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建筑玻璃帷幕技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用,產(chǎn)生于多元化的建筑思潮以及技術(shù)高度發(fā)展的支持。從廣義上來說,多種形式的玻璃產(chǎn)品用之于建筑,是基于建筑還內(nèi)部空間于大自然的理念,是一種返祖現(xiàn)象。從狹義上來說,由于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)無論在形式上、材料上、工藝上、色彩上的配搭,都可以是多重性的,建筑師通過表現(xiàn)結(jié)構(gòu)來體現(xiàn)建筑的藝術(shù)美、工藝美;從技術(shù)上來說,人們可以通過選擇玻璃的通透(清玻)、有選擇性的通透(鍍膜)、透光不透像(彩色或絲印),或通過使用窗簾獲得有限保護的建筑空間(室內(nèi)空間)。這些正是二十一世紀建筑文化的重要特征,它具備了真正意義的物質(zhì)文明與精神文明,古代、現(xiàn)代、后現(xiàn)代主義及多元主義建筑文化的廣泛兼收并蓄,也達到了要求現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)對建筑設(shè)計、技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展、傳統(tǒng)文化、地域氣候的廣泛適應(yīng),更使得新世紀建筑風(fēng)格對大自然、社會、人類的較大程度的開放。
點式玻璃帷幕技術(shù)正是這種建筑歷史時期產(chǎn)生并迅速得到應(yīng)用的。
多種學(xué)科交匯的技術(shù)
無論建筑師怎樣妙想天開,靈感所至 ,大筆一揮,方案落地,但種種方案還是由結(jié)構(gòu)工程師來實現(xiàn)。以前,單一的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑可以由某一施工單位單獨完成,但現(xiàn)在的工藝技術(shù)、材料技術(shù)、施工技術(shù)的發(fā)展,遠非一、二個學(xué)科或某個行業(yè)的人員可以掌握。為此,跨學(xué)科、邊緣學(xué)科的結(jié)合是現(xiàn)代建筑技術(shù)必不可少的過程。點式玻璃帷幕技術(shù)就是這種多學(xué)科交叉的重要產(chǎn)物。
1.建筑學(xué)
從歷史上來看,材料技術(shù)的革命為建筑學(xué)帶來越來越多的創(chuàng)意,也帶來無窮無盡的高要求。從現(xiàn)代主義到后現(xiàn)代主義,再到解構(gòu)主義建筑理論,甚至所謂混沌理論,無不例外地要求材料革命,而每次材料革命又給建筑學(xué)添上更多的新創(chuàng)作語匯。從建筑色彩學(xué)來看,透過玻璃的顏色或本色看室內(nèi)的顏色,從亮到暗或從暗到亮,建筑師可根據(jù)層次深淺布局,色彩的冷暖安排,晝夜光源方向的異同,獲得自己想得到的建筑光學(xué)色彩效果。從建筑美學(xué)來看,隨著人們對建筑美的認識和把握,從不同角度推進了建筑的創(chuàng)造和發(fā)展。良好的環(huán)境能激發(fā)人的美感,良好的環(huán)境亦能給人們認同感、親切感、指認感、文化性和適應(yīng)性等不同的心理感受。隨著后現(xiàn)代工業(yè)時代的結(jié)束,信息、生物、科技、太空技術(shù)的到來,更使建筑師對建筑物增加了聯(lián)想,其中很重要的一點,在于把工業(yè)化的機械加工精度用在建筑工程上,這為即將來臨的建筑行業(yè)工廠化、產(chǎn)業(yè)化、機械化、信息化作了較充分的準備。
