单元玻璃幕墙设计与施工论文_资承

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摘要:玻璃幕墙作为建筑的外围装饰结构,是具有防风挡雨、隔热保温等功能及审美的装饰结构。玻璃幕墙的形式及分类很多,单元玻璃幕墙的生产安装模式及性能被广泛应用。本文根据多年工程实践,对单元幕墙的设计与施工的重点进行探讨。

关键词:单元玻璃幕墙;设计;施工;重点

一、玻璃幕墙性能分析

玻璃幕墙以独特的性能推动外装市场的发展,其性能特点总结有以下几点:

①单元玻璃幕墙在建筑上安装前可以在工厂进行组装成半成品,然后再运输至现场进行安装,这样有利于监督及保障成品质量,提高工业化生产模式。②在单元板块安装时,可在建筑物主体预埋件上的悬挂,确保单元体有着明确的传力路径,减轻承受力度。③在进行实际的施工时,可以和土建施工同时进行,统一的从下到上进行安装,节省工程周期。

因此,单元玻璃幕墙得到了幕墙行业的普遍认可与重视,同时也成为衡量一个幕墙设计、制造和施工安装的标准。

二、幕墙方案设计

(一)单元式玻璃幕墙标准节点设计

单元式玻璃幕墙与框架幕墙的主要区别在于加工组装方式不同。单元式玻璃幕墙主要在工厂加工完成,工程现场工作量减少,可以有效地缩短施工工期。同时,单元式玻璃幕墙一般采用公、母型材对插连接形式组成组合杆来完成接缝,也就是说它不是在一个整体杆件上接缝,而是靠相邻框对插组成组合杆完成接缝。

(二)层间内隐式通风系统

为了保证本工程建筑立面效果的整体性,主楼立面幕墙设计不采用翻窗系统,而采用布置于层间位置的内隐式通风系统来达到幕墙通风的需要。这样,不管是开启状态还是关闭状态,其立面效果都不会改变。

层间内隐式通风节点设计:本工程内隐式通风系统设置于层间梁结构处,在结构梁下端也就是通风换气处设置通风格栅,此方案在施工上简便可行,同时设计上也比较合理;只是在施工时要注意与室内装饰单位互相配合,做到统一协调,节点设计方案见图1。

1——玻璃;2——披水型材;3——铝板开启扇;4——电动开启装置;5——通风格栅。

图1 节点设计方案图

三、单元玻璃幕墙设计与施工重点

(一)单元玻璃幕墙的防水设计

对于建筑外立面幕墙的设计施工中,防水措施的设计尤为重要,在单元体式的玻璃幕墙防水设计中采用了雨幕的原理。具体来说就是在相邻的两单元板块接缝部位留有一定的空腔,这样来确保其外表面内侧所受的压力能与室外的气压相等,保证以雨幕为外表面的两侧始终处于等压的状态。

在设计时有意的将开口处完全敞开来获得压力的平衡,做到内腔与室外保持空气流通,最终来获得压力平衡的效果。这样的设计就可以利用雨幕来阻止雨水落入到空隙周围,实现防水的目的。

同时,按照雨幕的原理在设计单元体时,在其连接间的插接型材部位设有两道三元乙丙橡胶条,这样就可以利用单元体之间的插接来形成一个减压仓的等压仓。如此,在单元体上的胶条可以形成一个严密的封闭环,形成阻挡雨水的效果,同时减压仓还可以将雨水进入室内的压力降到最低,还能将已经进入等压仓的雨水排到室外。

(二)单元玻璃幕墙的排水设计

在单元体式的玻璃幕墙中,最为常见也是效果最佳的排水方式就是横缝排水方法。横缝排水法就是在横滑式幕墙的水平相邻单元体上,各横梁之间用接水槽进行穿接连通,并且使用胶体密封。

将水平向披水胶条铺设在单元竖缝和横缝的相交处,通过连接水槽将进入到竖缝等压仓的少量雨水引入到横缝等压仓中去,最后通过横梁排水装置进行排水,保障雨水不会进入到室内。同时在单元体的横梁上还设计了大量的泄水孔与进气孔,确保进入的雨水能够层层的进行外排。

(三)单元体板块的加工制作

对于单元体的板块加工制作来讲,大部分都是在车间中就已经完成的。在进行面板、龙骨和辅助材料的采购工作中就相应的提供了面板的尺寸与型号,在工厂的车间内就进行了切割加工工序,最后再进行板块之间的组装、打胶和维护。在所有工序都完成以后进行严格的质量检验,在检验合格之后在发往工地进行安装调试。

四、幕墙材料的质量要求

(一)玻璃

在进行玻璃幕墙的材料选购时,一定要选用相对安全、性能较高的玻璃,例如一些中空夹胶玻璃、钢化玻璃、Loe-E玻璃、半钢化玻璃等等。选取的玻璃一定要是色泽均匀,不能出现扭曲、沙孔、表面不平整等现象的出现,并且玻璃的边缘都要经过严密的磨边和倒角处理。

为了降低自爆现象的发生,要对钢化玻璃进行二次的热处理。其次,在进行紧急出口的逃生玻璃进行选购时一定要注意到采取单片玻璃,给出明显的标记和指导,有特殊防火要求的部位应当选用单片双钢化姲钾防火玻璃。

(二)铝合金材料

对于采购的铝合金材料,必须严格的按照铝合金材料所对应的化学成分相关规定进行购买,型材质量必须符合GB/T5237的铝合金建筑型材规定。铝合金的型材可以划分为穿条隔热铝合金、非隔热铝合金型材和注胶式隔热铝合金型材。

