建筑玻璃幕墙设计与施工质量控制研究论文_陶雪军

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摘要:玻璃幕墙属于新型的建筑墙体,近些年来开始在建筑行业得到广泛应用,其具有多方面的特点,因此得到建筑师的青睐。本文将会对建筑玻璃幕墙类型进行介绍,并重点探究玻璃幕墙设计与施工质量控制对策,以期提高玻璃幕墙施工质量。

关键词:建筑玻璃幕墙;类型;设计方法;施工质量控制对策

玻璃幕墙是建筑施工过程中比较常用的外围护结构,其具有优化建筑空间、丰富建筑艺术、方便人们生活、提供舒适环境、避免雷击和火患、节约社会资源等优良性能,因此在建筑外墙装饰中被广泛采纳。但是建筑玻璃幕墙构造复杂,专业性强,且对施工技术提出了非常高的要求,导致施工质量问题时有发生,因此需要优化玻璃幕墙设计方法,并采取针对性、系统性的施工质量控制对策,从而有效提高建筑玻璃幕墙施工进度和质量。

1.建筑玻璃幕墙类型

根据结构特点可以把建筑玻璃幕墙划分为两大类,分别是有框幕墙和无框幕墙,而有框幕墙又包括了全明框幕墙、全隐框幕墙和半隐框幕墙,无框幕墙又包括了全玻幕墙和点支幕墙。

1.1明框玻璃幕墙

明框幕墙一般是通过连接件将幕墙面板及构件连接到横梁上,然后通过连接件把横梁连接到立柱上,通过转接件再把立柱悬挂在主体结构上。通常情况下,明框玻璃幕墙在铝框内镶嵌玻璃面板,幕墙构件形成四边铝框,铝框分格明显,且竖框、横框均外露,如图1a所示。随着主体结构侧移或温度变化时,会使竖框存在足够的位移空间,并且由插芯连接上下竖框。

1.2隐框玻璃幕墙

其一般是借助硅酮结构密封胶来在玻璃铝附框上粘结玻璃,这样就可以构成大面积全玻璃面,如图1b所示。实际上,隐框玻璃幕墙主要是依靠结构胶来与铝框进行有效的粘结,并且结构胶能够承受玻璃的自重、风荷载和地震作用,并随着温度的变化而发生变形。

1.3半隐框幕墙

其通常是指玻璃四边出现两对边嵌在铝框内,并且剩余的两对边借助结构胶在铝附框上粘结,其中横梁隐蔽、柱外露的称之为竖明横隐幕墙;而立柱隐蔽、横梁外露的称之为横明竖隐幕墙。

1.4全玻幕墙

其主要是由玻璃面板和玻璃肋组成的一类玻璃幕墙。通常用在建筑物的外墙、顶层或底层得到广泛应用,能够使建筑物形成透明晶莹的效果。

1.5点支幕墙

点支幕墙通常是指每块玻璃面板都是由金属支承件支承,一般会选择6点支承或4点支承。实际上,玻璃的固定和支承主要是由不锈钢材质做成的驳接爪连接,并且驳接爪能够通过玻璃上开的圆孔与玻璃进行有效的连接和固定。通常情况下,驳接爪包括双爪、四爪,既能够连接两块玻璃,也可以连接四块玻璃。

(a)明框玻璃幕墙(b)隐框玻璃幕墙

图1 建筑玻璃幕墙类型

2.建筑玻璃幕墙设计方法

2.1玻璃幕墙结构设计

在进行玻璃幕墙设计过程中,结构设计是比较关键的一个环节,其需要满足自身强度、设计荷载及稳定性需求,而且其抗震性能或动态荷载都需要通过自身幕墙结构及主体结构进行传递。此时,做好幕墙自身支撑结构的设计不仅可以更好的满足玻璃幕墙结构设计要求,而且还可以确保玻璃幕墙施工的顺利进行,提高其施工进度和质量。

2.2玻璃幕墙的可靠性设计

通常情况下,玻璃幕墙的可靠性设计一般是指连接件结构受力设计、预埋件受力设计、安全性设计和防雷设计。连接件结构受力和预埋件受力的设计一般是按照荷载力校核计算的结果进行的,而安全性设计及防雷设计,要保证避雷网络接地点与建筑物防雷保持一致。实际上,玻璃幕墙应自上而下构建一套系统、完善的防雷体系,而且需要与建筑主体结构的防雷体系连接在一起。同时,在进行玻璃幕墙的可靠性设计过程中,需要保证玻璃幕墙接地电阻小于5Ω;建筑接地电阻小于4Ω。

2.3玻璃幕墙的防火设计

在进行建筑玻璃幕墙应用过程中,如果发生受热或火烧时,将会导致玻璃幕墙出现大面积破碎现象,从而对人身和财产安全造成严重的威胁。由于玻璃具有非常差的耐火性能,如果发生火灾,将会导致火灾迅速蔓延,从而增加了扑救的难度,而且会产生比较大的危害性。因此,做好玻璃幕墙的防火设计至关重要。一般要求建筑幕墙和玻璃面连接的部位所存在的水平防火封堵要超出幕墙横梁背部,这样可以确保横梁上方防火岩棉隔离标准超过10cm;同时还需要选择1.5mm镀锌钢板和100mm岩棉作为楼层之间的防烟带,借助镀锌钢板来起到理想的支撑效果。

