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前言
玻璃幕墻是一種外墻構造形式,能將內在的構造展現在建筑物之外,是一項新的現代建筑技術。玻璃幕墻普遍運用在高層建筑中,玻璃幕墻有眾多優點:減輕了建筑的自重而且使建筑物外觀美觀,施工簡單縮短建筑物的建設工期,比原來建筑更具有經濟效益等。但是由于一些原因,我國城市建設裝飾工程目前還沒有一種規范的管理制度,玻璃幕墻的設計、施工和后期的檢查三個過程往往脫節,同時各個環節中的工作人員因為各自對玻璃幕墻的防火規范有著不同的理解,因此造成了玻璃幕墻在施工完成,卻留下了很多各方面的安全問題,防火問題尤多,這方面,建筑設計的有關防火審核的人員要充分注意,把問題及早處理,以免在交工后帶來更多的麻煩。
一、 玻璃幕墻的防火設計
(一)明確設計的責任。玻璃幕墻設計要注意的關鍵問題有:幕墻的防火、幕墻防雷、幕墻的光污染問題、連接預埋件處的結構安全問題等,建筑單位要對每個要注意的環境設計出針對性的具體方案和相應的責任人,對每個環節的設計施工,拿出專業的資料,嚴格按照已有的相關規范和標準,進行材料選擇、節點和細節構造的設計。
(二)嚴格按照《建筑設計防火規范》和《高層民用建筑防火規范》上的要求,對幕墻建筑的層數、面積、長度以及防火區間、防火節點、耐火極限和防火距離進行嚴格的把控。
(三)建筑幕墻是建筑的護構件,要求良好的密封性,具體要求如下:玻璃幕墻在幕培墻上的開啟面積不大于15%,開啟的部分最好設計為上懸結構,開啟的角度小于30度。由此可以看出,建筑物有建筑幕墻作為防護結構的建筑屬于封閉性的建筑,防火設計尤為重要,消防工作要防消結合,以預防為主,要有足夠可靠的防火措施,保證能夠自防自救,并且,幕墻防火措施要結合建筑的整體消防系統來設計考慮。
(四)設計幕墻的分格要注意柱、墻、梁、樓板和桿件的位置一致,不能交叉,而且幕墻立梃和柱保持重合,幕墻橫梁和建筑物樓板、主框梁、防火裙吻合。這樣做可以避免一塊玻璃分跨在兩個防火分區間,這樣才能保證幕墻主桿件和建筑物主體的可靠連接,每個防火區才能得到封閉。
(五)會有發生幕墻橫梁和比樓面的標高低一截,可以在樓面外沿安置水平放置鋁型材,水平放置,進行填充,鋁型材和玻璃用透明結構膠粘連。
(六)外墻面所用的材料是不燃體且耐火極限大于等于1h時,墻內可用難燃材料進行填充。窗檻墻和窗間墻的填充材料要用不燃燒材料。
(七)玻璃幕墻沒有窗檻墻和窗間墻時,要在每層樓外沿安置實體裙樓,裙樓用不燃燒材料,耐火極限大于等于1h,高度大于等于0.8米,亦可以在幕墻內側安置自動噴水系統,每個噴水頭間距小于等于2米。
(八)每層樓板和隔培處與玻璃幕墻間有可能會有縫隙,該縫隙要用不燃材料進行嚴密性填充,使樓板與隔墻處有水平防火帶或垂直防火帶。
(九)防火層要采取隔離措施,通過選用防火材料的耐火極限決定防火層的寬度、厚度。防火層的板厚度不得小于1.5毫米,板材要經過防腐處理,用耐熱鋼板,不能用鋁板;防火層使用防火密封膠來做密封材料,使用的防火密封膠要通過檢驗機構的檢驗,且有法定防火檢驗的報告。
(十)幕墻的保溫材料要采用難燃材料或不燃材料,材料表面要有防潮設備,材料的品種、耐火等級、材質和鋪設厚度都要符合相關規范。
(十一)玻璃幕墻的防火封堵構造系統,在正常使用條件下,應具有伸縮變形能力、密封性和耐久性;在遇火狀態下,應在規定的耐火時限內,不發生開裂或脫落,保持相對穩定性。
(十二)現今,許多施工企業自行設計幕墻工程,但是原設計單位必須對其設計圖紙進行審核。審核時要起到真正的技術把關的作用,不能僅僅審核平立面分格、立體效果或只看一看總體方案。
(十三)原設計單位在對建筑的主題消防系統進行設計的同時,也要把幕墻的防火措施考慮在內,不然有可能留下消防盲區,留下極大的火災隱患。幕墻防火一般在幕墻四周設置消防噴淋系統結合煙感探測器,煙感探測器可以探測到火災初期時產生的煙霧,探測器會馬上報警,噴水系統同時開啟,消滅火苗。
二、 玻璃幕墻建筑火災的特點
(一)玻璃幕墻建筑的火災發生后,火勢易垂直蔓延和橫向蔓延。玻璃幕墻是大樓的窗戶也是大樓的墻,火勢會把玻璃幕墻的玻璃燒碎,若是沒有水平和豎向的有效防火措施把火災隔離,火勢會順著幕墻外壁和幕墻內側蔓延像鄰近樓層。
