建筑幕墙相关规范条文的疑问及建议
谢得亮
【摘要】近年来，在深圳地区建筑幕墙的施工图强制性审查过程中，发现有较多的标准、规范等的条文不合理，或表达得不够清楚，设计师无所适从，不知该如何执行。本文针对建筑幕墙的相关标准、规范的不合理或表达不清楚的条文，举例说明，并提出相应的建议。
【关键词】毗邻; 有效通风换气面积;全玻幕墙; 耐火完整性; 风洞试验; 后锚固; 挠度限值
1.引言
建筑幕墙设计，所要执行的标准、规范较多。有的标准、规范实施较早，没有更新;有国家的标准、规范，有地方的标准、规范，也有行业的标准、规范;还有国家及地方的行政通知等规定文件。在较多的标准、规范中，有的条文不合理，或表达得不够清楚，有的相互之间不一致，让设计师无所适从。
相关的标准、规范主要有：《深圳市建筑设计规则》（深规土[2015]757号）、《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015、《公共建筑节能设计规范》SJG 44-2018、《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）、《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013、《建筑工程风洞试验方法标准》JGJT 338-2014、《建筑结构荷载规范》GB5009-2012、广东省《建筑结构荷载规范》DBJ-101-2014、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003、《建筑幕墙》GB/T21086-2007、《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010、《防雷装置设计技术评价规范》QX/T106-2009等。
2.标准、规范、规程等相关条文的疑问
2.1《深圳市建筑设计规则》（深规土[2015]757号）5.3.1之2条
2.1.1原条文
“以下部位不得采用玻璃幕墙：建筑物与中小学校的教学楼、托儿所、幼儿园、养老院等毗邻一侧的二层以上部位。（注：《深圳市建筑设计规则》新版也有类似规定）。”
2.2.2理解
（1）本条文的毗邻，没有距离的约定，也没有条文解释。
（2）毗邻，在现代汉语词典中，是毗连的意思，也即是连接的意思。毗邻，百度词义中，指边界接壤，多指陆地相接。
2.2.3困惑及疑问
（1）与中小学校的教学楼、托儿所、幼儿园、养老院等毗邻的建筑物，二层以上部位，不得采用玻璃幕墙。本条文，并没有指出不得使用玻璃幕墙的原因，到底是担心玻璃板块等物体掉落，造成安全事故，还是担心玻璃的光反射，影响相关建筑的正常使用。
（2）在建筑方案设计中，建筑师在执行本条文的时候，无所适从。在与中小学校的教学楼、托儿所、幼儿园、养老院等毗邻，中间没有其他建筑物时，到底需要多大距离，才能在二层以上做玻璃幕墙？规划部门的相关人员，从严原则执行本条文，导致建筑师的玻璃幕墙方案被否决，无法执行。
2.2.4建议
应明确相关建筑物在二层以上部位不得使用玻璃幕墻的原因：如果是担心玻璃板块等物体掉落，造成安全事故，则应明确距离或其他条件;如果是担心玻璃的光反射，则应明确幕墙玻璃、窗玻璃、金属板等的反射率等的要求。
2.2深圳市《公共建筑节能设计规范》SGJ44-2018的4.1.6条（强制性条文）
2.2.1原条文
“办公建筑、酒店建筑、学校建筑、医疗建筑及公寓建筑的100m 以下部分，主要功能房间外窗有效通风面积不应小于该房间外窗面积的30%;透光幕墙应具有不小于房间外墙透光面积10%的有效通风面积。”
2.2.2理解
（1）对于建筑的上悬外开窗，开启扇有效通风换气面积按窗的一个底部的矩形面积A和两个侧面的三角形面积B的总和计算。如下图所示：
