玻璃幕墻（GlassCurtainwall），是指由支承結構體系與玻璃面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾結構。玻璃幕墻除了有技術發(fā)展較成熟的構件式玻璃幕墻、單元式玻璃幕墻和全玻璃幕墻外，還有現(xiàn)在發(fā)展得較快的多用于大空間的點接駁式玻璃幕墻和新型的雙層玻璃呼吸幕墻、智能幕墻與光電幕墻。玻璃幕墻賦予建筑的zui大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結構等因素有機地統(tǒng)一起來，建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美，在現(xiàn)代化城市建筑中具有不可替代的藝術地位。
一、玻璃幕墻的防火
1、玻璃幕墻防火設計：
玻璃幕墻一般應用在人群密集的、大型的公共建筑，或者重要的高層、超高層建筑物的外墻上。但是玻璃幕墻建筑一旦發(fā)生火災，其危險性會比其他傳統(tǒng)磚石外墻的更嚴重，因為玻璃是脆性材料，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、或其他外裝飾面板均不耐火，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。
國內外都曾經發(fā)生不少因玻璃幕墻防火設計不到位，造成重大生命財產事故的例子（如）。此外，室內的大火可將玻璃幕墻外掛的裝飾面板、構件的支撐體系軟化而失去強度致使裝飾面板剝離從天而降，威脅地面行人安全?？梢姡粔Φ姆阑鸩划敳坏珖乐赜绊懡ㄖ锏氖褂冒踩?，還嚴重危害人民生命財產安全和其他公眾利益，建設主體各方絕不可掉以輕心。
根據(jù)現(xiàn)行國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》GB50045第3.0.8條，玻璃幕墻的設置應符合下列規(guī)定：
（1）、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1.00h的不燃燒體時，其墻內填充材料可采用難燃燒材料。
（2）、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1.00h、高度不低于0.80m的不燃燒實體裙墻。
（3）、玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙，應采用不燃燒材料嚴密填實。
根據(jù)大量工程實踐，得出以下經驗：
嚴格按照建筑防火分區(qū)進行防火措施的設置，在幕墻與樓板、墻、柱之間設置橫向、豎向連續(xù)的防火隔斷，所有防火隔斷的材料均保證采用不燃或難燃材料，且耐火極限不低于1小時。在幕墻與防火分區(qū)位置的柱、墻以及每層樓板邊緣間的縫隙都采用防火巖棉板填實飽滿、均勻，其厚度不少于100mm，外加１。５mm厚的鍍鋅鋼板承托，承托板與主體結構、幕墻結構及承托板之間的縫隙宜填充防火密封材料，在發(fā)生火災時可阻止竄煙竄火。此外，所有涉及到防火需要的縫隙，應填注防火膠密封，可根據(jù)工程需要選用銫鉀防火玻璃。復雜的玻璃幕墻系統(tǒng)如雙層呼吸式玻璃幕墻，其防火原理也基本雷同，而無論何種具體構造和做法，構成系統(tǒng)的材料都應具備設計規(guī)定的耐火性能。玻璃幕墻防火設計還應做到以下基本原則：
（1）明確設計責任。建筑設計單位結合工程的具體情況對建筑幕墻工程的防火設計等級提出具體設計要求，并明確所承擔的相應的設計責任。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）玻璃幕墻的設置、層數(shù)、長度、面積和防火分區(qū)、防火間距及玻璃幕墻防火節(jié)點的耐火極限要求等應符合《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》（GB50045-95（2005年版））。
（3）玻璃幕墻作為外圍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墻墻面面積的15%，且開啟部分宜采用上懸結構，開啟角度不宜大于30度。所以，以建筑幕墻為外圍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）玻璃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）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。
（6）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；當建筑要求防火分區(qū)設置通透隔斷時，可采用防火玻璃。
（7）玻璃幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙，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。
（8）防火層的厚度和寬度應根據(jù)防火材料的耐火極限來決定。防火層應采用隔離措施?！恫Ａ粔こ碳夹g規(guī)范》（JGJ102-2003）中4.4.11中明確規(guī)定：玻璃幕墻與各層樓板、隔墻外沿間的縫隙，當采用巖棉或礦棉封堵時，其厚度不應小于100mm，并應填充密實；樓層間水平防煙帶的巖棉或礦棉宜采用厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板承托，嚴禁采用鋁板。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。
