高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)研究

【摘要】抗風(fēng)幕墻不僅可以提升建筑的美觀性，還是建筑重要的結(jié)構(gòu)保護(hù)部分。傳統(tǒng)的抗風(fēng)幕墻在極端天氣條件下呈現(xiàn)出不足之處，如穩(wěn)定性差、維護(hù)成本高等問(wèn)題。文中研究了高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和智能化技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了幕墻的抗風(fēng)性能和使用壽命。在增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、降低維護(hù)成本方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，為建筑外墻系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

【關(guān)鍵詞】高穩(wěn)定性；建筑裝飾；抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)

【中圖分類號(hào)】TU767 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2024）07-0145-03

0 引言

高穩(wěn)定性的建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高整體穩(wěn)定性，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的安全性和持久性都具有重要的意義，尤其是在高樓層和復(fù)雜氣候條件下。通過(guò)抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)的改進(jìn)，可以解決當(dāng)前存在的技術(shù)問(wèn)題，推動(dòng)建筑行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，以促進(jìn)建筑幕墻設(shè)計(jì)和裝飾技術(shù)的進(jìn)步。

1 幕墻技術(shù)

1.1 幕墻類型

對(duì)不同的建筑設(shè)計(jì)和功能要求，可采用多種常見(jiàn)的幕墻類型。

1）單層玻璃幕墻。單層玻璃幕墻是一種簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，通常由一個(gè)單層玻璃面板構(gòu)成，這種類型適用于低層建筑或?qū)Σ晒庖蟛桓叩膱?chǎng)所，其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，透光性較好[1]，如小型商業(yè)建筑和住宅樓。

2）雙層玻璃幕墻。雙層玻璃幕墻采用兩層玻璃面板，之間留有一定空隙形成雙層結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計(jì)有助于提高隔熱性能減少能源消耗，常用于對(duì)保溫性能要求較高的建筑，如高層辦公樓和酒店。

3）點(diǎn)支式幕墻。點(diǎn)支式幕墻是一種現(xiàn)代化設(shè)計(jì)，采用一系列點(diǎn)支撐將玻璃面板懸掛在建筑結(jié)構(gòu)上，這種設(shè)計(jì)在外觀上呈現(xiàn)出開(kāi)放、輕盈的感覺(jué)，適用于現(xiàn)代風(fēng)格的建筑，如商業(yè)中心、文化場(chǎng)館等。

4）框架式幕墻?？蚣苁侥粔κ且环N常見(jiàn)設(shè)計(jì)，玻璃面板被安裝在鋁合金或鋼材框架結(jié)構(gòu)中，可以提供更多支撐，適用于大面積玻璃幕墻，如高層建筑、酒店和商業(yè)大廈等。

5）懸索式幕墻。懸索式幕墻采用懸掛系統(tǒng)，將玻璃面板懸掛在建筑結(jié)構(gòu)上形成懸浮效果，適用于特殊形狀的建筑或需要突出視覺(jué)效果的場(chǎng)所，如藝術(shù)館、劇院等。

6）自承重玻璃幕墻。自承重玻璃幕墻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使玻璃本身成為建筑外墻的承重結(jié)構(gòu)，適用于要求透明度極高、外觀獨(dú)特的建筑，如現(xiàn)代藝術(shù)館和觀光塔。

總之，每種類型的幕墻都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景，建筑設(shè)計(jì)者和工程師需要根據(jù)具體的建筑需求選擇最合適的類型，達(dá)到美觀、功能完備和結(jié)構(gòu)安全的綜合效果。

1.2 材料選擇

工程中所選用的材料對(duì)幕墻性能和外觀有著重要的影響。常見(jiàn)的幕墻材料包括鋁合金、玻璃、不銹鋼、陶瓷、石材等，這些材料具有輕質(zhì)、強(qiáng)度高、耐腐蝕等特點(diǎn)，使幕墻系統(tǒng)擁有承受風(fēng)荷載、隔熱保溫以及良好采光等功能。①鋁合金是最常用的幕墻結(jié)構(gòu)材料之一，輕質(zhì)、抗腐蝕和強(qiáng)度高的特點(diǎn)使鋁合金成為制作框架、支撐結(jié)構(gòu)和連接件的理想選擇，其中表面處理也能提高耐候性。②玻璃是幕墻的主要外表面材料，透明性和光學(xué)性對(duì)建筑采光和美觀至關(guān)重要。雙層或三層玻璃的運(yùn)用可以提高隔熱性能，有助于提高建筑能效。玻璃有多種類型，如夾層玻璃、反射玻璃等，可根據(jù)需要選擇[2]。③不銹鋼常用于結(jié)構(gòu)支撐、連接件和裝飾性構(gòu)件，具有高強(qiáng)度、抗腐蝕、易于清潔等特性，適用于高層建筑和海洋環(huán)境中的幕墻系統(tǒng)。④陶瓷幕墻常用于提供建筑外觀裝飾性元素，陶瓷具有抗風(fēng)化、抗污染、耐久性高等特點(diǎn)，適用于各種氣候條件下的建筑。⑤石材為幕墻外觀裝飾提供更美觀效果，如大理石、花崗巖等石材常用于高檔建筑外墻裝飾。

