詹永浩
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摘要：人们在生活品质得到提升的同时,对美的认识和要求也在逐渐提升,通过玻璃幕墙设计在一定程度上满足了人们对于建筑的美观需求,但将玻璃幕墙作为建筑保护层的时候,除了需要注重美观性之外,也要保证其具有足够的牢固性,这样才能够发挥出其所具有的防护效果。玻璃幕墙存在着易碎性特征,所以需要在进行玻璃幕墙施工的过程中注意原材料的选择和方案的合理设计,从而提升高层建筑玻璃幕墙的质量。
关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计；施工技术
1.玻璃幕墙的概念和特点
所谓幕墙是指采用相对更加轻便的材料来进行建筑外墙的包裹,在建筑对立面应用特殊材料来对其进行保护,与帷幕比较相似。另外,幕墙并不单纯地指建筑外墙的部分,也包括建筑施工中的采光顶和雨蓬的安装。随着科学技术的逐步发展,幕墙展现出了更多的优势,具体表现在安全性和美观性等几个方面,所谓安全性,是指幕墙能够起到防雨、风和抗冲击的作用,除此之外,幕墙也能够起到抗震、保温、密封、防雷和隔音等效果。在建筑对立面的设计过程中,幕墙不但决定了建筑物整体的外观效果,同时也能够具备防护和节能的功能,可以说玻璃幕墙对于建筑起到了非常重要的作用。尤其是对于高层建筑而言,因为高层建筑施工中无法应用重量较高的材料,采用相对更轻盈的玻璃幕墙不但能够保证整体的建筑结构性能,还能加快建设速度，从而为建设施工提供便利条件。
2.玻璃幕墙的重要作用
在我国的高层建筑施工中,玻璃幕墙已经得到了普及应用,能够对高层建筑起到装饰的同时,也能够起到需要的防护效果,充分地将艺术特点和技术特点结合到了一起。从目前的情况来看,大部分高层建筑中所应用的玻璃幕墙都采用的是中空LOW-E镀膜玻璃,通过对LOW-E镀膜玻璃的中空合片而成，同时还可以合成单中空或双中空玻璃，再搭配不同的LOW-E膜膜系，以满足不同地区的节能需要。中空LOW-E玻璃的作用主要在于抗风、隔热以及防结露结霜等,除此之外也能够在夏天减少室内太阳辐射,使人受到自然光照的同时不会觉得炎热,让建筑内部保持舒适的温度,为人们提供一个更好的生活环境。玻璃幕墙所具备的这些特点,使得高层建筑中无需大量的安装空调设备,也能达到了一定节能减排的效果,这对于生态环保同样也是非常有意义的。玻璃幕墙除了有对建筑的防护作用和节能功能以外,也能够对建筑的装饰设计进行丰富,从而提升高层建筑的整体形象,满足了人们的建筑审美要求,并且提升了城市的形象,这对于城市未来发展起到了重要的推动作用。
3.建筑工程玻璃幕墙设计问题及解决对策分析
3.1节能问题及解决对策
随着节能环保理念的不断深入，在建筑工程的设计与施工中开始注重节能效果。通过相关研究，发现在所有的能源消耗中，建筑方面的能源消耗所占比例可达25%～45%甚至更多，因此在建筑工程玻璃幕墙的设计中，节能问题是一项需要重点考虑的问题。虽然目前很多建筑工程单位和设计人员都开始注重节能，并在玻璃幕墙的设计中试图达到更好的节能效果，但是在实际设计中依然存在很多问题，比如造型设计不合理、通风窗设计不合理等，从而对其节能效果造成不利影响。为了有效解决此类问题，提升建筑工程幕墙设计的节能效果，设计者应该对玻璃幕墙的造型及其通风窗设计加以重点考虑。一般情况下，相比较全封闭形式的玻璃幕墙而言，半封闭形式的玻璃幕墙能够达到更好的节能效果。同时，通风窗设计高度也会对玻璃幕墙的节能效果产生很大影响，通常来讲，玻璃幕墙的通风窗可以设计为上悬窗或者是中悬窗，且通风窗的高度应该在每一层楼地面以上的1.4m～1.6m之间，这样便可有效保障其通风，提升节能效果。