建筑學(xué)正需要這種無限放縱的點式連接技術(shù),它并不僅是玻璃帷幕的專利,更是在整個建筑中盡情地體現(xiàn)。工業(yè)革命年代,鋼結(jié)構(gòu)的鉚接就是點連接技術(shù)的較佳體現(xiàn)。今天的整體房拼裝技術(shù),也是隱性點連接技術(shù)的擴展。隨著建筑師的理念越來越高,這種擴展將滲透到建筑界的各個領(lǐng)域。
材料技術(shù)的進步可以刺激建筑創(chuàng)作藝術(shù)中的異端精神,往往可以把這種異端不合理的設(shè)計,通過使用新材料后變?yōu)楹侠砘2捎酶碌氖┕し椒ǎ梢詫崿F(xiàn)這種異端構(gòu)想。從建筑學(xué)角度,解構(gòu)主義的松散、無序、錯位、奇險、偶然等均可在材料科學(xué)進步中,得到良好的營養(yǎng),滲透到建筑文化中去,出現(xiàn)百花齊放、巧奪天工的偉大奇跡。
2.結(jié)構(gòu)技術(shù)
根據(jù)建筑師對帷幕設(shè)計靈活多變的要求,在點式玻璃帷幕結(jié)構(gòu)設(shè)計中,常常需要選擇不同的結(jié)構(gòu)外形,以滿足建筑造型的要求。這時,幕墻鋼架既作為支撐結(jié)構(gòu),又具有裝飾功能,因此充分地掌握不同結(jié)構(gòu)形式的特點(力學(xué)、美學(xué)等)是必要的。
點式玻璃帷幕技術(shù)經(jīng)常使用輕質(zhì)高強度鋼結(jié)構(gòu),并把結(jié)構(gòu)暴露出來,或干脆把結(jié)構(gòu)放到室外去。通過透明的玻璃,使建筑物的室內(nèi)外空間融為一體。在建筑工程中運用鋼結(jié)構(gòu)的歷史已很久(如巴黎的埃菲爾鐵塔等),但在我國運用到玻璃帷幕則較晚,鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)的選用,常因建筑造型、美觀、氣候等因素的不同而異,如Q235鋼因其經(jīng)濟、適應(yīng)性廣而較多地被人們采用;Q345鋼則因高強度、耐候、耐腐蝕能力強,在高寒、耐腐蝕要求高的地區(qū)被采用。不銹鋼則因其本質(zhì)上有不可比擬的優(yōu)勢,而得到廣大建筑師的青睞;結(jié)構(gòu)鋼索也因使用輕巧,連接形式美觀,開始被運用于點式玻璃帷幕及采光頂中。但物理力學(xué)性能常因選材、加工形式的不同而異,設(shè)計時通常需根據(jù)供貨商來確定具體的設(shè)計參數(shù)。
根據(jù)所選材質(zhì)、截面的不同,點式玻璃帷幕的結(jié)構(gòu)形式可分為鋼管結(jié)構(gòu)、拉桿結(jié)構(gòu)、拉索結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)等。鋼管結(jié)構(gòu)根據(jù)組合形式的不同,又可分為工形截面鋼架、格構(gòu)式鋼架、柱式鋼桁架、魚腹式鋼架、空腹弓形鋼架、預(yù)應(yīng)力拉桿弓形鋼架等。
在許多的點式帷幕工程中,由于主體結(jié)構(gòu)常會有較大的空間位移,加之帷幕結(jié)構(gòu)又往往不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)的各種荷截,因此,幕墻鋼結(jié)構(gòu)一般需要與主體結(jié)構(gòu)脫開而自成體系,設(shè)計能承受屋蓋各方位動態(tài)位移的節(jié)點,就成為實現(xiàn)帷幕力學(xué)模型的關(guān)鍵,這里提供幾個不同的節(jié)點設(shè)計供讀者參考:
近幾年來,我國成功地新建了一批鋼結(jié)構(gòu)點式玻璃帷幕工程,施工過程中解決了諸多傳統(tǒng)玻璃帷幕技術(shù)無法解決的難題,實現(xiàn)了建筑、結(jié)構(gòu)高度完美的統(tǒng)一,我們有理由相信,鋼結(jié)構(gòu)在點式玻璃工程中將會扮演愈來愈重要的角色。
3.機械設(shè)計
