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在中國建筑行業中,隨著建筑幕墻的興起,使得建筑幕墻設計技術與施工技術在圈內變得火熱起來,在整個建筑工程中,建筑幕墻的施工技術變得越來越重要了。雖然建筑幕墻的技術得到了飛快的發展,但是與國際先進水平相比較,不管是在幕墻的新品種方面,還是在幕墻的施工新技術方面都存在著一定的差距,所以在這樣的競爭中,為了能夠繼續的生存下去,對幕墻的設計與新技術的開發研究是必須的,同時在原有的基礎改正缺陷,完善整個幕墻建筑體系同樣也是重要的。
1 建筑幕墻的現狀
隨著國內建筑市場的國際化,建筑設計與國際的接軌必然導致幕墻設計向國際慣例靠攏。隨著對建筑幕墻認識的深入,對幕墻設計的新要求會促進幕墻設計工作的新變化。這些變化將體現在更加注重與建筑設計的整體配合。幕墻作為建筑結構的一個重要元素,與建筑設計中的通風、節能(采暖、空調)、采光、防火、電力配置等都有著密切的關系,隨著建筑設計向著節能環保與可持續發展的方向,建筑幕墻必然成為關注的焦點,建筑師對幕墻的關注與要求將超過以往,幕墻設計也將更加注重與建筑設計的配合。國內從事幕墻設計的施工單位其設計的工作重點將是幕墻的施工圖深化與制作圖設計。對于幕墻設計師而言,幕墻的設計不只局限于對圖紙的繪制,同時應該結合施工情況來對幕墻進行設計,確保幕墻建造好了之后能夠保證其安全性與穩定性,不少的幕墻設計師因為對幕墻的現實施工經驗較少導致設計的幕墻與實際不相符,導致幕墻無法使用,這樣在經濟上是一種較大的損失,值得幕墻設計師重視。
2 建筑幕墻存在的問題
由于幕墻行業的發展迅速使得,在建筑幕墻中出現了良莠不齊的狀況,很多的幕墻建筑有些明顯的缺陷與問題。①在一般工地中幕墻的設計人員沒有與建筑的設計狀況相結合,對幕墻的結構的安全等級考慮的不準確,使得幕墻的安全性與建筑的工程性質的性能不吻合,使得幕墻變得不安全。②在設計幕墻的接頭部分的連接時,未能夠考慮主體構件的接頭狀況,使得幕墻與主體連接出現了問題,還有各種埋件的受力狀況沒有考慮充分,使得幕墻的安全性變差。如埋件埋在結構受力不足的薄型構件中、埋件埋置于實心墻上,有的甚至埋置于空心墻上、或者將埋件埋置于受力不足的位置,這樣對于幕墻的實際安全變得更加危險了。
2.1 幕墻的連接
幕墻的連接好壞直接影響幕墻的安全性,一般的幕墻設計者對幕墻與主體結構的連接構件的受力性考慮的不足:如角碼的沒有進行勁肋處理;轉換構件的采用伸出長度過大而剛度不夠的工字鋼或槽鋼;對于幕墻的連接件的選用也是及其的不正確,有的采用非常規的角碼或者把鋼板直接的焊在埋件的鋼板上,有的焊在埋件的鋼板上的還是單面焊接,使得連結構件與埋件鋼板的接觸面積變小,導致焊接縫隙的長度不能滿足安全的需要;在與主體的連接過程中,沒有給不銹鋼螺栓配置彈簧墊圈,使得點焊部位沒有任何的防脫落設施,在受力的過程中,容易導致受力構架產生永久性的脫落移位。
2.2 幕墻的設計圖
一般對于幕墻的設計施工圖需要謹慎的考慮,但是實際非然,由于很多的幕墻工作者由于自身的工作經驗不多,或者對幕墻的實際施工經驗不足導致,幕墻的設計中的圖紙,與實際的使用狀況相差很多,有的是設計的不夠規范導致幕墻制作成功后不能使用,有的是對于幕墻的安全性考慮的不足,使得幕墻制作是簡單,但是幕墻的安全性變差了,有的過于對于安全性的考慮使得整個的幕墻的制作材料的浪費。在幕墻的設計的同時,需要對建筑本身的狀況進行實際考察,對于主體連接的部分進行充分測量,并對其受力的構件的實際分析,這樣才能對建筑幕墻的合格有幫助。
2.3 違反國家建筑規定
在很多的幕墻制造中,有的疏忽已經不再是小問題了,已經違反了國家強制性的建筑規定。①幕墻的連接構件與主體的受拉埋件的之間的設計達不到安全的要求,尤其是預埋件的固定長度與埋件現場的拉拔實驗的確定還達不到要求;②對于高層的外窗選取出現反復性的問題,忽略了高層的風速對幕墻的影響,使得外窗的空氣滲透性能出現了錯誤。③幕墻的立柱和橫梁直接采用電焊的方式連接,沒有采用角碼或者螺栓進行加固,這樣造成立柱與橫梁沒有辦法進行伸縮與變形,還有幕墻的立柱的伸縮縫隙也沒有采取夠長的芯柱連接。④在同一個工程中,沒有配套使用幕墻材料,各種幕墻使用不同的硅酮構件密封膠。⑤幕墻的圖紙設計中沒有限制對石材的彎曲強度的設置,對幕墻的實際檢驗出現了不嚴格的狀況,有的沒有實際合格檢驗及指定為無污染性的石材幕墻。
2.4 設計不足而造成的深度問題
幕墻設計師在設計圖紙的時候,對實際的預埋件或者后埋件的設計深度不到位,多數只是以一維圖形的草圖表示一下,更加沒有實際的埋置深度數據與要求,使在實際施工中,預埋件與后埋件的拉拔數據與埋置狀況與設計時候不吻合。設計圖紙中,對重點地區的使用技術和使用材料的要求沒有具體說明。在設計建筑幕墻的時候選用一些非標準性的材料,或者選用的材料是標準的但是使用的材料的種類選用錯誤。對于剛出道的幕墻設計師一般的都是因為其實際幕墻施工經驗缺乏,使得設計的幕墻設計圖的質量差,重要的關鍵節點缺少,沒有具體的說明,以及復雜的幕墻設計圖沒有完整的結構示意圖。
3 改善建議
幕墻設計圖是整個幕墻的施工過程的核心,所以對于設計圖一定要嚴格要求。對于幕墻設計師的要求,尤其對于剛就業的畢業生一定要加強他們的實際施工經驗,他們設計圖紙時,要他們按照國家制圖標準來設計,這些細節的東西對于實際的施工影響較大。統一規范制圖是每個幕墻設計師都要遵守的規則,不符合規則的設計圖制造出來的幕墻也是不合格的,對于設計師而言的,一定要遵守的設計的規則,在圖紙上,重要的關節的使用的材料等一些的數據一定表明出來,這樣在施工時能大大減少施工的時間,提高效率。對幕墻的連接構件一定要設計符合力學原理,充分考慮受力情況,這樣設計出來的幕墻不管在穩定性還是在安全性上都是屬于合格的。
4 結束語
綜合以上所訴的建筑幕墻的各種缺陷,建筑幕墻作為建筑工程中重要的一個環節,作為重要的裝飾與結構在我國的建筑行業的應用是十分廣泛的,作為現階段的建筑理念安全綠色可持續為主流,這使得幕墻的設計要求的越來越高了。作為幕墻設計師,面對這一挑戰應該積極的提高自身幕墻設計的水平,幕墻設計師應該以更高的責任感來完成幕墻施工圖的設計,重視設計過程中出現的細節問題,改正這些問題以及在這些的基礎上對于新技術的創新,以完成對幕墻設計體系的完善,使得幕墻設計在建筑中發揮更重要的角色,來創造建筑史上的最完美的奇跡。
參考文獻
在一般的建筑工程中,建筑的幕墻被看做成一個裝飾的工程,建筑幕墻主要由面板和支撐體進行組合在一起,從用途方面上來分析,建筑幕墻不是承重墻體,而是屬于墻體的外層.建筑幕墻最重要的意義并不是建筑的用途,而是取決于幕墻的裝飾,材質的不同和種類的不同,可以使得建筑幕墻出現不一樣的效果,因此,在一些場合和一些功能定位中使用建筑幕墻,有效提高建筑物的美觀效果.
1.2建筑幕墻的分類
在建筑中,幕墻的分類很多,可以針對方向的不同對幕墻進行分類,比如根據材料的種類進行劃分,有玻璃、石材、鋁合金;根據支承結構體進行劃分,有鋼架、拉索、拱橋;根據鋼材的型號進行劃分,有輕質鋼和普通鋼兩種;根據密閉手段進行劃分,有封閉式、半開放式、開放式等[1].
2建筑幕墻設計的基本要求
2.1保證幕墻設計的整體美觀效果
在建筑工程中,幕墻一般都是懸掛在建筑物的外邊緣,或者是支承在主體結構的外部,因為幕墻對于建筑主體來說,有著一定的維護作用和有效的美化,如今,在幕墻設計中,必須要求設計的工作人員具有一定的美學和藝術學科,以及建筑學的運用能力,在對幕墻整體的結構強度和耐用性確定的情況下,還需要注意幕墻的整體設計效果,和幕墻的設計與建筑主體的統一協調性.隨著科學技術的不斷進步,建筑幕墻方面在和國際交流的機會越來越多,導致建筑幕墻的設計將會在建筑外觀的美化效果要求也會進一步的提高.
