建筑幕墻在四川大地震中的優(yōu)良表現(xiàn)

　　今年發(fā)生的5.12四川大地震，已造成650萬間房屋倒塌，2300多萬間房屋損壞。地震的重災(zāi)區(qū)“都江堰市”烈度為九度，建筑物受損情況統(tǒng)計，大約有90%建筑物受損，其中20%的建筑物倒塌，70%的建筑物變成危樓……

倒塌的都江堰居民樓

都江堰居民小區(qū)

都江堰第二人民醫(yī)院

都江堰著名古跡----二王廟

　　我們在和都江堰市城建局同志的交談中得知：這次地震災(zāi)難中，都江堰市的建筑玻璃幕墻工程相對完好，玻璃無一掉落或破損，并未出現(xiàn)某些人擔(dān)心的“玻璃雨”現(xiàn)象！


　　一、不同形式的建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)，在大地震中的表現(xiàn)差異很大：
　　在幕墻建筑與其他建筑在地震中的表現(xiàn)對比：

都江堰建設(shè)大廈

都江堰水利大廈

都江堰締都大廈

都江堰華峰大廈

都江堰煙草公司

　　從這些照片中，可以清楚地看出：
　　從這些照片中，可以清楚地看出：框架結(jié)構(gòu)的建筑物，采用磚墻填充墻作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的，損毀嚴(yán)重；而采用各種幕墻作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的，幾乎完好無損。采用玻璃幕墻作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物，幕墻玻璃板塊無一掉落或破損，并未出現(xiàn)人們擔(dān)心的“玻璃雨”現(xiàn)象！另外，1995年日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震，震中烈度都在11度左右，砌體填充墻、常規(guī)玻璃窗大量破壞，而各種建筑幕墻，即使是玻璃幕墻，也很少有震害的報告，震后大多保存完好。這些建筑幕墻的表觀是一致的。


　　二、建筑幕墻工程在大地震中表現(xiàn)優(yōu)良的原因:
　　建筑幕墻通常由面板（玻璃、鋁板、石板、陶瓷板等）和幕墻的支承結(jié)構(gòu)（鋁橫梁立柱、鋼結(jié)構(gòu)、玻璃肋等等）組成。這個外墻系統(tǒng)支承在主體結(jié)構(gòu)上，通常包封主體結(jié)構(gòu)。采用各種幕墻作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物，一般都是主體框架結(jié)構(gòu)的建筑物，在幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，幕墻的支承結(jié)構(gòu)（龍骨）和主體框架結(jié)構(gòu)之間，通常采用角鐵等鋼性連接；而支承結(jié)構(gòu)和幕墻面板板塊之間，通常采用硅酮結(jié)構(gòu)膠等柔性連接。由于面板之間有較寬的伸縮縫，面板與橫梁立柱的連接有活動能力，所以幕墻在平面內(nèi)，可以承受1/100的大變形。幕墻支承結(jié)構(gòu)如果采用螺栓、搖臂、彈簧機(jī)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接，則可以在兩者之間產(chǎn)生更大的相對位移，甚至當(dāng)主體結(jié)構(gòu)側(cè)移達(dá)到1/60時，幕墻也不會破壞。而砌體（如空心磚、實心磚等）填充墻在1/1000位移時開裂，1/300位移時破壞，即使在小地震下也會產(chǎn)生破損，中震下會嚴(yán)重破壞。其原因是填充墻在自身平面內(nèi)變形能力很差，又被填充在主體結(jié)構(gòu)內(nèi)，不能有相對的位移，被強(qiáng)迫一起振動，最終導(dǎo)致破壞。常規(guī)玻璃窗大體上也差不多。因此在地震中震害非常嚴(yán)重。由此可以看出，建筑幕墻完全不同于填充墻，它具有以下的特點：

　　幕墻不同于填充墻，具有以下的特點：
　　1.幕墻是由面板和支承結(jié)構(gòu)組成的完整的圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；

　　2.幕墻在自身平面內(nèi)可以承受較大的變形或者相對于主體結(jié)構(gòu)可以有足夠的位移能力；

　　3.幕墻是不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受的荷載和作用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

