摘要：在我国城镇化建设以及加大土地利用率的背景下，高层建筑施工也愈来愈多。而玻璃幕墙具有良好的采光、防风、保温等优势，而被大量应用。但因玻璃幕墙在设计与实际施工中，易出现破碎而加大了设计、施工风险与难度。因此，本文立足于如何提升高层建筑玻璃幕墙的设计与施工水平进行了系统阐述，以期为提高高层建筑玻璃幕墙的设计、施工水平提供更多的参考。
关键词：玻璃幕墙；结构设计；施工；高层建筑
随着我国一带一路发展战略的不断实施，建筑行业又有了新的发展与腾飞。尤其是在我国城镇化建设以及加大土地利用率的背景下，高层建筑施工也愈来愈多。而玻璃幕墙具有良好的采光、防风、保温等优势，且又能与现代建筑风格相整合，这也是高层建筑采用玻璃幕墙的主要因素[1]。但因玻璃幕墙在设计与实际施工中，易出现破碎而加大了设计、施工风险与难度。因此，全面优化高层建筑玻璃幕墙的设计与施工技术对全面提升高层建筑的质量也同样具有积极的促进作用。
一、玻璃幕墙的结构
目前，随着我国建筑技术的发展，各种各样的玻璃幕墙也在高层建筑中得以大量应用，其主要结构主要是由玻璃和结构骨架组成。玻璃幕墙应用最多则是框支撑玻璃幕墙（包括明框和隐框）。玻璃幕墙的骨架则可以分别由不同的型材、材料构成，通过相应的接件完成玻璃的固定；再利用骨架将玻璃的重量、幕墙的荷载传递给整体支撑系统，并由该支撑系统传递给高层建筑的主体结构。同时，玻璃幕墙既具有维护墙体、保持墙体的功能，还具有美化建筑外观的效果；另外，很多建筑设计师也多以幕墙来表达自己的建设理念与设计风格[2]。
但是，由于玻璃幕墙在设计与实际施工中，易出现破碎而加大了设计、施工风险与难度。这就要求玻璃幕墙设计者在实现玻璃幕墙的抗风性、防震性、抗变形性以及艺术性的同时，还要选择合理的结构设计形式，以进一步保证玻璃幕墙的安全性、稳定性以及施工的可操作性。
二、高层建筑玻璃幕墙的设计
（1）结构设计
玻璃幕墙的支持结构体系设计十分重要，其既要满足其支持作用，也要满足25年的耐久性使用年限。因此，在进行玻璃幕墙结构设计中，设计者一定要侧重以下几方面内容：首先，立柱结构设计。支持结构中的立柱结构设计，使立柱的强度、刚度均能满足高层建筑玻璃幕墙的荷载要求。其次，预埋件设计。预埋件多为锚板或锚筋，而锚板多采用Q235Q，并在表面实施大于40um的镀锌处理，使之具有良好的防腐功效[3]。
（2）防火设计
在进行玻璃幕墙的防火设计时，设计者应做好合理的防火封堵系统设计，使之具备良好的密封性、抗变形性以及耐久性；另外对于那些没有窗槛墙的玻璃幕墙，其耐火极限应大于1h；且同一玻璃单位应单独设立，不得跨越两个防火区。另外，玻璃幕墙与楼层、隔墙外部之间的缝隙应采用矿棉或岩棉（厚度≥100mm）进行有效封堵，并采用优质镀锌钢板（厚度≥1.5mm）来承托住矿棉或岩棉，使之能够封堵各楼层间的水平防烟带，进而达到防火的目的。
（3）安全设计
设计者在完成玻璃幕墙设计后，应对其进行安全性加以试验，并对相关的预埋件、连接件结构的受力能力、状态进行检验；同时，还应合理设计玻璃幕墙结构的防雷钢筋，使之跟相应的预埋件进行良好焊接，提高避雷效果。另外，底层玻璃幕墙立柱应与?10mm的圆钢焊接，并与高层建筑场地外的接地系统予以良好的连接，进而全面确保玻璃幕墙设计的安全性。
三、高层建筑幕墙玻璃的选用
随着人们生活水平的日益升高，建筑技术也随着社会经济和科学技术发展不断地进步。特别是高层建筑既能够化解人口增多的居住压力，又能够拓展生活空间提升人均生活质量。为了减轻主体结构的荷载，幕墙成为外围护结构的首选。而幕墙玻璃的选用也直接影响着高层建筑物的美观、经济和安全等问题。
（1）隔音性能
普通的玻璃隔音性能一般在10dB以下，在关闭门窗的情况下还是会有声音的变化，所以隔音效果一般。而隔音性能在25dB的中空玻璃则能够将噪声减少25dB，从而达到一定的隔音效果，实现安静舒适的建筑要求。而一般情况下，为了提高中空玻璃的隔音效果，多采用软连接避免声桥现象或者增加玻璃阻尼，阻挡声音传播等方法来产生更好的隔音效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如；在设计中尽量采用暖边密封系统的中空玻璃，借助柔性的密封材料减少声音传递提升隔音效果。再如将PVB胶片制作成夹层玻璃阻挡声音的传播，以此实现更好的隔音效果，发挥幕墙玻璃的隔音性能。
（2）安全性能