點式帷幕的特殊性決定了此類工程中機械設(shè)計的特殊性。它是在結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的要求下,所作的具體細化設(shè)計。但機械設(shè)計又具有其嚴格的專業(yè)性,是結(jié)構(gòu)設(shè)計所無法替代的,它是結(jié)構(gòu)設(shè)計的深入和必要的補充。
機械設(shè)計的重點,一是對結(jié)構(gòu)設(shè)計的細化,以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的假定,滿足點式玻璃帷幕對精度的要求,便于零件和玻璃的加工。二是在設(shè)計初期,就讓機械專業(yè)人員參與工程設(shè)計是有效的和必不可少的。三是美觀的要求,細部的節(jié)點構(gòu)造和表面的處理等均需由機械設(shè)計較終完成。
點式玻璃帷幕的實現(xiàn)過程中,其很大一部分工作量是機械零件的加工和裝配。
除了面玻的支撐結(jié)構(gòu)和埋件部分超出機械的設(shè)計范疇外,其余的部件都可以與機械加工和裝配聯(lián)系起來。因此機械設(shè)計直接關(guān)系到成本和施工問題。機械設(shè)計要本著控制成本,易加工、易施工、易維修,滿足承載力和美觀的要求,從各個環(huán)節(jié)考慮周到,這就要從設(shè)計、加工、材料、施工等各個環(huán)節(jié)入手,例如零件的標準化、系列化,使產(chǎn)品形成批量生產(chǎn),從而降低成本,盡可能的沿用成熟的技術(shù),可以提高工作效率、減少浪費。設(shè)計零件時,還要考慮加工的工藝;選擇裝配關(guān)系時,要考慮現(xiàn)場施工的難易。
要盡量采用能體現(xiàn)機械裝配精密性、精致性以及能表達機械零件的金屬質(zhì)感的設(shè)計。點式玻璃帷幕在宏觀上表現(xiàn)了通透性和開放性,在微觀上則要體現(xiàn)其精密,精致和獨具匠心。機械設(shè)計就要體現(xiàn)這種微妙的感覺,使其既可遠觀,又可近瞧,更要充分考慮其外觀整齊、簡潔以及和周圍環(huán)境的搭配。
點式玻璃帷幕技術(shù)的目的和性質(zhì)決定了機械設(shè)計的方向:
1)、對結(jié)構(gòu)圖無法表達清楚的復(fù)雜節(jié)點設(shè)計。例如鋼結(jié)構(gòu)和面玻璃的連接形式及裝配關(guān)系,拉桿和拉索的連接形式及裝配關(guān)系,玻璃肋的固定,柱頭、柱腳的連接形式及裝配關(guān)系,開啟窗、遮陽板、天溝、與周邊建筑物連接的節(jié)點及某些錐頂?shù)龋鼈冃枰恍┍容^特殊的專業(yè)設(shè)計。
2)、對所有需要機械加工零件的設(shè)計。包括鋼爪、扣件、耳板、拉桿頭、連接器、拉桿、撐桿、鋼索頭、柱頭、柱腳及其相關(guān)的零件等。已經(jīng)標準化和系列化以及有關(guān)行業(yè)機密的零件出圖方式,應(yīng)根據(jù)具體情況確定。
3)、從結(jié)構(gòu)圖上無法確定的玻璃孔位和玻璃邊緣關(guān)系節(jié)點的設(shè)計。此類節(jié)點主要是指玻璃孔的定位尺寸、膠縫以及玻璃和相鄰結(jié)構(gòu)的關(guān)系節(jié)點等,這些尺寸也可以在其它節(jié)點中以不同的零件形式體現(xiàn),也可以根據(jù)實際情況而單獨體現(xiàn)。
4)、表面處理的設(shè)計。不同的表現(xiàn)形式采用不同的表面處理,甚至同一節(jié)點采用不同的表面處理形式,以達到不同的藝術(shù)效果。
4.玻璃技術(shù)
建筑點式玻璃技術(shù)所用的玻璃必須鉆孔,而鉆孔導(dǎo)致孔邊緣強度降低約30%,而且有應(yīng)力集中的情況出現(xiàn)。因此,建筑點式玻璃帷幕必須采用強度較高的鋼化玻璃(鋼化玻璃的抗沖擊強度是浮法玻璃的3-5倍,抗彎強度是浮法玻璃的2-5倍)。鋼化玻璃的另一個重要特性是安全,在受到較大外力而破壞時,產(chǎn)生無銳角的細小碎塊(俗稱"玻璃雨"),不易傷人。
