淺析建筑幕墻設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制

張濤

【摘要】幕墻結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于建筑業(yè)。鑒于其重要性，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對施工質(zhì)量問題的控制。從建筑外墻施工水平出發(fā)，結(jié)合幕墻的建筑特點(diǎn)和質(zhì)量管理要點(diǎn)，在許多方面為建筑外墻技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了良好的保證。根據(jù)以往的建筑設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，幕墻和建筑主體結(jié)構(gòu)始終呈現(xiàn)出獨(dú)立的互動(dòng)關(guān)系。為了確保建筑外墻結(jié)構(gòu)與主要建筑結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，建筑規(guī)劃人員需要根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行建筑外墻結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)的部署規(guī)劃，以確保建筑外觀價(jià)值和美學(xué)但應(yīng)注意的是，建筑外墻技術(shù)施工過程中容易受到許多可能導(dǎo)致潛在質(zhì)量問題的因素的干擾。因此，建議當(dāng)?shù)亟ㄖ谈又匾暯ㄖ鈮?xiàng)目的質(zhì)量管理，以避免潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

【關(guān)鍵詞】建筑幕墻設(shè)計(jì);施工質(zhì)量;控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.04.023

引言：

建筑幕墻的主要功能是整合建筑周圍隔熱和風(fēng)密裝飾的功能，構(gòu)建建筑技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的外墻命名體系，充分利用建筑外墻的功能和審美建筑效果。幕墻的設(shè)計(jì)應(yīng)確保能夠承受自重、風(fēng)荷載和地震荷載等荷載，并保持自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。但是，與建筑外墻的整體教室結(jié)構(gòu)相比，幕墻有其特殊性。在實(shí)際施工中，許多材料處于危險(xiǎn)之中，技術(shù)要求很高。因此，需要有正確的設(shè)計(jì)計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)化的工藝流程等，支持加工設(shè)備和高質(zhì)量的工程機(jī)械。因此，做好幕墻質(zhì)量控制工作非常重要。中國相關(guān)建筑單位和施工隊(duì)雖然在幕墻施工方面有一定的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平，但總的來說仍有一些亟待解決的問題。

1、建筑幕墻設(shè)計(jì)原則

建筑幕墻設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的一個(gè)組成部分，其設(shè)計(jì)原則需要遵循建筑設(shè)計(jì)的原則，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化，使幕墻滿足當(dāng)前建筑的使用要求。由于幕墻所處的位置比較特殊，是室外與室內(nèi)之間的過渡層，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容時(shí)，需要合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)，使幕墻的外觀效果更好，滿足人們對建筑美感的追求。幕墻設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)方案中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能直觀地體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，幕墻設(shè)計(jì)工作應(yīng)建立在建筑設(shè)計(jì)理念之上。在工程項(xiàng)目中，一些設(shè)計(jì)人員沒有處理好幕墻設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，為了設(shè)計(jì)方案能在市場上有新意，只追求外觀，在設(shè)計(jì)過程中忽略了建筑設(shè)計(jì)的原則，導(dǎo)致建筑不具有實(shí)用性能，影響整體設(shè)計(jì)效果。

2、建筑幕墻設(shè)計(jì)中的常見問題

2.1預(yù)埋件

作為外墻施工的重要組成部分，嵌入件對幕墻施工的整體效果有很大影響。因此，在構(gòu)建幕墻時(shí)，設(shè)計(jì)者必須首先全面準(zhǔn)確地了解和控制項(xiàng)目主體的設(shè)計(jì)和施工。hrb35、335、400熱軋鋼條等規(guī)范可用于預(yù)制件，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)預(yù)制件的具體條件正確計(jì)算錨固長度，鍍鋅鋼板可用作水車錨固螺栓的嵌入件值得注意的是，錨定螺栓在錨定螺栓深處的水平位置必須確定，以確保其具有足夠的儲(chǔ)存容量。