2.2要注意幕墻性能指標設計
一般情況下,建筑幕墻很容易因為外力而受到破壞,所以在建筑幕墻的設計中,需要合理設計建筑幕墻的整體穩定性,以及結構的抗震性,有效加強幕墻的穩定效果和抗震性,降低幕墻設計所帶來的不必要的損失,有效防止幕墻塌毀對居住的人們造成的財產以及生命損失.近年來,我國的幕墻一般都是以玻璃和金屬為主,對需要不同的幕墻材料,設計人員一定要加強注意幕墻的穩定性和抗震性.此外,建筑幕墻在設計的時候,為了后期更好的維護,需要考慮其水密性和氣密性,以及隔聲性能和保溫隔熱性能,同時還要考慮到環保的性能.
3建筑幕墻的設計理論探究
3.1概念設計階段
在建筑幕墻中,概念設計是指在設計的最開始,需要從全面的角度去構思幕墻的設計,之后再建立可行性的方案設計.在概念的設計階段中,需要做好一些前期的準備:首先,需要對支承結構的類別進行選擇,支撐結構體系的類別不一樣,所運用的功能用途就會不一樣,同樣也會對結構和承重等一些方面的要求就會不一樣;其次,需要對幕墻的構建和幕墻的架設方案進行合理的確定,實際調查建筑幕墻主墻的結構,還有建筑幕墻實際的施工狀況,之后再根據調查出的結果進行設計和制定架設方案;最后,需要對面板的鏈接方法進行合理的確定,分析主墻的結構和實際的角度,根據安裝的情況進行連接設計.并且有效設計外觀裝飾,使得得到美觀的效果,在滿足客戶需求的情況下,還要考慮到節能環保的方面[2].
3.2技術設計階段
首先,需要根據建筑的實際情況和主墻的結構,合理修正概念設計,制定出清楚的參數設計尺寸分格圖;其次,在對建筑幕墻進行整體設計時,必須要注意幕墻的剛性和穩定性要求,要保證幕墻具有一定的承受能力,比如承受重力和風荷載等.需要對材料進行合理選擇,確保材料有良好的防水性能和密封性,有效避免出現漏水或者隔音并不好的狀況.除此之外,需要注意建筑幕墻和主墻體相互之間的空間,有效避免幕墻因為主墻體的伸縮位移而造成一定的損害,保證建筑幕墻的自身有可伸縮性,根據相關經驗研究得出,在幕墻和主墻體之間需要保持大于15mm的空間距離.對于建筑幕墻來說,在設計中一定要更加注重安全性,比如對幕墻設計的防火安全以及幕墻設計中的防雷安全進行充分的考慮.一般情況下,防火安全的設計都需要對防火的相關規范進行嚴格遵守,設計的重要是在幕墻的空間位置和節點上,使用不可燃的材料進行填充,比如巖棉等,而防雷安全的設計一般是在幕墻的防雷措施和主建筑的防雷系統互相連接上,使得兩者結合在一起達到一個防雷體系,可以有效的提高安全系數,根據相關經驗研究分析,在幕墻的頂部接閃器時,需要使用大于25mm的鋁制單板,這樣才可以將雷擊電能導入地下.此外,建筑的幕墻是一個可以更換更加可以移動的裝飾墻體,因此需要對幕墻的部件進行定期更換,一般情況下,幕墻部件的使用年齡都在25-50年,除過這些意外,幕墻的主墻年限也同樣是一個很重要的參考依據.
3.3施工設計階段
在建筑幕墻的施工設計階段,需要根據之前制定出的所有數據進行實施操作,需要出一份具體的施工圖紙,以便提供給現場安裝時使用,并且還要根據相關的施工圖紙進行一些工作,比如提取材料,制定出加工圖,制定框架組裝圖等,還要配合相關的采購工作,制造工作,運輸工作,以及安裝工作和后期的維修工作.在施工設計階段中,不能只按照圖紙進行工程就行了,而需要在施工中進行驗證設計,確定其可靠性,對不正確的地方進行修正和改進.
4建筑幕墻的發展趨勢
4.1建筑幕墻的發展歷程與行業現狀
在我國,從1978年建筑幕墻就開始發展,如今,經過三十多年的發展,如今已經達到了高速發展的狀態,從2001年起,建筑幕墻每年都是以750萬平方米左右的速度進行不斷的發展增長.近年來,就算建筑幕墻在我國的發展比較理想,但是依然存在著一些問題,比如在建筑幕墻中,設計的圖紙沒有達到規范的標準,并且對圖紙的審核不嚴格等,在施工中,材料和設備的質量沒有達到要求,以及一些產品的層次和技術有待提高等.
4.2建筑幕墻的發展趨勢
近年來,隨著社會經濟的不斷發展,人們對于建筑的審美要求也在不斷提高,如今城市的高層建筑都在不斷地增加,建筑幕墻在這個快速發展的時代必然得到了良好的發展,經過相關經驗分析,在建筑幕墻中,節能環保是當前的重點,同時也是政府和社會大力推廣和宣傳的熱點問題,幕墻的節能環保勢必會成為將來建筑幕墻行業的發展趨勢.在如今的時代,一些建筑幕墻中已經運用到了節能環保的技術,比如:
4.2.1太陽光轉向照明技術
就是在建筑幕墻上裝設光線的反射裝置,這樣就可以把日光反射到室內的天花板上,之后再通過天花板進行光線反射,傳輸到工作區和生活區.
4.2.2光電幕墻技術
在幕墻材料中有效集成太陽能光電板,使幕墻在接受太陽光照的時候,還能利用太陽能發電技術,將太陽光轉變為電能,之后進行儲存和利用[3].
一、前言
近年來,隨著我國城市建設現代化水平的不斷提高,在城市建筑建設中對于外觀要求也逐漸增加,加強建筑物的幕墻結構設計對于提高建筑物的美觀程度有十分重要的作用。但是由于建筑物幕墻結構設計在建筑物中的應用時間比較短,一些相關的設計并不十分完善。如采光、安全性、節能性等方面,影響著建筑的安全與質量,整體效果上達不到預期設計目的,這就需要在建筑幕墻的設計過程中認真研究其結構選型及外在體現的效果,從而滿足建筑幕墻的設計需求。本文主要對現代建筑幕墻結構設計應考慮的相關問題進行分析,并提出優化建筑幕墻結構的設計策略,以供同仁參考。
二、現代建筑幕墻結構設計應考慮的相關問題
幕墻結構是現代建筑的一種新型結構型式,由于它兼具了美觀和實用等功能,在實際的設計中以簡潔、輕便為主要表現形式,所以在設計中必須要考慮其結構的安全性和功能特性。在建筑幕墻的結構設計中,需要考慮以下幾點問題:
(1)幕墻結構設計安全問題。幕墻結構是建筑物外觀結構的一部分,它必須在滿足美觀和實用功能的同時,根據幕墻結構的功能需求,對其構件的設計充分考慮使用要求和足夠的強度、剛度,即在外力作用下的變形性的穩定范圍。在設計過程中,要考慮幕墻所可能承受的各種載荷,根據建筑物所處環境與建筑物結構形狀分析可能的風載荷、雪載荷、重力載荷,還要根據當期氣候條件分析溫度變化或自然災害可能帶來的載荷影響,以及這些載荷變化帶來的幕墻結構外形的變化,充分設計幕墻結構的承載能力,保證結構的安全性。
(2)建筑幕墻的保溫節能問題。建筑幕墻作為建筑物的墻體,對建筑物有一定的保溫功能。但是由于幕墻的結構設計并不十分完善,一些建筑物在使用過程中未能達到良好的保溫功能,導致幕墻設計存在的問題逐漸增多,嚴重影響了建筑物的正常使用。幕墻結構設計中需要綜合考慮外墻的窗墻比、體型系數和所用材料。由于缺少遮陽設備或者是設計不合理導致幕墻的保溫效果不好,這是目前建筑幕墻面臨的主要問題。
(3)建筑幕墻的光污染問題。隨著建筑物數量和規模的逐漸增加,光污染成為城市污染的重要組成部分,對人們的生活和健康造成了十分不利的影響。建筑物墻面涂料的反光是比較常見的光污染源之一,目前建筑物采用的大都是玻璃幕墻,太陽強光照射建筑物的玻璃幕墻等裝飾產生的反射光線,往往會對人們的視力和健康造成影響,嚴重地將會導致神經衰弱。建筑物玻璃幕墻強烈的反射光對于周圍的辦公人員以及附近的居民都有十分不利的影響,甚至還會造成火災等嚴重事故,由于玻璃幕墻強烈的反射光導致的車禍事故也日益增加。
(4)建筑幕墻的材料選擇問題。目前我國幕墻設計發展時間比較短,相應的幕墻結構設計并不十分完善。大多數的幕墻設計人員都是選擇比較通用的材料,但是一些特殊的建筑物也需要一些特殊的幕墻材料進行裝飾。由于使用特殊材料對于幕墻設計存在一定的風險,如果使用不當將會對整個建筑物造成十分不利的影響。另外幕墻的形狀選擇也是十分重要的,但是由于幕墻設計人員缺乏一定的工作經驗,往往導致建筑幕墻材料的浪費,導致建筑物的幕墻結構設計不合理,嚴重影響了建筑物的水平。
三、現代建筑幕墻結構設計的優化策略
建筑幕墻結構設計是一項非常繁瑣的設計工作,它往往涉及很多復雜的應力計算和安全設計,在保證安全、美觀、經濟的前提下.進行優化設計方案.是建筑幕墻結構設計的主要工作。建筑幕墻結構的設計中,根據施工條件和建筑要求,
可以進行以下設計優化:
(1)安全性優化。為了保證幕墻結構能正常工作,在設計每一構件時,首先要使構件在外力作用下不破壞,即每一構件要有足夠的強度。第二要考慮構件在外力作用下要變形,但變形不能超過某一允許范圍,即每一構件要有足夠的剛度。最后,構件在外力作用下,可能原來的形狀不能繼續維持而要突然改變,即原來的平衡形式不能保持穩定。幕墻構件設計時,應當考慮以上三方面以及參數本身、構造方面的要求,以數學表達式的方式寫出。假如所設計的構件能符合強度、剛度和穩定性的要求,就認為設計是安全的。幕墻結構的安全性設計除了要滿足結構承載負荷的要求之外,整個建筑結構的安全性也是與之相關的,幕墻結構的安全性優化除了需要滿足結構的可靠性之外,還要充分考慮采光頂的消防設計。較大型的玻璃采光頂,必須使用耐火極限不低于0.25h的三級耐火級的吊頂,同時滿足結構防火的要求,其他如防雷、防高空墜物、防冰雹等設計要求,在抗震設計中,玻璃幕墻的鑲嵌深度要保證可靠固定。重點做好各構件連接點的設計優化,幕墻結構消防安全通道的影響布置也很重要。
(2)載荷優化。建筑幕墻的設計中,垂直于建筑物表面上的風荷載標準值,應該按下列規定確定。計算主要受力結構時,應按下列式算:Wk=βzμsμzWo,式中:Wk--鳳荷載標準值kN/m2;βz--高度z處的風振系數;μs--風荷載體型系數;μz--風高度變化系數;Wo--基本鳳壓(kN/m2)。計算圍護結構時,應按下式計算:Wk=βgzμslμzWo ,式中:βgz--高度z處的陣風系數;μsl--風荷載局部體型系數?;撅L壓應采用按本規范的方法規定50年重現期的風壓,但不得小于0.3kN/m2。對于高層建筑及對風荷載比較敏感的其他結構,基本風壓的取值應適當提高,并應符合有關結構設計規范的規定。
(3)采光、保溫等功能優化。建筑幕墻的結構設計不僅僅是對建筑物的美觀設計,同時,幕墻結構帶來的采光和保溫等實用功能才是幕墻結構得以快速發展的主要功能,而保溫隔熱和采光有時其功能會發生沖突,如玻璃幕墻的采光效果好,但保溫隔熱差,因此,選擇不同傳熱系數的玻璃,采用隔熱斷橋鋁型材作為框架結構,同時優化密封方式,采用雙層幕墻,相對于單層傳統幕墻,在采暖時可以節省能源約40%-50%,制冷時可以節約能源約40%-60%。
(4)結構經濟性優化。結構設計的經濟性需要根據幕墻結構的面板布置以及主體結構的支撐等條件,考慮結構型式的經濟合理性,在對載荷與結構尺寸要求的計算上,合理的選擇最佳方案,避免設計尺寸過大或性能條件取值過高而造成材料浪費。在結構型式上盡量采用結構簡單的簡支梁或雙支點梁結構,合理利用材料的力學性能,提高結構的可靠性,實現成本控制。
(5)幕墻結構設計人員水平的優化。一方面加強對現有幕墻結構設計人員的培訓工作,現有的幕墻結構設計人員在技術水平和設計經驗方面都還比較欠缺,通過加強對現有幕墻結構設計人員的培訓工作可以有效地豐富幕墻結構設計經驗,提高設計水平;另一方面引進一些高素質的幕墻結構設計人員,壯大幕墻結構設計人員隊伍??梢砸M一些國外的幕墻結構設計人員或者是通過學習國外的幕墻結構設計經驗提高幕墻結構的設計水平,保障幕墻結構能夠充分發揮其作用,提高建筑物建設水平。
四、結語
總之,建筑物的幕墻結構對于提高建筑物的美觀、實用功能具有十分重要的意義。而優化設計除安全適用外,可做到重量最輕、成本最低、節省能源、加工制作和安裝施工勞動力最省、工期最短,在確保安全可靠的前提下,獲取極大的經濟效益,使建筑幕墻設計做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量。
參考文獻
幕墻在一百多年前就在建筑中應用,由于材料、工藝因素限制了幕墻的發展?,F階段,隨著我國國民經濟、科技水平的不斷發展,各種新技術與新材料日益更新,建筑幕墻設計、制造成功應用,建筑多選擇幕墻結構作為護結構,建筑幕墻主要由石材、玻璃與金屬構成,依靠金屬構件,懸掛于主體結構,其功能除作為護結構外,還作為建筑外觀裝飾。雖然建筑幕墻應用獲得較好效果,但由于施工制造與設計方案沒有把空號,導致各類工程質量問題。因此,筆者根據自身多年的建筑設計經驗,對建筑幕墻設計控制要點進行分析。
一、建筑幕墻設計安全與要求
幕墻作為建筑外觀、效能、功能的直接載體,幕墻實施前提就是幕墻設計,幕墻設計發展和幕墻技術創新是相互聯系、相輔相成的,在新時代背景下,正確認識幕墻設計,對建筑發展具有極為深遠的意義。針對建筑幕墻設計而言,即使給監理、制作人員看設計圖紙,若無任何解釋,也無法看懂,所以,幕墻設計圖紙應該設計詳盡與完整,規范化表達方式。有些施工單位自行設計幕墻工程,圖紙沒有經過原結構設計單位審核,從立面效果與總體方案,只是通過粗審,沒有做好技術審核把關。所以,設計圖紙不規范,設計深度嚴重不足,圖紙不夠齊全的問題。若沒有施工圖紙、施工要求,缺乏節點大樣圖,沒有預埋件錨節點計算,龍骨框架處于水平與豎向荷載作用下,沒有進行應力變形計算。防火、排水、避雷等措施設置不合理,沒有設計避雷接地系統,截面尺寸、引出線材料與防雷系統沒有可靠連接,在大樣圖與設計圖上沒有清晰標注,而是利用主體結構與幕墻直接連接,作為避雷連接體。設計圖紙中,無標出預埋件位置,不注重三維調節處理。同時,某些幕墻設計比主體工程進度較為滯后,結構沒有設置預埋件,未采取合理連接措施連接主體結構與幕墻,對可靠連接造成影響。工程樓面外緣沒有設置實體窗下墻,未根據要求設置防撞欄桿,為幕墻留下了安全隱患、質量問題。
二、幕墻設計應控制的要點
首先,幕墻整體設計要點。幕墻作為護結構,直接作用于地震作用,承受風荷載與自重,因本身不承受主體結構荷載、地震作用,目前設計時應滿足以下要求:其一,幕墻必須具有一定穩定性與剛度,具有一定的承載能力。其二,幕墻構件與橫梁、立柱之間的連接,可傳遞風荷載與地震作用。其三,連接部位的混凝土,其強度等級應高于C25,保證幕墻與主體結構能夠可靠連接。其四,幕墻和錨固之間的連接,必須可靠、安全,尤其需確定承載力,實施實物實驗。其五,幕墻和砌體之間的連接,可設置鋼結構梁柱于主體結構,由于輕質填充墻的承載力、變形能力較差,幕墻支撐結構通常不考慮輕質填充墻。其六,幕墻設計時,采取防滲漏、防雨水措施,特別是某些幕墻工程設計采用玻璃采光頂、百頁窗,注重與周邊的壓頂、聯結施工,若發現材料性能無法達到要求,及密封不良等問題,要給予及時整改,如有必要,應分層實施抗滲漏、抗雨水試驗,防止出現滲漏問題。
其次,幕墻結構設計要點。其一,幕墻結構的吸收位移必須具有足夠適應能力,才可避免主體結構水平,防止位移損壞幕墻構件,在幕墻構件與橫梁之間留置活動余地。其二,幕墻自身平面必須具有變形能力,在立柱每層應設置有活動接頭。其三,控制好上下柱接頭的空隙,應大于16mm,以滿足立柱溫差變形、施工誤差、主主體結構豎向荷載的軸向變形。其四,立柱應該設計成偏心、軸心受拉構件,上端懸掛交接節點,下端選擇上下變形節點,降低立柱設計的受壓工作狀態,防止不安全因素,避免出現水平荷載。
第三,幕墻防雷系統設計要點。為避免雷擊幕墻,出現人身損害,財產與文物損失,必須滿足經濟合理與技術先進的原則。所以,必須重視建筑幕墻防雷,防雷系統設計屬于當今建筑設計的重要問題,應充分利用接地裝置、引下線與接閃器,幕墻的橫向與豎向龍骨,必須接通防雷網,以構成一個整體的防雷整體。當建筑幕墻獲取巨大雷電能量,利用幕墻防雷系統,可迅速向地下傳輸,確保建筑幕墻防止受到雷電破壞。幕墻設計時,對于幕墻頂部的蓋板部分,通常將其設計為接閃器,由于該部分位于頂部,蓋板通常選擇3mm鋁單板,確保接閃器接收雷電流之后,通過幕墻防雷引下線、避雷均壓環,將雷電流安全引至防雷網,同時與接地裝置連接,實現避雷。
第四,幕墻需注意設計要點。其一,幕墻作為可更換結構,使用年限應大于25年,其預埋件不易更換,應按照50年使用年限設計。對于大型支承與大跨度支撐結構,使用年限應考慮主體結構進行設計。其二,正確執行標準規范。規范標準屬于成熟經驗總結,而不是展望新技術,但不應約束新技術應用。其三,針對幕墻設計而言,玻璃的選擇是否安全,直接影響了幕墻結構的安全性,玻璃的種類不同,其性能也存在差異,應按照各部位要求,選擇相應的安全玻璃。其四,幕墻設計必須滿足建筑節能要求,對于寒冷與嚴寒地區,應考慮冬季保溫設計,對于夏熱冬暖地區,應考慮隔熱設計。在幕墻設計時,應考慮中空玻璃比單層玻璃的節能效果明顯要強,選擇熱幕墻結構實現幕墻建筑節能。
三、結束語
總而言之,幕墻質量控制必須選擇水平較強與資質較高的設計公司承接,嚴格設計審核,同時,設計人員必須注重幕墻構造設計規范、計算,保證幕墻工程的使用功能、結構安全。另外,幕墻制造的跨行業性較強,在設計、選材、制造等各個環節,需嚴格控制幕墻生產安全,把握好建筑幕墻設計的各個要點,確保幕墻安全、質量。
參考文獻:
[1]室內環境質量檢測與評價標準法規匯編(裝飾裝修材料有害物質標準與檢測卷)[M].中國標準出版社,2009,3.