當(dāng)?shù)靥幈狈降慕ㄖ锘驅(qū)Ρ馗魺嵊休^高要求的建筑物,往往采用中空玻璃,它是在兩片玻璃之間有一干燥的空氣層或惰性氣體層,中空玻璃能大幅度提高保溫隔熱性能其原因是玻璃的熱傳導(dǎo)系數(shù)K值為0.8W/m.c,而空氣的K值僅為0.03W/m.c,惰性氣體的K值就更低了。中空玻璃防結(jié)露和隔音性能都比較好。
在人流比較大或采光頂這類對安全性能要求較高的場合,往往選用夾膠玻璃,即在兩層玻璃之間夾入聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片,當(dāng)玻璃受力破壞時,碎片仍會被PVB膠片粘在一起,避免玻璃掉落而造成人員傷害或財產(chǎn)損失。另外,PVB膠片具有對聲波的阻尼功能,因此有良好的隔音效果。它能有效地減弱陽光的透射,防止眩光,不致造成色彩失真,還對紫外線有阻擋作用,保護陳列品或商品免受紫外光幅射而退變顏色。但在某些特殊功能的建筑中,(如暖房和溫室)就不宜選用。
在滿足風(fēng)荷載作用下受力計算的前提下,結(jié)合常規(guī)玻璃產(chǎn)品尺寸,盡量提高開裁率,降低成本,合理地單獨或組合使用鋼化、中空、夾膠、熱彎、絲印、彩繪、彩釉、鍍膜等技術(shù),以達到設(shè)計師所設(shè)想的性能要求。一味追求外觀效果而違反設(shè)計規(guī)范,過度損害經(jīng)濟利益的作法是不應(yīng)該的,這是在設(shè)計點式玻璃帷幕工程中尤其應(yīng)注意的問題。
點連接玻璃帷幕一般不采用反射性的鍍膜玻璃,可避免光污染的發(fā)生,可算得上是一種環(huán)保技術(shù)。LOW-E(低幅射)玻璃只對熱能產(chǎn)生反射,對光線的反射作用極弱,因此沒有光污染問題。
5.人文環(huán)境
隨著信息時代的發(fā)展,人們對現(xiàn)代建筑的要求不單是"有蓋空間"的概念,立體的空間概念越來越清晰。人們通過三維動畫、立體電影和各種媒體產(chǎn)生實質(zhì)上的知覺空間上升,幻覺空間能力就下降了。這種知覺空間上升時,可以令科學(xué)文化迅速發(fā)展。當(dāng)幻覺空間下降時,令人們對新的事物要求迅速提高。在建筑行業(yè)中,為了追求各種立體空間、三維效果,不惜奇險于臨界狀態(tài)。其目的就是提升人們的幻覺空間,不完整結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)就是較好的例子。
點連接玻璃帷幕技術(shù)正好讓建筑師能營造一個更立體、更深層次的空間,以實現(xiàn)這些三維效果。它通過各種穩(wěn)定的不完整結(jié)構(gòu)、扣件、爪件、拉桿、鋼索、玻璃等材料的有機組合,一方面來實現(xiàn)它的主體外圍護結(jié)構(gòu)的目的;另一方面,讓人們產(chǎn)生視覺不穩(wěn)定,或奇險的效果。由于點式玻璃技術(shù)可以把結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計得很纖細,所以它的深、中、淺層次可以有機地調(diào)整、融合,讓人的幻覺空間更加豐富多彩。
建筑既然給了人們生存的環(huán)境空間,它就必須有滿足于健康的生態(tài)環(huán)境,建筑生態(tài)學(xué)理論告訴我們,無論從色彩設(shè)計、光學(xué)設(shè)計、環(huán)境溫度控制、空氣調(diào)節(jié)、噪音控制等等問題上,建筑與人文環(huán)境息息相關(guān),而暴露結(jié)構(gòu)于外的點式玻璃帷幕可以醞釀較大的可能性,用以配合人類在生態(tài)學(xué)上的進步。而且,組成點式玻璃帷幕的材料就是符合生態(tài)學(xué)要求的綠色建材。
6.經(jīng)濟分析
社會經(jīng)濟的發(fā)展決定了經(jīng)濟理念是評價建筑作品成敗的關(guān)鍵因素之一。因此,合理地控制造價,建造出價廉物美的建筑,是業(yè)主、建筑師和承建單位的共同愿望。
