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高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：吴邦信1 王晓彤2

[导读] 摘要：作为一种兼具美观与实用功能的装饰技术，玻璃幕墙施工技术的重要性毋庸置疑，其甚至成为现代城市的重要标志。

        1华汇工程设计集团股份有限公司杭州分公司浙江省杭州市 310000；
        2浙江亚厦幕墙有限公司杭州分公司浙江省杭州市 310000
        摘要：作为一种兼具美观与实用功能的装饰技术，玻璃幕墙施工技术的重要性毋庸置疑，其甚至成为现代城市的重要标志。玻璃幕墙不仅具有良好的视觉效果，还因为良好的透光性而能有效降低照明强度，进而具备节约能源的功能。玻璃幕墙工程的建设效果对于建筑物的整体性能会产生直接影响。鉴于此，文章研究了高层建筑玻璃幕墙的设计与施工技术要点，以供参考。
        关键词：高层建筑；玻璃幕墙；建设要点
        1高层建筑玻璃幕墙设计要点
        1.1结构设计
        在进行玻璃幕墙安装的过程中，对于支撑结构体系的设计是非常重要的，因为玻璃幕墙所具备的风、动荷载效应和抗震能力都需要通过在支撑结构体系当中完成传递，需要建筑玻璃幕墙的支撑结构体系能够达到相应的标准，同时也要满足主体条件，这对于后续的维护工作是非常有利的，确保玻璃幕墙支撑结构具有足够的耐久性。首先要对预埋件设计进行足够的重视，一般情况下会选择平板或者槽形的锚板，在进行钢材选择时一般会选用Q235B，并对其进行镀锌，这时要保证镀锌厚度达到40um，这样一来才能够避免其受到腐蚀，完成锚板和钢筋的焊接工序后，要将其预埋的设计位置，一般情况下可采用坡口塞焊的方法或者穿孔塞焊的方法。其次，在进行支撑结构的设计过程中，其中立柱设计是最为重要的，必须在设计中关注立柱的强度，确保其能够达到荷载要求，并且具有良好的稳定程度。另外，立柱的衔接设计也非常关键，在具体的设计过程中要确保其符合相关的规范。最后是在处理后置埋件的过程当中，要采用锚栓的方式，其中最为常用的是金属膨胀锚栓和化学锚栓，在对化学锚栓进行应用时，要保证其固栓直径能够达到12mm以上，且深度应该为直径的六倍左右，金属膨胀锚栓能够帮助混凝土和膨胀片形成承载力，从而为连接件提供受力。在完成钻孔过程之后，通过空压设备来将孔洞中的粉尘清除掉，在固定锚板之后将其与转接件焊接在一起，从而对锚固栓进行抗拔测试。
        1.2材料选择
        这里主要以隐框玻璃幕墙为例，隐框玻璃幕墙所应用的材料具体包括了铝材、埋件、连接件、玻璃等等，在进行材料的选择过程中，应确保其耐久性和抗腐蚀性以及承重压力都符合相关的标准，运用这些材料所制造的玻璃幕墙能够通过极限状态的质量监测，且不会出现变形或者气密性不佳等问题。
        1.3安全性设计
        在进行高层建筑玻璃幕墙的设计过程中，要重视其安全性设计和可靠性设计，具体来看首先应该严格规定玻璃幕墙的气密性、风压性、平面变形以及水密性的数值，并要对其承受力进行检查，这里要重视规定数值是否达到要求。其次要注意进行接地防雷系统的设计，通常是将高层建筑中的防雷钢筋和预埋件之间进行焊接，使得雷击能够通过钢筋传输给大地，并和外部接地系统进行连接，确保高层建筑玻璃幕墙的安全。
        1.4防火设计
        对于玻璃幕墙和楼板之间和与防火隔离构件之间的空气应该注意进行防火封堵，所选用的填料应该属于不可燃的材料，并注意对其他部分进行防火涂层。对于没有设置窗槛墙的玻璃幕墙应该在每层外沿部分进行防火玻璃幕墙的设计，并且要采用单独设立的方式。玻璃幕墙和楼层资金的空气要用钢板来进行支撑，并要注意对钢板进行镀锌处理
        2玻璃幕墙施工技术要点
        2.1测量技术
        严谨的测量是确保施工精准的前提条件，在进行玻璃幕墙施工时亦是如此，企业应当事先规划好技术方案，特别是要做好预埋件、放线及玻璃安装的测量。在实际测量过程中必须要从垂直方向、水平方向及立面方向规划放线，这样能够将测量的误差值把控在合理范围内。在对测量误差值进行控制时，要同时考虑到平面内外的误差，以确保平面立柱作业的顺利完成。调整首先是要从螺栓部分开始，而在对三维误差进行调整时，必须要利用经纬仪随时进行检验，以确保参数的精准性。