3.2通风、遮阳和隔音设计问题及解决对策
在建筑工程施工过程中，构建玻璃幕墙的一个重要目的是完善建筑工程自身需求。但是在玻璃幕墙设计过程中，一些设计者缺乏对光线条件、通风性能以及隔音效果等的考虑，在设计和材料选择方面也出现了一定程度的失误，从而导致建筑工程的通风、遮阳以及隔音等效果不理想。
在玻璃幕墙设计中，为了有效避免此类问题发生，设计人员应该做好施工现场的实地勘察，对其环境特征进行全面了解，明确主要风向和光照条件等，通过控制细节的方式全面提升玻璃幕墙的通风效果和采光效果，并避免大量光污染的影响。同时，对于幕墙材质的选择，在考虑其材料以及遮光度时，也需要充分考虑材料的隔音效果，最大限度地降低外部噪声传入量。这样的玻璃幕墙设计才能更加人性化，符合当今建筑工程对玻璃幕墙的实际需求。
3.3拼接缝设计问题及解决对策
目前，应用到高层幕墙中的幕墙类型、材质有很多种类，由于各种材质在热胀冷缩方面存在一定的差异性，不同系统在主体结构上安装定位上的不同，会造成幕墙之间会出现不同程度的缝隙或偏差需要在设计中考虑并消化。另外，如果需要在施工现场进行定位打孔、切割，或其他人为的施工操作，这些所带来的偏差受施工人员技术水平影响非常大，其最后形成的拼接缝需要怎么处理，如何有效降低人为因素的影响，也要在设计过程中做好预估并出具解决方案。如果这些问题得不到有效处理，将会对玻璃幕墙的应用效果及安全性造成不利影响，甚至会由于应力集中而出现幕墙损坏等现象。
针对此类问题，在玻璃幕墙设计过程中，设计者应高度重视拼接缝的尺寸预留，同时应根据实际情况要求施工人员做好伸缩缝的封堵工作。在封堵过程中，对于较小的拼接缝可采用专用密封胶来进行填塞封堵，但也不宜设置过小，一般密封胶可以直接密封的胶缝控制在5~20mm范围内。对于较大的拼接缝，如承载在不同主体结构上的两个幕墙体系，则需要充分考虑主体结构可能的变形量，专项优化节点，通过EDPM风琴胶条或可伸缩折板等形式，实现此类拼接缝的功能设计。通过这样的方式，可以让幕墙的拼接缝得到有效封堵，使其成为一个整体的建筑表皮体系，进一步提升其弹性和密封性，并有效避免由于应力集中对玻璃幕墙的质量和安全产生不利影响。
3.4避雷、抗震和防火设计问题及解决对策
良好的避雷、抗震以及防火性能是确保玻璃幕墙实用性及安全性的关键。但是目前在玻璃幕墙设计过程中，有些设计者对其避雷性能、抗震性能以及防火性能都未做到全面考虑，从而为整体工程预留了诸多的安全隐患。
为了有效解决此类问题，在建筑工程玻璃幕墙设计过程中，首先应该在内层结构楼板和外层幕墙之间，在垂直方向在不小于0.8m的层间墙上下开口各留有一定长度的缝隙，并借助防火封堵材料做两层缝隙的封闭，防止出现火灾时的层间串火现象，并在墙体上应使用A级防火等级的保温材料。在抗震性能方面，设计人员要将建筑物本身的抗震等级需求及实际抗震特性作为依据，通过合理设计来避免施工对其造成的不利影响。根据国外的相关规定，在主体框架结构摇动值达到了支点之间间距的1/1400时，玻璃幕墙中的任何部分均需不出现永久性的有害变形或者破坏，才算符合抗震性能需求。对避雷问题的处理，通常要将幕墙整个体系中的主要金属部分连接在一起，再与土建主体结构连接成一体，尤其是高层建筑更应该做好金属和土建主体结构避雷网之间的避雷连接，严格按规范要求的间隔要求布置防雷连接点。
4.高层建筑玻璃幕墙的施工技术