由于點式玻璃帷幕技術(shù)所具的優(yōu)點,其往往被應(yīng)用于建筑物的幕墻、采光頂或雨篷,起"點睛"作用,通常,業(yè)主也愿意在此重點投資,讓設(shè)計師設(shè)計出能表現(xiàn)建筑物特色的方案。
由于點連接玻璃帷幕技術(shù)涉及的行業(yè)較多,相關(guān)裝飾件變化復(fù)雜,而目前國家沒有相關(guān)規(guī)范、標準及定額。因此,在經(jīng)濟核算時變數(shù)較大,也引起業(yè)主及建筑在造價上的混亂感覺:他們擔(dān)心造價太高,承受不了;投入太大,但物非所值。而在劇烈的市場競爭中保質(zhì)保量地完成工程,并取得必要的利潤是承建單位所期望的,也是較難得到的,預(yù)算利潤太低,不理想的付款方式,很容易造成虧本。因此,確定一個合理的造價,對于業(yè)主、設(shè)計者和施工單位都是關(guān)鍵的問題,也是一個復(fù)雜的問題,因為站在各自的立場上,維護各自的利益,對價格、價值比的理解很難統(tǒng)一。
明顯地,業(yè)主需要的是價格與價值等值、甚至是超值的產(chǎn)品。通常,業(yè)主在招標中對設(shè)計的方案要求很高,希望把工程做到較好,卻希望將價格做到較低。施工單位在投標及施工過程中都是很艱辛的,要獲得合理的利潤很不容易,若工程不能做得盡善盡美(其實很難說盡善盡美)而受罰或不能按時收款,更會導(dǎo)致施工方虧本。
西方國家在工程設(shè)計時就提出預(yù)算,讓設(shè)計和施工方按預(yù)算設(shè)計和報價,在不超過預(yù)算的情況下由設(shè)計師選取較佳的設(shè)計方案進行施工。如果設(shè)計方案中標單位不符合施工條件,可以另擇施工單位,但要業(yè)主付相當(dāng)高的設(shè)計費用以維護其知識產(chǎn)權(quán)。
在我國,至少是在目前的情況下,由于點連接玻璃帷幕技術(shù)未得到廣泛認識與應(yīng)用,故而施工圖的二次設(shè)計由施工單位來完成,但卻必須經(jīng)設(shè)計院簽字確認后才能施工。盡管如此,業(yè)主還是相信這些有資質(zhì)的設(shè)計院能完成這個使命而愿付出設(shè)計費。
從經(jīng)濟角度來分析,社會經(jīng)濟活動中的每個投資項目必須具有相應(yīng)回報的,它必須保證這種投資資源的充分合理應(yīng)用,以求取得較大的市場經(jīng)濟價值。我覺得業(yè)主、設(shè)計師和準施工方應(yīng)該真心實意地走在一起,研究基于投資額的一些切實可行的方案,不瞞不騙,才能把工程設(shè)計、造價、工期、施工品質(zhì)商議得較合理,以產(chǎn)生共同的經(jīng)濟效益。
缺陷及隱患
建筑師追求"高通透、大視野"幾乎成為這兩年帷幕招標文件的統(tǒng)一口號。這種追求足以令點式玻璃帷幕技術(shù)飛速發(fā)展,據(jù)統(tǒng)計,1998年以前,全國點式玻璃帷幕(包括幕墻、雨蓬、采光頂?shù)龋┑耐瓿闪坎蛔闳f平方米,其中深圳機場和上海大劇院兩個項目就有近一萬平方米。1999年完成量共五萬多平方米,其中北京植物園展覽溫室及北京遠洋大廈兩個項目就占了三萬多平方米。2000年的招標項目超過20萬平方米,已經(jīng)達到歐洲歷年完成量的總和,預(yù)計2001年可達到35萬平方米。這種速度是否正常,尚且不說,為了滿足這種"高通透、大視野"的要求,人們盲目追求"玻璃分片越大越好",這樣,玻璃的強度和變形條件迫使設(shè)計者不得不加大玻璃厚度,造成加工、運輸、安裝等工序的困難,導(dǎo)致成本增加。