隨著科技的進(jìn)步，幕墻材料和安裝技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。其中，納米涂層玻璃具有自潔功能可以減少維護(hù)需求；真空絕熱玻璃能提供更高的隔熱性能，適用于極端氣候條件下的建筑；動(dòng)態(tài)遮陽(yáng)系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合智能控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)遮陽(yáng)板位置優(yōu)化采光和能效；高強(qiáng)度復(fù)合材料，如碳纖維復(fù)合材料，可用于提高超高層建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和減輕樓體重量。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)特定項(xiàng)目需求選擇最適合的材料，確保幕墻系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、功能和美觀性方面達(dá)到最佳性能。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

幕墻技術(shù)采用高度工業(yè)化的生產(chǎn)方式，通過(guò)工廠預(yù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化精密制造，不僅可以提高制造效率，還能確保幕墻各個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量和一致性。工廠預(yù)制這一特點(diǎn)使現(xiàn)場(chǎng)安裝能夠迅速進(jìn)行，相較于傳統(tǒng)的建筑外墻施工方式，快速施工有助于減少工程周期，提高建筑整體進(jìn)度，適應(yīng)性強(qiáng)能夠滿足不同類型的建筑外觀及性能要求。幕墻系統(tǒng)支持各種設(shè)計(jì)形式，包括平面、曲面、凹凸面等，設(shè)計(jì)者可根據(jù)建筑整體風(fēng)格和功能需求，采用不同的設(shè)計(jì)形式。幕墻技術(shù)在設(shè)計(jì)上注重采光性能，通過(guò)靈活的安裝方式和選用不同類型的玻璃，實(shí)現(xiàn)良好的自然采光，結(jié)合隔熱材料的使用可以提高建筑的能效[3]。部分現(xiàn)代幕墻系統(tǒng)還加入智能化技術(shù)，如可調(diào)光玻璃、智能感應(yīng)系統(tǒng)等，提升了建筑的科技含量。幕墻技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到維護(hù)和保養(yǎng)的方便性，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇，減少后期維護(hù)成本和維修難度?？傊粔夹g(shù)為建筑設(shè)計(jì)提供更大的創(chuàng)造空間，設(shè)計(jì)者通過(guò)靈活的幕墻形式和材料選擇打破傳統(tǒng)建筑外觀限制，創(chuàng)造出更具現(xiàn)代感和個(gè)性化的建筑外觀。

2 高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

支撐裝置的總體設(shè)計(jì)采用輕量化、高強(qiáng)度的材料如鋁合金，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和負(fù)荷承受能力，通過(guò)工廠預(yù)制提高結(jié)構(gòu)元件的一致性和整體質(zhì)量。用前端上滑動(dòng)有限定裝置來(lái)限制支撐裝置的上滑范圍，確保支撐能夠準(zhǔn)確定位。通過(guò)機(jī)械方式或液壓方式，實(shí)現(xiàn)支撐裝置前端設(shè)置上滑動(dòng)的有限定裝置，當(dāng)支撐裝置上滑至設(shè)定位置時(shí)有限定裝置啟動(dòng)，阻止進(jìn)一步的上滑。兩側(cè)固定傳動(dòng)裝置可確保支撐裝置的穩(wěn)定性和平衡性，通過(guò)傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)支撐裝置的調(diào)整。在支撐裝置的兩側(cè)設(shè)置傳動(dòng)裝置，可采用齒輪系統(tǒng)、鏈條傳動(dòng)等結(jié)構(gòu)，通過(guò)傳動(dòng)裝置操作實(shí)現(xiàn)支撐裝置的平衡調(diào)整，以適應(yīng)不同風(fēng)荷載和建筑結(jié)構(gòu)變化。在支撐裝置前端頂部和底部對(duì)位裝置，確保支撐裝置在上下移動(dòng)時(shí)精準(zhǔn)對(duì)位，防止不必要的偏移，采用凸起凹槽、定位銷等結(jié)構(gòu)，在支撐裝置前端頂部和底部分別設(shè)置對(duì)位裝置。對(duì)位裝置在支撐裝置運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件對(duì)位，確保支撐裝置的穩(wěn)定性。高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻立體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2 對(duì)位裝置的前端頂部和底部固定構(gòu)件