(二)玻璃幕墻的整體由玻璃和鋼結構骨架組成,一般用鋁合金材料和型鋼。型鋼在溫度超過600攝氏度的環境下,就失去承載玻璃的能力,鋁合金在溫度超過250至300攝氏度的環境下,失去承載能力。火災發生時,鋼結構失去承載能力,玻璃幕墻的玻璃脫落,加上高溫下玻璃也會自行炸裂導致脫落,這些情況都會對建筑類人員的疏散和消防滅火造成了阻礙。
(三)排煙困難也是玻璃幕墻建筑要注意的火災隱患點之一。由于玻璃幕墻的設計以結構安全和封閉性為主,所以玻璃幕墻上能開啟窗戶很少,而且基于保證窗體結構的安全,窗戶的尺寸也很小,一般都是上懸窗,而且都開在上部,下部沒有可開啟窗戶,開窗后形成負壓,開啟的角度小于30度,在火災發生時,基本起不到排煙的作用。為安全考慮,玻璃幕墻上的窗子都設置在人自然站立無法開啟的高度,發生緊急情況時,難以開啟窗戶。由于種種原因,玻璃幕墻建筑在發生火災時,是不能滿足排煙要求的,建筑內會聚集大量煙霧,對室內人員的生命造成危害。
三、幕墻防火的施工
幕墻防火施工是保證幕墻防火有效之關鍵。
(一)幕墻建筑的施工單位必須認真研究相關資料,明確工程施工的有關技術要求,幕墻材料結構的要求,有關設備的安裝要求等。并在接下來的施工過程中,根據要求,認真落實,保證各方面要求達標,保證工程的整體質量。
(二)幕墻建筑的施工圖和設計文件要經過有資格進行審核的有關單位進行審定,幕墻建筑的施工單位要嚴格按照審核后的設計文件、施工圖進行工程施工,不能對設計文件和施工圖進行擅自修改。
(三)防火材料不能與玻璃幕墻有直接的接觸,防火材料和玻璃之間應該有裝修材料進行遮蓋。防火材料安裝時要確保牢靠,拼縫處不留縫隙。防火棉的厚度高于100毫米,鋪設要均勻,沒有遺漏。
(四)玻璃幕墻防火棉一般用鍍鋅鋼板進行擱置,鋼板厚度大于等于1.2毫米。石材幕墻或金屬幕墻的防火層一般用耐熱鋼板,鋼板要經過防腐處理,厚度大于等于1.5毫米。
(五)用防火材料和保溫材料填充幕墻四周和主題結構間的縫隙,不能用水泥、砂漿或其他干硬材料。幕墻的內外表面都用密封膠進行連續密封,達到不滲漏和不漏氣的要求。
(六)施工過程中不可避免的要用到一些易燃材料,在使用時,周圍應有相應的防火措施。鋁板盡量用單層的鋁板。
幕墻工程的施工應當選用能力較強、有經驗的專業性隊伍。對工程的設計材料、建筑材料、加工制作等各個過程都要按照有關標準進行控制。雖然玻璃幕墻自身存在一定缺陷,但是只要我們對其進行充分了解,在設計施工中揚其長處而避短處,優秀的玻璃幕墻工程仍是建筑群中的亮點。
參考文獻:
[1] 蕭明哲,韓玲.玻璃幕墻建筑的防火設計與施工[J].中國心技術新產品.2010(16)
關鍵詞:建筑裝飾;玻璃幕墻;設計;準備;質量
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
目前玻璃幕墻技術已經得到了廣泛的應用,尤其是在現代建筑中,應用更為豐富,不過玻璃幕墻的施工也是一項難點,通常是高空作業,有一定的危險性,所以在工程進行過程中,要格外注意裝飾的質量,以優質的工程一次通過驗收,所以本文對此方面進行了研究,希望能夠進一步促進玻璃幕墻技術的提高。
一、玻璃幕墻概述
玻璃幕墻技術是在建筑物外層裝飾的鏡面玻璃,通過在玻璃中添加一些微量的鐵、鎳、銫、鈷等元素,通過鋼化處理后形成帶有顏色并透明的玻璃,這種玻璃能夠吸收太陽光中的紅外線,從而使紅外線進入大幅度減少,起到降低室內溫度但是不影響光線的效果,目前應用的中空玻璃,可以很好地隔離外部寒冷的溫度,使室內能夠冬暖夏涼,對于室內環境有了較大的改善。
二、玻璃幕墻設計原則
玻璃幕墻由于其裝飾的特殊位置,所以在設計時要充分考慮受到風力、自身重力、溫度等方面的影響,以保證玻璃幕墻的穩定牢靠,具體設計原則可以從以下四方面進行分析。
首先是幕墻的懸掛點和支撐點的選擇,為了保證幕墻在長期使用過程中的穩定,懸掛點或者支撐點應該選擇在建筑的主體上;其次是幕墻與建筑連接件的選擇,這種連接件要有一定的承載力和拉力強度,而且在受力發生變化時要有一定的位移能力[1],連接件的性能不應該受到外界條件的影響,例如溫度、濕度等客觀因素;再次是對于沒有抗震能力的玻璃幕墻,在正常使用過程中也不應該由于風力的影響而破碎,連接件應該發揮緩沖的作用,保持不具有抗震能力的玻璃幕墻也能正常使用;最后是具有抗震能力的玻璃幕墻,在經歷反復發生地震的過程中,仍然不會發生破損和磨損。