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?;馂陌l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。
總結
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:
Abstract: With the rapid development of the construction industry, people are increasingly seeking the safety of buildings, beautiful unity. Curtain wall construction technology in China construction industry has shown a high speed of development. Building walls is the financial architecture, building technology and the use of functions in one enclosure structure, is widely used in used in the decoration on the outside of the building, belonging to the building exterior senior. However, in practical work, has shown a series of urgent need to solve the problem, following the author's many years of experience in the curtain wall, a brief look at building walls between layers of fireproof seal repair the problem.
Keywords: curtain wall engineering; fire seal repair; fireproof materials
中圖分類號:S762.3+3文獻標識碼:A 文章編號:
引言:建筑幕墻是一種懸掛在建筑結構主框架外側的構件,它的自重以及所承受的荷載、地震等,是通過錨接點以點傳遞方式傳至建筑結構的主框架。在幕墻之間的接縫以及連接用現代建筑技術處理,使得幕墻形成連續的墻面。無論是干掛石材幕墻還是玻璃幕墻都對城市的美化起到了很大的作用,在經濟日益發展的同時,人們越來越重視自身居住環境的安全,因此有必要研究一下建筑幕墻的防火封修問題,為人們的安全增加保護屏障。
防火材料的選擇
1、建筑高度大于等于24m時,保溫材料的燃燒性能應為A級。2、建筑高度小于24m時,保溫材料的燃燒性能應為A級或B1級。其中,當采用B1 級保溫材料時,每層應設置水平防火隔離帶。3、保溫材料應采用不燃材料作防護層。防護層應將保溫材料完全覆蓋。防護層厚度不應小于3mm。4、采用金屬、石材等非透明幕墻結構的建筑,應設置基層墻體,其耐火極限應符合現行防火規范關于外墻耐火極限的有關規定;玻璃幕墻的窗間墻、窗檻墻、裙墻的耐火極限和防火構造應符合現行防火規范關于建筑幕墻的有關規定。5、基層墻體內部空腔及建筑幕墻與基層墻體、窗間墻、窗檻墻及裙墻之間的空間,應在每層樓板處采用防火封堵材料封堵。6、按本規定需要設置防火隔離帶時,應沿樓板位置設置寬度不小于300mm的A級保溫材料。防火隔離帶與墻面應進行全面積粘貼。7建筑外墻的裝飾層,除采用涂料外,應采用不燃材料。當建筑外墻采用可燃保溫材料時,不宜采用著火后易脫落的瓷磚等材料。
對于建筑幕墻的層間防火來說,層間封修是其中重要的一點,烽火封修包括層間封修和相鄰房間的防火封修,都應該引起施工人員的高度重視。封修的防火材料從耐燃效果來看,封修板可用1.5mm的鍍鋅鋼板,也可以采用阻燃的非金屬板,但不宜選用鋁板。非金屬板的選用在我公司尚未有先例。防火間隙的填充材料可以是巖棉、玻璃棉等不燃燒材料。經驗上,層間封修用一層100mm厚的巖棉板其耐火極限可達到一小時以上。鍍鋅鋼板也只在巖棉板下面用下面一層即可。防火板與建筑結構之間的縫隙以及防火板與幕墻結構之間的縫隙應該填注防火密封膠。但若縫隙較小,且經業主或監理認可。幕墻層間封修的材料和做法主要在玻璃幕墻工程技術規范和建筑設計防火規范中進行的規定.主要是對層間的防火和防煙的封修,封修材料應使用防火材料,并滿足設計要求,包括板材和密封材料。
幕墻層間的防火封修施工
現場的施工人員應該嚴格進行圖紙會審,對有不合格的地方提出修改意見,然后按照圖紙進行施工,研究頂封修和側封修相關節點的內容 并依據相關的規范嚴格進行施工。
無窗檻墻的幕墻,應在每層樓板外沿設置耐火極限不低于1.0h、高度不低于0.8m的不燃燒實體墻或防火玻璃墻。幕墻與各層樓板當采用巖棉或礦棉封堵時,其厚度不小于100mm,且需用不小于1.5mm的鍍鋅鋼板承托。對可能造成煙霧漫延的縫隙處打防火密封膠。在建筑水平防火分區的防火墻兩側設置幕墻時,距離防火墻兩側各1m的部位不應門窗洞口;當必須設置玻璃幕墻時,玻璃幕墻的耐火極限不應低于0.9h。一般應采用銫鉀防火玻璃和帶經防火涂料處理的鋼龍骨外包鋁合金形式。目前常見的普通鋁龍骨加銫鉀防火玻璃不能達到防火要求。
施工時要與與主體結構連接牢固,其數量、規格、位置、連接方法和防腐處理符合設計要求;防火層間的各種連接件、緊固件無松動安裝符合設計及規范要求;幕墻層間設置防火封修層,使用1.5mm厚鍍鋅鋼板做封修層,中間填充100mm防火巖棉;安裝方式及厚度符合設計及施工規范要求;鍍鋅鋼板與結構及玻璃鋼龍骨連接方式為焊接,封修防火巖棉的厚度及安裝方式符合設計要求;一般采用用點焊固定方式,焊點處清理后涂刷防銹漆兩道做防腐處理;做好層間防火封修時要檢驗其層間防火封修是否符合設計圖紙及相關規范要求。
其次需要指出的是外墻保溫的施工現場必須嚴禁火源,嚴禁現場施工人員吸煙;在進行施工時,應該配備與工程相適應的消防設備,并制定專人管理。一定要檢查出每一種引起火災的安全隱患,在施工現場嚴禁明火,如果是施工必要,要報告有關部門進行明火報批,以免造成重大的損失。
防火的保證措施
承包幕墻施工的單位必須具備相應的資質。 建筑幕墻工程施工企業應根據設計要求提出有關施工安裝的技術要求并對幕墻材料、幕墻結構設計和加工制作部件等的工程質量負責;建筑幕墻工程施工企業必須嚴格按照經有 資質的審核單位審定的設計文件和施工圖進行施工,不得擅自修改;防火材料的安裝應有固定措施,確保安裝牢固,做到不松懈不遺漏,拼縫不留縫隙。防火棉厚度不能少于60mm,鋪設要飽滿均勻無遺漏,且不能與玻璃有直接接觸;防火材料不得與幕墻玻璃直接接觸,防火材料朝玻璃面處宜用裝修材料覆蓋;雙面膠帶、
泡沫棒硅酮密封膠的填充棒、鈦 鋅板、復合鋁板、聚苯板等保溫材料,在實際的工程應用中,要有一定的防火措施;在施工過程中,幕墻防火構造、防火節點應作隱蔽驗收。防火材料應有產品合格證或材料耐火檢驗報告;施工完畢,必須檢查所有的防火節點、防火隔斷是否都密封嚴密,各層間防火隔斷是否都按要求用防潮材料將礦棉等不燃燒材料包裹進行填塞,其防火隔斷能否滿足防火規范要求。其檢驗手段一般采用觀察和觸摸方法,必要時可在防火節點處用火苗試試是否漏氣、串煙,是否真正達到既防火又防煙的作用。
現場施工人員一定要從思想上認識到幕墻防火對人民生命財產的重要性,嚴格遵守相關的施工規范,在現場不吸煙,不做危害建筑工程的事,并保護施工現場嚴禁外人進出;監理工程師要具備相應的從業資格,對無證上崗者不予錄用;施工現場材料的堆放應該放在陰涼處,方便施工又不損害材料本身的性能?,F場還可以建立一定的監管制度,實行質量事故個人制,把施工質量的好壞與工作人員的利益緊密地結合在一起,鼓勵他們為工程作出應有的貢獻。