前端頂部和底部對(duì)位裝置確保支撐裝置在上下移動(dòng)時(shí)準(zhǔn)確定位，防止不必要的偏移，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)位裝置采用耐磨、耐腐蝕的高強(qiáng)度材料如不銹鋼，確保長(zhǎng)期使用中的可靠性。通過(guò)螺栓、螺母或其他緊固件將對(duì)位裝置固定在支撐裝置的前端頂部和底部，需準(zhǔn)確固定在支撐裝置的關(guān)鍵位置，確保支撐裝置的穩(wěn)定性和垂直性，采用可拆卸連接方式方便維護(hù)和更換對(duì)位裝置。對(duì)位裝置的構(gòu)造設(shè)計(jì)為凸起、凹槽或其他精準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，與底部對(duì)位裝置協(xié)同工作，確保支撐裝置的準(zhǔn)確定位，與前端頂部對(duì)位裝置相呼應(yīng)，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與固定方式，確保支撐裝置在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的準(zhǔn)確對(duì)位。對(duì)位裝置的制造材料應(yīng)具備耐磨、耐腐蝕、抗變形等特性，確保在長(zhǎng)期使用中不會(huì)因環(huán)境因素而失效。對(duì)位裝置的制造需要采用精密的制造工藝，確保幾何形狀和尺寸的精準(zhǔn)度?？紤]到對(duì)位裝置會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間使用而磨損，應(yīng)設(shè)計(jì)成可拆卸和可維護(hù)的結(jié)構(gòu)方便定期檢查和更換，對(duì)位裝置的更換應(yīng)簡(jiǎn)便快捷，不影響整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 抗風(fēng)幕墻組合式強(qiáng)化支撐

引入組合式強(qiáng)化支撐設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)和配置，有效提升抗風(fēng)幕墻的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。采用高強(qiáng)度材料和合理的結(jié)構(gòu)布局增強(qiáng)支撐裝置的抗壓、抗彎、抗扭等性能，使幕墻能夠更好地承受外部風(fēng)荷載。結(jié)合抗風(fēng)幕墻特有的風(fēng)荷載作用進(jìn)行抗振動(dòng)設(shè)計(jì)，有效減小結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅度，提高整體結(jié)構(gòu)在風(fēng)力作用下的抗力。通過(guò)組合式強(qiáng)化支撐降低支撐裝置在極端天氣或突發(fā)情況下發(fā)生結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)，提高抗風(fēng)幕墻整體結(jié)構(gòu)的可靠性。支撐裝置的組合式設(shè)計(jì)具有靈活的調(diào)整機(jī)制，能夠迅速適應(yīng)不同風(fēng)荷載下結(jié)構(gòu)變化[4]。結(jié)合智能感知系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外部環(huán)境，根據(jù)風(fēng)力情況自動(dòng)調(diào)整支撐裝置的強(qiáng)度和位置，增強(qiáng)抗風(fēng)幕墻的適應(yīng)性。采用模塊化設(shè)計(jì)思想，支撐裝置可以根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行模塊化組合，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性。支撐裝置的組合式設(shè)計(jì)還考慮到建筑結(jié)構(gòu)的變形能力，抗風(fēng)幕墻在不同風(fēng)荷載下能夠保持一定的變形能力，從而更好地適應(yīng)外部環(huán)境的變化。

3.2 無(wú)遮擋自動(dòng)化復(fù)位

通過(guò)無(wú)遮擋自動(dòng)化復(fù)位功能，系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)整支撐橫架的狀態(tài)，無(wú)須人工干預(yù)，可簡(jiǎn)化維護(hù)操作流程。系統(tǒng)內(nèi)置定期檢測(cè)機(jī)制，根據(jù)設(shè)定時(shí)間或使用次數(shù)進(jìn)行自動(dòng)檢查，確保支撐裝置處于最佳工作狀態(tài)。由于無(wú)遮擋自動(dòng)化復(fù)位功能的存在，大幅減少人工介入的次數(shù)，降低維護(hù)和操作的人力成本，提高整體效益。結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)抗風(fēng)幕墻狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和調(diào)整，進(jìn)一步減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的需求。在自動(dòng)化復(fù)位過(guò)程中通過(guò)智能調(diào)整機(jī)制，支撐橫架可以靈活切換工作狀態(tài)，確保在復(fù)位過(guò)程中不會(huì)遮擋玻璃板，使位置與玻璃板后端精準(zhǔn)對(duì)位，保障抗風(fēng)幕墻的采光性能。由于無(wú)遮擋自動(dòng)化復(fù)位功能的存在，抗風(fēng)幕墻在維護(hù)過(guò)程中能夠保持一定的透光性，提高使用者的舒適感受。通過(guò)自動(dòng)化復(fù)位控制支撐橫架的復(fù)位，使過(guò)程更為平穩(wěn)，避免突然的動(dòng)作對(duì)采光性能造成的影響。