2.2對幕墻設(shè)計(jì)工作不重視

幕墻設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員工作態(tài)度不認(rèn)真，沒有意識到設(shè)計(jì)工作對工程的影響，設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)，延誤工期。另外，許多工作內(nèi)容的歸屬也未明確劃分，幕墻設(shè)計(jì)單位與建筑設(shè)計(jì)單位就會(huì)不斷地交涉工作分工，影響施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。一些建筑單位為了加快工作速度，在填寫建筑圖紙時(shí)，沒有按照相關(guān)規(guī)定使用專業(yè)術(shù)語標(biāo)注內(nèi)容，如填寫“幕墻單位完成”，結(jié)果僅填寫“完成”，這種情況在工作中經(jīng)常發(fā)生，會(huì)造成工作秩序混亂。建筑施工要嚴(yán)格按照程序進(jìn)行，但建筑單位未按規(guī)定時(shí)間施工，也會(huì)對幕墻設(shè)計(jì)工作造成很大影響。當(dāng)幕墻設(shè)計(jì)完成招標(biāo)開始施工時(shí)，由于建筑單位提前施工而打亂幕墻設(shè)計(jì)工作，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)梁柱產(chǎn)品檔次與實(shí)際不符的情況，也是建筑成本預(yù)算與實(shí)際成本支出存在偏差的主要原因，不僅影響施工進(jìn)度，而且會(huì)由于增加結(jié)構(gòu)梁柱等原因而降低幕墻結(jié)構(gòu)的安全性。

2.3幕墻與主體如何連接的問題

事實(shí)上，幕墻與主體之間的焊接問題，是幕墻與建筑主體連接工程選擇了很多構(gòu)件，而工程的接縫處只安裝了一個(gè)螺釘?shù)闹匾颉＿@種情況下，接頭彎矩過大，鋼筋難以連接。在幕墻與主體建筑的連接處，施工人員應(yīng)選擇熱鍍鋅鋼接頭，接頭形式為兩排一排。連接方法應(yīng)注意：玻璃容器與鋁合金柱連接時(shí)，應(yīng)絕緣密封，以減少雙金屬腐蝕的可能性。

3、建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

3.1風(fēng)荷載設(shè)計(jì)

高層建筑主要的外力作用就是風(fēng)荷載。當(dāng)建筑物處于生存期時(shí)，要保證幕墻在風(fēng)荷載作用下不會(huì)造成破壞。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，基本風(fēng)壓值為30年一遇，10分鐘平均風(fēng)壓值。而在設(shè)計(jì)幕墻時(shí)，則應(yīng)以陣風(fēng)最大風(fēng)壓為標(biāo)準(zhǔn)，采用50年一遇的最大風(fēng)力，10分鐘平均風(fēng)速需轉(zhuǎn)換為3秒的陣風(fēng)風(fēng)壓。另外，幕墻設(shè)計(jì)采用風(fēng)荷載體型系數(shù)時(shí)，需要考慮風(fēng)力在建筑物表面分布是否均勻。

3.2針對幕墻防雷的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

按照有關(guān)政策的要求，建筑施工期間防雷設(shè)計(jì)應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在某些雷暴天氣中，如果建筑物不是為了防雷而設(shè)計(jì)的，很容易在建筑物中造成傷亡。進(jìn)行幕墻防雷規(guī)劃時(shí)，首先要弄清整個(gè)建筑的防雷規(guī)劃是否成功，同時(shí)要把幕墻的防雷與整個(gè)建筑的防雷完美結(jié)合起來，防止它們不能協(xié)同工作。二是要做好接地網(wǎng)的檢測工作，保證接地，有效保證幕墻的安全。最后，有必要安裝避雷針，防止建筑物因雷擊而損壞。相關(guān)部門應(yīng)與居民用戶良好溝通，普及防雷相關(guān)知識，強(qiáng)調(diào)安裝避雷針的重要性。

3.3地震作用力

我國很多地區(qū)屬于地震帶，地震發(fā)生頻率較高?？拐鹪O(shè)防烈度超過6度的地區(qū)就占70%以上，大多數(shù)大、中城市都會(huì)采取防震措施。地震發(fā)生時(shí)，在劇烈的動(dòng)力作用下，幕墻構(gòu)件和連接件會(huì)受到不同程度的破壞。為防止震動(dòng)產(chǎn)生破壞，必須采取有效的措施設(shè)防，如加強(qiáng)幕墻的構(gòu)造措施，使幕墻具有一定的彈性，隨著地震的震動(dòng)，破壞力會(huì)減弱。在常遇地震作用下，與設(shè)防烈度相比，要低1.5度，可達(dá)到50年一遇，幕墻不會(huì)因地震而受到破壞，能保持完好狀態(tài)。如果為中震，與設(shè)防烈度相比，要高1.5度，為1500～2000年一遇，就會(huì)造成非常嚴(yán)重的破壞，如玻璃破碎等，但建筑的骨架不應(yīng)脫落或倒塌。為此，對幕墻采取抗震構(gòu)造措施，可保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3.4體驗(yàn)方面的優(yōu)化