結語:綜上,筆者結合多年的工作經驗,闡述了在幕墻工程中防火材料的使用以及幕墻防火封修的具體施工過程,希望給同行以借鑒。在物質迅猛發展的時代,人們的安全問題逐漸受到重視,因此做好幕墻的防火問題,為人們的安全可以提供一個強有力地保證,并保證建筑工程的質量。
參考文獻:
沈陽匯錦金融中心,地下2層,地上38層,地上建筑總高度175.77m,當地基本風壓為0.55KN/O,風荷載設計值達到2.019KN/O,地震烈度按7度設防。主要幕墻類型:包括明框玻璃幕墻、全隱框玻璃幕墻、鋁單板幕墻、石材幕墻等四種形式。在該工程外裝幕墻設計過程中,我們嚴格執行國家與行業的相關標準和規范,并結合當地實際情況以及以往工程實踐經驗,取得了比較好的效果。
下面談談該工程設計體會,不妥之處懇請同行批評指教。
一、 匯錦金融中心的結構特點
裙樓:裙樓部分共5層,平面整體造型為“7”字型,主要采用框架玻璃幕墻系統,玻璃為透明中空鋼化Low-E玻璃,其中1層及售樓處以外部分的3~5層采用全明框形式,2層及售樓處的3~5層采用全隱框形式(售樓處3~5層豎向有37根“子彈頭”裝飾線條)。1層每隔一軸間距設置一處(銹石)石材幕墻包柱造型,采用鋁合金掛件背栓方式。2層層間梁為通長鋁單板雨棚,鋁單板雨棚370mm高,1500mm寬,將裙樓1層明框、2層隱框整體隔開。東、西立面的3、4、5層層間梁上、下分別設置150mm高,50mm~500mm寬銀灰色鋁單板線條造型,鋁單板線條寬度沿墻面水平方向變化,上、下鋁單板線條之間采用彩釉玻璃。5層立面均勻設置8處13m寬、5m高廣告位,廣告位背襯1.5mm厚鍍鋅鋼板,廣告位四周采用100mm寬鋁單板線條收口。5層頂設置通長鋁單板沿線造型,沿線高300mm。
塔樓:塔樓部分共38層,整體為長方體造型,平面為45mx45m正方形,轉角處由6塊圓弧玻璃平滑過渡,沉降縫將主樓和塔樓分隔開,采用框架玻璃幕墻系統(全隱框形式),玻璃為中空鋼化Low-E玻璃,1、2層玻璃幕墻骨架為鋼方管,表面熱浸鍍鋅,鋼方管外包2.5mm厚淺灰色鋁單板。1層主入口兩側軸線位置設置(銹石)石材幕墻包柱造型,采用鋁合金掛件背栓方式。3~38層玻璃幕墻骨架為鋁方管,表面粉末噴涂。1層東、西、南立面主入口旋轉門上各有不銹鋼板雨棚一處,不銹鋼板雨棚懸挑6米,每隔一軸間距配置一跟不銹鋼拉桿,不銹鋼板1.5mm,表面拉絲處理,不銹鋼板雨棚成“飛機頭”造型。3層層間梁處設置通長鋁單板沿線造型,將塔樓2層與3層分隔。塔樓頂層由7塊圓弧玻璃向主體中心聚攏,立面成1/4圓柱體平放造型,轉角成1/8球面造型,最后用400mm寬鋁單板收口。38層上人屋面有“U”字造型采光頂。
沉降縫:裙樓與塔樓交界處沉降縫為200mm寬鋁單板裝飾線條,塔樓一側采用機械連接,裙樓一側采用活連接,鋁單板背襯風琴板。
二、 部分功能部件的幕墻設計
1、 防火隔離帶
各層層間梁處設置沿墻體通長防火隔離帶,防火隔離帶材料選用100mm厚防火保溫巖棉,導熱系數0.045w/O.k,燃燒性能:A級不燃燒體,防火保溫巖棉底托1.5mm厚鍍鋅鋼板。
2、 消防救援窗
裙樓各立面2、3、4層均設置消防救援窗,在玻璃表面貼有明顯消防救援標識,塔樓南立面4層以上各層每層均設置2處消防救援窗,救援窗間距15米,在玻璃表面貼有明顯消防救援標識。
3、 溢水口
裙樓西立面及南立面的5層女兒墻各設置了一處溢水口,溢水口底邊高于5層上人屋面50mm,正常雨量情況下,采用屋面自有排水系統,當遇到百年難遇降水量時,屋面積水通過溢水口排出,起到“泄洪”作用。塔樓南立面的38層女兒墻位置設置一處溢水口。
4、 采光頂
塔樓38層屋面上有“U”型采光頂,考慮采光頂下部為辦公區,人員密集活動,其安全性必須得到保障,并且辦公區冬季辦公室內溫度要求較高,將采光頂玻璃設計成8mmLow-E+12A+8mm+1.52pvb+8mm鋼化中空夾膠玻璃,設計初期考慮建筑成本,業主將兩夾膠片玻璃改為6mm,雖然相鄰片玻璃厚度控制在了2mm范圍之內,滿足了相應標準的要求,但是根據以往工程實踐經驗,不等厚玻璃的自爆率要高于等厚玻璃的自爆率,因為玻璃的自曝造成工程竣工驗收后不斷維修造成了不小的經濟損失和麻煩,并且此采光單片玻璃尺寸均超2m,如果采用6mm玻璃很容易造成玻璃中間下凹情況,不利于排水并且在下凹處沉積水跡,影響美觀。考慮以上兩點,建議業主將玻璃厚度仍為8mm,業主亦接受了建議。
三、 節點設計
隨著我國經濟水平的不斷提升,人們對于生活質量的要求也越來越高,而建筑行業面臨的問題和挑戰也逐步增多。就其原因,全過程管理是所有問題的關鍵所在。本文作者根據自己的工作經驗,針對建筑行業之中的幕墻施工中的全過程管理進行詳細的分析和探討。
一、建筑幕墻的概念和分類
通常情況下,建筑幕墻是由面板以及支撐結構組成的外墻護圍,且建筑幕墻在整個建筑物中屬于不承重的一部分。在進行建筑幕墻施工時,面板常用的材料有玻璃、鋁(金屬)板、石材以及陶瓷板等,支撐結構常用的材料有鋁橫梁立柱、玻璃肋以及鋼結構等[1]。另外,根據建筑幕墻形式來劃分,建筑幕墻可以分為開放式以及封閉式;根據其支撐構架來劃分,有點支撐、構件式(框架式)以及單元式等;根據其面板材料來劃分,有組合面板幕墻、玻璃幕墻以及人造板材幕墻和石材幕墻這四種。
二、全過程管理在幕墻施工中的應用
關于幕墻施工中的全過程管理,主要是指在幕墻施工中的一系列的控制管理活動,它包含了幕墻施工的前期準備管理、過程管理以及結束后的控制管理這三個主要過程。整體來說,關于幕墻施工中的全過程管理主要包含有以下幾點:明確幕墻施工目標,合理配置幕墻施工中的各項管理人員,建立健全幕墻施工的各項控制管理制度并嚴格實施,做好整個幕墻施工過程中的安全控制工作等。具體闡述如下:
(一)強化事前控制管理,做好幕墻施工的準備工作
在進行幕墻施工之前,首先要建立并實施圖紙會審制度,提高圖紙質量,堅決避免在圖紙沒有會審的情況下進行施工。在進行圖紙會審時,實施連帶責任制,會審的各個過程中都要有專人進行記錄和簽字確認,避免圖紙會審流于形式,導致一些返工情況[2]。圖紙會審的目的重在檢查幕墻設計方案的可行性,檢查設計方案的錯誤和失誤,檢查建筑幕墻和其他專業的交接口有無矛盾,比如和窗簾盒,窗臺板,地板,避雷,防火封修,機電,燈光等室內其他裝飾裝修的連接問題,還有室外廣告,航空障礙燈,景觀等連接問題。有問題提前提出,提前解決;從而避免幕墻產品正式加工,運輸到了現場才發現使用不了,給各方面(工期,成本等)都造成巨大的浪費。其次,針對幕墻施工的各個工序,嚴格按照相對應的質量檢驗標準以及工程技術規范,制定專門的質量管理實施細則以及質量監管制度。對于一些關鍵施工工序,要結合其容易出現的質量問題,要求施工單位做好專項技術交底。然后,在進行幕墻工程材料的監督管理時,因其涉及材料品種繁雜,為了達到幕墻設計規范標準,必須要嚴格控制材料的規格、品種以及制作工藝水平,確?,F場抽樣檢測合格。最后,為了保證施工的進度和質量,一方面要仔細檢查施工單位投入人員情況,保證所投人員素質高、工種齊全,對于特種工要堅持持證上崗;另一方面,檢查所投機械情況,保證其設備齊全,性能良好,且除了正常使用的機械之外,也要有一定的備用設備,滿足幕墻工程的連續作業[3]。
另外,強化幕墻施工前期的管理工作,必須要明確幕墻工程的管理目標,從其質量控制管理入手,建立質量控制小組管理小組,認真研究幕墻工程中質量通病,以預防為主,制定防治辦法。并及時開展技術研討會,強化新技術新工藝的應用,全面實現質量目標。
施工前重點應該做好各種施工策劃,提交總包,顧問審批。施工方案,重點說明施工安裝的方法,步驟,和所用的機具設備等。質量管理方案,要重點說明整個幕墻工程的質量控制要點和流程,在設計,采購,加工,運輸,安裝等各個環節中,明確每一個職能人員的質量管理職能和責任。安全管理方案,在幕墻施工現場,抓好現場的安全文明施工,需要建立健全各項管理規章制度,比如安全用電制度,消防工作管理制度,現場應急預案等等,明確各個管理人員的安全管理職能和責任。提前做好這些策劃,做到心中有數,一方面便于內部施工交底,另方面便于其他單位監督管理。