3.建筑玻璃幕墙施工质量控制措施

3.1加强事前控制

(1)重视设计图纸会审。在进行设计图纸会审过程中,需要委派专业技术人员进行记录,待单位负责人签字确认后还需要对其进行归档,避免诱发变更、返工等现象而对施工进度和质量产生不利影响;(2)幕墙工程材料监管。在进行建筑玻璃幕墙施工过程中,涉及到的材料种类比较多,此时就根据施工方案来做好材料的品种、规格、质量的管理工作,以确保建筑玻璃幕墙材料满足国家《玻璃幕墙工程质量检验标准》、《建筑幕墙规范》等要求;(3)做好幕墙工程关键工序管理工作。健全和完善专项质量管理实施细则,施工企业严格施工方案来组织施工,对容易发生质量通病问题的地方按照要求进行专项技术交底,以确保建筑玻璃幕墙各个环节施工的顺利进行。

3.2加强事中控制

(1)预埋件安装。在进行建筑主体结构施工过程中,要做好预埋件的安置工作,保证预埋件位置准确、埋设牢固。在建筑玻璃幕墙安装前还需要按照要求对预埋件进行复查,并根据检查结果来对幕墙分格和偏差进行有效的调整,以确保后续施工的顺利进行;

(2)幕墙与预埋件连接。①通常情况下,要求玻璃幕墙立柱可以借助主体结构中预埋件和连接件进行连接,严禁选择膨胀螺栓进行连接;②安装的绝缘片、接件以及紧固的规格、数量、材质均需要满足设计要求;③连接件防锈和调节范围需要满足设计要求;④连接件应确保安装牢固,螺栓需要提前做好防松脱措施,焊缝不咬肉、饱满、无焊渣;⑤角码连接需要具备三维调节构造。

(3)立柱安装。①对于立柱连接的芯管材质需要满足设计要求;②上下立柱间距要求超过10mm,并通过密封胶进行密封;③芯管伸入上下立柱长度要大于200mm;④立柱应该选择受拉构件,而且要保证上端与主体结构进行有效的连接,并保证下端能够进行上下活动;⑤连接件与立柱如果选择不同金属材料时,要借助绝缘片进行分隔处理。

(4)横梁安装。①对于固定横梁连接的连接件、螺栓(钉)的规格、品种、材质、数量都需要满足设计要求,且同一个连接位置的连接螺栓(钉)要超过2个,严禁选择自攻螺丝;②梁、柱连接不要出现松动,而且接缝间隙要小于1mm,并借助密封胶进行密封处理;

(5)幕墙缝隙。对于建筑主体结构与幕墙四周之间的缝隙最好选择防火保温材料进行填塞,而对于内外表面最好选择密封胶连续进行封闭处理,以确保接缝严密,不渗漏。

(6)结构胶和密封胶。在进行建筑玻璃幕墙施工过程中,要对密封胶的使用环境给予严格的控制,耐候硅酮密封胶严禁在下雨天施工。同时,保证结构胶施工车间清洁无尘,室内温度要小于27℃,相对湿度超过50%。在现场装配打胶过程中,保证基材表面温度低于60℃。耐候硅酮密封胶、结构硅酮密封胶和墙边胶注胶前,要对注胶部位进行净化处理,应先将玻璃、铝框或缝隙上的油渍、松散物、尘埃和其他脏物清除干净,并作后后续的保养工作,防止水冲、手摸等。最好选择优质的耐候硅酮密封胶、结构硅酮密封胶、墙边胶,并做好质量检验工作,如果出现质量问题严禁使用。

(7)幕墙玻璃。对于建筑玻璃幕墙最好选择安全玻璃,而且保证热反射玻璃的镀膜面尽可能的朝向室内,最好把中空玻璃镀膜放置在第二面上。

(8)成品保护。在建筑玻璃幕墙安装结束后,还需要对其产品进行保护,在装饰施工完毕后需要清除掉型材表面的保护膜,同时还需要清除幕墙表面的污染物,该过程严禁使用金属利器刮铲清除幕墙表面的污染物,如果使用清洗剂时,最好选择对幕墙无腐蚀性的清洗剂。

3.3加强事后控制

(1)当建筑玻璃幕墙施工结束后,要及时组织承包商进行检查评定,如果发现缺陷和不足,要责令其定期整改。同时,还需要对已完工程进行成品保护质量检查、复核性检查。(2)做好分项工程、隐蔽工程、分部工程质量验收,待承包商自检结果符合要求后,可以申请监督管理人员进行验收,并按照要求提交书面和现场质量检查报告。分项、分部或专项工程验收,需要承包商组织内部验收符合要求后,才允许向监督管理人员提交完整的验收资料和书面验收申请,并有总监组织验收结构安全、资料核查及施工质量,并提交质量评估报告。单位工程竣工验收后,还需要由承包商向监理单位提出经技术负责人、法定代表人签署的“竣工报告”,并做好技术资料归档工作。

4.结束语

总之,在进行建筑玻璃幕墙施工过程中,要想确保建筑玻璃幕墙各个环节施工的顺利进行,则需要结合实际情况做好建筑玻璃幕墙的设计工作,并加强事前控制、加强事中控制、加强事后控制,以期更好的提高建筑玻璃幕墙施工进度和质量。

参考文献

[1]王凌艳.建筑玻璃幕墙安全及其对策研究[J].四川水泥.2016(12)

[2]张智欣.浅析建筑玻璃幕墙的应用和施工存在的问题[J].中国建筑金属结构.2013(14)

论文作者:陶雪军

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期

论文发表时间:2018/11/5

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