（2）应特别注意，《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003的4.1.5条：开启扇的开启角度不宜大于30度，开启距离不宜大于300mm。该条规定主要是出于使用安全考虑。如果上悬窗处于能确保使用安全的前提下，则可不受开启角度和开启距离的限制。
（3）深圳市《公共建筑节能设计规范》的甲类公共建筑（详见下文解释）的高大建筑外窗，其有效通风面积的要求远远高于国家《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的要求！
其中，单栋建筑面积大于300m2 的建筑，或单栋建筑面积小于或等于300m2 但总建筑面积大于1000m2 的建筑群，应为甲类公共建筑（详见《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的3.1.1条的定义）。可见，大部分的公共建筑属于甲类公共建筑。
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的3.2.8条：单一立面外窗（包括透光幕墙）的有效通风换气面积应符合下列规定：甲类公共建筑外窗（包括透光幕墙）应设可开启窗扇，其有效通风换气面积不宜小于所在房间外墙面积的10%;当透光幕墙受条件限制无法设置可开启窗扇时，应设置通风换气装置。
2.2.3困惑及疑问
（1）对高大窗而言，如层高4.8m的公共建筑，混凝土边梁高0.8m，混凝土边柱柱距5.8m，该区域属于一个房间，且该房间仅有该外墙，外墙洞口为5m×4m，外窗面积为20m2，在不设置其他外墙时，外墙的面积与外窗面积基本相等，即约为20m2。深圳公共建筑的主要功能房间外窗有效通风面积不应小于该房间外窗面积的30%，即不应小于6m2，而按照《公共建筑节能设计标准》B50189-2015的3.2.8条，有效通风换气面积不宜小于所在房间外墙面积的10%，即不宜小于2m2，对该高大窗而言，深圳公共建筑的有效通风换气面积，深圳规范的要求是国家标准要求的3倍！
（2）如果该处洞口设计为玻璃幕墙，按照深圳市《公共建筑节能设计规范》SGJ44-2018的4.1.6条，其透光幕墙应具有不小于房间外墙透光面积10%的有效通风面积，即只需要2m2的有效通风面积，相同的房间，相同的功能，设计成玻璃幕墙，其有效通风面积远比设计成外窗要小得多！明显的，深圳市《公共建筑节能设计规范》的规定是非常不合理的。
（3）对上悬窗而言，因使用安全等要求，一般的，上悬窗的开启距离不宜大于300mm，或不大于30度，即上悬窗，在开启扇的高度超过0.6mm的窗，超过部分的高度，对有效通风换气面积的贡献是很少的。上述5m×4m的高大窗，按照窗立梃间距1.0m计，开启扇高度0.6m计，需要开近13个窗，即需要开超过两排的上悬窗，才能满足节能要求，明显与国家《公共建筑节能设计标准》B50189-2015的3.2.8条的要求是背道而驰的。
2.2.4建议
深圳市《公共建筑节能设计规范》SGJ44-2018应参照国家《公共建筑节能设计标准》B50189-2015的3.2.8条，规定的公共建筑的外窗有效通风换气面积，应与所在房间外墙面积相比，因为外墙面积不因外窗面积的改变而改变、深圳的节能规范，是地方规范，其要求可适当比国家的要求稍高一些。
2.3《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的3.3.7条和深圳市《公共建筑节能设计规范》SGJ44-2018的4.2.8强制性条文
2.3.1原条文
“当公共建筑入口大堂采用全玻幕墙时，全玻幕墙中非中空玻璃的面积不应超过同一立面透光面积（门窗和玻璃幕墙）的15%，且应按同一立面透光面积（含全玻幕墙面积）加权计算平均传热系数。”
2.3.2理解
从条文解释可知，全玻幕墙的面板难以采用中空玻璃，因而有本条文的规定。规定了全玻幕墙中非中空玻璃的面积不应超过同一立面透光面积（门窗和玻璃幕墙）的15%，但没有规定采用拉索点支承及采用钢管立柱点支承等作为幕墙支承体系的夹胶玻璃（非中空）幕墙是否也要执行该条规定。
