舊建筑外立面改造中玻璃幕墻的應用方法

張潤平

(烏魯木齊中交城市開發投資有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

1 新型玻璃幕墻的形式及特點

1.1 光電幕墻

光電玻璃幕墻應用到光電池、光電板技術，在雙重技術的共同作用下實現太陽能向電能的轉換，發揮出自然資源的優勢，為建筑提供部分電能服務。元件以粘貼的方法穩定設置在玻璃上，通過各類元件的組合應用提供隔聲、隔熱等功能。太陽能光電池技術是光電幕墻的關鍵支撐技術，其具有占用空間小、無噪音污染的優勢，且使用過程中無CO2釋放，是一種契合于節能環保理念的方式。但光電幕墻也存在局限之處，即造價較高，對于多數普通建筑工程項目而言難以承受，因此主要被應用于地方標志性建筑物中，也正是由于造價的原因，光電幕墻并未取得廣泛的應用。但可以預見的是，隨著科學技術的發展，光電幕墻的造價將有所降低，未來其在建筑立面中的應用比例將逐步提高。

1.2 生態幕墻

生態幕墻是一種踐行節能環保理念的優質玻璃幕墻產品，常見有熱通道幕墻、呼吸幕墻等，其在一定程度上引領了生態化建筑的發展方向。生態幕墻包含內、外兩層玻璃幕墻，兩者共同組成并在兩者間留有空腔。生態幕墻的靈活性較好，能夠根據建筑的功能特點和形態等要求對其顏色、形狀等做靈活的調整，隔熱、節能等特性突出[1-2]。在技術研究逐步深入之下，生態幕墻的應用范圍將隨之擴寬。

2 玻璃幕墻的主要類別

按支撐方法分類，包含點支撐幕墻、全玻璃幕墻、框架支撐玻璃幕墻；按施工方法分類，包含單元式幕墻、普通幕墻。還可根據其他的方式分類，總體來看玻璃幕墻的形式多樣。

其中，框架支撐玻璃幕墻的應用較為廣泛，在周邊設置金屬框架起到支撐的作用，使安裝到位的玻璃面板有足夠的穩定性。框架支撐玻璃幕墻又細分為多種形式，各自的結構特點有所不同，例如：明框玻璃幕墻，金屬框架顯露至外部，設置合適尺寸的鋁合金凹槽，向其中嵌入玻璃面板，形成玻璃幕墻結構；隱框玻璃幕墻，此類結構具有“隱蔽性”，即金屬框架隱藏在玻璃幕墻的背面，玻璃面板與框架間用硅酮結構密封膠予以處理，穩定結合。架玻璃幕墻結構示意圖如圖1所示，全玻璃幕墻結構示意圖如圖2所示。

圖1 框架玻璃幕墻結構

圖2 全玻璃幕墻結構

對于全玻璃幕墻，以玻璃肋和玻璃面板兩部分為核心共同組成，較之于常規的玻璃幕墻，其特點在于無金屬框，因此通常采用懸掛的設置方法，或配套底座用于承受玻璃幕墻的荷載作用，優勢在于視野開闊、觀賞價值較高。點支撐玻璃幕墻涵蓋的關鍵材料為玻璃面板、點支撐裝置以及支承結構。單元式幕墻則由多塊細分的單元組成，在加工廠拼接后形成完整的幕墻單元，然后將其運輸至現場吊裝到位。

3 玻璃幕墻在建筑外立面中的應用

玻璃幕墻是建筑外立面的重要組成部分，通過尺寸、色彩等元素的搭配點綴建筑外立面，提升美觀感。縱觀現階段的房屋建筑工程，為滿足內部采光、外部審美等多重要求，廣泛使用到各式各樣的玻璃材料，例如透明玻璃、半透明玻璃、工藝玻璃等，經過同類乃至多類玻璃組合后塑造性能可靠、美觀感較強的建筑立面，升華建筑品質。

