高層建筑玻璃幕墻結構、熱工設計及其施工技術研究

顧婷婷

摘 要：玻璃幕墻是一種新型的建筑科技產物，其在近年來，受到了很多建筑企業的青睞和認可，但是在實際設計和施工過程中，玻璃幕墻結構對于熱工設計以及施工技術的要求卻十分之高，因此，本文也會以高層建筑玻璃幕墻結構為代表，對其熱工設計及其施工技術進行更深層次的研究，以便為促進我國建筑玻璃幕墻技術的全面發展提供有效的參考依據。

關鍵詞：高層建筑；玻璃幕墻；熱工設計；施工技術

1 前言

隨著國民經濟水平的不斷提升，人們對于高層建筑工程的要求也在不斷攀升，既要保證高層建筑質量和使用功能，又要突出其整體外觀構造的美觀性和特殊性。因此，這就使得玻璃幕墻結構和相關施工技術得到了前所未有的重視，現階段，大多數高層建筑外部防護結構都采用了這種玻璃幕墻技術，不僅極大的豐富了高層建筑的外觀形象，而且還提升了高層建筑的應用性能，使之在采光、隔熱、保溫等方面都能達到當下人們居住使用的高標準。因此，對高層建筑玻璃幕墻結構、熱工設計及其施工技術進行深入的研究，很有必要。

2 玻璃幕墻結構類型分析

2.1 單層幕墻結構

單層幕墻結構屬于玻璃幕墻的基礎形態，隨著幕墻生產技術的不斷創新，玻璃幕墻的發展形勢也逐漸向大體積、通透性好、實用性強的發展方向上靠攏，進而從有框到無框，從吊拄式到點支撐，無不體現了玻璃幕墻的多樣化和新穎化，進而有效節省了建筑成本，大大提升了建筑外立面的鑒賞價值和環保價值。

2.2 雙層幕墻結構

雙層幕墻結構也被稱作呼吸式幕墻、雙層通風幕墻等，其起源于歐洲，是一種新時期的科技產物，主要由內外兩層幕墻所組成，在實際運用過程中 ，由于其與傳統幕墻相內外兩層幕墻之間設置了通風換氣層，所以可以大大增強室內外的空氣流通，進而有效降低建筑內外溫差變化，實現了節能降耗的設計目的。

由此可見，無論哪種玻璃幕墻結構，所具有的應用功能都是十分明顯，如：保溫、隔熱、防火、氣密、抗震等功能，其與人們的日常生活以及生命財產安全都有著息息相關的緊密聯系，因此，必須對玻璃幕墻的設計、制作與安裝給予高度的重視，只有做好這些施工工作，才能從根本上保證高層建筑工程項目的質量安全。

3 玻璃幕墻熱工設計要點分析

首先，若是處在北方寒冷地區的高層建筑，其玻璃幕墻人工設計一定要將保溫設計作為重中之重，既要將幕墻金屬型材設計成隔熱性較好的玻璃構造，又要在非透明部分設置相應的保溫棉。同時，要確保透明幕墻部分為中空、低輻射的雙層玻璃，這樣才能使其整體結構的氣密性能得到相應的增強。

其次，為了避免高層建筑玻璃幕墻內部產生水汽，在對其進行熱工設計時，一定要先對幕墻型材隔熱構造進行準確的結露驗算，然后再在非透明幕墻部分設置相應的隔汽層，若是經濟條件允許，盡量設計凝結水集排系統，這樣才能避免水汽的形成，平衡高層建筑玻璃幕墻結構的得熱系數

再次，為了保證高層建筑玻璃幕墻結構的應用功能，相關設計人員可以結合建筑高度和面積，來確定其遮陽裝置結構，如若是普通高層建筑幕墻結構，則可設計格柵、百葉窗、挑檐等遮陽裝置。相反，若是超高層或高層建筑玻璃幕墻結構，則可采用遮陽型玻璃或在雙層幕墻中間設遮智能遮陽控制等方式，來提升高層建筑的熱舒適度。

最后，要注重高層建筑玻璃幕墻結構的保溫設計，根據實際氣候環境需求來進行設計，若是寒冷地區的高層建筑，則應盡量采用大尺寸、Low-E中空、充惰性氣體的兩層或多層玻璃幕墻，這樣才能達到理想的節能保溫效果。

4 玻璃幕墻施工技術要點分析

4.1 預埋件安裝技術要點

在進行高層建筑玻璃幕墻預埋件安裝施工時，預埋件的尺寸必須采用負公差來進行計算，這樣才能確保預埋件安裝的準確性，使其與模板相應的安裝位置相融合。另外，還要對主體結構的鋼筋、埋筋進行電焊施工，以便可以避免預埋件在混凝土澆筑時出現移位現象。同時，還要對預埋件錨板下方的混凝土進行振搗密實，確保預埋件埋設位置的牢固性和準確性，并明確預埋件的設計參數，使其預埋標高保持在10mm以上，埋件位置與設計位置的偏差要控制在20mm以內。