點連接玻璃的支承裝置在設(shè)計中考慮了各種措施,使她具有靈活性好的優(yōu)點,能較大程度地體現(xiàn)復(fù)雜多變的建筑造型。但是過分追求外觀效果,運用不規(guī)則空間曲線勾勒出的建筑立面,必然造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件和玻璃的異形。如某工程八千多塊玻璃沒有幾塊的尺寸相同,上萬根桿件長度不一,彎曲曲率不一,這樣,根本談不上批量生產(chǎn),只好由機械化生產(chǎn)后退到落后的手工勞動的狀態(tài)。設(shè)計出造型特別新穎奇特的建筑,對建筑師而言實現(xiàn)了美夢,而對把美夢變成現(xiàn)實的制作、安裝人員來說是一個惡夢,工期和造價也必然隨之增加。目前土建施工精度距點式玻璃帷幕所要求的機械加工精度相距甚遠,這樣安裝的玻璃帷幕很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,較后出現(xiàn)破壞的危險。
點連接是一項技術(shù)含量較高,技術(shù)覆蓋面較廣的技術(shù)。在技術(shù)條件并不具備的情況下,倉促上馬,把以工藝創(chuàng)作為特色的點連接設(shè)計理念,變成一個統(tǒng)一的建筑產(chǎn)品模式,失去了點式玻璃技術(shù)的原創(chuàng)意義。如果沒有經(jīng)濟支持相關(guān)的科研和投資新產(chǎn)品開發(fā),會使這項富有生命力的技術(shù),逐漸停滯、萎縮。
點式玻璃帷幕是依賴機械連接裝置實現(xiàn)固定的,由于機械裝置具有優(yōu)良的可調(diào)整性,耐久性,配合彈力(或壓力)系統(tǒng)裝置或一些特殊的裝置,可產(chǎn)生硅銅膠無可比擬的安全固定效果,但是它的隱患也正是從它的機械固定而產(chǎn)生。
1、螺桿的松緊度的操作賴于現(xiàn)場施工人員,不便于規(guī)范化生產(chǎn)。對一些必須增加預(yù)拉力的桿件,很難統(tǒng)一施加預(yù)應(yīng)力及給予檢測;對于固定玻璃的壓緊螺栓,又難以鑒定是否增加了玻璃的集中應(yīng)力;過緊的螺絲是否使墊片發(fā)揮不了柔性墊片的作用,產(chǎn)生相反的效果厖。這些需要非常熟練的專業(yè)人員進行施工操作,更需要較好的工具和測檢設(shè)備,才能有效地把握質(zhì)量。我國現(xiàn)行的競爭體制根本沒有考慮這方面的因素,而拼命壓價的招標方法,只能使這種"工藝工程"變成一種"交差工程",這是點式玻璃帷幕行業(yè)的較大危機。
2、壓價的結(jié)果是讓企業(yè)盡量節(jié)省資源,完成工程,某些企業(yè)就會挖空心思偷工減料,如減少材料的厚度,減薄防腐涂層,玻璃的選材及加工質(zhì)量低劣等問題,許多"豆腐渣"工程的出現(xiàn)正是較好的寫照。
3、有些業(yè)主試圖通過不規(guī)范的招標工作從某些技術(shù)力量強的企業(yè)的標書中,攫取設(shè)計技術(shù)資料,交給自己認為過得去的施工單位承包工程,其結(jié)果由于獲取的資料不全面,或沒有相應(yīng)的設(shè)計力量對施工圖進行深化設(shè)計,這種工程的質(zhì)量可想而知。
4、如果不具備全面衡量點式玻璃帷幕技術(shù)的設(shè)計、加工、施工綜合利弊的力量,而進行大規(guī)模的點式玻璃工程設(shè)計施工,產(chǎn)生的隱患除了上述直接作用外,更不可能對建筑物的整體結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境、耐用年限等等問題作深入研究考慮,較終也不能滿足建筑師的要求。
值得探討的問題
點式帷幕技術(shù)是近年進入中國建筑業(yè)的未成熟產(chǎn)業(yè)。在國際上技術(shù)尚未完善、國內(nèi)未有規(guī)范和標準的情況下,在許多工作過程中有些必須解決的實際問題卻難以解決。通常人們企圖通過研討會的形式協(xié)調(diào)解決,共同分擔(dān)責(zé)任,這往往是不足夠的。有許多問題值得深入研究和探討。
1) 玻璃的撓度計算問題。玻璃在風(fēng)荷載作用下將產(chǎn)生大的變形,是平板點支承下的大撓度問題,用線彈性小變形理論計算出的撓度值與實際撓度值是不相符合的。因此建立符合實際情況又簡便易算的公式非常重要。對于點式玻璃柔性系統(tǒng)的出現(xiàn),點式支承與邊支承玻璃的變形控制是否采用同樣標準,是有待研究的問題。