除了考慮幕墻的光學(xué)效應(yīng)之外，玻璃幕墻之間的連接設(shè)計(jì)和室內(nèi)方向設(shè)計(jì)的體驗(yàn)也非常重要。方特假日酒店高度重視乘客的舒適體驗(yàn)。除了有機(jī)結(jié)合室內(nèi)設(shè)計(jì)之外，還考慮到了玻璃幕墻的柱子和橫梁造成的視線遮擋，避免了周圍捕捉水圈的借用效果。因此，當(dāng)玻璃幕墻框架的設(shè)計(jì)遇到結(jié)構(gòu)安全性時(shí)，幕墻柱與酒店房間的內(nèi)壁相結(jié)合設(shè)計(jì)，梁也特別注意乘客坐著或站立時(shí)視線的影響。

3.5加強(qiáng)建筑幕墻人員的設(shè)計(jì)能力

設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量可能直接影響整個(gè)項(xiàng)目的趨勢，因此選擇工作水平高的人員加入工作以確保工程圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量是非常重要的。為了加強(qiáng)建筑施工人員的規(guī)劃能力，相關(guān)負(fù)責(zé)人可以首先聘請專業(yè)人員對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高他們的專業(yè)設(shè)計(jì)技能。第二，合格幕墻單元可以選擇一些一流的設(shè)計(jì)人員與專業(yè)幕墻設(shè)計(jì)公司進(jìn)行交流和研究，這被認(rèn)為對提高其設(shè)計(jì)能力非常有用。最后，工人要想做好自己的工作，首先必須磨練工具。設(shè)計(jì)師還應(yīng)加強(qiáng)自己的設(shè)計(jì)能力，積極處理專業(yè)設(shè)計(jì)知識。

3.6環(huán)保節(jié)能方面的優(yōu)化

關(guān)于環(huán)保節(jié)能，考慮到玻璃幕墻的長期效益，方特假日酒店通過采用新技術(shù)，大大降低了建筑物的能耗。例如，其玻璃由6 + 12A + 6雙層硬化空心玻璃組成，石材由30 mm花崗巖組成，鋁板由3 mm氟碳粉末玻璃組成，主要結(jié)合幕墻空氣的自然循環(huán)流動(dòng)要求，提高幕墻的隔熱性能，確保幕墻的通風(fēng)和通風(fēng)在原位得到優(yōu)化，并將能耗降至最低。關(guān)于光電幕墻，需要進(jìn)行初步投資，以確保全面提高方興未艾假日酒店的長期經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。

4、建筑幕墻施工質(zhì)量問題

4.1預(yù)埋件處理

幕墻施工過程中，施工人員沒有選擇適合幕墻主體結(jié)構(gòu)的嵌入部件，而是用無法滿足設(shè)計(jì)要求的膨脹螺釘固定鋼板。嵌入式零件需要調(diào)整和提高焊接強(qiáng)度，以使工程質(zhì)量符合預(yù)期要求。此外，如果連接器沖孔位置的邊寬度不符合標(biāo)準(zhǔn)，則鋼板中可能會(huì)出現(xiàn)間隙，從而降低后視點(diǎn)的強(qiáng)度。

4.2建筑單位與幕墻設(shè)計(jì)單位缺乏溝通

建筑工程中普遍存在建筑單位與幕墻設(shè)計(jì)單位之間溝通障礙問題，如針對玻璃幕墻設(shè)計(jì)工作，有關(guān)單位有明確指示，必須由建筑單位與幕墻設(shè)計(jì)單位共同完成，但在實(shí)際工作中，兩家單位都是將工作分開處理，建筑單位只按工程計(jì)劃向幕墻設(shè)計(jì)單位提出要求，幕墻設(shè)計(jì)單位在滿足材料和制作設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對工作內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)前，建筑工程發(fā)展速度緩慢，這與建筑單位缺乏與幕墻設(shè)計(jì)人員的有效溝通直接相關(guān)。

