高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)與施工分析

解榮財(cái) 張賀

【摘 要】本文結(jié)合玻璃幕墻的基本概述與玻璃幕墻的類別，從高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、高層建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)方向與高層玻璃幕墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制等內(nèi)容，進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】高層建筑玻璃幕墻；設(shè)計(jì)；施工

一、玻璃幕墻的基本概述

1、高層玻璃幕墻施工特點(diǎn)

在高層玻璃幕墻的施工過(guò)程中有著比較鮮明的特點(diǎn)，玻璃幕墻的施工也是建筑施工的一個(gè)重要部分，所以就有著建筑施工的基本特質(zhì)，也就是在施工的地點(diǎn)方面較為分散。故此，在玻璃幕墻的施工管理上也會(huì)受到地區(qū)以及地點(diǎn)的內(nèi)外環(huán)境因素的影響.另外就是露天作業(yè)以及外腳手架的作業(yè)比較多，在高層玻璃幕墻的施工過(guò)程中，會(huì)采取吊籃進(jìn)行施工作業(yè)，有著高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)。

2、玻璃幕墻結(jié)構(gòu)類型及設(shè)計(jì)分析

關(guān)于玻璃幕墻的種類是比較多樣的，主要可以將其分為全玻璃幕墻以及框支承玻璃幕墻和點(diǎn)支承玻璃幕墻等。其中的點(diǎn)支承玻璃幕墻是在近些年出現(xiàn)的新方式。在玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)形式方面也是比較多樣的，最為主要的還是由固定玻璃骨架以及飾面玻璃組成，從而使其以幕墻形式展現(xiàn)。

在科學(xué)技術(shù)得到迅速發(fā)展過(guò)程中，對(duì)玻璃幕墻的設(shè)計(jì)也在不斷的創(chuàng)新，在對(duì)其設(shè)計(jì)過(guò)程中要能夠?qū)α⒚嫘路f美觀充分重視，還要結(jié)合建筑功能以及造價(jià)等進(jìn)行造型的設(shè)計(jì)。不僅要對(duì)建筑的效果進(jìn)行考慮，還要對(duì)通風(fēng)開(kāi)窗的要求加以考慮，在安全問(wèn)題上也要得到重視。

二、玻璃幕墻的類別

隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，玻璃幕墻的類別很多，在高層建筑中應(yīng)用最多的是框支撐玻璃幕墻，其主要包括明框玻璃幕墻和隱框玻璃幕墻。其中明框玻璃幕墻是最傳統(tǒng)的玻璃幕墻，金屬框架直接顯露在外立面，玻璃是嵌固在型材的凹槽里，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，工作性能良好，是高層建筑最佳的選擇；隱框玻璃幕墻是金屬框架設(shè)計(jì)在室內(nèi)，玻璃面板安裝在框架外側(cè)，再利用硅酮密封膠把玻璃面板與框架進(jìn)行有效的粘結(jié)，形成現(xiàn)代化的建筑外觀效果。

三、高層建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

1、建筑玻璃幕墻結(jié)構(gòu)安全性。玻璃幕墻有著區(qū)別于其他墻體設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，就是它不同于一般的幕墻設(shè)計(jì)和填充墻，能夠自己獨(dú)自承擔(dān)來(lái)自外界的像風(fēng)力、地震動(dòng)蕩等較大的變形，有著較強(qiáng)的位移能力。為了保證玻璃幕墻結(jié)構(gòu)安全性，首先先按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)建筑幕墻的玻璃面板及龍骨進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)核算，保證在最不利的荷載條件下玻璃面板及龍骨均有安全性及可靠性。根據(jù)主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理的使用最優(yōu)的受力體系，如簡(jiǎn)支梁，雙跨梁，連續(xù)超靜定簡(jiǎn)支，連續(xù)超靜定雙跨梁等，可以降低成本的同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的安全。玻璃幕墻的設(shè)計(jì)構(gòu)造，使得玻璃幕墻能適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造變形，在地震荷載的作用下，能保證小震不壞，中震可修，大震不倒。

