水。很显然，排水坡度越大，排水就越畅快，但是当坡度太大时，会给施工造成不利的影响，也影响建筑物的外观。玻璃板材本身就是有翘曲的，下雨时中部翘曲会有积水，积水必然积灰，天晴后玻璃上留下一层灰，使玻璃失去了原有的光彩。所以玻璃采光顶在工程实际中会设置一定的坡度，坡度角一般控制在大于18度，小于45度。

2）玻璃采光顶屋面防水很重要，长期积水容易造成密封胶老化，很容易就导致漏水，防水的基本方法主要是“导”和“堵”，”导”其实也就是利用安装坡度或者是疏水槽来有效尽快的排水，防止沉积渗漏。“堵”其实用的就是耐候密封胶堵，有的时候我们会采取二次打胶的方式来有效的防止水的渗漏。

3）玻璃采光顶的玻璃应采用安全玻璃，如夹胶钢化玻璃，玻璃的厚度需计算来确定。根据建筑师和业主的要求，可选用隐框，明框，点支撑的结构形式，这几种在当代都是比较成熟的结构体系了。

4）玻璃采光顶不宜选用普通的胶层玻璃，宜采用热反射夹层玻璃，其单向透光性能传热系数较低，节能又环保。另外还可在采光顶内侧加遮阳帘、种植一些绿化植物，不仅有效的节约能源，植物与建筑的融合也是一番别样的风景。