節(jié)能型玻璃幕墻施工原理及技術(shù)

潘保蕓，李子健，張晁，劉曉宏

（中建二局第一建筑工程有限公司陜西分公司，西安 710000）

1 引言

玻璃幕墻是一種先進(jìn)的、新穎的建筑外墻裝飾施工方法，其能夠顯著地突顯出現(xiàn)代化高層建筑物的特征[1]。 近年來，我國政府大力發(fā)展建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)， 促使整個社會的節(jié)能意識不斷提高。 傳統(tǒng)型的玻璃幕墻施工無法滿足建筑節(jié)能管理的要求，具體表現(xiàn)為熱傳導(dǎo)高、保溫隔熱性能差。 此次研究從實現(xiàn)的途徑、 節(jié)點(diǎn)部位的施工工藝兩方面對節(jié)能型建筑玻璃幕墻施工技術(shù)進(jìn)行研究， 形成一套完善的節(jié)能型建筑玻璃幕墻施工工藝，從而有效規(guī)避傳統(tǒng)型施工方法帶來的熱傳導(dǎo)大、噪聲大等問題。

2 工程概況

以南京地鐵大廈建設(shè)項目作為研究對象， 該大廈的占地面積設(shè)計為4 783 m2，大廈的長度為75 m，寬度為63 m，大廈地上部分為26 層，地下部分為3 層，建筑高度為105.6 m。 大廈采用的是全鋼框架支撐結(jié)構(gòu)， 建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計使用的是玻璃幕墻，除梁、柱部位使用氟碳噴涂鋁單板進(jìn)行覆蓋以外，其他部位均使用玻璃幕墻進(jìn)行裝飾。

3 施工工藝原理

節(jié)能型建筑玻璃幕墻施工即根據(jù)主體結(jié)構(gòu)的定位線進(jìn)行施工，將支座或預(yù)埋件安裝在主體結(jié)構(gòu)上，施工人員對放線的精準(zhǔn)度與預(yù)埋件的位置進(jìn)行復(fù)核，然后依次安裝鐵件、保溫材料、斷橋龍骨、玻璃板塊，將構(gòu)件、連接件、玻璃塊連接為一個整體[2]，形成節(jié)能建筑玻璃幕墻。 施工關(guān)鍵點(diǎn)是保證玻璃塊、復(fù)合龍骨、 密封條以及各個節(jié)點(diǎn)部位不僅符合建筑節(jié)能管理要求，而且符合建筑美學(xué)要求，從而充分發(fā)揮出玻璃幕墻的性能。

4 節(jié)能型幕墻的設(shè)計及采取的節(jié)能措施

1） 該項目中使用的是節(jié)能型鋼化玻璃幕墻結(jié)構(gòu)形式，中空鋼化玻璃6 mm+9 mmA+6 mm， 因中空玻璃內(nèi)的空氣導(dǎo)熱系數(shù)約為常規(guī)性玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)的10%左右， 若使用中空玻璃，其建筑物的導(dǎo)熱系數(shù)能夠降低32%左右。 熱反射鍍膜層選擇使用白色金屬膜，其透光率約為20%，上側(cè)的透光率約為32%，遮掩系數(shù)分別為0.28 和0.38。

2）金屬幕墻內(nèi)部設(shè)計有保溫隔熱層，以該項目而言，大廈的主體結(jié)構(gòu)使用的是金屬鋁板， 金屬鋁板的導(dǎo)熱系數(shù)為常規(guī)性玻璃的312 倍。 金屬幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間的縫隙非常大，若不設(shè)置保溫隔熱層，可能會導(dǎo)致傳熱負(fù)荷大幅度增大，所以，為了降低內(nèi)、外部的熱量傳遞，在大廈的立柱部位填充玻璃纖維物，填充的寬度以能夠覆蓋幕墻為標(biāo)準(zhǔn)。 橫梁的下側(cè)使用玻璃纖維進(jìn)行填充，將金屬幕墻與室內(nèi)環(huán)境隔斷，具體情況如圖1 所示。