3.3 全面提升抗風(fēng)幕墻性能

引入組合式強(qiáng)化支撐設(shè)計(jì)，通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整和增強(qiáng)材料選用，提高抗風(fēng)幕墻的整體結(jié)構(gòu)安全性。進(jìn)行風(fēng)荷載試驗(yàn)，驗(yàn)證強(qiáng)化支撐設(shè)計(jì)在不同風(fēng)力情況下的性能，確保具備良好的抗風(fēng)穩(wěn)定性。結(jié)合自動(dòng)化復(fù)位功能，提高抗風(fēng)幕墻在惡劣氣候條件下的適應(yīng)性，確保在極端環(huán)境中依然能夠穩(wěn)定運(yùn)行。引入智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抗風(fēng)幕墻結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對(duì)異常情況能夠迅速做出調(diào)整，增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的安全性。通過(guò)自動(dòng)化復(fù)位功能，確保支撐橫架在復(fù)位時(shí)不會(huì)遮擋玻璃板，保持抗風(fēng)幕墻的整體外觀。通過(guò)自動(dòng)化復(fù)位功能的智能控制，確保在復(fù)位過(guò)程中抗風(fēng)幕墻的透明度不受影響，維持建筑內(nèi)良好采光效果，更好地滿足建筑設(shè)計(jì)和功能要求。

3.4 節(jié)約維護(hù)成本

無(wú)遮擋自動(dòng)化復(fù)位功能，可確保系統(tǒng)在復(fù)位過(guò)程中的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)故障概率。由于自動(dòng)化系統(tǒng)的高可靠性，可減少定期檢查和系統(tǒng)故障維修的頻率，降低維護(hù)人員的工作量和時(shí)間成本，每年可節(jié)省10%維護(hù)費(fèi)用。自動(dòng)化系統(tǒng)具備自診斷功能，及時(shí)檢測(cè)到系統(tǒng)故障并報(bào)警，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題減少維護(hù)時(shí)的突發(fā)性和緊急性，每年可減少15%緊急維修費(fèi)用。

結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)，維護(hù)人員通過(guò)遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，減少現(xiàn)場(chǎng)巡檢頻率、提高維護(hù)效率，每年可節(jié)省20%現(xiàn)場(chǎng)巡檢費(fèi)用。組合式設(shè)計(jì)和自動(dòng)化復(fù)位功能可減少支撐裝置頻繁移動(dòng)和調(diào)整，降低結(jié)構(gòu)磨損速度，延長(zhǎng)各部件使用壽命。自動(dòng)化系統(tǒng)智能調(diào)整功能可根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整支撐裝置的工作狀態(tài)，避免不必要調(diào)整，減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)系統(tǒng)使用壽命5～10年，每年可節(jié)省10%更換成本。通過(guò)智能感應(yīng)系統(tǒng)定期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，提前預(yù)警需要維護(hù)的部件，有助于及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。在組合式設(shè)計(jì)中選擇耐磨、耐腐蝕的材料，結(jié)合智能化系統(tǒng)，各部件能夠更好地抵抗外部環(huán)境侵蝕，延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)壽命，為長(zhǎng)期運(yùn)行提供可靠支持。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)研究高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)，在創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和智能化技術(shù)應(yīng)用中可顯著提升幕墻的抗風(fēng)性能和使用壽命，主要包括組合式強(qiáng)化支撐設(shè)計(jì)、無(wú)遮擋自動(dòng)化復(fù)位功能等，增強(qiáng)幕墻的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和適應(yīng)性，減少維護(hù)成本。研究表明，高穩(wěn)定性建筑裝飾抗風(fēng)幕墻安裝技術(shù)可以有效提升抗風(fēng)幕墻在極端天氣條件下的表現(xiàn)，同時(shí)改善建筑的整體美觀性和功能性。

參考文獻(xiàn)

[1] 周健，楊笑天.高大立面幕墻骨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2022，52（10）：110-117.

[2] 謝增玉.建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)方法探析[J].江西建材，2021（10）：118-119.

[3] 王晉，龍葉天，尹凌川，等.大型體育館幕墻系統(tǒng)安裝技術(shù)[J].施工技術(shù)，2021，50（6）：58-60.

[4] 洪鳳超.淺談建筑幕墻性能檢測(cè)方法及常見(jiàn)問(wèn)題[J].門窗，2019（20）：1.

[作者簡(jiǎn)介]劉偉龍（1988—），男，山東青島人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。