2、高層玻璃幕墻的節(jié)能性。我國(guó)的《綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則》中對(duì)建筑中的玻璃幕墻的所謂綠色指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定，要求高層玻璃幕墻要降低能源的消耗，使用綠色環(huán)保材料，從而實(shí)現(xiàn)光、熱、聲在玻璃幕墻中的協(xié)調(diào)擴(kuò)散，同時(shí)也在一定程度上改善了空氣質(zhì)量。在進(jìn)行高層玻璃幕墻設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)玻璃幕墻的綠色技術(shù)設(shè)計(jì)投入更多的重視，使其能夠更好地發(fā)揮保溫隔熱的性能，有效過(guò)濾太陽(yáng)光線，擁有遮陽(yáng)和透光的功效，維持室內(nèi)空氣流通和擴(kuò)散，只有這樣才可以保證高層玻璃幕墻更廣泛地應(yīng)用到建筑設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)玻璃幕墻的綠色設(shè)計(jì)構(gòu)建。

3、玻璃幕墻的質(zhì)量控制。高層建筑不但需要美觀，也需要堅(jiān)固耐用，安全。高層建筑幕墻設(shè)計(jì)中需要考慮各種荷載因素，材料因素，選用合理的玻璃，合理的鋁材，嚴(yán)格的材料表面處理方法。如現(xiàn)在有些高層建筑會(huì)發(fā)生鋼化玻璃自爆的事件。具體原因是鋼化玻璃中含有硫化鎳使得玻璃自爆。在玻璃加工過(guò)程中需要對(duì)鋼化玻璃進(jìn)行均質(zhì)處理，選用超白玻璃原片進(jìn)行深加工，也可以采用中空夾膠玻璃，避免出現(xiàn)玻璃破碎后產(chǎn)生玻璃雨。鋁材的表面處理可以采用三涂氟碳噴涂，具有耐腐蝕，抗氧化等作用，保證玻璃幕墻堅(jiān)久耐用。

四、高層建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)方向

1、外觀造型復(fù)雜?，F(xiàn)代玻璃幕墻的外觀越來(lái)越復(fù)雜，這個(gè)需要設(shè)計(jì)有效的結(jié)構(gòu)受力幕墻，保證安全，有效的設(shè)計(jì)措施，保證施工質(zhì)量及工期。

彈性連接是幕墻必須具備的構(gòu)造性能之一，主要來(lái)源于平面內(nèi)變形性能及抗震的要求，以保證玻璃幕墻板塊具有相對(duì)的位移能力。但是建筑物的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造設(shè)計(jì)，限制了玻璃幕墻的設(shè)計(jì)，缺少對(duì)建筑設(shè)計(jì)的正確理解，許多廠家為了降低造價(jià)，都是采用簡(jiǎn)單的固定式連接而給使用者帶來(lái)安全上的隱患。因此，設(shè)計(jì)人員需要在設(shè)計(jì)時(shí)就保證其能夠充分發(fā)揮應(yīng)有的安全防護(hù)作用，同時(shí)對(duì)連接系統(tǒng)認(rèn)真計(jì)算，以滿足強(qiáng)度上的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，此外還應(yīng)對(duì)彈性連接進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足強(qiáng)度及變形要求，確保安全性。

2、綠色節(jié)能方向。目前我國(guó)對(duì)玻璃建筑設(shè)計(jì)重要性的認(rèn)識(shí)，對(duì)節(jié)能玻璃幕墻的知識(shí)知之甚少，設(shè)計(jì)單位往往在建筑施工已開(kāi)始時(shí)才進(jìn)行玻璃幕墻設(shè)計(jì)，這直接導(dǎo)致了玻璃幕墻設(shè)計(jì)的滯后，以及用材質(zhì)量降低。但目前我國(guó)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)已逐漸變得越來(lái)越嚴(yán)格，能耗比也越來(lái)越嚴(yán)格，這就要求玻璃的幕墻設(shè)計(jì)向綠色節(jié)能的方向發(fā)展，各種高性能的玻璃，斷熱材料，能使幕墻的U值大幅度降低，通常情況下，如果玻璃幕墻設(shè)計(jì)科學(xué)合理的話，都能達(dá)到很好的降低能耗和節(jié)能的作用，在這方面綠色技術(shù)得到了很好的體現(xiàn)。