圖1 保溫隔熱層構(gòu)造（單位：mm）

3）節(jié)能型內(nèi)倒窗結(jié)構(gòu)。 （1）建筑物的外框設(shè)計使用隔熱型材料，隔熱條相互之間形成25 mm×14 mm 的空氣層，最大程度上利用干燥空氣，保證熱流能夠被隔斷，降低建筑物的傳熱系數(shù)；（2）內(nèi)倒窗設(shè)計使用隱框結(jié)構(gòu)，利用鋼化鍍膜中空玻璃的特征，促使內(nèi)倒窗框不會暴露在室外環(huán)境中，以此達(dá)到規(guī)避熱橋的作用；（3）內(nèi)倒窗框相互之間可使用不同類型的密封條進(jìn)行封閉，為保證隔熱效果，設(shè)置3 道密封條，促使其形成一個密閉空間，提高空氣阻力；（4）開窗選擇使用高精準(zhǔn)度的五金件，有效提高內(nèi)倒窗的水密性與氣密性。

4 節(jié)能型玻璃幕墻施工技術(shù)

4.1 明（隱）框玻璃幕墻施工

在實際安裝過程中，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，檢查預(yù)埋件的位置，一旦發(fā)現(xiàn)不合格，因立即對其調(diào)整，并進(jìn)行加固處理，以上工序完成后，則開始安裝玻璃幕墻的構(gòu)件。 待區(qū)塊施工完成后，安裝幕墻的骨架，若設(shè)計圖紙對防火性能有要求時，應(yīng)額外設(shè)置防火棉[3]。 隱蔽施工質(zhì)量驗收合格后，安裝玻璃面板，最后對接縫進(jìn)行處理。

4.2 安裝連接件

在安裝連接件之前，施工人員應(yīng)該對設(shè)計圖紙及施工內(nèi)容有全面的了解，然后對已完工的工程量進(jìn)行質(zhì)量驗收。 利用預(yù)埋件固定連接件，將其與混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。 在安裝連接件的過程中，必須保證連接件位置的精準(zhǔn)性。 將立柱的中心作為連接件的中心線，在實際安裝時，需保證預(yù)埋件安裝位置符合設(shè)計圖紙要求， 預(yù)埋件的合理偏差不得超過2 mm。預(yù)埋件安裝完成后，對其進(jìn)行臨時加固，避免連接件出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。

當(dāng)模板拆除完成，且混凝土面層鑿除后，施工人員將鑿除面清理干凈，對預(yù)埋件涂刷防腐劑。 此外，在加工制作連接件過程中，也需要采取必要的防腐處理措施。

4.3 安裝骨架

施工人員在安裝骨架過程中，嚴(yán)格按照 “從下向上” 原則施工，先安裝立柱，再安裝橫梁。 在安裝立柱時，結(jié)合施工現(xiàn)場的條件確定開線的具體位置，然后根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行放線，保證放線的精準(zhǔn)度。 在拉設(shè)水平線之前，應(yīng)檢查水平度，保證水平線的水平度偏差不超過1 mm，可使用水準(zhǔn)儀調(diào)整。

在安裝橫梁過程中，對立柱采取相應(yīng)的保護(hù)措施，對橫梁進(jìn)行測量定位，保證其安裝位置的偏差保持在合理范圍以內(nèi)，同時滿足建筑物室內(nèi)外的玻璃幕墻施工要求。 測量定位完成后，即可開始放線并安裝。

實際施工過程中， 不管是隱框幕墻施工還是明框幕墻施工，都會涉及道橫梁與立柱。 在安裝橫梁之前，將柔性墊片放在橫梁與豎向龍骨的間隙部位， 然后將鋁橫梁放置在2 根立柱之間，都需要采用橫料角碼與沉頭螺釘連接立柱與橫梁。 在安裝橫梁時，保證螺絲的牢固性，若橫梁的數(shù)量超過3 根，則應(yīng)該對其進(jìn)行整體調(diào)節(jié)，方可對下一個單元進(jìn)行施工。

在對骨架的安裝質(zhì)量進(jìn)行驗收時， 保證立柱的標(biāo)高偏差控制在3 mm 以內(nèi)，軸線前后的合理偏差不超過2 mm，兩側(cè)的合理偏差不超過3 mm；若玻璃幕墻的寬度超過35 m，那么其與相鄰橫梁之間的標(biāo)高偏差不得超過6 mm。 具體質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示。