(二)強化事中控制管理,保證幕墻施工的順利進行
1、在進行幕墻施工的過程中,質量監督管理人員要和施工人員進行工序交接和檢查,保證幕墻工程的質量和進度。例如,是進行面板或者骨架安裝時,對于出現水平和垂直偏差嚴重的情況,要及時處理,以免出現質量缺陷。抽查工程質量,核查工程的技術資料以及管理資料等,對于一些重點項目工程,可以建立并實施旁站監督管理制度。
2、利用測量手段,核查工程的定位放線、軸線以及標高;在工程結束之后,及時檢查工程各部位的軸線位移等,驗收合格之后,承包商要填寫《報驗單》,并通知監督人員進行再次驗收[4]。
3、有針對性的舉辦工程質量管理例會,及時解決關于施工過程中遇到的技術或者非技術問題,邀請一些相關的專家或者是人員、單位等參加,對于一些復雜的技術問題,可以實施專題研討,避免質量管理中出現技術問題的片面性,降低失誤率。
4、監督管理人員要嚴格利用自己的審核簽字權,嚴把質量關。對于承建商任何未達標的工程,都有權拒絕簽字,拒絕支付工程進度款項。在進行技術核定時,嚴格審核圖紙大樣,保證圖紙和施工相一致,在經業主和設計單位同意之后進行辦理,可以嚴防工程存在隱患問題。另外,關于一些項目檢測或者是材料質量評價,可以通過見證抽樣或者是見證抽檢進行工作實施,堅決避免利用經驗之談、感覺評價等方式進行質量評價。且在評價施工管理水平時,可以利用統計手段,借助一些圖表分析工程質量波動以及變異原因,從而保證工程施工過程的正常進行。切記,在幕墻施工過程中,幕墻竣工結算工作也是十分重要的一個環節。在進行每一個工序結算管理工作時,監督管理人員一定要對工序質量進行評定和驗收,核算其成本消耗,嚴格控制施工過程中的成本費用,在不影響工程質量的情況下,節約成本。
(三)緊抓事后控制管理,嚴格控制幕墻施工項目質量
在工程結束之后,要及時組織各種現場試驗,比如現場淋水實驗,避雷測試等,完善資料要及時和承包商進行檢查評定,通過復合性檢查以及成品質量檢查來確定工程質量,并及時處理缺陷。關于隱蔽工程,監督管理人員在驗收之后,還要進行書面或者是現場的質量檢查。對于分部、分項的工程驗收,必須由總監組織相關單位制定質量評估報告,并進行各項核查以及檢驗工作,其中包括結構安全檢查、觀感質量檢查、以及資料核查等。在驗收結束之后,承包商要上交竣工報告以及完整的竣工資料。監督管理人員要做好技術資料的整理歸檔工作[5]。
(四)始終堅持做好幕墻施工的安全控制管理工作
中圖分類號:TU71 文獻標識碼: A
引言
超大玻璃幕墻的運用之中涉及了幕墻設計、材料選用以及制作安裝的整個過程,我們除了要充分的考慮到平面變形、風壓變形性、氣密性以及水密性能,而且還得非常地重視保溫節能。所以說,我們就得從施工方面、設計措施來進行闡述。
1、超大玻璃幕墻的可利用范圍和主要表現形式
玻璃幕墻,是建筑圍護體系中的一種外部裝飾。相對于傳統的外部裝飾構件來說,它具有強度大、材料耐久性強、采光好以及自重輕等等一系列的優點。隨著人們精神水平的不斷提高,以及“設計結合自然”的設計思想的席卷,在建筑設計之中,超大幕墻已經得到了十分廣泛的應用。特別是在大型商場、高檔寫字樓等的公共建筑之中。但是,超大玻璃幕墻具體的尺寸是如何規定的,是要依據一部分所規定的尺寸與一些的設計說明以及設計師的工作經驗與設計的感覺,我們通常會把建筑分格長以及寬中最大邊長不會超過2m的玻璃分格尺寸稱為常規的設計尺寸,這也就是大部分在建筑上可以看到的分格尺寸。
2、超大玻璃幕墻的設計特點
超大玻璃幕墻的設計必須滿足良好的“四性”要求,“四性”是指良好的平面變形、氣密性和水密性以及風壓變形性。由于超大玻璃幕墻的分格比較大,在進行設計時,要考慮幕墻的整體要求,采取特殊的措施,確保超大玻璃幕墻的可靠性與穩定性,這是超大幕墻設計中難點和重點。
2.1、玻璃面板的設計
超大玻璃的板面設計控制, 與常規尺寸沒有太大區別, 也是以強度和剛度為主。一般情況下, 玻璃應采用鋼化玻璃。鋼化玻璃的強度可以通過調整玻璃的厚度來增強, 通常是比較容易解決, 但超大玻璃的撓度往往很大, 不易控制, 所以需要根據邊界支承條件, 進行比較準確的計算。除了按照規范采用手算以外, 我們還可以使用專門的計算機軟件如 ANSYS、SAP2000 等通過有限元分析, 比較精確地進行玻璃面板應力、撓度的控制, 以達到最合理的面板配置。
2.2、支撐龍骨的設計
在現今大多數玻璃幕墻設計中,以鋁型材龍骨為主要支撐體系。支撐體系以與主體相連的豎向立柱與橫梁構成,豎向立柱的尺寸比較大,很容易滿足設計的要求,而橫梁的尺寸比較小,其強度與剛度一般不容易達到設計的要求。因此,就要求設計人員根據橫梁的受力特點進行專業的設計,使其滿足超大玻璃剛度和強度的要求,這個過程也就是開模設計。通常為了便于鋁型材橫梁的安裝,在設計時均留有蓋板,可以根據需要開設在橫梁的下部或者后部。
2.3、構造設計
為了提高玻璃面板和橫梁接觸部位的豎向承載力,需要在型材連接處加角材進行加固。對于玻璃和龍骨支撐構件之間的安放,要注意加橡膠墊,以減少集中應力,避免破壞。壓板的連接可以使用定距壓板法,可以大大提高施工速度,而且傳力也比較可靠,可大大提高施工效率。為提高玻璃與支撐構件之間的密封性,需要在面板和型材龍骨之間填充泡沫棒之后整體灌膠。
2.4、關于玻璃開裂的預防
首先,我們要明白超大玻璃開裂的原因,然后對癥下藥。超大玻璃開裂的一個主要原因就是玻璃的變形受限,沒有做好預留變形空間。比如,玻璃在支撐構件的上下槽中的空隙過小、密封膠硬化等原因都會造成該現象。玻璃開裂的另一個重要原因就是玻璃的受力變形不均勻,兩個吊夾的松緊不一致、玻璃下端支撐橡膠墊厚度不一致等原因都會造成該現象。要防止玻璃開裂,最關鍵的就是施工管理和監督力度的加強。
3、超大鋼化玻璃產生自爆的原因與控制措施
玻璃幕墻分格的大小受面板剛度、強度及現場安裝工藝影響,同時還受玻璃生產加工設備的制約,不同的玻璃種類,生產尺寸也不相同。隨著科技的發展,人們對幕墻的尺寸要求也是逐漸增大,超大玻璃的出現滿足了這一要求。
由于超大玻璃幕墻的尺寸比較大,且安裝難度較高,一旦出現損壞,會造成比較嚴重的經濟損失和安全隱患。在玻璃幕墻的使用的過程中,除了人為的破壞外,主要的就是鋼化玻璃的自爆損壞。導致鋼化玻璃自爆的主要原因是加工過程中出現了雜質,主要成分是硫化鎳,較小的硫化鎳晶體進行日光加熱后,體積會產生膨脹,進而引起玻璃面板產生自爆。
4、超大玻璃幕墻的施工
由于超大玻璃的特殊性,在進行施工的過程中,需要運用一些特殊的工藝與技術,完全依照常規玻璃的施工方法,會對整個工程造成巨大的經濟損失。對超大玻璃的施工,我國還沒有統一的標準與規范,大多是施工人員根據施工經驗,參照部分地方文件,進行總結,主要的注意事項與措施主要如下:
4.1、超大玻璃的支架施工要求
使用專用插車或者吊裝設備進行裝車,同時使用運輸專用的周轉架,使用柔性的膠皮將接觸面進行包裹。根據玻璃的尺寸進行支架的設計,專業運輸周轉架的高度必須不小于玻璃的高度,寬度也必須大于玻璃尺寸的80%以上,對于大面積的玻璃,應盡量保證整體受力均勻,減少在運輸過程中出現的損壞。在進行裝車時,避免單邊裝架。專用的運輸周轉架應放置在車廂的中間位置。對于整箱運輸的玻璃,也應采用專用的運輸周轉架。
4.2、超大玻璃的運輸
超大玻璃由于其尺寸比較大,在運輸與搬運的過程中應做好充分的保護。做好現場搬運與安裝中的管理工作,選用合適的器械進行吊運,減少或者避免出現二次搬運。選擇比較合適的供貨時間,減少超大玻璃的堆放時間,避免施工現場人員的破壞。
使用吊裝設備進行運輸時,采用專用的插車卸車。搬運時使用手動吸盤,將準備搬運的玻璃與其他的玻璃移開5cm到10cm,工作人員將搬運玻璃遠離其他玻璃正面一定距離后,用繩索固定周轉架上的玻璃,牢固后方可搬運??咳肆Τ蟛AнM行搬運時,需要使用專門的夾具與吸盤,一片一片的搬運。兩人抬運,起放需同時著地。多人抬運時,專人指揮統一行動,在中途停放,須立放,且玻璃下放置木墊塊。做好手提玻璃吸盤吸重試驗與持續時間試驗。
4.3、超大玻璃的安裝