（9）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。
（10）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，要真正起到技術工藝及工程質量安全審核把關的作用。
2、玻璃幕墻防火施工
玻璃幕墻防火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(jù)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100mm,鋪設要飽滿均勻無遺漏。
（4）擱置幕墻防火棉的金屬板應為厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板，不得采用鋁板。
（5）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。
（6）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。
（7）在施工過程中，幕墻防火構造、防火節(jié)點應作隱蔽驗收。防火材料應有產品合格證或材料耐火檢驗報告。
（8）施工完畢，必須檢查所有的防火節(jié)點、防火隔斷是否都密封嚴密，各層間防火隔斷是否都按要求用防潮材料將礦棉等不燃燒材料包裹進行填塞，其防火隔斷能否滿足防火規(guī)范要求。其檢驗手段一般采用觀察和觸摸方法，必要時可在防火節(jié)點處用火苗試試是否漏氣、串煙，是否真正達到既防火又防煙的作用。
二、幕墻的防雷
建筑幕墻的金屬骨架是良導體，幕墻的防雷措施不當，也有可能會遭到雷電的側擊破壞，嚴重的可能招至火災，同時對于某些高層建筑，由于幕墻金屬構件較多，容易產生靜電感應作用，當天空雷云和大地形成電場時，幕墻的金屬桿件就會積聚與雷云極性相反的大量感應電荷，當雷云瞬間放電后，雷云與大地的電場突然消失，這時幕墻的金屬桿件感應電荷不能以相應的速度流散，將會產生高達萬伏以上的對地電位，這種靜電感應電壓對人和設備都會產生極大的危害，因此幕墻的防雷也必須嚴格按照有關規(guī)范進行設計和施工。
玻璃幕墻是附屬于主體建筑的圍護結構，幕墻的金屬框架不單獨作防雷接地，而是利用主體結構的防雷系統(tǒng)，與建筑本身的防雷設計相結合，因此要求應與主體結構的防雷體系可靠連接，并保持導電通暢。因此針對有幕墻預埋件，且預埋件與建筑物的避雷系統(tǒng)已可靠連接的情況下，幕墻的避雷措施一般可按如下方式進行處理：同一平面位置的幕墻豎向金屬立柱之間用一根截面積不小于25㎜2的銅質柔性導線或鋁質連接片上下連通，作為幕墻防雷系統(tǒng)的豎向引下線，在主體建筑有水平均壓環(huán)的樓層，對應導電通路立柱的預埋件或固定件采用φ12鍍鋅鋼筋與水平均壓環(huán)采用焊接形式可靠搭接，搭接長度不小于120mm以使連接電阻≤1Ω，形成防雷通路，但在實際設計及施工過程中我們還仍需注意以下幾個要點：
（1）明確建筑物的防雷分類：建筑物的防雷分類是根據(jù)其重要性、使用性質、發(fā)生雷電事故的可能性及其后果而進行分類的，而不是根據(jù)建筑物的高度來進行確定的；（2）幕墻金屬立柱之間連接時，如金屬立柱的保護膜層不導電，采用銅質柔性導線或鋁質連接片上下連通時，在連接位置需將保護膜層刮除；（3）如果土建施工過程中，沒有考慮預埋件，或是考慮了預埋件但預埋件沒有與建筑物的防雷系統(tǒng)可靠連接時，需要根據(jù)建筑物的防雷分類再另外布置幕墻防雷系統(tǒng)的均壓環(huán)，幕墻的豎向引下線需要與此均壓環(huán)可靠連接；（4）對設有許多較重要的敏感電子系統(tǒng)，如通信設備、電子計算機、電子控制系統(tǒng)等現(xiàn)代化設備的建筑物，為了增加屏蔽作用，可將防側擊雷和等電位措施從地面首層做起，即將首層以上的外墻上的建筑幕墻、鋁和金門窗、金屬欄桿等較大金屬物與防雷裝置連接。
（5）幕墻頂?shù)姆览卓捎帽芾讕Щ虮芾揍?，由建筑物防雷系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。建筑幕墻位于女兒墻外側時可沿屋頂周邊設避雷帶，其安裝位置略為突出女兒墻頂部外圍；也可用屋頂其他明設金屬物作為接閃器；也有直接利用建筑幕墻與女兒墻之間的封頂金屬板作接閃器，這時要求金屬板厚度大于0.5mm,板與板之間的搭接長度大于100mm,金屬板無絕緣覆蓋層，金屬板與女兒墻內的鋼筋連接成電器通路。在女兒墻部位幕墻構架與避雷帶裝置的連接節(jié)點應明露。
（6）幕墻避雷導線與鋁合金材料連接時應滿足等電位要求。當用銅質材料與鋁合金材料連接時，銅質材料外表面應經熱鍍鋅處理。導線連接接觸面應緊密可靠不松動。
（7）幕墻金屬框架與防雷裝置的連接應緊密可靠，應采用焊接或機械連接，形成導電通路。連接點水平間距不應大于防雷引下線的間距，垂直間距不應大于均壓環(huán)的間距。
（8）高層建筑物鋁板幕墻在選材上注意宜選用單層鋁板而不宜選用鋁塑復合板，因為復合板中間夾有的聚己烯塑料是不能導電而致使復合板幕墻無法接地，無法預防雷電對建筑物幕墻的危害，且用該料做成的幕墻不耐用。單層鋁板不僅幾十年不變形、壽命長，更重要的是其導電性能好，易和幕墻一起接地預防雷擊。
（9）幕墻防雷的接地電阻應小于10歐。
三、結束語
以上設計經驗及工藝是筆者通過多年從事幕墻的施工管理及設計工作所積累的，筆者將其編寫出來，為玻璃幕墻的防火及防雷的設計和施工提出了一些技術要點，希望能為幕墻設計人員、幕墻施工人員以及從事幕墻監(jiān)理的技術人員等在處理類似工程時提供參考。
