玻璃幕墻功能多樣化的設計與施工

楊勇

【摘要】玻璃幕墻在現代建筑裝飾工程中應用得越來越廣泛，如何在保證玻璃幕墻美觀的同時，賦予玻璃幕墻的防水功能，從而使玻璃幕墻作用多樣化，是當前的新興課題。本文結合工程實例，闡述了這種玻璃幕墻的設計施工與質量控制。

【關鍵詞】玻璃幕墻；棱狀裝飾架；功能；設計施工；質量控制

1、工程概況

隨著現代社會的飛速發展，高層建筑越來越多，為了追求良好的視覺效果，越來越多的大廈外墻裝飾采用玻璃幕墻，而在保證這些玻璃幕墻美觀的同時，賦予玻璃幕墻的防水功能，是當前的新興課題。

湖南某大廈總建筑面積87563m2，結構主體高度97.3m。該工程的玻璃幕墻為單元式，單元板塊較大（高3.9m×寬2.1m），外帶大型異形棱狀裝飾架，主要視覺效果集中于外側異形棱狀裝飾架上。

2、外穿孔鋁板裝飾條系統

本工程的裝飾條凸出幕墻玻璃面0.6m。其前端尖頂為高0.11m的三角形鋁合金裝飾型材，兩側為原三角形型材延伸的3mm厚彎折異形穿孔鋁單板，通過角碼連接附著于內側的鋼骨架上。外形是橫向為寬1m、高0.6m的等腰三角形，豎向為寬0.9m、高0.6m的等腰三角形。基于前述因素，把異形棱狀裝飾架設計成與單元板塊相對獨立的個體（見圖1），既便于工廠單個組裝成體也方便現場分開吊裝。

本工程的外立面效果主要集中在異形棱狀裝飾架上，所以對異形棱狀裝飾架的要求非常苛刻。除了對工廠加工高要求之外，對現場安裝要求則是重中之重，也是保證外立面效果的最后一道工序。所以針對裝飾架的特性制定了嚴格精準的施工工藝，主要措施有以下幾點。

1） 雙重測量放線（裝飾架與單元板塊相互獨立放線，防止累積公差干擾）。

2） 嚴格按照安裝順序施工，先豎后橫，從左到右（方便檢驗誤差），依次從下到上，如圖 2所示。

3） 對線調節（嚴格按照裝飾架的測量放線精確調至理想位置）。

4） 插芯連接（裝飾架之間用芯套插接，使垂直度和平整度更加理想）。

3、異形棱狀裝飾架主要特點

1） 藝術效果凸出的棱狀立體相交樣式提升整個玻璃幕墻外立面效果，使整棟建筑有一種與眾不同的雕刻感，完美地展示了當代建筑對藝術的追求和融合。

2） 單元板塊防水分析及裝飾架體弱化風雨的作用單元體剖面如圖3所示。

第1道密封構成單元體的塵密線，一般由相鄰單元的膠條相互搭接實現，起到阻擋灰塵和披水的作用。第2道密封構成單元體的水密線，通過玻璃幕墻表面的少量漏水可以越過這條線，進入單元玻璃幕墻的等壓腔后，將被有組織的排出，沒有繼續進入室內的能力，達到阻水的目的。第3道密封構成單元體的氣密線，由于水密線和氣密線之間的等壓腔和室外基本上是相通的，因此水密線不能阻止空氣的滲透，阻止空氣的滲透任務由最后一道氣密線來完成。

裝飾線條弱化風雨：大型的裝飾條背后隱藏著單元拼縫、內開平通風窗及空調換氣管等有關室內舒適性系統。裝飾架雖對內側單元板塊有一定程度的風雨保護作用，如風雨通過裝飾條的穿孔鋁板后會有一定程度的衰減，從而減輕風雨對單元板塊拼縫和內平開窗密封膠條的水密性和氣密性的侵蝕（見圖4）。

3） 通氣換氣異形棱狀裝飾架背后隱藏著有關室內舒性系統，主要是內平開窗，依靠裝飾架的穿孔鋁板特點在視覺隱匿的同時可以獲得良好的通風性（見圖4b）。

4） 遮陽作用本工程對玻璃的可見光透射率要求非常高，本系統單元板塊水平方向與豎直方向均有裝飾構件，對單元板塊同時起到水平遮陽和豎直遮陽作用，在可見光透射率較高的情況下，裝飾架的遮陽作用對玻璃的選擇起到了關鍵作用。經計算，本工程外裝飾構件對玻璃幕墻的整體遮陽系數約為0.7，起到了非常好的遮陽效果。

4、異形棱狀裝飾架受力分析

充分考慮裝飾構件對整體單元的受力影響。除考慮基層玻璃幕墻面板自身荷載外，同時充分全面考慮裝飾構件對玻璃幕墻體系面外和側向風壓以及豎向重力的作用，并對各關鍵連接部位作相應加強措施。將裝飾構件的支撐龍骨形成三角形桁架，預留掛點固定于基層單元體，每個三角形構件設置兩個掛點，并在底部外端設置插接點承受剪力，形成整體拉彎體系（見圖5）。

同理，水平支撐龍骨亦做成三角形整體鋼架，如圖 6 所示。

同時，基層單元除考慮風荷載及自重組合外，還應考慮三角鋼架連接點所傳遞的反力，整體計算單元的受力情況。由于考慮到裝飾構件所傳遞的側向風壓，在支座連接設計時，特別對側向的限位進行加固，以滿足側向受力的要求（見圖7）。

5、施工控制要點

1） 裝飾鋁板下料此異形裝飾線條的鋁板均為不規則形狀，折邊角度亦大小不一，下料難度極大，這意味著技術人員必須具備高超的下料技巧，同時現場也必須嚴格按照圖紙完成裝飾架的組裝，才能確保最終的異形裝飾線條能順利安裝。

2） 裝飾鋼架開料及組裝依據鋼材開料圖對到場鋼方管及角鋼進行切割及焊接，考慮切割及焊接的偏差，不使其積累，以保證裝飾線條尺寸的準確。

3） 裝飾線條組裝依據組裝圖進行裝飾架的組裝，組裝過程中注意質量及尺寸誤差的控制，不使其積累，以保證裝飾線條尺寸的準確。

4） 測量放線由于裝飾線條是固定在單元板塊外立面，因此測量放線過程中主要是對單元板塊的高低及進出位進行復核，確保裝飾線條安裝過程中高低及進出位不會出現大偏差。

5） 裝飾線條掛裝組裝完成的裝飾線條運輸至樓層后，使用單臂吊車進行安裝。豎向線條為逐層往上進行拼接，上層豎向線條下端焊接有鋼套芯，可插入至下層豎向線條上端口，銜接部位使用鋼套芯，橫向線條采用雙掛碼直接掛裝在單元板塊上，并使用鉆尾螺絲固定在鋼掛碼上，以防脫落。

6） 裝飾線條調節裝飾線條掛裝完成后，通過對鋼掛碼上不銹鋼螺栓的調節，可使裝飾線條達到預定位置，確保證線條間拼縫的整齊和均勻。

6、結語

玻璃幕墻使用越來越廣泛，只要設計與施工得當，在保證玻璃幕墻美觀的同時，賦予玻璃幕墻的防水功能，是完全可行的，使玻璃幕墻功能多樣化是大勢所趨。本文為玻璃幕墻功能多樣化提供了借鑒和參考。

參考文獻

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