超大玻璃施工前,應根據幕墻的形式選取合適的施工方案與施工器具。做好玻璃的備片工作,在施工中難免會出現損壞,尤其是工期比較緊的項目,在出現破損時能及時的進行更換。在完成安裝后,建筑內部的裝飾還未完工,需要專業人員做好成品的保護工作。
對超大玻璃進行安裝時,應根據幕墻的形式選擇合適的安裝工藝,及時的進行固定,禁止將玻璃單邊固定或者臨時立放等。安裝前檢查好主體結構與超大玻璃框架之間的連接,確保立柱與橫梁之間的連接牢固。常規玻璃安裝時采用手動吸盤,在玻璃下方禁止站人。在超大玻璃安裝完后,應放置明顯的警示牌,避免碰傷行人。
結束語
面對國內及國際迫切的市場需求,以及各種難得的機遇,我們要以更高的責任感和緊迫感來重新認識幕墻設計。要從建筑師幕墻設計師的培養、設計管理等方面人手,使得幕墻設計發揮出其應有的價值。
Abstract: This article take Jiangsu Chemical Pressure Vessel Safety Supervision Inspection Center research laboratory building and the large-scale test equipment building guard curtain wall construction for example, put out a brief analysis of the curtain wall construction in a number of technical problems, and propose the appropriate measures to deal with, in order to for reference study purposes.Key words: curtain wall construction; technical problems; treatment measures; design
中圖分類號:TU761文獻標識碼:A文章編號:
改革開放以來,隨著經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高,建筑的外形也越來越力求美感,以滿足人們對美的不斷追求,在這種情況下,將滿足建筑效果作為第一要求的幕墻工程發展了起來。盡管我們在幕墻施工中積累了很多經驗,但是由于某些原因,幕墻施工中仍會出現一些質量問題,嚴重影響了工程的質量。本文以江蘇省化工壓力容器安全監督檢驗中心科研實驗綜合樓及大型試驗設備樓、門衛幕墻工程施工為例,簡要分析幕墻施工中若干技術問題,并提出了相應的處理措施,以供大家參考學習之用。
一、工程概況
本工程的名稱是江蘇省化工壓力容器安全監督檢驗中心科研實驗綜合樓及大型試驗設備樓、門衛幕墻工程,位于南京市江寧濱江開發區,由江蘇省化工壓力容器安全監督檢驗中心開發,工程總工期90天,建設面積約9000平方米,南京柏森實業有限責任公司承建。本工程的施工內容包括玻璃幕墻、石材幕墻、鋁塑板幕墻、雨蓬及鋁塑板屋面等工程的施工,在本施工組織設計中主要從施工前的準備工作(包括施工前的現場技術、質量和安全等相關培訓、幕墻的測量放線工作及后補埋件的安裝)到玻璃幕墻、石材幕墻及雨蓬等工程的施工方案及施工流程、現場檢驗及驗收依據、現場施工檢測所使用的施工機具及檢測儀器、施工注意事項等方面及幕墻施工質量的保證程序等方面進行闡述。
二、幕墻施工前的準備階段
在幕墻施工前的準備階段,除了編制可行的施工組織設計、進行人員配置及材料進場等一系列準備工作外,在技術方面,主要是進行預埋件的埋設并根據現場的實際情況進行必要的調整。
由于本工程幕墻施工和土建施工由兩家施工單位分別施工,這需要兩者進行必要的配合,當幕墻設計完工后,應向土建單位提供預埋件的定位,由土建單位進行預埋件的埋置工作,在澆筑主體結構的混凝土的時候,我單位專門派出了技術人員配合土建施工單位進行專項檢查,控制預埋件的三個方向的誤差,并確認臨時固定及防雷接地措施符合設計及規范的要求。
盡管我們配合土建施工采取了各種措施,嚴格控制預埋件的埋置質量,但是由于各種原因,仍存在加大的施工誤差及誤差累計。根據現場的這種實際情況,若采用按照標準圖的尺寸進行幕墻面板的加工,會出現與工程實體不相吻合的情況。需要施工隊伍進行測量定位,測量出土建結構的偏差,為施工做好準備,測量后需確定安裝基準線,包括龍骨分布基準及部分幕墻的水平標高線,并進行誤差的二次設計分解,根據分解結果調整標準圖的尺寸設計出實際的加工。對于偏位的預埋件,若橫向偏位較大致使龍骨無法與預埋件連接,這個時候需要進行植筋重新埋置預埋件,若豎向偏位較大,則會改變主龍骨的跨距,使龍骨在外力作用下的變形增大,此時也應植筋重新埋置預埋件,滿足主龍骨的受力要求。
三、幕墻構件的安裝工作
幕墻構件的安裝是整個幕墻工作的關鍵,在進行施工過程中,應采取各項技術措施,并嚴格落實,以為整個幕墻的施工質量提供必要的保證。
3.1、幕墻龍骨的垂直度和平整度的保證措施
在幕墻施工前,應對主體結構的垂直度和平整度,以確定最佳的龍骨位置,建筑物所有立面的豎向及橫向均采用拉鋼絲控制龍骨的位置,鋼絲的垂直度可采用懸重物或者儀器測量的方法加以保證。但是在大風天氣情況應停止作業,并且每日均應對定位鋼絲進行必要的復核。在主龍骨安裝完成后,應對所有龍骨進行全面的檢查,對于不符合設計和規范要求的應進行二次調整,確認復核要求后方可對按照設計及規范要求進行滿焊以固定主龍骨。
3.2、型材間的連接
不同的金屬材料,其電位差不同,在一定的環境條件下很容易發生電化學腐蝕,降低了金屬材料的使用壽命,為了解決這個問題,我們采用了在立柱與角碼的接觸部位加設絕緣墊片進行隔離的措施。
對于橫向龍骨與豎向龍骨構件之間應采用角碼進行連接,且在連接處加設彈性橡膠墊,加設彈性橡膠墊是為消除橫向龍骨的溫度變形產生的內應力,以對幕墻進行有效的保護。在進行橫向龍骨切割的時候也應控制龍骨的長度,這是因為龍骨的升溫膨脹總長度與龍骨的長度有關系,若龍骨的長度過長,必然導致龍骨的伸長量超過了橡膠墊的壓縮量,從而擠壞橡膠墊。
3.3、長構件之間的連接
由于豎向主龍骨收到環境溫度的影響,會產生一定的遇到高溫線性膨脹和受冷線性收縮,為了消除因為這種膨脹和收縮帶來的不利影響,應按照規范要求嚴格控制長構件的長度且應在每節主龍骨間留出一定的縫隙。另外,為了保證主龍骨各節之間能夠有效的傳遞荷載,保證幕墻工程的質量,在各節間加上不小于一定長度的芯柱,而且要保證芯柱與立柱緊密接觸。
3.4、主框與幕墻邊框的連接
在進行主框與幕墻邊框的連接中,固定點應均勻分布,螺栓松緊程度應適度,而且各點的螺栓力應盡量趨于一致。在主框與幕墻邊框中間應加設密封膠條,已達到滿足氣密性要求。
四、幕墻的防雷系統及施工
幕墻的導軌等基本上都是由金屬制成的,導電性能比較好,很容易遭受雷電的襲擊。本工程主體結構的防雷措施按照設計圖紙及國家相關規范已經做的很完善。但是由于金屬幕墻具有屏蔽作用,使得原來的防雷作用大為減弱。在這種情況下,為了發揮原有構件的作用,將立柱橫梁和主體結構的防雷網連接起來,并通過幕墻的防雷接地將電能順利的傳遞到地下,使兩部分的防雷系統成為一個防雷整體,共同起到保護建筑幕墻和建筑物主體免遭雷電的破壞。經過作者多年的施工經驗,主要可以采取如下措施:第一,由于龍骨在一定長度后就要有一定的縫隙以保證溫度應力的消散,但是由于這種虛接,導致了電流不能傳遞到地下,使防雷系統失去了作用,具體做法在溫度伸縮縫中間用一種彈性的進行卡連接,此卡用5mm厚、50mm寬的鍍鋅扁鋼彎曲成型,但是這里需要注意的是,在這種伸縮卡與上下導軌接觸的地方將鍍鋅層刮去,并與上下導軌用螺栓固定結實。第二,對于作為防雷系統的導軌,應取消導軌與角碼之間的墊片,使得導軌與預埋件處的角碼直接連接,為了保證良好的導電性能,應去除接觸面的保護層,并在接觸面上涂上導電膏。另外還應保證后置預埋件與避雷系統有效連接。為了保證整個幕墻具有良好的電傳導性,當整個防雷裝置施工完成后,應立即用儀器測試避雷系統的接地電阻,使其低于1歐姆,以確保接地效果。