三、施工前的準備工作
在玻璃幕墻工程開始前,充分的準備工作是保證工程質量的前提,玻璃幕墻是一項十分具有技術含量的工程,而且對于材料的要求比較嚴格,因此以下從技術和材料兩方面對施工準備工作進行簡要分析。
1. 技術準備
施工開始前,施工單位首先要充分熟悉設計方案,通過實地考察對現場建筑狀況進行了解,按照設計方案安排施工計劃;其次要注意檢查建筑外部主體結構是否符合質量要求,能否承載具有一定重量的玻璃幕墻;最后要對設計中存在疑義的方面,再重新進行分析,提交設計單位進行適當變更。
2. 材料準備
首先要對玻璃幕墻結構的支點選擇,為了保證結構的穩定性,通常可以選擇鋼結構,對鐵件進行預埋和鉚接,在制作過程中要注意整體的計算,確保位置符合要求,鋼結構的關鍵是焊接質量的穩定,并且需要進行防銹處理;其次要對骨架進行選擇,可以選擇的材料有鋼、不銹鋼、鋁等材料,不過從整體性能上考慮,目前最常使用的是鋁合金[2];最后是玻璃的選擇,在玻璃幕墻技術中,玻璃承擔著防風、防雨、保溫、隔熱等作用,所于要根據使用需要對各種類型的玻璃進行選擇,例如從溫度的方面考慮,如果建筑所處區域四季溫差較大,可以選擇中空玻璃,如果是高層建筑,就要考慮內外溫度應力的差別,選用安全性較好的強化玻璃。
四、明框玻璃幕墻的施工流程
玻璃幕墻可以分為明框型和隱框型,這兩種技術的差別較小,只是骨架結構和骨架的位置存在不同,以下對明框型玻璃幕墻的施工流程進行詳細分析。
1. 測量布線
玻璃幕墻工程在開始時,要對裝飾區域進行測量和布線的工作,為了保證測量和布線的準確,應該盡量選擇風力較小時進行,而且測量要經過兩次以上的反復測量后才可以做出結論,通過與設計相對比,最終保證測量布線的精確。
2. 裝配主次龍骨
通常選擇鋁合金作為主、次龍骨,在室內進行裝配,裝配的工作主要有橫豎主龍骨之間的連接件、次龍骨之間的連接件、主龍骨之間的套管連接、防水膠條等,
3. 安裝主次龍骨
3.1 兩種方法
安裝主次龍骨是玻璃幕墻技術最關鍵的一項,通常固定主次龍骨的方法有兩種,一種是焊接法,另一種是膨脹螺栓法[3]。第一種方法是將預埋鐵件與主次龍骨進行焊接,這種方法的施工較為簡便,不過對于前期測量布線的要求非常嚴格,如果位置有較大的偏離,工序就變得十分麻煩,需要對焊接部位進行接長;另一種方法是在連接部位進行鉆孔,利用膨脹螺栓進行主次骨架的固定,這種方法的機動性較強,可以根據需要更改固定地點,不過鉆孔的數量眾多,施工勞動強度較大。
3.2 兩種方法應該注意的方面
通過以上對這兩種安裝方法進行分析,在進行固定的過程中需要考慮以下兩方面的問題。對于焊接法,最關鍵的是注意焊接的質量,按照規范進行焊接處理,并且滿足設計的需要,從而保證骨架穩定的承重力;對于膨脹螺栓法,在鉆孔前要對建筑結構進行觀察,使鉆孔點位選擇避開建筑的鋼筋,對于鉆孔的深度也要根據安裝骨架的承重類型進行考慮,
4. 安裝保溫層
在主次骨架安裝完畢后,在安裝玻璃前要安裝好保溫層,保溫材料通常選擇保溫礦棉。安裝中首先要利用密封墊套牢鋼板的四周,在插入骨架的槽中后,將保溫礦棉粘在鋼板上,通過鋼釘和壓片對保溫礦棉層進行固定。
5. 安裝玻璃
由于玻璃幕墻龍骨的構造不同,所以玻璃的安裝方法也有差別,鋁合金龍骨的框架截面可以分為立柱型和橫桿型。對于立柱型,在安裝玻璃前要在內測安裝鋁合金壓條,之后將玻璃安裝在槽中,利用密封材料進行處理,對于橫桿型,要先在下框墊好橡膠定位塊,之后再嵌入內膠條,最后安裝玻璃。在玻璃安裝完畢后,幕墻與主體結構直接存在的縫隙,要利用防火的保溫材料進行堵塞,從而使縫隙處不會漏水。
總結
在當今社會快速發展的時代背景下,越來越多的裝飾技術將會得到運用,這些新技術也在應用的過程中不斷趨于完善,使現代建筑的視覺和使用效果大幅度提升,本文對近年來應用廣泛的玻璃幕墻技術進行了分析,從文中可以看出玻璃幕墻技術有很多的優點,不過在施工過程中也有一定的困難,所以在施工過程中要嚴格把好質量關,才能使裝飾工程獲得用戶的認可。
參考文獻
[1] 喬世藝. 房屋裝飾玻璃幕墻施工技術應用分析[J].門窗,2013,(3):108
關鍵詞:玻璃幕墻;節點;防火設計;防雷設計