2)點式玻璃技術(shù)中采用鉆孔鋼化玻璃,由于孔及其支承條件的邊緣效應(yīng)對玻璃板承載能力會有極大的影響。為了減少孔邊應(yīng)力集中,采取一定的措施,釋放孔邊應(yīng)力約束,可以有效地減少孔邊緣應(yīng)力集中對玻璃板強度的負面影響。雖然工程實例中極少發(fā)現(xiàn)孔邊出現(xiàn)問題,但是在理論上獲得定量的分析,是非常重要的。 3)孔的邊距對玻璃的承載力影響大小,國內(nèi)外的規(guī)定不盡相同,定性分析可知,孔離玻璃邊緣越遠越安全,但是邊緣距離增加會造成爪臂過長,對爪的受力不利,而且可能增加成本。因此,對孔邊距的優(yōu)化設(shè)計就需要有相應(yīng)的理論研究做支持。目前,不少科技人員正對此進行研究。
4)隨著玻璃加工工藝技術(shù)的飛速發(fā)展,玻璃的性能越來越好,玻璃可以作為承重構(gòu)件。但在支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計時,按《規(guī)范》進行設(shè)計計算,桿件斷面比較粗笨,而國外同類型結(jié)構(gòu)顯然要輕巧得多,究竟是計算理論有別,系數(shù)取值不同,材料性能各異,還是考慮玻璃與結(jié)構(gòu)的共同作用,值得深入研究。如果把玻璃的潛力充分利用,從計算理論上有所突破,這樣將會大大推動點式玻璃帷幕技術(shù)的發(fā)展。
5) 多年來,我國工程技術(shù)是在點式玻璃帷幕技術(shù)的設(shè)計和施工中,積累了不少經(jīng)驗和教訓(xùn),在充分總結(jié)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過必要的科學(xué)研究,得到理論的支持,編制一本適合點式玻璃技術(shù)的規(guī)范(規(guī)程)應(yīng)該提到日程上來了,這樣才能指導(dǎo)點式玻璃技術(shù)更有序、更迅速地發(fā)展。希望通過我們共同的努力,使點式玻璃帷幕技術(shù)在現(xiàn)代化的建設(shè)事業(yè)中發(fā)揮更大的作用。
結(jié) 束 語
方興未艾的建筑文化革命在我國剛剛開始,1999年國際建協(xié)第20世界建筑師大會通過了"北京憲章",正好加入這場轟轟烈烈的大革命運動中去。如今正值我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展時期,也正是世界金融風(fēng)暴后經(jīng)濟復(fù)蘇、我國擴大內(nèi)需、開發(fā)大西北的黃金時期,建筑業(yè)界同仁正摩拳擦掌,在為20世紀的"大發(fā)展"和"大破壞"歡呼過后,迎接21世紀的"大轉(zhuǎn)折"、"大挑戰(zhàn)"。
我們走向建筑、地景、城市規(guī)劃的融合,我們應(yīng)著眼于人居環(huán)境循環(huán)體系的建立,更應(yīng)正視科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使之推動我國的建筑業(yè)界走向繁榮。我們更應(yīng)該根據(jù)我國的歷史文化特性,發(fā)展我國嶄新的、高層次的建筑文化體系,用以創(chuàng)造世界認同的建筑新流派。
點連接玻璃帷幕技術(shù)的出現(xiàn)給了我們這個契機,通過對這種技術(shù)的有機的引導(dǎo)、發(fā)展和完善,為我國設(shè)計人員'無盡的空間想象力增加有形的物質(zhì)基礎(chǔ),有力地促進了建筑新文化的產(chǎn)生,加快了建筑新時代的到來。
我們的事業(yè)蒸蒸日上,我們的前途不可限量。
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