七、幕墻的防水處理措施
在樓房的幕墻頂部要保證與女兒墻形成一個整體,以防止雨水進入幕墻內部,特別是由于在幕墻頂部設置有一個避雷接閃器,接閃器從頂部面板中穿過,在這個位置應進行注膠封閉處理,以免出現滲水現象。
對于石材幕墻,應特別注意石材干掛膠不能污染石材斷面,若被污染,在用耐候膠封閉前應進行仔細清除,以免由于兩種膠不相容而形成滲水現象。在幕墻分部工程完工后,應進行淋水實驗,經檢驗無滲漏情況后,方可交付使用。
八、隱蔽工程驗收措施
在幕墻施工過程中的隱蔽工程有:構件與主體結構的連接點的安裝;幕墻四周、幕墻內表面與主體結構之間間隙節點的安裝;幕墻伸縮縫、沉降縫及墻面轉角的安裝;幕墻防雷接地節點的安裝;裝飾板塊與主受力構件之間采用螺釘連接的結構,在上螺釘后未封膠前的驗收。對需進行隱蔽驗收的項目施工完成后,應及時提請監理等有關部門進行驗收,合格后方可進行下道工序的施工,不合格的必須及時整改并重新提交驗收,直至合格為止。未經驗收或驗收不合格的隱蔽工程項目,決不能封蔽起來,決不允許進行后序施工。
九、結束語
隨著人們對美追求境界的不斷提高,幕墻在我國必將有很大的發展空間,作為一名技術人員,應該在實踐中不斷探索、不斷總結,并注意借鑒相似工程的經驗,從各個方面提高自身的綜合素質,以為幕墻施工做出應有的貢獻。
【參考文獻】
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
玻璃幕墻工程近年來因其實用美觀而在我國發展迅速,并在多層和高層建筑的外立面上得到了廣泛的應用。為確保玻璃幕墻工程的質量,國家在設計、制作和安裝施工的全過程中對其安全性、可靠性、經濟性作出相應的規范和標準。本文將對玻璃幕墻工程的施工要點進行闡述
一、選材的原則
1、玻璃幕墻材料應具備產品出廠合格證,符合國家現行產品標準的規定。
2、進行選材時,須選用具有一定耐氣候性的材料,并且為保證幕墻的安全性和耐久性,須對其表面進行防腐處理。
3、盡量采用不燃燒和難燃燒的材料作為玻璃幕墻材料。幕墻采用的玻璃材料如表1所示
4、為避免工程事故,對于硅酮結構密封膠,需要具備與接觸材料溶性的實驗報告,且具備保險年限證書。
表1 幕墻采用的玻璃材料
二、施工工序及施工工藝
以下幾種必須要使用符合標準的產品:幕墻鋁合金型材、半鋼化鍍膜玻璃或加絲玻璃、結構膠和密封。對于預性鋼板連接件,必須是進行了侵熱鍍鋅處理的鋼件,對于小件則均采用不銹鋼型材。在對玻璃幕墻進行加工制作之前須核對土建設計施工圖,復測已建主體結構,并且需根據實測結果調整幕墻設計。
1、預埋件的制作與加工
預埋件應為進行了熱浸鍍鋅層處理的符合厚度要求的配件,錨固件則須做相應的防銹處理,其尺寸要求為:錨固長度按25d計算(d為錨固筋直徑)且不小于250 mm。預埋件的位置標高誤差控制在± 10 mm 范圍內,并且與設計位置的偏差應控制在20mm內。在對預埋件的進行焊接的過程中預埋鋼板的鍍鋅層局部會被灼燒破壞,必須在先消除焊瘤、焊渣、毛刺等后再與焊縫一起抹涂三遍防銹漆(涂抹厚度不小于15 mm)。
2、預埋鋼板復查
為防止因遺漏或出現超過規定值的位置偏差對施工造成影響,在對主體幕墻施工前應進行一次核查,及時處理遺漏等問題。如果需要進行改正處理的位置出現在砼構件上,采用膨脹螺栓對其進行處理即可;如果出現在砌塊墻上,則須采用鉆孔穿縫的方法,具體步驟為:在要求的位置上用4根直徑為10 mm的螺栓將鋼板固定在砌塊表面上,用螺栓擰緊后焊牢。
3、幕墻組件安裝
①明框玻璃幕墻
在對玻璃進行安裝前須將表面塵土和污染物擦拭干凈。在對熱反射玻璃進行安裝時須注意將非鍍膜面朝向室外,鍍膜面朝向室內。對玻璃進行鑲嵌時,須按照《建筑幕墻》JG3035的相關規定對插入槽口的配合尺寸進行校核,不可將玻璃與構件直接接觸,槽口四周須有一定的空隙,在每塊玻璃下部加裝一定數量的寬度相同,長度不小于100mm的定位墊塊,并在半玻璃槽口兩面側之間用膠條或密封膠對其進行密封。 ②隱框玻璃幕墻 在安裝玻璃框前,為保證嵌縫耐候膠能進行可靠的粘結,須清潔玻璃及四周的鋁框。玻璃的品種、色彩和規格應與滿足設計要求,在對玻璃框進行安裝時要小心謹慎,避免出現碰撞、損傷或跌落的現象,并對偏差值進行嚴格地控制。安裝完畢后應按《建筑幕墻》JG3035) 中的規定對其進行檢查,嚴禁少裝或不裝緊固螺釘。
4、窗扇安裝
①對窗扇進行安裝前一定要按照設計施工圖對窗扇的規格進行核對。安裝時要采取適當保護措施防止脫落。 ②對窗扇進行必要的清潔,并且為保證窗扇與窗框的密封性,應注意窗扇與窗框上下、左右、前后的配合間隙。
③窗扇連接要產用不銹鋼或輕金屬制品,其品種、規格、質量要符合相關規定,嚴禁將連接用的自動螺釘等數目私自減少,自動螺釘的底孔直徑也必須做到嚴格的控制。
5、密封
①安裝完畢玻璃和玻璃組件后,為保證玻璃幕墻的氣密性和水密性,要及時對其進行密封,在這里,硅酮耐候密封膠是常用的密封膠。
②嚴禁使用過期的耐候硅酮密封膠進行密封,施工厚度不得小于3.5mm,膠縫表面須做刮平處理,將多余的封膠清除干凈;對于較深的密封槽口底部,須使用聚乙烯發泡材料將其填塞。
③采取橡膠做密封材料時,密封條斷口應留在四角,在斜面斷開后拼成預定的設計角度,并用粘接劑將其連接牢固后嵌入槽內。
④出于外觀因素,幕墻內外表面的接縫應采用密封膠顏色與周圍物體色澤相近的進行連接密封,且保持接縫平整、光滑和不漏水。
6、保護和清潔
①采用適當的措施對施工中的幕墻進行保護,避免碰撞、污染、變色、變形及排水管堵塞等現象的發生,對工程質量造成影響。
②要及時清除幕墻和幕墻構件表面裝飾造成的粘附物。
③為防止幕墻表面污染和發生異常,在完成幕墻的安后,須進行清掃。
三、玻璃幕墻施工質量控制要點
1、應加強對幕墻設計的管理
幕墻設計要滿足結構安全和防火、避雷等要求。在使用幕墻之前,須對幕墻做雨水滲漏、風壓變形、平面內位移、空氣滲透等性能測試,測試結果滿足規范要求后方能使用幕墻。對于建筑幕墻所采用的鋁合金、金屬材料、結構膠和密封膠、玻璃等材料須按規定進行質量檢測,質檢合格后方能使用。對于玻璃材料,還要進行強度、撓度測試,按實際測試值確定玻璃的強度設計值。
2、施工企業必須具有幕墻施工資質
在對幕墻進行安裝的過程中,施工企業和參與各方必須嚴格對包括防雷施工節點、防水施工節點、幕墻構件
與主件結構的連接、保溫施工節點、立柱伸縮節點以及其他需要隱蔽驗收的項目進行驗收。
3、嚴把材料、半成品的檢查驗收關
保證幕墻質量和安全的基礎是幕墻材料,其可分為板材、骨架材料、結構粘結材料、密封填縫材料四種材料。在各種材料的使用之前,合格證書和質保證書必不可少,有的材料還對材料性能試驗報告有相關要求,如鋁型材的力學性能試驗報告、結構膠的相容性試驗報告等,嚴禁使用不合格材料。 4、執行各工序質量驗收制度 幕墻施工一般包含4道工序,即為:幕墻結點安裝、玻璃板材制作、橫梁與立柱安裝、玻璃板材安裝。這4道工序中的每一道工序都要根據規范要求進行嚴格的驗收,驗收不合格的必須進行返工,直至合格后才對下一道工序進行的施工。
在對玻璃板材的制作進行檢查時,重點為:
①對制作車間的溫度、濕度、防塵、通風性等方面的指標要重點進行檢測,看其是否達到相關要求;
②對玻璃或金屬掛板的規格、尺寸及外觀質量進行檢測,看其是否達到規范或設計要求;
③對結構膠的生產日期、有效期限進行檢測,并判斷其是否在有效期內使用;
④對結構膠的厚度、寬度及打膠質量進行檢測,看其是否滿足規范或設計要求等。
5、嚴格執行國家規范和標準對幕墻進行設計
對安裝質量的檢查與驗收應由施工單位指定專人對其負責,及時分析處理發現的質量問題。
6、幕墻檢測機構必須通過計量認證、具有資質等級
須由合法的檢測機構嚴格按照規范要求對硅酮結構膠進行檢測。為確保數據的公正性,對硅酮結構膠的檢驗應采取見證取樣的制度。
四、結束語
上文為本人經過學習和現場施工后對玻璃幕墻工程的施工全過程的經驗介紹,如有不對之處,敬請同行及專家們提出批評意見,我將進一步改善。
【參考文獻】