建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量控制研究

吳旻琦

【摘要】近年來(lái)，在高層建筑、綜合體建筑玻璃幕墻得到廣泛運(yùn)用。它將建筑護(hù)欄、防風(fēng)防雨、采光隔熱、保溫等使用性能與外墻裝修裝飾有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而形成建筑施工藝術(shù)、建筑整體審美為一體地建筑物圍護(hù)外部結(jié)構(gòu)。但是因?yàn)榻ㄖＡ粔υO(shè)計(jì)復(fù)雜、技術(shù)性強(qiáng)等特征，涉及到施工材料種類(lèi)繁多、施工要求高，要求建筑管理人員在施工前期準(zhǔn)備階段正確設(shè)計(jì)施工流程。開(kāi)展幕墻施工過(guò)程中選擇專(zhuān)業(yè)能力高團(tuán)隊(duì)，增設(shè)相應(yīng)施工設(shè)備，為全面管理和控制玻璃幕墻提供基礎(chǔ)條件。

【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻；施工質(zhì)量；控制；設(shè)計(jì)

建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)完全滿(mǎn)足了人們對(duì)建筑美觀性的追求。但作為高層建筑的外部保護(hù)層，玻璃幕墻除了要求設(shè)計(jì)美觀以外，更重要的一點(diǎn)是要堅(jiān)實(shí)牢固，起到真正的防護(hù)作用。但玻璃幕墻總歸是玻璃材質(zhì)，很容易破碎，所以這要求玻璃幕墻在施工的過(guò)程中要選擇最優(yōu)的原材料以及最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，以此來(lái)保證高層建筑玻璃幕墻的質(zhì)量。

1、建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)特征與應(yīng)用

建筑玻璃幕墻主要包括隱框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻以及明框玻璃幕墻。相較于隱框、半隱框玻璃幕墻，明框玻璃幕墻使用效果較差。因此，通常在規(guī)模較小工程項(xiàng)目上使用明框玻璃幕墻，針對(duì)大規(guī)模或?qū)ㄖ猸h(huán)美化程度要求較高工程項(xiàng)目主要使用隱框、半隱框玻璃幕墻。建筑玻璃幕墻受力主體采用鋁合金結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)，針對(duì)建筑幕墻空間受力主體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在進(jìn)行玻璃幕墻設(shè)計(jì)階段，重點(diǎn)考慮幕墻作用、負(fù)荷、幕墻結(jié)構(gòu)承重力以及結(jié)構(gòu)變形等情況。在安裝后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，預(yù)測(cè)幕墻性能薄弱環(huán)節(jié)對(duì)幕墻整體結(jié)構(gòu)影響。

2、建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)

2.1建筑玻璃幕墻的材料選取

本節(jié)以室外用的隱框玻璃幕墻為例，詳述玻璃幕墻的材料選取。隱框玻璃幕墻所采用的主要材料包括：鋼材、鋁型材、埋件、連接件、硅酮結(jié)構(gòu)膠、玻璃等，承重壓力、強(qiáng)度、耐久性、抗腐蝕性等參數(shù)指標(biāo)都應(yīng)該符合國(guó)家材料標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。同時(shí)運(yùn)用這些材料所設(shè)計(jì)的玻璃幕墻也應(yīng)該能夠通過(guò)正常功能極限狀態(tài)和安全使用極限狀態(tài)下的質(zhì)量檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)氣密性和水密性良好，無(wú)變形等效果。

2.2建筑玻璃幕墻的安全可靠性設(shè)計(jì)

針對(duì)建筑玻璃幕墻的安全可靠性設(shè)計(jì)，首先應(yīng)對(duì)玻璃幕墻的水密性、氣密性、風(fēng)壓變形性、平面變形性四大性進(jìn)行數(shù)值型規(guī)定，對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)承受力等進(jìn)行驗(yàn)算，尤其是極限變形，要著重規(guī)定數(shù)值。其次，要設(shè)計(jì)建筑玻璃幕墻的防雷接地系統(tǒng)。一般是把土地建筑的防雷鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行焊接，將避雷均壓環(huán)壓成環(huán)形，在通過(guò)鋼筋傳接到大地，并和建筑外的接地系統(tǒng)連接，以此確保高層建筑玻璃幕墻的安全可靠性。

2.3建筑玻璃幕墻的防火設(shè)計(jì)