中圖分類號:TU22
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2011)02-0084-02
1 概述
玻璃幕墻作為建筑物的護結構,融使用功能和裝飾功能于一體。隨著我國經濟的高速發展,大城市中的高層或超高層建筑中,采用玻璃幕墻作為護結構越來越廣泛,且成為一種大家樂于接受的形式。但幕墻結構的設計不像傳統結構專業那樣,有很多成熟的資料可參考學習,所以難免出現這樣或那樣的疏漏。一些幕墻結構設計,由于經驗不足,在設計中常常疏忽某些重要環節,造成設計缺陷,從而帶來一定的安全隱患和隱藏的經濟損失。本文簡要介紹了玻璃幕墻結構設計的主要類型,并就本人在幕墻施工圖審查工作中發現的一些容易疏忽的設計環節進行歸納與總結,提出相應的應對措施,以期對幕墻結構設計師有所裨益,從而規避不必要的安全隱患。
2 玻璃幕墻的主要類型及設計
幕墻結構設計在幕墻設計中是一個重要的環節。玻璃幕墻屬于建筑物外維護結構或裝飾結構,應參照圍護結構設計的標準來進行設計。其結構構成主要有支承結構體系與玻璃兩大部分。相對主體結構而言,其可以有一定的位移,但不分擔主體結構所受重力。設計時,應考慮幕墻自身重力荷載、直接承受迎面而來的風荷載以及地震時地震荷載。
玻璃幕墻結構主要分以下三類:
2.1 框支承玻璃幕墻(按結構構造形成又分明框、隱框、半隱框玻璃幕墻三類)
框支承玻璃幕墻,即玻璃面板周邊由金屬框架支承的玻璃幕墻,其力學計算模型為:面板按四邊支承板,橫梁按雙向受彎構件,立柱按鉸接多跨梁且宜按偏心受拉構件設計,并按有關結構設計手冊或專門的計算軟件計算。
2.2 全玻幕墻:
全玻幕墻,由玻璃肋和玻璃面板構成,面板為對邊簡支和多點簡支形式,玻璃肋類似簡支梁。
2.3 點支承玻璃幕墻:
點支承玻璃幕墻,由玻璃面板、點支承裝置和支承結構構成。
3 幕墻設計中易疏忽的設計環節
3.1 連接件的設計:
3.1.1 連接件往往未進行設計計算。
幕墻的傳力路徑為:面板的自重和所承受的風荷載、地震作用等通過連接件傳給橫梁一立柱一通過錨接點以點傳遞方式傳至建筑物主框架。所以,連接件與主體結構的錨固承載力設計值應大于連接件本身的承載力設計值。
幕墻本身變形能力較小,在水平地震或風荷載作用下,主體結構梁容易產生側移。由于幕墻構件不能承受過大的位移,只能通過彈性連接件來避免主體結構過大側移的影響。幕墻構件與立柱、橫梁的連接要盡可靠地傳遞風荷、地震作用、自重作用及主體結構水平位移產生的影響,所以連接件須具有一定的適應位移的能力。
幕墻的破壞,往往最先體現在連接點上,連接點出現問題,則造成整個結構體系出現安全隱患,故連接件的作用不可忽視,必須通過精密計算未確定。
3.2 設計圖中未交代或不重視連接件的構造設計和措施。
風荷載作用下,幕墻與主體結構之間的連接件發生拔出、折斷等嚴重破壞的情況比較少見,只要保證其足夠的活動能力,使幕墻結構避免受主體結構過大位移的影響,一般不會出現這樣的問題。但在地震作用下,幕墻和連接件會受到強烈的動力作用,相對而言更容易發生破壞。防止或減輕震害的主要途徑是加強構造措施、精心設計、從嚴掌握。
幕墻結構與主體砼結構應通過預埋件來進行連接,預埋件應在主體結構砼施工時埋入,且位置應準確。但在實際中,很多建筑幕墻因各種原因在主體結構施工完畢后再進行設計和施工,因此造成幕墻結構與主體結構連接的預埋件無法事先預埋。
當無條件采用預埋件時,應采用其他可靠的連接措施,并通過試驗確定其承載力。通常可采用后加化學植筋螺栓連接,螺栓直徑和數量應通過承載力計算確定,且應進行承載力現場試驗,必要時應進行極限拉、拔試驗。施工操作時,應避開主體結構的受力鋼筋及防止截斷其受力筋。
化學螺栓的錨固長度也應滿足計算要求。實際工程實例中常遇見在屋頂女兒墻或樓層砼欄板上設置連接件,欄板厚度一般小于120mm。如此難以滿足連接螺栓的錨固長度的需要,應根據實際情況采取相應的措施。另外,欄板上附加了幕墻傳遞來的作用效應,還應對欄板進行驗算。幕墻與砌體結構連接時,宜在連接部位的主體結構上增設鋼筋砼或鋼結構梁、柱。輕質填充墻不應作為幕墻的支承結構。
3.3 結構膠未進行設計計算,設計圖中未標注膠寬度和厚度。