3.1 支撐體系的應用

各類支撐體系在結構組成、形態等方面均有獨特性，在合理搭配之下建立建筑的外立面“語言”，呈現出建筑的美學價值。以明框玻璃幕墻為例，其塑造出網格的形態效果，通過調整框料分隔模數打造多樣化的組合形式。又以橫明豎隱的隱藏幕墻為例，其充分突出橫向線條的動態美感；豎明橫隱的幕墻則更加強調豎向線條所帶來的靈動感，在線條的延伸之下增強建筑的活力。全玻璃幕墻與點式支撐玻璃幕墻更加側重“面”元素，通過多類“面”的組合構成具有三維立體特性的“體”，產生更為突出的視覺感受。

3.2 玻璃反射性的應用

玻璃具有反射性，光照射至玻璃上時，若形成的入射角為傾斜狀，經過反射后將展現出美輪美奐的影像效果。玻璃的色彩多樣，各自的反射率不盡相同，基于此特點，部分建筑中采用到有色或反射玻璃，通過對各類色彩玻璃的組合應用塑造光的美學，達到晶瑩剔透般的效果，從外部觀看建筑會給人以熠熠生輝之感，此時建筑的整體品質隨之提升。

3.3 玻璃通透性的應用

玻璃的通透感較強，從審美的角度來看給人以通透、輕巧之感，采用虛實對比的藝術手法后，將隨之提升玻璃所營造的美感。例如，選擇通透性較好的玻璃將其與其他材料合理搭配，形成虛實對比的關系，此時的建筑外立面將極具活力、輕巧、纖細等特征。并且該類虛實對比的通透效果具有可調節的特點，可以是半通透或全通透。從材質的角度來看，諸如U型玻璃、磨砂玻璃均是優質材料，搭配多類透明度的玻璃，營造一種有別于虛實對比的美感，即平靜柔和之感。

3.4 絲印玻璃和彩釉玻璃的應用

隨著玻璃制備工藝的升級，相繼有更多新穎的玻璃面市，例如絲印玻璃和彩釉玻璃，對無機釉料做特定的處理后，永久燒結在玻璃表面，由此起到增添美感、提升耐腐蝕性等多重效果。所提的兩類玻璃在功能屬性和裝飾屬性方面均突出，且可以選擇特定的顏色和花紋，靈活搭配。在建筑的立面設計中，若合理使用絲印玻璃或彩釉玻璃將打造出具有動態化特性的立面效果，打破常規方法過于枯燥的局面。

4 實例分析

4.1 工程概況

項目位于新疆維吾爾自治區烏魯木齊市天山區的二道橋片區，重點施工內容包含房屋墻面亮化、門窗更換、屋面防水、夜景亮化等。項目所在區域經濟繁華，周邊配套設施齊全，臨近有規模化的建材市場，有利于物資采購以及運輸工作的高效開展。

4.2 舊建筑改造中幕墻施工的特點

由于本文項目為既有建筑改造，相比于新建建筑的幕墻施工來說，在工藝和幕墻形式選擇方面都存在其特性。

4.2.1 施工工藝

1)測量定位：舊建筑存在原有設計施工圖紙不全或遺失的問題，加之對舊建筑外立面進行過多次改造等，致使對舊建筑尺寸測量定位困難，需要通過外部控制點進行測量定位，該項目中采取了掃描測量定位技術，大幅提高了功效和精度。

2)埋板位置：由于是舊建筑，要根據舊建筑實際情況來確定埋板的位置，應埋在舊建筑混凝土結構部位，避免在砌筑墻、隔板等位置設置，保證安全性、可靠性。

3)龍骨設置：首先根據建筑物的老化程度驗算設置幕墻的安全性、可靠性，對個別混凝土風化嚴重(或強度較低)的部位以增加埋板錨固深度等方式進行加固處理；因舊建筑埋板位置設置受限，應對龍骨的尺寸、材質選擇進行驗算，對間距較大的部位進行加固設計。