4.3幕墻施工立柱與橫梁的加工和安裝質(zhì)量問題

柱和梁作為主應(yīng)力結(jié)構(gòu)，是幕墻施工的重要組成部分。施工人員在處理和安裝立柱梁時(shí)，應(yīng)具備立柱力學(xué)方面的知識，并在分析和計(jì)算相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)后，與設(shè)計(jì)人員一起采取相應(yīng)的施工措施。但是，考慮到實(shí)際情況，幕墻的安裝容易受到不確定因素的影響，導(dǎo)致波紋管數(shù)據(jù)偏離。一旦數(shù)據(jù)管理存在諸多問題，柱梁的安裝很容易與工程圖紙的設(shè)計(jì)不兼容。

5、幕墻施工質(zhì)量控制

5.1嚴(yán)格控制材料質(zhì)量

為提高建筑幕墻的安全性，需要對幕墻材料進(jìn)行科學(xué)地分析和選擇。幕墻材料必須符合國家建筑質(zhì)量的相關(guān)要求，確保材料的質(zhì)量和耐久性。采購人員在購進(jìn)材料時(shí)，要在詳細(xì)了解工程技術(shù)規(guī)范內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行挑選。另外，對建筑幕墻所用的金屬材料也有一定要求，由于玻璃幕墻在功能上的應(yīng)用，需要對金屬材料進(jìn)行熱鍍鋅防腐處理。因此，必須嚴(yán)格控制工程中引進(jìn)的材料質(zhì)量，提高建筑幕墻施工質(zhì)量。

5.2與主體結(jié)構(gòu)的連接（預(yù)埋件）

⑴幕墻系統(tǒng)與建筑主體混凝土結(jié)構(gòu)的連接盡可能通過預(yù)埋件形式實(shí)現(xiàn)，預(yù)埋件位置應(yīng)準(zhǔn)確，并對預(yù)埋件進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)。因?yàn)楸卷?xiàng)目為既有建筑的加固及裝飾裝修，部分預(yù)埋件需采用后置埋件形式。⑵后置埋件采用后切機(jī)械錨栓固定，安裝時(shí)應(yīng)與主體加固一同施工。在對穿螺栓（灌植筋膠后穿栓）完成后，將后置埋板與幕墻根部耳板焊接，待耳板安裝完成后由特種施工資質(zhì)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)專業(yè)在埋板與鋼筋混凝土及加固構(gòu)件間加鋼楔，并壓力灌注改性環(huán)氧樹脂膠粘劑（同主體加固要求），注意灌注密實(shí)。⑶在主體結(jié)構(gòu)梁選定的安裝位置鉆好穿墻螺桿孔，化學(xué)錨栓將后置埋件固定在主體結(jié)構(gòu)柱上。鉆孔過程中，需采取可靠措施防止主體混凝土震碎破壞，切勿打斷主體鋼筋，以免對主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良影響。⑷現(xiàn)場按施工圖紙復(fù)核連接孔位。由于幕墻板塊分隔尺寸的外觀調(diào)整或現(xiàn)場誤差的原因，需現(xiàn)場補(bǔ)連接孔位及加強(qiáng)措施。⑸安裝完成后，必須由具有資質(zhì)的檢測單位對安裝好的后置鋼板化學(xué)螺栓進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，抽檢合格后，才能進(jìn)行骨架安裝后置鋼板。

5.3做好幕墻施工質(zhì)量檢查，確保工程施工問題及時(shí)處理

關(guān)于高層建筑幕墻的質(zhì)量控制，有必要建立全過程質(zhì)量控制方案，嚴(yán)格實(shí)施相關(guān)建筑質(zhì)量體系，及時(shí)進(jìn)行相關(guān)施工階段的質(zhì)量檢測，確保相關(guān)問題得到有效解決。對設(shè)計(jì)進(jìn)行具體檢驗(yàn)時(shí)，要注重設(shè)計(jì)問題：第一，門窗開放的安全性和質(zhì)量。門窗的金屬部分生銹、破碎、變形、溶解和破損等;第二，結(jié)構(gòu)織物（密封膠）和密封條的安全性和質(zhì)量。老化、開裂、氣泡和降結(jié)構(gòu)織物、密封帶;第三，玻璃的安全和質(zhì)量狀況。玻璃破裂、霧狀、排水和絕緣玻璃的形狀等;第四，索賠部件的安全性和質(zhì)量。玻璃幕墻索賠件的變形、位移、懸掛和損壞、耐腐蝕涂層等;第五，雨水滲漏影響了安全和質(zhì)量。雨水滲漏的程度各不相同。