針對(duì)玻璃幕墻和樓板之間的空隙、玻璃幕墻和其他防火隔離構(gòu)件間的空隙等部位應(yīng)進(jìn)行防火封堵設(shè)計(jì)。封堵的填充料要選用不可燃的材料，并對(duì)保護(hù)層上的防火涂層進(jìn)行處理。對(duì)于未設(shè)置窗檻墻的建筑玻璃幕墻，要在每一個(gè)樓層的外沿部分設(shè)置相應(yīng)的高度，大約要大于0.8米的防火玻璃幕墻。其耐火極限要大于1h，并單獨(dú)設(shè)立。玻璃幕墻和樓層間測(cè)空隙要用厚度不小于1.5毫米的鋼板來(lái)承托，并注意鋼板要鍍鋅。

2.4玻璃幕墻的玻璃選擇

玻璃幕墻要使用安全玻璃，要結(jié)合建設(shè)單位的要求，選擇玻璃的品種、顏色和規(guī)格要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，除此之外，還要重點(diǎn)分析對(duì)露點(diǎn)性、光學(xué)性的要求，達(dá)到實(shí)用美觀的效果。通常情況下，玻璃厚度控制在6.0mm以?xún)?nèi)，全玻璃幕墻肋玻璃厚度要大于12mm。如果選用的是中空玻璃，必須進(jìn)行雙道密封，如果是明框幕的中空玻璃，要使用丁基密封膠、聚硫密封膠進(jìn)行密封。除此之外，很多工程都選用鋼化玻璃，它和普通厚度的玻璃進(jìn)行對(duì)比分析，其彎曲能力、抗沖擊的能力要高出4～6倍，當(dāng)溫度變化較大后，其有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，一旦受到外力破損之后，也不會(huì)出現(xiàn)尖銳的顆粒，有效保證周?chē)藗兊陌踩牵捎阡摶Ａв凶员奶攸c(diǎn)，一般只用于首層。除此之外，中空玻璃的隔熱性能、隔音性能都比較突出。

3、玻璃幕墻的施工質(zhì)量控制

3.1測(cè)量放線控制

測(cè)量放線工作作為整個(gè)玻璃幕墻施工的關(guān)鍵起始部分，后續(xù)的安裝施工環(huán)節(jié)都是以該工序作為施工參考，因此必須要保證測(cè)量放線工作的精準(zhǔn)性。在對(duì)該政協(xié)綜合大樓的外立面進(jìn)行測(cè)量的工作中，要將測(cè)量的實(shí)際結(jié)果信息跟設(shè)計(jì)中的要求進(jìn)行全面的比較，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一些尺寸存在偏差的情況時(shí)，要及時(shí)予以校正，這樣一來(lái)，就可以在很大程度上避免在玻璃幕墻的安裝施工過(guò)程中出現(xiàn)閉合不嚴(yán)密的情況。同時(shí)，通過(guò)激光經(jīng)緯儀對(duì)整個(gè)建筑的相關(guān)區(qū)域以及各樓層的垂直方向以及水平方面的控制線進(jìn)行標(biāo)定，在這個(gè)過(guò)程中，需要嚴(yán)格保證控制線的閉合性，從而確保整個(gè)測(cè)量工作的精準(zhǔn)性。

3.2玻璃幕墻骨架的安裝控制

首先，要開(kāi)展立柱的固定工作，同時(shí)，要確保立柱跟主題埋件二者之間進(jìn)行連接，在這個(gè)基礎(chǔ)之上，通過(guò)合理的調(diào)整垂直控制線來(lái)控制好立柱的垂直度，保證垂直度能夠處于合理的狀況之下，在工程的實(shí)際操作中，通常使用經(jīng)緯儀來(lái)對(duì)垂直度進(jìn)行檢測(cè)。出于對(duì)該政協(xié)綜合大樓工程的全面考慮，將本工程立柱的高度設(shè)定為一層樓高，同時(shí)利用套管來(lái)保證套頭之間的關(guān)聯(lián)。另外由于該建筑對(duì)方或要求較高，考慮到高溫的膨脹特性，在接頭處留有2厘米左右的空隙；其次，對(duì)橫梁的安裝過(guò)程來(lái)說(shuō)，要通過(guò)先上后下的順序來(lái)進(jìn)行，通過(guò)螺栓作為橫梁跟立柱之間的橋梁，保證兩者之間能夠有效地連接起來(lái)。根據(jù)相關(guān)施工的要求和規(guī)定，要講相鄰兩根橫梁的水平偏差控制在1毫米以?xún)?nèi)，而同一層建筑的橫梁水平偏差就必須要相應(yīng)的控制在5毫米之內(nèi)，同層建筑的橫梁跟立柱的外表面之間的偏差也必須嚴(yán)格控制在1毫米之內(nèi)。