在重力荷載設計值作用下,玻璃幕墻的重力傳給結構膠,結構膠縫均勻承重長期剪力,其承受荷載和作用產生的應力大小關系到幕墻構件的安全。由此可見,結構膠的重要性,所以對結構膠必須進行承載力驗算,保證最小的粘接寬度和厚度。
3.3.1 設計計算中,風荷載分項系數取值有些不準確。
主要疏忽:未區分負壓區墻角,凹凸部位,取值1.2偏小,應取1.4。
對高度>200m或體型、風荷載環境復雜時,宜進行風洞試驗。
3.3.2 玻璃幕墻的防火設計不到位。
幕墻四周與主體結構之間的縫隙、與每層樓板、隔墻處的縫隙僅用普通裝飾材料進行封閉,沒有采用防火保溫材料進行填塞,未能滿足消防要求,如樓層發生火災時不能有效對火勢進行隔斷。
一般的做法是,采用防火封堵法,通過在縫隙間填塞不燃或難燃材料或由此形成的系統,以達到防止火焰和高溫煙氣在建筑內部擴散的目的。但在審圖過程中,筆者還是發現了設計中有些封堵不到位,標準做法是:縫隙封堵填塞材料應采用巖棉或礦棉,襯托巖棉用鍍鋅鋼板厚度不得小于1.5mm,巖棉或礦棉厚度不得小于100mm(詳見圖1)。
同時,為避免兩個防火分區因玻璃破碎而相通,造成火勢迅速蔓延,同一玻璃板塊不宜跨越兩個防火分區。
3.3.3 玻璃幕墻的防雷設計易疏漏
高層建筑在被玻璃幕墻圍護后,原建筑物的防雷裝置由于玻璃幕墻的屏蔽效應,不能直接起到接閃和防雷作用,閃電對建筑物的雷擊往往變成對玻璃幕墻的雷擊。故防雷設計也是保證幕墻安全使用的一個重要環節,不可疏漏。
有些幕墻設計中未作防雷設計,或雖有些做了防雷設計,其設計和技術措施也不到位,防雷未與主體建筑的防雷接地系統可靠連接,形成一個導電通暢的整體系統。
筆者就曾遇到過一個因玻璃幕墻防雷設計的疏漏而遭遇雷擊的實例,所以玻璃幕墻設計中的防雷設計必須引起設計師的重視。
通常建筑物的防雷裝置有三部分接閃器、引下線和接地裝器。幕墻防雷節點標準做法詳見圖2、圖3、圖4。
目前防止側擊雷的常見做法是在30m以上的高層建筑玻璃幕墻部位,每三層設置一圈均壓環(圖3、圖4)。將幕墻豎向龍骨、橫向龍骨和建筑物防雷網接通連成一個防雷整體,把幕墻獲得的巨大雷電能量,通過建筑物的接地系統,迅速地輸送到地下。
關鍵詞:玻璃幕墻 設計質量控制 安裝
中圖分類號: O213.1 文獻標識碼: A 文章編號:
一、 玻璃幕墻的設計
1.1 玻璃幕墻的功能
玻璃幕墻主要起到的作用是圍護,因此它不但要考慮到因為自然情況引起的一些例如雨水滲漏、空氣滲漏、風壓變形以及保溫隔熱的問題,還要考慮到外界的例如噪音的隔音、平面內的變形能力和抗沖擊性能。而玻璃幕墻具備這些功能的等級性可以根據它所在的地理位置、氣候條件、環境因素以及使用的條件要求來確定。
1.2 玻璃幕墻的構造及其要求
玻璃幕墻由于要考慮到很多外界因素影響,因此在它的橫框與豎框連接處應設置能夠防滲水又消除摩擦噪音的柔性墊片,而且不同的金屬材料的相互接觸的位置還應當設置絕緣墊片,防止由于導電引起的電腐蝕。幕墻玻璃之間應當設計出不小于10mm 的拼接膠縫,留出由于膨脹而引起的空間擠壓位置,建筑內外裝飾物與幕墻表面周邊的縫隙也應當留出不小于5mm 的縫隙并且要用柔性材料進行嵌縫。對于玻璃幕墻的變形縫的構造應當適應整個建筑的主體要求。
1.3 玻璃幕墻防火防雷設施的設計
玻璃幕墻被運用到未來建筑中,因此處于安全考慮,要進行相應的防火防雷的設計。防火設計需要沿著樓層設置一系列的水平防火帶,同時在各個縫隙,例如窗洞口四周、窗間墻以及隔墻等地方用一些不支持燃燒的物質材料填實。同時,幕墻的一塊玻璃不能夠跨越兩個防火分區,防止玻璃在被火燒碎后火焰沿著防火分區進行相互的蔓延。防雷設計則是將幕墻與主體的防雷設施進行連接,還可以單獨的引出接地線進行防雷的設計。
1.4 玻璃幕墻的結構檢驗及驗算
玻璃幕墻作為建筑材料,要滿足一定的建筑要求,例如要有一定的承載能力,要有足夠的穩定性和剛度,相對主體結構要有適當的位移能力。因此針對結構檢驗會有一系列的計算和驗算,其中包括計算幕墻在承受自重、地震以及風災等符合的荷載能力,計算幕墻結構的承載能力,驗算幕墻的撓度,對玻璃的選用以及校驗核對玻璃的性能的過程,驗算連接件與主體結構的錨固度以及結構膠的承載極限。
1.5 玻璃幕墻施工的質量控制
1.5.1嚴格把關施工工序