3、智能方向。采用智能化的玻璃幕墻，通過(guò)傳感和自控系統(tǒng)，自動(dòng)控制建筑外部裝飾條的角度，百葉的變換，能更好的實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)，通風(fēng)及采光的效果，避免了建筑在運(yùn)用空調(diào)等電子系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)較大的能源消耗量，有效地保持了低能源綠色節(jié)能的水平。在建筑設(shè)計(jì)中，合理的運(yùn)用玻璃幕墻綠色節(jié)能技術(shù)，科學(xué)的選擇玻璃幕墻，使用建筑構(gòu)造合理和控制方式穩(wěn)定的建筑程序，才能保證有效的達(dá)到降低能源消耗的效果。

4、單元式幕墻方向

單元式幕墻符合當(dāng)今環(huán)保的主題思想，在技術(shù)上，采用物理的“等壓原理”設(shè)計(jì)，解決了由于壓力差造成的幕墻接縫漏水等問(wèn)題。該系統(tǒng)有組裝精度高、抗震能力強(qiáng)、可同步施工、防水防滲、自潔等多項(xiàng)特點(diǎn)。單元式幕墻是在專業(yè)工廠中進(jìn)行制作、加工完成。在對(duì)材料的篩選、制作工藝過(guò)程的控制、制作環(huán)境的控制、操作人員的技能培訓(xùn)、單元板塊的養(yǎng)護(hù)時(shí)間、環(huán)境的控制、出廠的檢驗(yàn)控制上是目前其他類型幕墻不可比擬的。單元式幕墻的單元件板塊高度，大多為樓層高度，傳力簡(jiǎn)捷?，F(xiàn)在高層建筑施工工期要求越來(lái)越短，普通的構(gòu)件式幕墻已難以滿足這么緊湊的工期，工人施工成本也越來(lái)越高，單元式幕墻安裝方便，施工速度快，可以分段施工，故可以有效的解決這些問(wèn)題，越來(lái)越受到建設(shè)單位的熱衷。

五、高層玻璃幕墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制具體探究

1、高層玻璃幕墻施工技術(shù)分析

在對(duì)高層玻璃幕墻施工的過(guò)程中，要對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行重視，首先是對(duì)玻璃幕墻的安裝技術(shù)，要能夠先將預(yù)埋件的尺寸大小準(zhǔn)確的把握，尺寸采取負(fù)公差，這樣方便放入模板，在對(duì)其放置過(guò)程中要保證正確。接著要將埋筋和主體結(jié)構(gòu)的鋼筋進(jìn)行焊接，這樣能夠保證在對(duì)其進(jìn)行灌注混凝土?xí)r不發(fā)生移位，在灌注之后要注意振搗的密實(shí)度，在對(duì)玻璃幕墻的埋設(shè)以及位置都要達(dá)到精準(zhǔn)，埋件的標(biāo)高差不能超過(guò)lcm，位置和設(shè)計(jì)位置差不能超過(guò)2cm。

其次就是對(duì)連接件的安裝，這一環(huán)節(jié)對(duì)整個(gè)玻璃幕墻的安裝質(zhì)量都有著影響，所以對(duì)這一環(huán)節(jié)要能夠重視。在這一過(guò)程的安裝內(nèi)容還應(yīng)包括防雷連接以及埋板的偏位處理，連接件和埋件主要就是在埋件專用螺栓和埋板的作用下進(jìn)行連接。針對(duì)于埋板的偏差要能夠按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，沒(méi)有埋板的要進(jìn)行后埋措施的處理，同時(shí)還要能夠符合經(jīng)濟(jì)以及安全的相關(guān)要求，在對(duì)相鄰三根豎料進(jìn)行安裝后還要重視平整度，在焊接上要確保質(zhì)量以及安全，在驗(yàn)收合格之后進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆栏胧┑奶幚怼?/p>