3.3玻璃幕墻預(yù)埋件、連接件以構(gòu)件制作安裝

玻璃幕墻施工過(guò)程中如果無(wú)法運(yùn)用預(yù)埋件展開(kāi)連接，需要選擇其它措施進(jìn)行更換，并且制定節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度性能試驗(yàn)，對(duì)承載力和負(fù)荷量進(jìn)行檢測(cè)。預(yù)埋件、連接件安裝一定確保其穩(wěn)固性和位置準(zhǔn)確性，焊接縫隙工作要按照施工規(guī)劃進(jìn)行并增加防腐處理。玻璃幕墻連接件必須具備三維調(diào)節(jié)的余量，將可調(diào)節(jié)范圍控制在將可調(diào)節(jié)范圍控制在40mm，受力部分鉚釘和螺栓要大于兩個(gè)，并且制定防松、防脫落措施。

3.4玻璃的安裝控制

要保證整體建筑物外觀的欣賞性以及質(zhì)量的優(yōu)良性，玻璃的安裝過(guò)程必須要嚴(yán)格控制好垂直度以及平整度兩個(gè)方面。也就是說(shuō)，（下轉(zhuǎn)99頁(yè)）（上接97頁(yè)）各玻璃之間的拼接要保證一致性的同時(shí)，平整度的偏差也要控制在一定的范圍內(nèi)，使整個(gè)幕墻呈現(xiàn)出平整的效果。在安裝過(guò)程中，要按照玻璃安裝的相關(guān)規(guī)定，在內(nèi)膠條安裝到下框之后再開(kāi)始玻璃的安裝工作，等到玻璃按照垂直度和平整度的要求安裝完成之后，就需要嵌入外膠條，最后，為了保證幕墻的封閉性和穩(wěn)定性，必須要使用硅酮密封膠對(duì)玻璃墻的接縫處進(jìn)行密封處理。

3.5玻璃的嵌縫處理

對(duì)于相鄰玻璃之間的縫隙要及時(shí)清理，保持干燥。為了防止玻璃污染，在兩側(cè)玻璃上粘貼紙基膠帶。密封膠的施工厚度應(yīng)大于3.5mm，控制在4.5mm以?xún)?nèi)，縫隙較深時(shí)，要填塞聚乙烯發(fā)泡墊棒，完成注膠后，檢查膠縫外觀質(zhì)量達(dá)到橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻、光滑順直后，將保護(hù)膠紙撕掉，后期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4、玻璃幕墻的施工管理

4.1建立和完善安全生產(chǎn)管理體系

在施工前，項(xiàng)目組就建立和完善以項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目副經(jīng)理牽頭，技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)檢員、施工員、安全員、材料員共同參與的安全生產(chǎn)管理體系，并結(jié)合各自負(fù)責(zé)的領(lǐng)域?qū)踩a(chǎn)責(zé)任落實(shí)到具體每一個(gè)人，每一處施工環(huán)節(jié)，全面提高施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理。

4.2強(qiáng)化安全生產(chǎn)責(zé)任意識(shí)，做好安全防護(hù)工作

該建筑涉及面廣泛，樓層高度較高，這給施工人員的安全施工造成一定的威脅，因此，要對(duì)參與施工的所有員工進(jìn)行安全施工培訓(xùn)，組織施工人員進(jìn)行安全施工的操作規(guī)則的學(xué)習(xí)，從而提高施工人員的安全生產(chǎn)責(zé)任意識(shí)，此外，要結(jié)合該工程的具體情況，對(duì)一些容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)和區(qū)域要做好警示標(biāo)志并通知到所有的施工人員，做好相關(guān)的防護(hù)欄設(shè)置、安全網(wǎng)的設(shè)置工作。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，重視對(duì)玻璃幕墻設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量監(jiān)督管理，是延長(zhǎng)建筑工程使用壽命主要手段。制定玻璃幕墻建材、構(gòu)建以及密封措施等方面控制制度，確保幕墻安裝工作順利展開(kāi)，最大程度上降低建筑幕墻變形、斷裂、誤差等問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]高英華，莊偉.玻璃幕墻質(zhì)量控制[J].行政管理，2006（（9）.

[2]羅憶，黃圻.劉忠偉.建筑幕墻設(shè)計(jì)與施工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.