本文以杏林湾营运中心7#楼玻璃幕墙项目为例，工程位于厦门园博园二号路以南，总建筑面积：105777.36m2，其中地下三层，建筑面积30532.00m2，地上37层，建筑面积75244m2。建筑总高度为159.9m，主体结构的形式为框架筒体结构。
本工程幕墙运用了多种形式的玻璃幕墙，既能够满足商业建筑的美观性需求，同时也凸显出了浓重的文化特色。建筑幕墙面积约34709m2，由主楼和裙楼两部分组成。主楼为全隐框玻璃幕墙，面积约26207.9m2，悬挂在主楼结构3个垂直面和3个倾斜面的外侧。裙楼由多个幕墙组成：干挂石材幕墙3531.72m2，全玻幕墙860.97m2，点支撑玻璃幕墙1134.63m2，玻璃采光天窗197.25m2，钢结构雨棚188.34m2，铝合金管百叶748.68m2，裙楼屋面钢架（屋面局部采光天窗）。
幕墙骨架选用215系列铝立柱，单根立柱材料的重量为18.65kg，长度为4.15m，幕墙玻璃选用8+12A+8中空Low-E钢化玻璃，最大尺寸为985mm×2035mm，单片重量为51.3kg。
4.1预埋件安装
根据设计的内容来对高层建筑玻璃幕墙的预埋件进行加工处理,并且通过负公差的方式来对其进行验收,从而为后续的安装带来良好的便利条件。为了确保预埋件安装的位置是正确的,可以采用点焊的方法来对其进行浇筑混凝土前的固定,要将建筑主体和预埋件之间定位准确,保证不会出现位移。这里需要注意的是,进行预埋件安装时要确保其水平偏差值保持在20mm之内,标高则是在10mm左右,并按正确的顺序施工,同时也要保证锚固螺栓的尺寸能够符合相关的要求,确保安装的可靠和牢固。
4.2幕墙安装准备
根据事先设计的工序来进行玻璃幕墙的安装,在对高层建筑进行安装前,可先对其玻璃分格进行复核,在了解建筑意图的需求前提下，可以参考1比1.2或者1比1.5的方式来进行分格,避免将其分格成为正方形，需要时可以及时与建筑设计方提出建议，这样使玻璃分格与建筑形体契合，同时也增加玻璃原片的利用率，提高经济性。确定分格无误后，接着考虑连接件焊接的工序,这里可以根据现场土建的偏差情况，对连接件的伸出距离进行略微的调整,尽量保持幕墙龙骨背面距离主体结构有不小于40mm的空间。这里最不能疏漏的地方就是在安装玻璃幕墙前对预埋件进行多次的复核,确保其质量符合标准,防止安全问题的发生。
4.3龙骨施工技术策略
龙骨部分主要分为主龙骨和次龙骨，所以在进行龙骨架的安装过程中，必须要先进行主龙骨的安装，主龙骨是整个玻璃幕墙的主体结构骨架，所有玻璃幕墙的支撑结构应力都需要依靠主体骨架来提供支撑。本工程龙骨的安装在连接件焊接完毕后，用绳子捆扎立柱吊出楼层，吊装时对立柱与连接件进行调节，调节就位后，将连接件与立柱通过不锈钢螺栓相连，将螺栓拧到6分紧，进行上下、左右、前后的调节，通过使用经纬仪和水准仪、激光垂准仪等进行基准线复核，经检查符合要求后再进行拧紧，高低、左右控制在2～3mm，同时做好相应部位的防腐工作。
立柱的安装依据竖向钢直线以及横向鱼丝线进行调节安装，直至各尺寸符合要求，立柱安装后进行轴向偏差的检查，轴向偏差控制在±1mm范围，竖向之间分格尺寸控制在±1mm，否则会影响横梁的安装。横梁转接件安装完成以后，开始安装横梁，安装顺序是从里向外，采用螺栓进行连接。在安装过程中随时查看型材的表面保护情况，尤其是横、竖梁中心线，必须用仪器对横梁及立柱进行校正，保证其精确度在施工设计规范允许范围内。
由于热胀冷缩使框架幕墙会产生噪音，考虑到此因素，在横梁与立柱之间进行热处理，整根横梁尺寸应比分格尺寸短2～3mm，横梁两端安装防噪声隔离片或进行打胶处理。横梁在安装过程中，横梁两端的高低应控制在±1mm范围，同一片立面内同一标高的所有横梁在竖向偏差上不得大于3mm。
