淺析建筑幕墻設計及施工質量控制

文／王潔 山東菏建白云建筑有限公司 山東菏澤 274000

引言：

隨著社會的發展，建筑裝飾的形式以及種類越來越多樣，而建筑幕墻就是在建筑工程發展中逐漸演變出來的建筑裝飾種類。幕墻作為懸掛在建筑物之外的外墻圍護結構，承受著所有外界惡劣環境的沖擊，它的質量是否合格被大家高度重視。根據以往的經驗來看，為使建筑幕墻的質量合格，必須要有施工前的策劃與方案論證，在施工的時候根據施工工藝要求，加強對施工質量的有效控制，同時還要設立強有力的監管措施，從而更好地保障幕墻的質量問題，以確保包圍在主結構的幕墻結構，在使整棟建筑達到美觀的同時兼顧多項功能要求以及安全要求。

1、建筑幕墻施工技術概述

建筑幕墻施工技術有著鮮明的現代化施工技術色彩，更符合現代集中管理和方便快捷的施工要求。幕墻施工技術的專業性較強，需要按照科學的施工流程，對多個施工環節進行嚴格把控，才能夠確保施工質量達到施工的標準要求。建筑幕墻施工需要經過施工現場的實地勘察，對現場的地質、氣候和環境等條件做到充分了解，再通過專業的施工技術知識進行施工方案的制定，作為施工的重要指導和規范依據。在制定施工方案時，還需要考慮到施工過程中可能產生的其他問題，包括氣候問題或材料問題等，針對問題提出有效的防范和處理措施，保障施工的順利進行。建筑幕墻施工技術需要由工廠提前完成幕墻部件的生產，將部件運輸至施工現場后，由施工人員進行部件的安裝施工，所以更需要對施工流程和細節做到嚴格把控。傳統的建筑幕墻施工技術相比較能夠發現，建筑幕墻施工技術的工業性特點更為突出，施工成本更低，施工效率更高，還可以避免建筑自重過大產生的隱患問題，有著顯著的技術應用優勢。

2、建筑幕墻的分類及特點

幕墻即建筑的外墻圍護，就像在建筑物的外墻掛上一層幕布，也被稱為“帷幕墻”，是現代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質墻體，有一定的裝飾性，通常是由結構框架和鑲嵌板材組成的，是現代建筑工程外墻結構體系的重要內容。在實際施工過程中，施工人員主要以幕墻鋼架主體結構為支撐點，以幕墻面板、支撐結構體系和錨固緊固件等組成來完成幕墻施工。幕墻有一定的變形和位移特點，不會承擔建筑外墻主體結構的承重作用，但對外墻形態可以起到一定的保護和裝飾作用，從而提高建筑工程的品質。高層建筑幕墻具有以下幾點優勢。（1）抗震能力強。采用柔性設計，讓建筑幕墻更具抗風、抗震能力。（2）設計靈活。建筑幕墻是建筑外墻的一層裝飾，設計人員可以設計出多種藝術效果，能夠根據客戶的需求設計不同的造型，選擇不同的顏色，并且能夠結合周圍環境，與綠化、光照、其他建筑物相互融合，呈現出別樣的設計美感。（3）質量輕。在面積相同的情況下，玻璃幕墻的質量約是粉刷墻、混凝土掛板的1/10。使用幕墻能夠減輕建筑物質量，降低工程費用。（4）維修方便。由于建筑幕墻是在建筑外墻搭建的，因此后期更新與維修更加方便，降低了維修成本。建筑幕墻可以分為單元式幕墻和構件式幕墻。單元式幕墻是當前建筑領域較為常用的形式，有著極大的發展空間。單元式幕墻在加工廠進行拼裝，這樣便可以在工廠內進行整體檢查，有利于保障幕墻的整體質量。單元式幕墻較受歡迎，大眾對其關注程度也較高。這主要是因為：單元式幕墻在工廠內直接拼裝，其質量更好，更容易大批量生產，縮短生產時間，所以經濟效益相對更好。單元式幕墻不需要通過密封膠來進行結構拼裝，不需要過分擔憂天氣因素。除此之外，該類型的幕墻還具有抗風、防水、保暖的優勢。這種高質量建筑材料的使用也極為符合綠色建筑的發展理念，所以在未來高層建筑施工領域中，其必然有著更大的發展空間。構件式幕墻是將成品構件運到施工現場，根據施工要求將構件逐一安裝在高層建筑上，以此來完成幕墻施工。