5.4解決隔熱性能差的問題

可選擇合適的保溫材料。將高效保溫材料用于金屬板幕墻的內(nèi)部，可獲得良好的保溫效果。夏季選用的輕質(zhì)材料導(dǎo)熱系數(shù)小，可將外部熱量隔離到室外，冬季選用的保溫材料可起到室內(nèi)保溫作用。玻璃幕墻要獲得良好的保溫效果，可通過中空玻璃的非導(dǎo)熱性來實(shí)現(xiàn)。

5.5全方位提升現(xiàn)場參建人員的綜合能力，深化現(xiàn)場施工內(nèi)容落實(shí)效果

施工現(xiàn)場參與者綜合能力的表現(xiàn)將直接影響建筑幕墻項(xiàng)目施工管理的實(shí)施。根據(jù)目前的建筑情況，建筑包商缺乏安全意識和質(zhì)量管理意識。從而直接導(dǎo)致網(wǎng)站建設(shè)的不良披露和質(zhì)量缺陷的頻繁發(fā)生。為解決這一問題，建議施工單位盡一切努力提高施工現(xiàn)場參與者進(jìn)行定期培訓(xùn)和其他活動(dòng)的能力，做好技術(shù)宣傳工作，說明建筑幕墻施工要點(diǎn)及需要每位參與者注意的相關(guān)事項(xiàng)，使每位參與者都能了解施工情況，進(jìn)行準(zhǔn)確施工。

5.6玻璃幕墻安全保證措施

（1）對施工者進(jìn)行培訓(xùn)，提高其安全意識，并要讓其在施工期間嚴(yán)格遵照施工要求進(jìn)行施工。（2）在施工場地內(nèi)要戴好安全帽，高空作業(yè)要用安全網(wǎng)和安全帶。因幕墻施工以高空作業(yè)為主，所以要做好保護(hù)，嚴(yán)禁從高處往下拋擲物體。（3）根據(jù)規(guī)定進(jìn)行施工，要避免違規(guī)施工的情況出現(xiàn)。（4）在施工期間，要對各項(xiàng)施工進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配。（5）對于電工、焊工這樣的特殊工種，施工人員一定要具有專業(yè)資格證（市級以上），且在正式參加工作前，還應(yīng)對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。在進(jìn)行焊接時(shí)，要對每個(gè)焊接層安排防火監(jiān)控工作人員，避免因焊渣而引發(fā)火災(zāi)。（6）施工期間，要保證著裝一致，而且在進(jìn)行高空作業(yè)期間，不可穿硬底鞋。

5.7加大施工全過程監(jiān)理力度

幕墻施工時(shí)，很有必要實(shí)行全過程監(jiān)控。傳統(tǒng)方法通常是事后進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)工程在一個(gè)階段完成時(shí)，主管人員會(huì)前往現(xiàn)場視察，只限于解決現(xiàn)有問題，不能合理地控制和防止質(zhì)量問題，出現(xiàn)不利于整個(gè)工程質(zhì)量控制過程的延誤。監(jiān)控工作應(yīng)滲透幕墻施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)施所有工藝控制，及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，消除隱患。

結(jié)束語：

當(dāng)前我國幕墻工程蓬勃發(fā)展，但由于幕墻設(shè)計(jì)時(shí)間短，相關(guān)設(shè)計(jì)人員存在缺陷，監(jiān)測調(diào)查程序不完善，建筑施工與幕墻施工存在差異，競爭手段不合理等缺陷。因此，在進(jìn)一步發(fā)展的過程中，要加強(qiáng)這些方面的工作，相信今后中國幕墻架構(gòu)的發(fā)展會(huì)更好。

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