4)防雷：主要是如何將新增的幕墻防雷接入原舊建筑防雷系統，單獨設置防雷系統不現實，一般將幕墻防雷與原建筑屋面、樓體周邊以及主體鋼筋等部位連接。

5)主要質量控制點：重點保證安全性、可靠性，從嚴檢查驗收埋板錨固、龍骨焊接質量，區別于新建筑幕墻施工，要對舊建筑幕墻改造通過增加檢驗批次等方式進行從嚴檢測。

4.2.2 幕墻形式樣式選擇

1)經濟性：舊城改造為民生工程，在實施中以經濟實用為原則。一般將舊城區中特色建筑、標志性建筑等通過改造成幕墻形式進一步提高城市形象。

2)協調性：舊城中對建筑的改造要考慮周邊風格、沿街景觀協調一致，保證景觀上的連續一致，既有亮點、又有整體。

3)節能型：在節能環保、不造成新污染(如光污染)的基礎上，提升城市形象和功能。

4.3 施工工藝具體分析

4.3.1 測量放線

準確測放玻璃幕墻的基準軸線、尺寸、高度等，作為玻璃幕墻施工的參照基準，以便根據各線精準安裝玻璃幕墻，保證位置的準確性。

4.3.2 預埋件的設置

預埋件能夠用于固定連接件，從而確保幕墻與主體結構兩部分的連接穩定性。在各層現澆混凝土樓板或梁結構內設置預埋件，用螺栓與豎向龍骨保持連接關系；在樓板內預留“T”型槽，將與之尺寸相契合的螺栓預埋在槽內，然后與角鋼形成連接。縱觀整個玻璃幕墻施工流程，緊固鐵件的安裝為重點內容，需要加強檢測，根據測量結果校正縱橫方向中心線。

4.3.3 龍骨安裝

龍骨安裝時位置的準確性和穩定性是重點，要求各節點連接穩定。按照由下至上的順序依次將主龍骨安裝到位，分別為各層設緊固鐵件，利用此裝置實現樓層間的穩定連接。龍骨對溫度較為敏感，在溫度異常時有變形的可能，為適應該變形趨勢，在接頭處留設伸縮孔隙；安裝龍骨時用經緯儀檢測并校正。各焊縫施焊完成后清理雜物，刷涂防銹漆(兩道)，起到防護作用，以免焊縫在與外界潮濕空氣接觸后銹蝕。

4.3.4 防火與避雷施工

鍍鋅鋼板安裝時嵌入適量防火隔音棉，從而消除板的間隙，使各樓層具有足夠的密封性。施工中，先將橡膠密封條套在鋼板上，隨后向混凝土底打設脹管螺栓釘，起到固定的作用；取瀝青密封帶將其緊密貼合在鋼板與龍骨形成的接縫部位，進一步打設鋼釘，做焊接處理。

避雷施工中，在幕墻的非焊部位采取電氣連接措施，構成通暢的導電通路。各框架的接觸面在材質方面有所差異，因此加墊過渡墊片，發揮出隔絕與防護的優勢，以免因電化學反應的出現導致框架逐步受到腐蝕。

4.3.5 玻璃板面安裝

基本思路是從一個方向開始，逐步向另一側推進，有序將玻璃板面安裝到位。施工中，先將所需的玻璃材料轉至指定位置，核對規格等基礎信息，確認無誤后清理附著在玻璃上的雜物，在下框處塞入橡膠定位塊，并在內側嵌入尺寸合適且嚴密性較好的密封條[3]。在嵌入時，及時檢測四周的深度，加強控制，保證各處均一致。屋面女兒墻施工時注重防水措施的落實，同時需要有鋁合金壓頂板，形成嚴密的結構體系，以免雨水滲入。

4.3.6 打膠施工

打膠前，先全面擦拭鋁型材和玻璃表面，清理附著的雜物，保持潔凈、干燥的狀態；正式打膠時盡可能保持勻速，避免打膠部位出現氣泡；經過打膠后刮平，保證表面的平整性。

5 結束語

本文圍繞舊建筑外立面改造中的玻璃幕墻應用特點展開探討，提出具體的施工要點以及應用要點，并闡述現階段較為常見的建筑玻璃幕墻的形式及其特點，以便在建筑玻璃幕墻施工中合理選擇性能穩定可靠、節能環保、經濟高效的玻璃幕墻，并按照規范將玻璃幕墻施工到位，提高建筑的整體品質。

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