3、建筑幕墻結構設計內容

3.1 風荷載設計

建筑主要的外力作用就是風荷載。當建筑物處于生存期時，要保證幕墻在風荷載作用下不會造成破壞。根據《建筑結構荷載規范》，基本風壓值為30年一遇，10分鐘平均風壓值。而在設計幕墻時，則應以陣風最大風壓為標準，采用50年一遇的最大風力，10分鐘平均風速需轉換為3秒的陣風風壓。另外，幕墻設計采用風荷載體型系數時，需要考慮風力在建筑物表面分布是否均勻。

3.2 地震作用力

我國很多地區屬于地震帶，地震發生頻率較高。抗震設防烈度超過6度的地區就占70%以上，大多數大、中城市都會采取防震措施。地震發生時，在劇烈的動力作用下，幕墻構件和連接件會受到不同程度的破壞。為防止震動產生破壞，必須采取有效的措施設防，如加強幕墻的構造措施，使幕墻具有一定的彈性，隨著地震的震動，破壞力會減弱。在常遇地震作用下，與設防烈度相比，要低1.5度，可達到50年一遇，幕墻不會因地震而受到破壞，能保持完好狀態。如果為中震，與設防烈度相比，要高1.5度，為1500～2000年一遇，就會造成非常嚴重的破壞，如玻璃破碎等，但建筑的骨架不應脫落或倒塌。為此，對幕墻采取抗震構造措施，可保證設計目標的實現。

3.3 溫度應力設計

年溫度變化（T）是幕墻設計過程中必須充分考慮的因素，其變化程度直接影響溫度應力。溫度應力產生的原因主要有兩種：一是每年夏季的最高氣溫與當年冬季的最低氣溫之差。二是幕墻材料本身具有反射性和吸熱性，為確保安全，考慮溫度應力設定為80℃。

4、建筑幕墻施工技術

4.1 幕墻骨架技術

建筑幕墻骨架的主體是支撐結構，該結構對整個幕墻施工來說非常重要。通常，幕墻骨架根據方位可以分為橫向骨架和垂直骨架，這兩種骨架結構對于建筑來說，其作用具有一定的差異性。橫向骨架主要保障建筑幕墻的平衡性，通常橫向骨架具備較好的維持性能，這對幕墻施工極為重要；垂直骨架則是保證建筑幕墻的縱向形態，使建筑幕墻能夠屹立于地面之上。值得注意的是，垂直骨架在施工過程中一定要嚴格規定骨架與地面的垂直度，同時還要滿足骨架的支撐需求。這種幕墻骨架施工與后續幕墻安裝之間具有緊密的關系。幕墻骨架施工一定要符合施工原則，從下至上逐步進行骨架施工，每一層骨架結構都要進行仔細核對，保障縱向與橫向的角度與施工目標相符，避免出現數據誤差。

4.2 幕墻測量技術

在建筑幕墻施工過程中，工作人員一定要加強對測量技術的關注，測量時既要充分考慮整體，又不能忽視細節。施工人員一定要正確看待測量技術在幕墻施工中的作用。在現代建筑幕墻施工過程中，施工人員通常按照預制方式進行幕墻安裝，以嚴格的數據作為支撐，為施工提供可靠的數據支持。在利用測量技術進行幕墻材料、構件等位置畫線時，施工人員需要注意數據的準確性，并通過縱向、橫向交叉測量來確定相關數據。在建筑幕墻施工過程中，建筑標高測量非常重要。與普通建筑相比，建筑的標高測量要求更加嚴格，一旦發生事故，就會導致嚴重的損失。測量人員在測量時一定要具備較高的專業技術，能夠結合各個點、面等關鍵部位，對建筑的每個細節進行詳細測量、準確記錄，從而為后續施工提供重要的參考依據。