2.3.3困惑及疑问
（1）本条文为何专指全玻幕墙，是基于什么考慮？
（2）为何要专指非中空玻璃？规范采用强制性条文的形式，限制了非中空玻璃的使用，不利于带有遮阳效果和低传热系数的夹胶玻璃（非中空）等新材料新技术的研发和推广。
2.3.4建议
应明确限制使用的是全玻幕墙，还是非中空玻璃？如果是全玻璃幕墙的安全问题，则不应由节能规范来约定，只要满足安全则可;如果限制的是非中空玻璃，建议应有留口，提出相关的遮阳系数、传热系数要求，而不是对非中空玻璃的全部否定。
2.4《建筑设计防火规范》GB50016-2014的5.5.32条
2.4.1原条文
“建筑高度大于54m的住宅建筑，每户应有一间房间符合下列规定：
1.应靠外墙设置，并应设置可开启外窗;
2.内、外墙体的耐火极限一个不低于1.00h，该房间的门宜采用乙级防火门，外窗的耐火完整性不宜低于1.00h。”
2.4.2理解
（1）条文规定的房间，应指通常所讲的避难间。
（2）现有技术水平的消防云梯救援高度，约在54m以下。在规范5.5.31条要求，建筑高度大于100m的柱住宅建筑应设置避难层。也即，高度54m以上至100m以下的住宅建筑，应按要求设置避难间，等待救援。本条文的住宅套内避难间的外窗，只有耐火完整性的要求，没有耐火隔热性的要求，没有防止烟气穿透的指标要求，也没有外窗的洞口尺寸及外窗下沿离地高度的要求。
2.4.3困惑及疑问
（1）当火灾发生的初期，不管是住宅内部发生火灾，还是外部发生火灾，人往入户门外逃离，一般其生存的概率会更大。
（2）当火灾发生的中后期，如果火灾发生在外部，从入户门向地面或屋顶逃离，其生存的概率应也会更大些。如果在户内的避难间等待救援，而避难间并没有耐火隔热性的要求，没有防止烟气穿透的指标要求，在避难间内，人将可能会因为高温缺氧或烟气窒息而失去获救的机会。
（3）避难间的外窗，没有洞口尺寸及外窗下沿离地高度的要求，如果外窗离地过高、外窗洞口过小，难以从外面救援。
（4）当火情发生的中后期，如果火情发生在住宅内部，在户内的避难间等待救援，也是一种获救的机会，但相同的，如果外窗离地过高、外窗洞口过小，也难以从外面救援。
2.4.4建议
避难间的外窗，除应有耐火完整性的要求，还应补充耐火隔热性的要求，还应有外窗的洞口能进入的净尺寸及外窗下沿离地面高度等要求。
除避难间外，建议在阳台设置可供住户逃生的逃生袋或逃生滑索等设施。
2.5《建筑工程风洞试验方法标准》JGJ/T338-2014的3.4.9条
2.5.1原条文
“结构设计时，根据风洞试验报告确定围护结构的风荷载，应符合下列规定：
1.无独立的对比试验结果时，风荷载取值不应低于现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009规定值的90%;
2.有独立的对比试验结果时，应按两次试验结果中较高值取用，且不应低于现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009规定值的80%。”
2.5.2困惑及疑问
广东省《建筑结构荷载规范》DBJ-101-2014中，对基本风压≥0.5kN/m2的地区，其阵风系数和风荷载局部体型系数，都要比《建筑结构荷载规范》GB50009要高，整体来说，广东省标的风荷载计算值，比国标要高约10%-13%。对于深圳等基本风压≥0.5kN/m2的广东地区，无独立的对比试验结果时，风荷载取值是否应不低于广东省《建筑结构荷载规范》DBJ-101-2014规定值的90%？
2.5.3建议
对于深圳等基本风压≥0.5kN/m2的广东地区，无独立的风洞试验对比结果时，风荷载取值应不低于广东省《建筑结构荷载规范》DBJ-101-2014规定值的90%。
2.6《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013的6.2.5条、6.2.2条