表1 節(jié)能型建筑玻璃幕墻質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

4.4 安裝玻璃

在安裝玻璃幕墻時，玻璃板塊應(yīng)直接使用成品，正式安裝之前，保證施工現(xiàn)場的玻璃成品、施工班組滿足實際作業(yè)的需求。 預(yù)留足夠的施工空間，保證玻璃幕墻安裝需求得到滿足。結(jié)合玻璃幕墻的安裝部位差異性，如玻璃幕墻未出現(xiàn)滲水、漏水現(xiàn)象， 可使用裝飾條封堵兩塊玻璃之間的縫隙， 施工完成后，及時對其施工質(zhì)量進(jìn)行驗收。

4.5 避雷措施與防火保溫層施工

建筑施工過程中，應(yīng)對避雷施工予以重視，保證室內(nèi)電氣設(shè)備的安全性。 在使用節(jié)能型玻璃幕墻施工技術(shù)時，施工人員必須結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)合理地設(shè)計避雷系統(tǒng)與預(yù)埋件， 在最大程度上發(fā)揮出避雷作用。 正常情況下，避雷系統(tǒng)的焊縫長度控制在8 cm 內(nèi)。

在對防火保溫層施工時， 嚴(yán)格按照防火等級要求進(jìn)行作業(yè)，選擇合適的防火保溫板，并采取相應(yīng)的防潮、防濕處理措施。 此外，施工人員應(yīng)檢查防火板的質(zhì)量，對縫隙部位進(jìn)行填補(bǔ)，保證維護(hù)結(jié)構(gòu)的密封質(zhì)量。

4.6 玻璃板與窗扇施工技術(shù)

在安裝玻璃板過程中， 施工人員應(yīng)保證其處于無塵環(huán)境內(nèi)，避免玻璃板相互之間混入灰塵，同時保證玻璃板與框架足夠潔凈，這是保證玻璃板連接質(zhì)量的前提。 為保證保護(hù)層不受到損壞，將保護(hù)層設(shè)置在玻璃板的外側(cè)。 在實際開展作業(yè)時，應(yīng)采取必要的保護(hù)措施，避免玻璃板脫落而引發(fā)安全事故。 在安裝窗扇過程中，施工人員必須對窗扇進(jìn)行檢查，保證其符合設(shè)計圖紙要求。

4.7 施工收尾工作

收尾工作主要包括玻璃幕墻質(zhì)量檢查、打膠及清洗。 待玻璃幕墻全部安裝完成后，技術(shù)員應(yīng)對安裝質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)檢查，若發(fā)現(xiàn)松動現(xiàn)象，立即對其進(jìn)行加固。 若未發(fā)現(xiàn)松動現(xiàn)象，則可以開始進(jìn)行打膠作業(yè)， 打膠能夠有效保證玻璃幕墻的水密性與氣密性。 打膠作業(yè)完成后，可使用中性溶劑對殘留的膠絲進(jìn)行清理。

5 效果分析

1）使用節(jié)能型幕墻采用6 mm+9 mmA+6 mm 中空玻璃能夠有效降低熱量傳遞負(fù)荷，通過詳細(xì)的對比發(fā)現(xiàn)，中空玻璃的傳熱負(fù)荷能降低33.08%。

2）陽光反射鍍膜玻璃的抗輻射性能較為顯著，結(jié)合該項目的實際情況而言，太陽輻射量占比約為58.35%，使用鍍膜玻璃以后，太陽輻射量可有效降低74.58%。

3）內(nèi)倒窗屬于一種新型的結(jié)構(gòu)形式，需要使用多道密封條進(jìn)行處理，經(jīng)過試驗以后發(fā)現(xiàn)，其氣密性及保溫效果明顯強(qiáng)于其他開窗形式。

6 結(jié)語

綜上所述，近年來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，建筑設(shè)計、施工水平都在不斷提升， 玻璃幕墻由原本的功能單一逐漸傾向于多元化功能的方向發(fā)展，綠色、節(jié)能玻璃幕墻將會成為我國玻璃幕墻未來的發(fā)展趨勢， 從而為社會大眾提供一個舒適的居住環(huán)境。 本文主要對節(jié)能型玻璃幕墻施工技術(shù)進(jìn)行了研究，希望此次研究能夠為同行從業(yè)者提供一定的參考。