4.3 幕墻打膠技術

在施工的最后階段還要進行幕墻打膠，所謂的幕墻打膠就是利用建筑泡沫棒對幕墻縫隙等位置進行有效填充。幕墻打膠技術對于施工人員的專業水平要求較高，這是一項需要技能和經驗相結合的施工工序。如果幕墻打膠存在問題，就會使高層建筑幕墻結構在使用過程中出現崩裂或滲水的情況。所以在實施幕墻打膠時，施工人員一定要對建筑玻璃和框架的安裝進行仔細檢查，保證玻璃與框架緊密結合，只有在檢查合格后，才可以進行打膠施工。打膠施工的整體質量除了與技術相關外，還與打膠材料具有緊密關系。密封膠質量的好壞會直接影響整體幕墻的施工質量。在對幕墻連接縫等位置進行打膠填充后，施工人員還要使用精修工具對不規則的膠面進行平整，使其更加規整。此外，修理后需要做好清潔工作及干燥處理，從而最大限度地避免打膠面腐蝕或鼓泡的情況。

5、建筑幕墻的常見施工質量問題

5.1 對幕墻設計工作不重視

幕墻設計過程中，設計人員工作態度不認真，沒有意識到設計工作對工程的影響，設計時經常出錯，延誤工期。另外，許多工作內容的歸屬也未明確劃分，幕墻設計單位與建筑設計單位就會不斷地交涉工作分工，影響施工進度和施工質量。一些建筑單位為了加快工作速度，在填寫建筑圖紙時，沒有按照相關規定使用專業術語標注內容，如填寫“幕墻單位完成”，結果僅填寫“完成”，這種情況在工作中經常發生，會造成工作秩序混亂。建筑施工要嚴格按照程序進行，但建筑單位未按規定時間施工，也會對幕墻設計工作造成很大影響。當幕墻設計完成招標開始施工時，由于建筑單位提前施工而打亂幕墻設計工作，出現結構梁柱產品檔次與實際不符的情況，也是建筑成本預算與實際成本支出存在偏差的主要原因，不僅影響施工進度，而且會由于增加結構梁柱等原因而降低幕墻結構的安全性，對人們的生命、財產安全造成危害。

5.2 幕墻施工材料問題

對建筑幕墻工程來講，存在質量瑕疵與品質缺陷的建筑幕墻材料會直接導致幕墻墜落坍塌等事故，給建筑物的使用人員帶來人身安全威脅。建筑物的幕墻材料如果存在品質瑕疵缺陷，那么幕墻結構體系的安全使用期限就會被顯著縮短。現階段的某些建筑監理部門人員對幕墻材料品質沒有嚴格測試判斷，允許存在品質瑕疵的幕墻材料直接予以使用，易引發建筑幕墻大型施工項目的嚴重質量事故。

5.3 幕墻施工人員專業水平不高

建筑幕墻設計在建筑工程中比較重要，因此，工作人員在進行相關工作時要特別注意施工細節，這是保證工程質量的重要措施。另外，施工人員的施工技術對幕墻設計效果也有很大影響。在幕墻施工中，施工人員對幕墻技術了解不多，很多工作很難達到建筑規范的要求，這一現象在建筑幕墻施工現場非常普遍。目前，我國建筑幕墻行業的從業人員構成十分復雜，許多非專業人員也參與到建筑幕墻的設計中，他們獲得建筑幕墻知識的渠道主要是學習幕墻參考資料，沒有經過專業培訓，因此，對建筑幕墻專業知識掌握不牢固，在實際工作中容易出現問題，如幕墻設計人員在工作中不能處理好結構計算軟件的參數，會嚴重影響建筑質量和施工進度。另外，一些設計人員在進行幕墻設計時，只是照搬別人的設計，就會在使用過程中與實際情況有偏差，導致建筑施工無法有序進行。

6、幕墻施工質量控制

6.1 制訂完善的幕墻施工方案

在建筑幕墻施工過程中，要想充分發揮幕墻施工的關鍵技術，提升幕墻質量，在開展施工前，施工企業應制定完善的幕墻施工方案，將方案中的每一項內容加以優化。在幕墻施工過程中，施工方案發揮著重要的指導作用。在制訂方案時，工作人員應充分考慮施工的實際情況與建筑本身的情況，加強對細節問題的關注。在制訂幕墻施工方案時，工作人員要明確幕墻施工的技術、工藝、材料、設備，利用好施工圖紙，標記好施工的具體數據，發揮好方案的指揮作用，從而為施工的順利開展做出有效保障。