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        2.2预埋件处理技术
        幕墙施工效果从很大程度上受到预埋件精确度的影响，所以，我们在设计尺寸大小中应当严格按照负公差的方式进行计算，并且预埋件应当严格按照施工要求进行制作。同时，合理使用负公差还有助于提升预埋件防治模板的便利度。应当小心谨慎地完成预埋件的放置，逐一点焊处理好人模完成后的钢筋和预埋件，从而将预埋件稳定性提高，避免在浇筑混凝土施工过程中出现偏移的问题，在保证预埋质量同时也保证了混凝土浇筑质量。此外，应当振捣密实预埋件底部混凝土，将混凝土密实度提高。最后，可以从位置的稳定性、牢固度、高度差几方面确定预埋件施工是否满足要求。通常将高度误差和位置误差分别控制在10mm和20mm以内。
        2.3连接件安装技术
        对于高层建筑来说，玻璃幕墙施工能否达到预期效果，与连接件的安装质量有着极为密切的关系。在安装连接类构件时，需要采用先进的施工技术，以玻璃幕墙施工要求为依据执行预埋任务。由于玻璃幕墙施工的特殊性，无论连接件还是预埋件，均需要使用专用的螺栓与预埋连接板，这也是施工人员要特别注意连接板预埋位置的主要原因。一旦出现位置偏移的情况，就需要及时定位和处理位置偏移问题，以免影响后续施工环节。另外，在安装连接件时，还需要安装三根竖料并保证相邻竖料间隔的平整度。连接件的安装对焊接有较高的要求，因此应提供相对安全的施工环境，并需要根据质量标准对已经焊接完毕的部件进行验收。
        2.4主龙骨安装技术
        在安装主龙骨过程中应当根据技术标准规定做好立柱高度差的控制，严格把控高度差，通常同一楼层立柱高度差控制在5mm以内，相邻立柱高度差控制在3mm以内。安装完成竖骨料后应当调平处理整体主龙骨，确保施工质量。应当根据施工技术方案控制好平面度和垂直度，用两根定位轴线拉起作为水平面确定平面度是否达标。用吊锤控制建筑垂直度。通常报告误差控制在3mm以内，前后误差和左右误差控制在2mm和3mm以内。为了保证上下之间伸缩自由，需要在每层楼设置主梁后再增加两个点吊装主梁，并且用芯套连接上下主梁。
        2.5玻璃安装技术
        玻璃安装是玻璃幕墙施工中重要的内容之一，玻璃幕墙整体施工效果从很大程度上受到玻璃安装技术的影响。施工人员在安装玻璃幕墙时手下应当彻底清理安装框架以及玻璃表面的灰尘等杂志，避免粘合剂无法充分粘合导致施工不达标的问题出现。同时应当在玻璃上载贴保护膜，避免施工过程中会破坏玻璃土层。施工单位应当严格遵守施工工艺流程进行玻璃安装，提高施工人员的技术水平，避免掉落玻璃造成安全问题。施工人员在安装隐框类型玻璃幕墙结构时应当将铝压板用不锈钢螺栓连接起来，然后用塑料等材料填充空隙，最后用密封胶条将空隙密封好。施工人员在施工过程中应当小心分开玻璃接头，并且紧密密封接缝位置。此外，橡胶条等是施工中常用也最为合理的材料，需要隔离玻璃的主副框，进而提高玻璃密封性能。
        2.6节能施工要点
        （1）紧密结合当地的地理位置和气候特点，对当地的玻璃幕墙建筑的结构、玻璃、通风、采暖等形式与风格进行调研，确保其施工的方案与当地建筑风格相融合；（2）对玻璃幕墙建筑的室内外热环境的测试，这就需要做好测试方案的选择，并精心选取测试对象，利用专业测试仪器，比如温湿度仪、室内舒适仪、太阳辐射仪、壁面温度等，并对当地的夏季和冬季的室内环境测试结果进行分析，分析的结果来看，LOW-E玻璃的节能效果较好，室内温度有所下降；（3）加强玻璃幕墙建筑热环境的研究，比如室内的热湿环境、室外的热湿环境等的研究，掌握玻璃幕墙的热过程、热平衡，并对不同玻璃类型的玻璃幕墙传热量进行分析，掌握玻璃与结构框的综合传热系数；（4）加强玻璃幕墙的围护结构优化施工，并对其围护结构的参数进行优化，在优化前后对其的能耗进行模拟分析，提高玻璃幕墙的维护效果。
        结语
        综上所述，在现代高层建筑中玻璃幕墙是一种常用的外装修方式，其关键施工技术在于幕墙的深化设计、预埋件制作安装、主次龙管安装和玻璃幕墙安装，相关从业人员应严格按照现行规范、标准进行施工，确保施工质量，提高幕墙安装的安全性和稳定性。
        参考文献：
        [1]叶显亚．浅谈现代高层建筑玻璃幕墙施工技术关键［J］．建材发展导向（下），2020，18（7）：215．
        [2]章丽萍．现代高层建筑玻璃幕墙施工技术关键［J］．建筑工程技术与设计，2020，（10）：582．
        [3]张庆超.异形建筑玻璃幕墙设计与施工技术[J].建筑工程技术与设计，2020（23）：837.
        [4]何将.构件式玻璃幕墙的防火封堵设计与施工要点[J].低碳世界，2019，9（10）：167-168.