2.6.1原条文
“普通化学锚栓 粘结强度标准值τRK，对于开裂混凝土，就取为τRK·cr;对于不开裂混凝土，应取为τRK·ucr。τRK应根据锚栓产品的认证报告确定;无认证报告时，在符合相应产品标准及下列规定情况下，可按下表取用。
1.基材混凝土强度等级不低于C25，等效养护龄期不小于600℃·d：
2.普通化学锚栓安装时环境温度不低于10℃;
3.普通化学锚栓的有效锚因深度不大于20d。”
粘结强度标准值τRK（N/mm2）
安装及使用环境条件 τRK·cr τRK·ucr
室外环境 1.3 4.0
室内环境 2.0 6.0
注：1.当化学锚栓上作用有长期拉力荷载时，表内数值应乘以0.4的折减系数;
2.考虑地震荷载作用时，τRK·cr应乘以0.8的折减系数;
3.同时考虑长期拉力荷载与地震作用时，τRK·ucr应乘以0.32的折减系数;
4.最高长期温度下的承载力与常温参照试验的承载力之比小于1时，应按相同比例对表内数值进行折减。
2.6.2理解
（1）普通化学锚栓如下图：
（2）特殊倒锥形化学锚栓如下图：
（3）幕墙上使用的锚栓，大部分锚栓锚固于开裂混凝土区域（如混混凝土梁的正弯矩区域），存在抗震要求，存在长期拉力荷载，《混凝土结构后锚固技术规程》对普通化学锚栓的粘结强度作了较多的折减，基本上，经过规范折减计算后的普通通化学锚栓承载力，难以满足规范的受力计算的要求。但本规范并没有对特殊倒锥形化学锚栓作折减要求，在普通化学锚栓无法满足规范的受力计算要求的情况下，一般会选用特殊倒锥形化学锚栓代替。
2.6.3困惑及疑问
規范并没有对特殊倒锥形化学锚栓的形状及受力原理作相应的描述。市场上的特殊倒锥形化学锚栓，一般是采用和普通化学锚固一样的改性环氧树脂类锚固药剂的。固化后的改性环氧树脂类物质，其强度高，与特殊倒锥形金属螺杆形成一个整体，其破坏形式一般为锚固剂与混凝土孔壁的粘结破坏，其破坏形成与普通化学锚固相类似。普通化学锚栓受力计算不能满足规范的受力计算要求，但改用特殊倒锥形化学锚栓，就可以满足规范的受力计算要求？存在很大的疑问。
2.6.4建议
对特殊倒锥形化学锚栓的形状、粘结剂应作详细的描述和规定，对其受力原理也作相应的描述，以让后锚固的相关设计人员对特殊倒锥形化学锚栓有更清晰的认识。
2.7《防雷装置设计技术评价规范》QX/T106-2009的第10条
2.7.1原条文（抄摘）：均压环
1.在多雷及以上地区，第一类、二类、三类防雷建筑物应在30m以下每三层设计一个均压环，在30m以上每二层或垂直间距不大于6m设计一个均压环。有地下室和群裙的建筑物，地下部分应每层设计一个均压环，在群楼部分应每两层设计一个均压环。
2.对于公共建筑物，应从首层起每二层设计一个均压环，并将每层的金属门窗与均压环的预留端子作电气连接。
3.有玻璃幕墙设计的建筑物，应每层设计均压环。
2.7.2理解
《防雷装置设计技术评价规范》的第10条（抄摘），均压环应优先采用结构外圈梁内的两条水平钢筋构成闭合的电气通路。可见，条文中所讲的均压环是指主体结构的均压环。
2.7.3困惑及疑问
有深圳地区的施工图第三方强制性审查机构在审查建筑幕墙施工图时提出，建筑幕墙应按《防雷装置设计技术评价规范》的第10条，每层设置均压环。
2.7.4解决方案
建筑幕墙只需按照《建筑物防雷设计规范》4.3.9条和4.3.1条等，做好10m×10m或12m×8m防雷网格，并与主体均压环形成电气通路即可，其中建筑幕墙防雷接地电阻≤10Ω。
建筑幕墙防雷接地线、电器保护接地线和防静电接地线三线合一时，接地电阻≤ 1Ω（注，电器保护接地电阻≤ 4Ω 防静电接地电阻≤ 1Ω）。
2.8多本幕墙规范的立柱挠度控制要求
2.8.1原条文抄摘整理