玻璃幕墻施工一般包含:玻璃板材制作、幕墻節點安裝、橫梁與立柱安裝、玻璃板材安裝等四道關鍵工序,對這四道工序中的每一道工序都要對照設計或規范的要求執行嚴格的檢查驗收制度,對檢查不合格的工序要進行整改或返工,直至合格時方可進行下一工序的施工。對各個工序常出現的問題要及時總結,施工人員要定期交流,對一些問題要相互提醒,監督人員更要熟悉問題所在,例如在玻璃板材制作中要注意密封膠的有效期,要注意打膠的厚度和寬度等等。
1.5.2 確保安全施工和嚴格驗收
任何一項施工都存在危險,所以在施工中一定要注意安全。同時也要確保玻璃幕墻的安全性能,例如已經說過的防火、避雷、抗震等等。還要格外注意玻璃幕墻的防潮,施工要為溫度的影響留下余地,避免出現裂痕。控制玻璃幕墻工程質量的最后一環是嚴把質量標準驗收關。施工完成后,應按照規范規定進行質量驗收。在各項資料齊備的前提下,對玻璃幕墻工程進行觀感檢驗和抽樣檢驗。并應按下列規定劃分檢驗批,每幅幕墻均應檢驗。
二、 玻璃幕墻的制作與安裝過程
2.1 加工制作和裝配
玻璃幕墻相關構件的加工制造過程是在工廠進行的,由于對玻璃幕墻的性能要求比較嚴格,因此加工玻璃幕墻的有關設備和器具也要滿足一定的精度要求,對于這些設備還要進行定期的檢定以保證精度的合格。所有與玻璃幕墻有關構件的零部件都必須要有產品合格證和質量保證相關文件,加工出來的玻璃幕墻成品要滿足相應的精度規范。要設立專門的防塵密封的注膠車間來完成對隱框幕墻玻璃框注膠的過程,注膠工作人員也要持有上崗證方能上崗工作。注膠前要對結構膠進行相應的檢查,包括認可證明、有效日期以及廠家型號等,注膠后要養護28天后才可以投入使用。
2.2 玻璃幕墻的現場安裝過程
玻璃幕墻的安裝應當設立專門的施工隊伍,并且對整個施工過程合理安排順序,采取一系列的安全可靠的保護措施,并在施工的過程中做好每一道工序的檢查和檢驗工作。
1) 預埋件的安裝。預埋件連接著幕墻與主體結構,因此應該在主體結構施工時按照設計的要求進行預埋件的安裝埋設,預埋件的埋設位置必須準確且偏差不應當大于20mm,標高的偏差要小于10mm,埋設要牢固。
2) 在主體結構定位放線。根據幕墻分格大樣圖和建筑物標高、軸線位置將幕墻的分格、立柱以及相應的轉角將幕墻的定位放線準確的放在主體結構上,要逐層的從一層引上水平標高,這樣可以減小誤差的積累。
3) 預埋件的檢查、處理以及清理過程。對于預埋件的數量以及位置尺寸可以通過放線定位后的放線尺寸來檢查,如果在檢查的過程中出現了尺寸偏差嚴重或預埋件遺漏的情況,應當及時與設計師、監理以及業主進行研究找出對策,根據具體情況提出補救的處理方案。
4)立柱的安裝。立柱安裝要根據放線位置決定。安裝時要用直徑大于12mm 的不銹鋼螺絲將立柱與支座角碼進行連接,連接前要先在它們之間放置防腐蝕墊片,這樣可以保證這些零部件在使用的過程中不受腐蝕作用,然后再將預埋件與螺栓用角碼進行連接。一層樓應當作為一整根的框料進行立柱的安裝,連接的接頭要有一定空隙且應當采用套筒連接,這樣做是因為考慮到建筑受到溫度變化會有一定的變形影響。每安裝完一層,都要對標高和軸線尺寸等數據進行相應的測量和檢查。
5)橫梁的安裝。從整體來說,橫梁是從上到下的安裝順序,而對于每一層來說,橫梁則是從下到上的安裝順序。橫梁是通過立柱和鋁角碼進行連接的,在連接的接端位置應當留出大約1mm 的空隙用彈性橡膠墊防止噪聲的產生。
6) 玻璃幕墻的玻璃板塊安裝。明框幕墻是在立柱和橫梁構件的槽口內直接安裝玻璃,用橡膠墊塊在玻璃的四周進行定位,定位后要用密封橡膠條進行鑲嵌或者打密封膠。隱框幕墻是用固定一些勾塊、壓塊、螺絲等部件在橫梁上安裝已經在工廠粘貼好的玻璃框,安裝的過程中要嚴格按照設計的要求,安裝后需要進行檢查合格才可以進行螺栓的固定和耐候膠的涂加。尤其要注意的是在安裝玻璃時要把有鍍膜面的一面朝向室內。
7) 防火保溫棉的填塞。防火保溫棉對于玻璃幕墻的安全性能來說至關重要,因此它的安裝要嚴格按照設計的要求進行,在填塞的過程中必須不留空隙填塞密實,保溫的部分最好從內向外進行。對于防火保溫棉的填塞工作不適宜在大風天氣和雨天進行,會影響填塞的質量,同時,還要防止在填塞的過程中有污染物落在防火棉上。