玻璃具有一定易碎性，钢化玻璃容易自爆，这些性能是无法避免的。而钢化玻璃是现有建筑幕墙的主要材料。为了极大地避免幕墙玻璃的安全隐患，只能通过对玻璃原片进行热处理来降低自爆率，但也不能完全避免自爆的情况。如果在高层建筑中玻璃幕墙一旦发生自爆，除了会对人产生人身威胁外，玻璃的更换也是比较危险和复杂的，更换玻璃的成本甚至比自身价值要高。所以，为了避免安全隐患，应用半钢化玻璃，可以在没有外力作用的情况下排除自爆现象。同时，半钢化玻璃即使在外力作用下发生破碎，
总之，根据对隔音性能和安全性能的分析，可以根据实际情况，选择钢化中空玻璃在地层使用，高层部分则应用夹胶中空玻璃或者半钢化膜中空玻璃等。最好采用夹胶中空玻璃作为高层建筑幕墙，
四、高层建设玻璃幕墙的施工
（1）预埋件安装
在高层玻璃幕墙施工中，玻璃幕墙的预埋件安装是最基础的施工环节之一；该环节对玻璃幕墙整体的结构与安全性影响也较大。因此，该阶段工程的施工重点所侧重以下几方面：首先，严格按照设计图纸进行。各种预埋件须按设计图纸要求及数据进行加工，并在安装前对预埋件的规格、质量进行检查。其次，准确预埋。预埋钢筋是整个预埋件安装的基础，也是确保其他预埋件能够按其设计位置准确安装的基础。因此，预埋钢筋时，一定要严格按照设计图纸进行准确预埋，而在进行位置固定时，则可以采用点焊的方式进行；且各预埋件位置间的偏差须小于20mm；同时，还要按正确的振捣顺序进行相应的振捣。第三，确保锚固施工质量，在确保锚板符合设计要求时，还要对锚固栓尺寸、深度进行仔细测量，以全面确保其牢固性与可靠性，以确保玻璃幕墙整体的安全性[4]。
（2）连接件安装
玻璃幕墙连接件的安装会直接影响到高层建筑玻璃幕墙各安装环节与幕墙的整体安全。因此，在进行连接件安装时，须对相关连接件的质量进行检查，如检查埋板是否偏位、防雷连接是否完好等。同时，对进行各连接件安装前，还要对相应连接件的型号、种类等进行系统、仔细的检查，以进一步确保其与设计相符。在连接件安装时，要通过专用螺栓、正确的焊接工艺进行相应的安装，最后在通过锚固处理来完成各连接件之间的调平工作，使之平整度、牢固度符合高层建筑玻璃幕墙的设计要求。
（3）龙骨、次龙骨的安装
首先，主龙骨安装。主龙骨又被称之为竖龙骨，其高度误差须≤3mm；轴线左右误差应≤3mm；前后误差应≤2mm；而相邻主龙骨标高误差也应≤3mm；同层
主龙骨立柱误差则应≤5mm。在进行主龙骨安装时，须按设计图纸进行放线后，再将相应的连接件与主龙骨相连接，各活动接头则需经过插芯，使之与上下龙骨相连接；并用专用的螺丝帽固定；且上下龙骨间需保持20mm间距，最后再通过调整预埋件与相应的连接件将其加以固定。
其次，次龙骨的安装。相邻次龙骨水平误差须≤1mm；同层标高误差须≤7mm；同时，同层次龙骨应按从下至上的方向安装；每安装完成一层后，须及时对其进行检查，以确保安装质量，避免出现系统性的质量与安全问题。
（4）玻璃安装
玻璃安装是高层玻璃幕墙施工最后工序。因此，在进行玻璃安装之前，要对整体幕墙的结构、预埋件、连接质量以及标高、平行度、垂直度以及安装孔位等进行最后的、严格的检查，在上述施工内容均符合设计图纸要求后，再对欲安装的玻璃进行清洁，并对玻璃进行编号，使之在安装过程中更便捷。安装时，应以由下至上的安装顺序为原则；并结合安装实际对玻璃的前后左右位置进行随时调整，使之在偏差允许范围内[5]。待玻璃全部安装完成后，还需对玻璃幕墙整体的平整度进行检查，待确认符合设计要求时，方可进行打胶处理。
综上所述，随着玻璃幕墙在高层建筑中的应用越来越广泛，我们也须全面考虑玻璃幕墙的强度、刚度以及防火性能、安全性能以及美观度；同时，在确保高层建筑玻璃幕墙的合理设计时，也需全面加强对各施工环节的管控，以进一步提高高层建筑玻璃幕墙的施工质量。
参考文献
[1]余明忠.建筑幕墙工程的设计及施工质量控制[J].建筑工程，2011（15）.
[2]卢渊.高层建筑玻璃幕墙设计与施式技术分析[J].中国高新技术企业，2016（17）.
[3]杨先坪，汤文秀.玻璃幕墙的节能设计与施式技术探究[J].门窗，2016（5）.
[4]刘尧.节能型建筑玻璃幕墙施工工法的研究及应用[J].中国科技信息，2012（17）.
[5]王静，曹雪松.节能型玻璃幕墙的设计与施工[J].工程建设与设计，2012（5）.
论文作者:卢彦彪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/29
标签：玻璃幕墙论文; 预埋件论文; 高层建筑论文; 龙骨论文; 玻璃论文; 幕墙论文; 中空玻璃论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;