6.2 加強設計質量控制

設計人員要在明確幕墻設計特點的基礎上進行設計，以保證施工質量。工程施工前必須完成幕墻設計工作，設計人員需在主體結構中設計預埋件結構，以提高結構的安全性，保證結構的穩定性。另外，設計人員要對結構中的支撐件進行工程計算，與建筑單位溝通，解決招標過程前后出現幕墻設計滯后的問題。

6.3 嚴格控制施工材料質量

在目前工程施工中，施工單位必須對各種施工材料質量高度重視，杜絕不合格材料出現在現場，所以需要對幕墻材料質量制定出科學的監管措施。比如在幕墻材料進入現場時，必須對相關材料的廠家、材質、型號進行全方位檢查，認真核實檢測報告，并且要對相關材料的加工地點、合格證書與所標示內容一致性進行檢查。此外，要想保證幕墻工程的施工質量，還需要根據工程實際情況選擇相關幕墻材料，需要對玻璃材質、膠類材料合理選擇，認真分析材料的隔熱性能、防水性能，以此為打造高質量工程奠定基礎。施工單位需要對幕墻材料質量嚴格管控，不論是在采購環節，運輸環節還是安裝環節，都需要加強抽查，全面提升材料管理質量，確保工程通過驗收。建筑施工人員的人身安全利益必須要置于首要考慮地位，建筑施工企業以及建筑監理人員應當展開有序的全面互動協作，增強針對建筑施工的操作人員監管監督力度。工程施工人員在正式進入到建筑施工的場地空間區域之前，應當嚴格檢查施工人員是否佩戴了最基本的安全防護設施。建筑施工人員如果有必要從事危險系數較高的幕墻安裝施工操作，那么必須要檢測施工空間區域的自然條件是否安全，避免發生重大的人身傷害事故。

6.4 幕墻施工安全控制

在幕墻施工過程中，其安全管理問題尤為重要。安全控制不僅會影響施工秩序，而且與施工人員的生命安全有著緊密聯系。施工安全控制需要從多角度、全方位著手。建筑施工的危險性本身就高，所以在施工過程中，施工人員在進行高空作業時應做好充分的安全措施，如安全繩、安全帽、安全帶等。建筑施工還要充分考慮環境因素，如果遇到暴雨、暴雪等惡劣天氣，需要及時采取應對措施，避免惡劣天氣影響施工安全。除此之外，施工企業還要密切關注施工材料的安全。在目前的施工過程中，玻璃作為主要材料，很容易被損壞。因此，施工企業要加強對玻璃的保護，從而最大限度地保證建筑施工的順利進行。

6.5 提升施工人員專業素質

在建筑幕墻工程施工期間，不論進入到哪個環節都要求施工人員嚴格按照施工制度流程工藝進行操作，因此在幕墻工程施工中，需要保證施工人員明確工程管理制度和施工技術施工期間，施工單位可以通過崗前培訓的方式讓施工人員掌握施工技術，同時需要加強思想管理，開展宣傳教育活動，使其具有安全意識，并激發其工作熱情。在工程施工期間需要落實好交底工作，經過系統的培訓之后，還需要施工單位制定出系統的考核制度。此外，對于現場監管人員來說，也需要具備一定的質量管理意識，施工單位通過定期舉辦安全知識講座。一方面，由于幕墻安裝為高空作業存在一定危險性，因此必須要避免在惡劣天氣與條件下作業的情況，并且施工期間需要對先進的機械加以利用，在人員管理過程中必須根據安全管理制度進行，比如施工前期對搭建的腳手架進行安全檢查，要求高空作業人員帶好防護用具，施工現場設置好安全標識。另一方面，傳授施工質量驗收方法，如在人員培訓過程中，需要對防雷防火工作高度重視，確保施工期間嚴格按照設計方案連接主梁筋的避雷線，并且要對幕墻工程的細節深入檢查，如果發現預埋件的伸縮縫、連接點處理不到位，要及時整改，實現施工人員、監管人員、技術人員專業能力不同程度的提升，最終打造出一支高素質的施工團隊確保工程高質量如期交付。

結語：

綜上所述，建筑幕墻質量關系到整個工程質量，要嚴格按照建筑設計原則進行設計，各施工環節相互配合，緊密銜接，嚴格控制施工質量，以保證工程質量，滿足市場對建筑幕墻使用功能的要求。