8) 玻璃幕墻的嵌縫密封處理。在玻璃幕墻安裝工作完成后,要對玻璃及其組件進行密封膠的嵌縫密封處理,這一流程可以保證玻璃幕墻的水密性和氣密性。在施工前應當對需要嵌縫的位置進行清洗,確保縫內沒有污染物和積水。為了防止污染玻璃,也可以先用一些紙基膠帶將兩側玻璃進行粘貼密封。
9) 玻璃幕墻的清潔。玻璃幕墻安裝后,要對其進行清洗。針對玻璃幕墻的特點可以選用一些中性的清潔劑清洗墻面,事先要對清洗劑做腐蝕性的檢驗,確保不能對玻璃幕墻造成傷害,然后在用清水沖洗干凈清洗劑,這樣就完成了玻璃幕墻的清潔。
【Abstract】With the increasing number of high-rise building construction, glass curtain wall as the important symbol of the development of modern technology and the construction level, external protection of building project has played a positive role, and the glass curtain wall construction technology has been widely used in the construction industry. Based on the basic structure of the glass curtain wall of the high-rise building, this paper expounds the technical points and difficulties in the construction of the modern high-rise building glass curtain wall.
【關鍵詞】現代高層建筑; 玻璃幕墻; 施工技術
【Keywords】modern high-rise building;glass screen wall;construction technique
【中圖分類號】TU767 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069(2017)03-0080-02
1 引言
目前,高層建筑中應用最多的幕墻結構可分為雙層玻璃材質和單層玻璃材質兩種不同類型,在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑。正因其具有整體性好,外觀美觀,室內采光度好等優點,所以被廣泛應用于現代高層建筑施工中,但在廣泛深入的過程中[1],應該對其施工技術要點和難點有準確的把握,以提升施工質量,提升高層建筑的使用功能。
2 玻璃幕墻施工技術要點
2.1 測量放線技術要點
玻璃幕墻的安裝測量工作,必須結合高層建筑主體結構進行,并經過反復的測量校對,方可確定幕墻的基準軸線,然后從這一基準軸線上來選取關鍵點。且關鍵點必須從關鍵層中選取,但并不一定要在基準軸上,根據相關規定要求,基準軸線上的關鍵點最低不得小于2個。放線過程中,起點應從關鍵點位置開始,放線順序應遵循“先水平放線,再垂直放線”的測量原則。需要注意的是,放線測量過程中,放線測量應包括玻璃幕墻結構的層次、層高、總高、垂直落差等所有因素,只有做到全方位的精確測量,才能將測量誤差降到最低,從而提升安裝施工質量。
2.2 預埋件處理技術要點
為提升預埋件入模時準確度,設計中的尺寸確定應按照負公差的方式計算。入模完成后將埋筋和主體結構的鋼筋逐一焊接起來,根據筆者多年的實踐工作總結發現,點焊效果最好。在混凝土澆筑施工中,必須確保預埋件不會有丁點的位移,而預埋件錨板下的混凝土必須振搗密實。衡量埋件是否符合施工要求的標準為:是否未發生位移,是否足夠牢固,埋件標高是否≤規定的最小要求,埋件的位置與允許偏差是否在≤20mm的范圍內。
2.3 主龍骨的安裝技術要點
在玻璃幕墻施工技術中,主龍骨的安裝非常重要。其施工要點有:首先,將豎骨料按節點圖的要求放入兩個相互連接的器件中間,在豎龍骨與其兩側連接件的接觸面位置黏貼防腐墊片,防腐墊片必須傳入連接螺栓中,并根據設計圖紙的施工要求加入平整的彈墊。然后,把螺絲調平并擰緊,各立柱用插接件連接。待安裝完成后對整體進行調平處理,在確定平面的度時,可通過在兩根定位軸線間引出水平線的方法來作為參考線。