再者就是主龍骨以及次龍骨的安裝，在對(duì)主龍骨的安裝過(guò)程中要能夠把豎骨料按照節(jié)點(diǎn)圖放在兩連接件間，在其兩側(cè)連接件相接觸面翁貼防腐墊片，然后穿入連接螺栓在進(jìn)行調(diào)平和擰緊螺絲。在立柱的相鄰兩根立柱安裝的標(biāo)高差不超過(guò)0.3cm，對(duì)于同層立柱不能夠超過(guò)0.5cm，對(duì)于主梁的安裝誤差要在標(biāo)高上控制在士0.3cm，在其前后的誤差控制在士0.2cm，在其左右的誤差控制在士0.3em。在次龍骨的安裝前要將其和豎龍骨間粘貼柔性墊片，然后再通過(guò)橫料角碼通過(guò)不銹鋼螺栓進(jìn)行連接，同時(shí)要注意橫梁的平整以及螺絲的松緊度，在對(duì)骨架安裝時(shí)也要重視防雷連接以及防腐處理。

最后就是對(duì)玻璃幕墻安裝技術(shù)的實(shí)施，在對(duì)其進(jìn)行安裝之前要把鋼架以及避雷和保溫等方面進(jìn)行全面的檢查，在全部合格之后再進(jìn)行逐次的施工，要采取自上而下的安裝方式進(jìn)行安裝，在安裝的過(guò)程中要通過(guò)拉線控制相鄰玻璃面的平整度以及板縫的水平和垂直度，在木板模塊的作用下對(duì)縫的寬度進(jìn)行有效的控制。在對(duì)玻璃幕墻進(jìn)行安裝時(shí)要先就位對(duì)其固定，再進(jìn)行拉線調(diào)整，倘若是出現(xiàn)了縫寬誤差要均分在每條的膠縫中。

2、高層玻璃幕墻施工質(zhì)量控制分析

在對(duì)高層玻璃幕墻的施工質(zhì)量控制方面要能夠從多方面進(jìn)行控制，首先在材料質(zhì)量的控制方面主要有鋁型材料以及結(jié)構(gòu)粘結(jié)材料、玻璃密封填縫材料，在對(duì)這些材料進(jìn)行選擇過(guò)程中，要有出廠合格證以及產(chǎn)品的檢測(cè)報(bào)告。在玻璃材料的質(zhì)量要得到有效的控制，核對(duì)出廠合格證以及性能檢驗(yàn)報(bào)告，鍍膜玻璃的外觀質(zhì)量要能夠符合浮法玻璃標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品或者是一級(jí)品要求。中空玻璃要檢查邊緣是否雙道密封，對(duì)邊緣的處理情況要檢查。

在建筑的密封膠方面要檢查廠家以及型號(hào)和規(guī)格、出廠合格證以及性能報(bào)告的符合要求。然后就是對(duì)玻璃安裝的質(zhì)量控制，首先要檢查立柱以及橫梁表面的純潔程度，檢查固定的可靠性以及壓塊的完整和牢固程度，玻璃的四周和構(gòu)建凹槽底要能夠保持相應(yīng)的空隙，打膠機(jī)配料要準(zhǔn)確，幕墻四周和主體結(jié)構(gòu)間縫隙要采取防火保溫材料填塞，檢查活動(dòng)窗扇以及幕墻的避雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

在進(jìn)行驗(yàn)收過(guò)程中，要先向施工單位自檢以及請(qǐng)上級(jí)主管部門(mén)復(fù)驗(yàn)后向建設(shè)單位組織施工和設(shè)計(jì)進(jìn)行三方驗(yàn)收，在驗(yàn)收中的具備材料有施工圖以及材料出廠合格證等，工程的質(zhì)量驗(yàn)收程序要按照檢驗(yàn)批分項(xiàng)工程以及子分部工程程序進(jìn)行驗(yàn)收。

結(jié)束語(yǔ)：

總之，高層建筑玻璃幕墻的應(yīng)用使得建筑外立面的整體效果顯得現(xiàn)代化，給人以高貴典雅的感覺(jué)，帶給人們視覺(jué)沖擊的效果。在進(jìn)行高層建筑玻璃幕墻的設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，確保玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度及剛度的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并應(yīng)對(duì)幕墻的防火進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，保證玻璃幕墻的安全可靠性。在施工過(guò)程中應(yīng)精心組織施工，對(duì)關(guān)鍵工藝進(jìn)行重點(diǎn)控制，對(duì)于預(yù)埋件和連接件之間的連接進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，對(duì)原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，加大施工技術(shù)管理的力度，確保玻璃幕墻的施工質(zhì)量。

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