1.《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001的4.2.3条（强制性条文）：在风荷载标准值作用下，立柱的挠度限值：铝合金型材f≤L/180，且不应大于20mm;钢型材f≤L/300，且不应大于15mm;
2.《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003的6.3.10条：在风荷载标准值作用下，立柱的挠度限值宜按下列规定采用：铝合金型材f≤L/180;钢型材f≤L/250;
3.《建筑幕墙》GB/T21086-2007的5.1.1.2条：在风荷载标准值作用下，立柱的挠度限值（部分抄摘整理）：
（1）对构件式玻璃幕墙及单元式幕墙：当计算跨度不大于4500mm时：铝合金型材f≤L/180，且不应大于20mm;钢型材f≤L/250，且不应大于20mm;当计算跨度大于4500mm时：铝合金型材f≤L/180，且不应大于30mm;钢型材f≤L/250，且不应大于30mm;
（2）对石材幕墙、金属板幕墙、人造板幕墙：铝合金型材f≤L/180;钢型材f≤L/250。
4.《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016的7.1.5条：在风荷载标准值作用下，立柱的挠度限值：当计算跨度不大于4500mm时：f≤L/180;当计算跨度大于4500mm时，但不大于7000mm时，f≤7+L/250;当计算跨度大于7000mm时，f≤L/200。
2.8.2理解
幕墙立柱的控制指标主要有强度和挠度。在幕墙立柱强度符合规范要求的前提下，挠度的大小，并不会直接引起幕墙立柱的破坏，只对幕墙的观感、水密性、气密性等会有一定的影响。幕墙立柱的挠度与强度相比较，并不是一个关键指标，当然也就没必要是强制性条文。
2.8.3困惑及疑问
不同的规范，幕墙立柱的挠度控制各不相同，这将给幕墙设计带来诸多不便。
2.8.4建议
材料和技术的发展迅速，而有些规范从实施至今，已近18年，仍未更新，已不适合继续使用。建议尽快出台新的行业规范，并尽可能地统一幕墙立柱等的挠度指标要求。
3.小结
建筑幕墙及外门窗的设计，其设计的依据是相关的标准、规范等，要考虑的因素很多，如果规范、标准等的条文规定不清晰，将给设计带来诸多困惑。本文从设计及审图的角度，列举了部分标准、规范的条文的不合理或不清晰之处，希望相关部门关注设计人员的关切，尽量避免模糊表达，以使幕墙设计等符合相关标准、规范的要求。
参考文献
[1]《深圳市建筑设计规则》（深规土[2015]757号）
[2]《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015
[3]《公共建筑节能设计规范》SJG 44-2018
[4]《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）
[5]《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2013
[6]《建筑工程风洞试验方法标准》JGJT 338-2014
[7]《建筑结构荷载规范》GB5009-2012
[8]广东省《建筑结构荷载规范》DBJ-101-2014
[9]《金屬与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001
[10]《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003
[11]《建筑幕墙》GB/T21086-2007
[12]《人造板材幕墙工程技术规范》JGJ336-2016
[13]《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
[14]《防雷装置设计技术评价规范》QX/T106-2009
【中图分类号】TU227
【文献标识码】B
【文章编号】1671-3362（2019）05-0056-04