　　事實上，在此次5.12四川大地震中，建筑幕墻的性能優(yōu)勢，得到了充分的展示和體現(xiàn)。　
　　干掛石材幕墻，用一般的環(huán)氧類石材干掛膠，地震時也有點問題。由于石材、干掛膠、鋼掛件都是鋼性材料，它們各自的熱膨脹系數(shù)都不一樣，造成石材開槽處被漲裂（一般是比較細(xì)小的裂痕）。建筑物震動時，也完全將應(yīng)力傳遞給石材面板，由于石材本身的脆性，受力點很容易被震裂。如果采用彈性干掛膠，在石材和掛件同時發(fā)生不同程度的膨脹或收縮時，以及發(fā)生地震震動時，彈性的干掛膠就可以吸收這兩種材料之間的變位應(yīng)力，避免石材開裂現(xiàn)象的發(fā)生。目前國內(nèi)有硅寶等少數(shù)廠家已生產(chǎn)銷售“彈性石材干掛膠”，使用效果不錯。

　　日本是個地震多發(fā)的國家，他們開發(fā)出“建筑用抗震橡膠”，具有很高的耐壓強(qiáng)度、卓越的耐老化性能，主要是硅橡膠。“抗震硅橡膠”是用在高層建筑的地基上，在建筑物的結(jié)構(gòu)柱的下端與建筑基礎(chǔ)之間，采用一層鋼板一層膠的方式，多層次地填充這種“抗震硅橡膠”。相當(dāng)于將建筑物放在橡膠墊子上面！在地震發(fā)生時，由于抗震硅橡膠的彈性，能夠吸收一定的地震波的能量，有效地減緩建筑物的上下震動和搖擺的幅度。1995年日本阪神大地震后，抗震硅橡膠已經(jīng)在日本建筑業(yè)得到應(yīng)用。目前在國內(nèi)未見這方面的報道。


　　三、硅酮密封膠對玻璃幕墻抗震性能，起到了關(guān)鍵作用
　　建筑幕墻的支承結(jié)構(gòu)和幕墻面板板塊之間，采用硅酮結(jié)構(gòu)膠等柔性連接，使面板板塊與橫梁立柱的連接有一定的活動能力。這些硅酮結(jié)構(gòu)膠不但能將幕墻玻璃面板牢固持久地粘結(jié)在鋁框料上，而且在地震等偶發(fā)因素引起建筑物震動嚴(yán)重變形時，能夠被拉伸或壓縮20%以上而不被損壞；硅酮結(jié)構(gòu)膠是彈性體，還能有效的減小幕墻面板的震動強(qiáng)度和頻率。幕墻面板之間有較寬的伸縮縫，縫隙采用硅酮耐候密封膠填充密封。硅酮耐候密封膠是很好的彈性建筑密封材料，不但具有良好的防水性、優(yōu)異的耐高低溫性能和卓越的耐老化等性能，而且具有極佳的彈性，能夠被拉伸60%或壓縮20%以上，完全能夠承受幕墻板塊間的位移，能夠吸收震動位移產(chǎn)生的能量，對幕墻起到了很好的緩沖保護(hù)作用。

　　建筑幕墻設(shè)計的抗震烈度越大，或者幕墻的面板板塊面積越大，需要設(shè)計的板塊間伸縮縫就要越寬，就需要選用模量更低、彈性更好的硅酮密封膠。建筑采光頂或索結(jié)構(gòu)幕墻，幕墻板塊震動和位移更大，需要選用低模量高彈性的采光頂專用硅酮密封膠。


　　四、結(jié) 論
　　玻璃幕墻建筑在這次5.12四川大地震中的優(yōu)良表現(xiàn)，以及1995年日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震，震中烈度都在11度左右，砌體填充墻、常規(guī)玻璃窗大量破壞，而各種建筑幕墻，即使是玻璃幕墻，也很少有震害的報告，震后大多保存完好。可以概括為一句話：主體不倒，幕墻完好！

　　這些事實都無可辯駁地證明：建筑幕墻，尤其是玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑的最優(yōu)良的外圍結(jié)構(gòu)。硅酮結(jié)構(gòu)膠和硅酮耐候密封膠，是保證玻璃幕墻抗震性能的關(guān)鍵材料，玻璃幕墻建筑不存在“空中定時炸彈”之説。

　　在目前的技術(shù)條件下，建筑幕墻還具有藝術(shù)美觀、重量輕、節(jié)約資源等優(yōu)點，高樓大廈還得采用建筑幕墻，其它填充墻體難以代替。建筑幕墻是建筑結(jié)構(gòu)安全的一個重要保障。


　　•感謝《為什么高樓大廈需要建筑幕墻?》的作者<<<<點擊查看；感謝提供照片的硅寶工作人員；

　　•衷心感謝各界同仁對四川災(zāi)區(qū)和硅寶公司的關(guān)心和支持！

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