4.2 連接件安裝技術要點

在高層建筑玻璃幕墻安裝施工過程中，最關鍵的技術環節要屬連接件安裝，只有確保連接件安裝的規范性和合理性，才能提高玻璃幕墻的施工質量。通常，玻璃幕墻連接件安裝施工主要包括埋板偏位處理，防雷連接等內容，在實際操作時，施工人員要盡量采用螺栓和埋板，來進行連接件與埋件的連接工作，若是埋板尺寸與設計要求不相符，則要先對其進行正確的調整，直到合格后才能進行后續施工。同時，在連接件安裝過程中，要先安裝相鄰豎料，然后再調平連接件，這樣才能保證連接件安裝的合理性和標準性。此外，對于連接件的安裝質量要進行嚴格的審查，使其與規定基準相吻合，并在其外部設置相應的防腐措施，這樣才能達到連接件的預期安裝效果。

4.3 主龍骨安裝技術要點

在進行主龍骨安裝時，相關施工人員要根據相應的節點圖要求來進行，首先，要將豎骨料放置在兩個連接件之間，然后再在豎龍骨兩側及連接件的接觸面上粘貼上防腐墊片，并用螺栓加以固定，以免出現連接件銹蝕等不良現象。其次，立柱之間的連接要利用插接件，并在安裝過程中盡量保持相鄰立柱處在同一水平面上，盡量按照國家制定的相應標準來進行調平，使其標高的最大偏差值不超過3mm，且同層立柱的最大標高偏差也要保持在5mm之內。

4.4 玻璃安裝技術要點

在玻璃安裝前期，要做好充足的準備工作，不僅要詳細檢查鐵件、鋼架、立柱、避雷、防銹等內容，使其與設計圖紙要求相一致，而且還要確定玻璃的安裝技術和安裝順序，盡量按照由上到下的順序來進行。另外，在安裝過程中，施工人員要注重玻璃安裝的平整度、垂直度以及與板縫的水平度，可利用拉線的方式或木板模塊來進行控制。若是在安裝過程中，出現縫寬偏差較大的情況，則要盡量將這種誤差分解到每一條膠縫中，這樣就可避免誤差的擴大，進而有效保證玻璃安裝的嚴密性和科學性。

5 玻璃幕墻施工質量控制要點分析

（1）在對高層建筑玻璃幕墻進行實際施工時，相關工作人員要先對建筑結構外立面進行放線測量，為了使測量結果更為精準、更為實效，工作人員要盡量采用激光經緯儀來對各區域的控制線進行垂直標定，同時，還要利用水準儀來標定各樓層的水平線和分格線，這樣才能提高建筑結構外立面放線測量的精準度。

（2）高層建筑玻璃幕墻外部所裸露的金屬構件必須保證均勻平整，且不存在任何波紋、變形、突出凹進等不良現象。各構件標高設計也要按照設計圖紙來進行，爭取做到規格統一、橫平豎直、表面沒有任何機械損傷，這樣才能提升玻璃幕墻的美觀性和功能性。

（3）玻璃幕墻的T形槽、牛腿鐵件的固定措施一定要規范、合理，且為了防止其出現脫落，還要在固定后對其進行焊接處理，并嚴格控制T形槽、牛腿鐵件與結構混凝土的接觸間隙，使其處在1mm范圍內。

（4）要做好玻璃邊緣、四邊鋁框的清潔工作，避免砂漿、鐵銹的長期腐蝕，同時還要采取兩面粘結的方式將玻璃接縫進行連接，這樣才能大大提升玻璃幕墻的防滲漏功能。

6 結束語

綜上所述，在高層建筑工程施工過程中，玻璃幕墻結構越來越受到相關施工單位所重視，其不僅可以保障整體高層建筑外觀的形象，提升其鑒賞價值，而且還能大大增強建筑物的應用功能。因此，必須掌握玻璃幕墻結構和熱工設計特點，并對相應的幕墻施工技術運用要點進行全面的分析，采取對應的質量控制措施，這樣才能保證高層建筑玻璃幕墻的施工質量，促進其整體工程的運營發展。

參考文獻：

[1] 劉作家.建筑玻璃幕墻結構設計及施工質量控制問題分析[J]建筑工程，2017（4）：22～23.

[2]胡寬.玻璃幕墻建筑施工質量控制[J]科技向導，2017（3）：97～98.