2.4 次龍骨安裝技術要點
在安裝橫梁前多會在橫梁和豎龍骨間先粘上柔性墊片,之后再將橫料角碼用不銹鋼螺栓進行連接。需要提醒安裝施工人員注意的是:在橫梁安裝中,必須確保橫梁處于水平位置,骨架安裝中還應做好防雷連接及相關的防腐處理。在現代高層建筑玻璃幕墻施工中,應用最多的防腐處理方法是用無機的富鋅漆,即將富鋅漆涂刷于橫量表面,漆面厚度必須在合理范圍內。在豎向位置的防雷要求也必須滿足施工規范標準,電氣連通的準備工作也要提前做好。由于安裝中的檢驗記錄工作在安裝中具有至關重要的作用,所以,項目部應加強施工的內部驗收工作,加大整改力度,當檢查合格后還要向相關部門做報驗,只有驗收合格后方可進入下一工序施工。
2.5 玻璃安裝技術要點
在安b玻璃之前,必須對安裝中所需的鐵件、鋼架、立柱、避雷和保溫防銹的部位做全方位的認真檢查,只有檢驗合格的面材方可運抵施工指定地點,然后根據自上而下的施工順序進行安裝,安裝全過程中都必須使用拉線法來提升臨近玻璃面的平整度,確保板縫間的水平和垂直度。對于板縫寬度的控制通常會選用模板或模塊法來衡量。玻璃安裝的施工流程為:先就位臨時固定拉線調整固定。一旦在安裝中發現縫寬誤差過大,就要將這部分誤差均勻的平攤到各個膠縫中去,為了確保安裝質量,嚴禁將發現的誤差全部集中到某一膠縫或單一面材上去。
3 現代高層建筑玻璃幕墻技術施工中的難點分析
現代高層建筑工程具有工程量大、樓體高、施工場地小、交叉作業和高空作業多、受制因素多等特點,所以在一定程度上加大了現場施工的安全管理難度。在具體施工中的難點主要體現在:
3.1 隱框玻璃幕墻的安裝
隱框玻璃幕墻中所應用的玻板塊有很大分格,在施工中對玻板的運輸和安裝多采用傳統的人工作業法,施工中的勞動強度較高,加之高空作業增加了施工風險,使施工進度緩慢,在該部分施工中也是出現工期延誤率最多的部分。為了確保施工安全,確保如期保質的完工,在施工前必須提前制定好可行的書面方案,做好現場施工技術及安全交底工作,此外,設計人員還要對臨時支撐體系做相應的計算,從思想根源上提升全員上下對玻璃幕墻施工技術及臨時支撐體系搭設拆除安全問題的重視程度[2]。
3.2 顯框玻璃幕墻的安裝
顯框玻璃幕墻是目前現代高層建筑玻璃幕墻中應用最廣,形式最傳統的一種,金屬框架構件暴露在玻璃幕墻的外部,框架多選用有特殊斷面的鋁合金型材,一般玻璃面板會全部嵌入到型材的凹槽內[3]。其骨架結構性對玻璃固定起到良好的作用,與隱框玻璃幕墻相比,其對施工技術水平要求更低一些。在具體安裝中,要求相關管理及施工人員必須從思想上加以重視,將安全施工和保質施工作為基本的安裝目標。
3.3 單體幕墻的安裝
單體幕墻玻璃的安裝通常是自上而下的依次進行,其施工流程為:①通過外用電梯將所需安裝的玻璃運送至指定地點。②用立式存放法進行儲存,儲存期間應有專人看護。③確保框內無污物,將橡膠定位塊塞入下框中,需要注意的是,墊塊必須有一定的耐久性和硬度,并把內側橡膠條嵌入框格槽內,其嵌入方法為間隔分點分邊嵌塞。④玻璃抬運過程中,應先做除灰處理。⑤安裝時應分清內外面,嵌入槽內的深度應保證各方相同,不存在傾斜問題,最后將兩側橡膠墊塊塞入豎向框兩側,待玻璃固定好后用外密封橡膠條做密封處理,必須確保其安裝表面足夠平整和嚴密。
3.4 單元體玻璃幕墻的安裝
在高層單元體玻璃幕墻的安裝過程中,為確保安裝安全,提升建筑物的整體質量,必須先行分段架設單元軌道,然后再按照設計圖紙要求和有關施工技術規范進行安裝。
4 結語
眾所周知,在現代高層建筑玻璃幕墻施工中,對安裝精度有非常高的要求,相的其施工難度系數也在增加,而玻璃幕墻施工中又受到多因素的影響,所以,為了提高施工質量,必須做好施工方案的會審,嚴格施工技術規范標準,提前制定相應的保護措施,以確保工程能順利、高質量地完成。由于當前我國的現代高層建筑玻璃幕墻技術起步相對較晚,所以在具體應用中還有諸多不完善之處,應積極吸收國外先進經驗,結合本國基本國情和建筑業的發展實際情況,打造具有中國特色的玻璃幕墻技術,以促使我國的玻璃幕墻技術發展水平再上新臺階。
【參考文獻】
【1】李殷龍.談現代高層建筑玻璃幕墻施工技術關鍵[J]. 現代裝飾(理論), 2016(09) :207.