4.4玻璃安装
玻璃这种材料属于易碎类型,因此在安装玻璃幕墙的过程当中需要重视对玻璃搬运和运输过程中的保护工作,采用专门的货架来进行运输,并在货架内放置缓冲材料,从而避免玻璃材料受到损坏。同时为了防止玻璃受到二次损坏,在玻璃达到现场后立即进行检查和尽快安装,避免过长时间的现场放置。在对玻璃材料进行安装前检查时需要注意以下几个方面的问题,首先看其中空玻璃胶缝是否平直饱满、玻璃表面有无缺陷，另外安装用的工具、吊盘等是否正常。在完成材料和工具的检查后，还要对玻璃安装位置中的垃圾进行清理,并按编号来确保玻璃安装到对应的安装位置中,将玻璃垫块放置在玻璃支撑部分,对前后位置进行及时调整,确保其安装偏差在相应的范围之内,完成玻璃安装后要检查其平整度。
5. 建筑工程玻璃幕墙施工问题及解决对策分析
5.1施工质量问题及解决对策
在建筑工程中玻璃幕墙的作用不仅是节能和外部装饰，而且还是整体建筑中的一部分，所以其承重效果、防风效果、防火效果以及抗震效果等应该成为具体施工中重点把握的内容。但是在玻璃幕墙的某些施工中，由于管理不科学，很多质量问题甚至安全问题时有发生，而且一些施工单位甚至管理者贪图自身利益，导致材料造假甚至工程造假等现象，这对玻璃幕墙的施工质量造成了严重影响。
为了有效解决此类问题，在施工过程中，建设单位、监理单位以及施工单位应对具体施工进行统一管理，制定详细的质量管理规范，使其严格落实到日常的施工管理中。同时还应设置严格的奖罚措施，以此来约束管理者的管理行为，避免由于管理不力而导致施工质量出现问题。另外，还应做好施工技术的管理工作，安排专业的技术人员对各项施工技术进行审核，及时发现施工中的问题，并予以改正，以保障施工质量。
5.2施工队伍问题及解决对策
在建筑工程玻璃幕墙施工中，施工队伍的专业性对施工效果有着直接影响。但是就目前玻璃幕墙施工来看，大多数的施工人员在专业知识和技能方面都存在一定的欠缺，且很多施工单位也并未注重对施工队伍的培养，这样的情况直接导致施工质量受到影响，甚至出现安全隐患。
基于此，在建筑工程玻璃幕墙施工中，施工单位一定要注重合理组建施工队伍，选择具有专业知识和专业经验的技术人员进行施工，并在施工过程中做好相应的技术培训工作。通过这样的方式，可以让技术人员熟练掌握各项操作流程与操作技巧，以此来全面提升玻璃幕墙的施工效果，避免由于技术问题导致误差过大等情况的发生。
5.3施工安全问题及解决对策
对建筑工程玻璃幕墙施工而言，安全问题是一项最需要重点关注的问题。因为玻璃幕墙的施工大多需要高空作业，所以如果不加强安全管理，触电、高空坠落等各种安全事故都可能发生。
基于此，在具体的施工过程中一定要做好安全管理工作。首先，在施工现场要设立各项安全设施，并保障所有的安全设施符合实际工程标准。其次，应督促所有的施工技术人员做好个人的安全防护措施。再次，对于危险区域，应设置安全警示标识。同时，应做好现场各项施工设备的安全维护工作，避免设备问题导致安全事故的发生。最后，管理人员应定期对施工技术人员进行施工安全知识的宣传与教育，以此来提升其安全意识，保障施工安全。
结论
综上所述，在当今的建筑工程中玻璃幕墙已经得到广泛应用。所以在具体的设计与施工中，工作人员应全面分析其问题所在，并采取针对性的策略来进行解决。通过这样的方式，可以保障玻璃幕墙设计与施工的质量，提升其应用效果，保障其安全性，对建筑行业的稳定发展也有着积极影响。
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