幕牆開啟扇——開啟扇的安全保障措施

幕牆開啟扇，作為建築幕牆上主要的活動部件，除了密封性能，安全性能同樣也是設計上的重點。近年來頻發的開啟扇墜落事件，本質上就是其安全性能在設計上沒有得到重視。

幕牆開啟扇發生破壞、墜落，主要由以下幾方面原因造成：

1、開啟扇面板（玻璃面板）與窗扇連接遭受破壞；

2、開啟扇窗扇組框強度不足發生破壞；

3、開啟扇五金件強度不足發生破壞；

4、開啟扇五金件與窗扇、窗框間的連接發生破壞；

5、掛鉤式上懸窗設計考慮不周發生破壞。

下面我們針對上述情況一一說明。

一、開啟扇面板（玻璃面板）與窗扇連接遭受破壞

一般的幕牆開啟扇都採用玻璃面板作為開啟扇的面板材料，根據建築幕牆形式的不同，玻璃面板與開啟扇窗扇連接有半隱框式、明框式、全隱框式連接方式。

玻璃面板與開啟扇窗扇發生破壞的主要原因在於，豎明橫隱式、全隱框式的開啟扇玻璃底部沒有採用玻璃托條，硅酮結構膠長期受拉導致其連接失效。如下圖所示：

二、開啟扇窗扇組框強度不足發生破壞

這種情況主要發生在颱風多發地區。在颱風作用下，當幕牆開啟扇沒有關閉鎖緊時，開啟扇風撐很容易因失穩而彎折，斷裂。當風撐斷裂失效後，窗扇被颱風掀起。當掀起達到極限時，扇框上框會承受非常大的扭力，容易將窗扇連接角碼拔出，將玻璃與窗扇的結構膠撕裂，導致窗扇墜落。如下圖所示：

為避免該情況發生，對於颱風多發區域的幕牆開啟扇，當開啟扇面積超過1.5㎡時，應將扇框、窗扇及其組角的角碼加厚，並在組角角碼上增加不鏽鋼螺絲作為機械固定，加強組角角碼抗拉拔力。

三、開啟扇五金件強度不足發生破壞

常出現在開啟面積過大的鉸鏈式開啟扇。針對該情況，對於鉸鏈式開啟扇，其五金件在選用過程中應嚴格按照相應窗扇重量進行選擇，並應留有足夠餘量。

如下圖所示，這種情況主要由於開啟扇五金件的承重能力不足。

四、開啟扇五金件與窗扇、窗框間的連接發生破壞

開啟扇的五金件通常採用不鏽鋼自攻釘與開啟扇窗扇、窗框相連；同時開啟扇窗框、窗扇的鋁型材厚度較薄，一般為2mm。

由於連接點承受交變荷載，如果不鏽鋼自攻釘與鋁合金型材的咬合深度不足，容易發生鬆動，會導致幕牆窗扇關閉不嚴而漏風漏水。嚴重者甚至會應連接部位鋁合金型材的端面承載力不足，從而拉裂鋁合金型材，導致窗扇墜落。如下圖所示：

因此，在設計上應在連接部位進行鋁合金型材的局部加厚，加強該部位的連接強度。如下圖所示：

五、掛鉤式上懸窗設計考慮不周發生破壞

掛鉤式上懸窗，由於其構造簡單、經濟，是建築幕牆中應用的最廣泛的開啟扇種類。但同時掛鉤式上懸窗也是發生最多安全事故的開啟扇。究其原因，主要是設計考慮不周。針對掛鉤式上懸窗，設計上需著重針對以下方面進行考慮。

1、掛鉤式上懸窗的上橫樑設計

如下圖所示，掛鉤式上懸窗的上橫樑1與相同位置的普通橫樑2，其承受的重力荷載是不一致的。橫樑1中除了承受上部玻璃的重力荷載，也要承受掛鉤式上懸窗的重力荷載。

除此之外，橫樑1在重力荷載作用下的變形除了要滿足規範要求（不大於3mm或橫樑跨度的1/500）外，還應不大於掛鉤式上懸窗與橫樑的掛接配合量。如下圖所示：

2、掛鉤式上懸窗的限位設置

掛鉤式上懸窗的限位裝置分為垂直限位裝置與水平限位裝置。

如下圖所示：掛鉤式上懸窗，會在窗扇側邊安裝風撐，作為開啟扇在開啟狀態下的支撐，以及限制開啟扇的最大開啟距離、角度(開啟角度不宜大於30°，開啟距離宜不大於300mm)。

由於風撐的存在，當使用不當，開啟扇有可能從掛鉤上脫落。此時就需要在開啟扇上設置垂直限位裝置。同時，當幕牆開啟窗處於開啟狀態時，側向風荷載會對開啟扇產生水平推力，為平衡該推力，應設置水平限位裝置。

除上所述安全措施外，幕牆開啟扇有以下基本構造要求：

（1）通風換氣用幕牆開啟窗宜採用上懸外開窗、下懸內倒窗以及內開內倒下懸多功能窗等開啟形式。開啟角度不宜大於30°，開啟距離應設置安全限位裝置，且間距宜不大於300mm。

（2）消防排煙用幕牆開啟扇宜採用下懸外倒窗，開啟角度不宜小於70°，開啟扇長寬凈尺寸分別應不小於1.0m。同時應採用自動開啟形式並與火災自動報警系統聯動。

（3）當開啟扇對角線長度大於0.7m時，不應採用旋壓式執手。當開啟扇面積大於1.0m時，應採用多點鎖閉器。鎖點應根據計算確定，且鎖點間距不宜大於500mm。

（4）開啟窗的窗框與窗扇合頁（鉸鏈）且採用螺釘直接連接固定時，連接型材的局部壁厚不應小於螺釘的公稱直徑。當不滿足時，應增加厚度不小於2.5mm 有連接螺紋不鏽鋼連接墊襯板或鉚螺母等連接措施。

（5）開啟窗五金件的連接，宜採用不鏽鋼螺栓或實心鉚釘緊固連接，其螺栓和鉚釘的直徑不應小於5mm。當採用螺釘直接與型材連接時，型材的局部壁厚應不小於連接螺釘公稱直徑的0.6倍。

（6）開啟窗與幕牆框構架的連接，應採用不鏽鋼螺釘，其直徑不宜小於5mm。螺釘宜交叉排列緊固，螺釘間距應不大於350mm，螺釘至邊角連接處距離宜不大於100mm。

（7）開啟窗與幕牆框構架連接處的型材壁厚不宜小於2.5mm，在型材裝飾扣壓蓋板上不應直接連接開啟窗。

歡迎關注、轉發朋友圈。意見建議或疑問請留言。

（Ps: 歡迎投稿，郵箱：tougao@good-design.cc）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！