特别需要注意的是,穿条隔热铝合金型材的隔热材料使用了特殊的加工工序将隔热条内外部分进行整合。其次,在进行铝合金的尺寸加工时要确保偏差达到高精级。

(三)密封材料

硅酮结构密封胶是一种建筑中常用的功能性建筑材料,按照不同的属性可以分为单组型和双组分型。在进行结构密封胶的挑选时,一定保证其具有良好的抗拉强度和剥离、撕裂强度。另外结构密封胶的本身也应该具有避震性能和弹性模量,确保能够应对较强的老化、紫外线、潮湿性,对金属以及多种塑料不腐蚀、无毒等特点,确保能够长时间的储存和满足各项性能要求。在经过国家质量体系的检测以及相容性、剥离粘接性检测合格后,才可以购买使用。

密封胶条和密封垫必须具有高强的耐老化、耐紫外线、耐变形和无污染等特性,最好选择用由三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等材料制成的密封胶条。另外,密封胶条和密封垫必须是由挤压成型和压膜成型的方式制作而成,符合相关的建筑密封垫的标准。

(四)转接件和连接件

在进行转接件和连接件的选取时,要考虑到其具有三维位置可调能力,采取热喷锌、热浸镀锌、聚氨酯喷漆等进行表面处理,再进行各项受力核算,确保其具有高度的抗压能力、承载力和可靠性。

五、单元式玻璃幕墙的安装要点

一般进行单元式玻璃幕墙设计安装的建筑都是一些大型、高层的建筑,往往在施工过程中为了追求工期而进行主体施工和幕墙施工并进的方式,因此,合理高效的安装工作是设计中的一个重点。一般的施工单位都会采取先将单元板块运送到指定楼层,然后在进行部分的安装调节,最后组合成一个整体。

(一)安装平面机械轨道

由于需要安装玻璃幕墙的建筑都是一些高层建筑,所以建筑单位都会根据建筑物的平面形状,进行顶层分段布置单元体的吊装机械轨道。将机械轨道的支架和分轨道采用工字钢进行拼装,再根据单元板的重量以及支架轨道来设计部分女儿墙,将支架的前支点牢固的固定在女儿墙上,后支点与楼面横梁进行栓接,对已设置好的机械轨道在经过相关人员的精确校验与核算之后方可使用。

(二)测量放线

为了确定幕墙的准确安装位置,在安装前都要进行严密的测量放线工作。因此,工程师要严格的对主体结构的水平度、垂直度、平整度、埋件等方面进行检查,一旦出现问题必须及时进行上报并且根据检查结果进行幕墙结构调整。在检验合格后可以对建筑的轴线和标高进行弹线标记,给幕墙的安装预留位置线。

(三)板块的安装与调节

在进行单元体板块的安装工序时,要重点保障单元体的挂码系统能时时进行三维可调,确保幕墙整体的安全性能。在进行横向长圆孔的施工时,要确保能够实现幕墙进出的水平调节。在进行牛腿的找正焊接工作时,要确保位置距离的高精度性,然后再进行幕墙的吊装。

在进行幕墙的吊装施工时,要按照从下向上逐层的进行。幕墙起吊就位工序进行时,要设置专人进行幕墙位置的下层监护,同时上层还要配设工作人员进行减震橡胶垫的工作。在幕墙吊装就位后,及时进行螺栓加固、加垫等方法进行幕墙整体的垂直、水平、横向三维方向调整,确保幕墙能够横平竖直,美观大方。

(四)固定橡胶带

对于幕墙单元之间的间隙,要及时采用V形和W形的橡胶带进行封闭。用圆橡胶辊对橡胶带和铝框进行固定,用专用的热压胶带电炉将橡胶带进行加热然后压为一体。同时使用喷壶在橡胶带上进行喷洒硅油起到润滑作用,如需特殊部位的作业,还可以在室外使用电动吊篮进行橡胶带的热压接口作业。

(五)填塞无机纤维保温材料

我们在进行幕墙与主体建筑位置的设计时,预留了大约200mm的间隙,这些间隙部分为了防水工作,还有一部分就是为了进行防火处理。在施工时采用轻质防火的材料进行严实的填充,在空隙上使用铝合金装饰板进行上封,在进行下封时使用1.5mm厚的镀锌钢板。

同时还需要注意使用轻质的耐火材料与幕墙内侧锡箔纸接触部位进行严实的粘接,防止出现空隙和轻微移动,并且在幕墙后面粘贴黑色的非燃织品,确保不影响保温和防火效果。

六、结束语

综上所述,单元体玻璃幕墙是人类经过长期的建筑艺术追求和提升的产物。在进行实际的单元体玻璃幕墙设计、施工时,要尽可能的满足人们对建筑的审美要求和节能、环保、舒适等方面的追求。幕墙企业应该不断地的更新观念,使用新技术、新材料、新科技来进行创新的发展,让单元体玻璃幕墙得到更好地应用与发展。

参考文献:

[1]李广慧,李波主编机械制图简明手册上海科学技术出版社2010

[2]胡蓓,汪启安,徐杰,蒋新山.单元式幕墙设计及加工安装技术[J].中国高新技术企业,2013,25:10-13.

[3]徐雷,黎立.概论单元式幕墙的安装与质量控制[J].中国建筑金属结构,2013,02:21.

论文作者:资承

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/11/3

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