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中图分类号:U215.14文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)07-0020-02
安徽省蚌埠市龙子湖北公园二期景观文化娱乐区建筑物玻璃幕墙工程由A、B、C三栋建筑组成,均为三层,屋面成曲线形构造,最低点13.74米,最高点21.75米。该幕墙工程全部采用隐框玻璃幕墙,隐框玻璃幕墙面积为8000㎡。
一、玻璃幕墙的规格和做法
1、隐框玻璃幕墙(铝合金横梁采用开模定做)
本系统的竖向主龙骨采用南山铝业的M2183(150*60系列),隐框玻璃的安装方法,外立面采用双银Low-e中空钢化玻璃内压件固定后密封胶收口,以满足外立面设计风格。幕墙立柱选用150x60铝合金管立柱;幕墙横梁选用铝合金方管100x60内衬40x40x2.5钢方管;玻璃面板采用双银Low-e8+12A+10mm中空钢化玻璃,颜色白玻、彩玻。玻璃板面主尺寸为3700×1400,3700×1600,3700×600)等。
2、本工程焊接未注明者角焊缝高度不得小于6mm,连接螺栓垫板等处,全部点焊定位,焊条采用E43xx系列。
3、防雷措施:幕墙的立柱在不大于10m范围内采用柔性铜导线上、下连通一根,铜导线的截面积不小于25mm2,在主体建筑有水平均压环的楼层,对应导电通路立柱的予埋件或连接间采用40×5mm的扁铁与水平均压环焊接连通,形成防雷通路,焊缝和连线涂防锈漆。幕墙金属构架通过连接节点钢构件和锚定钢板与建筑主体上的避雷网带接闪器相互连接,确保所有在避雷网带的支座金属板与钢材构架导通且与建筑主体防雷体系焊成一体,确保安全可靠;按GB50057-2000的要求有可靠的连接。
4、防火措施:本设计在幕墙跨楼层间采用防火隔断,用1.5mm厚镀锌板成槽,内填100mm厚的矿棉填充间隙形长的阻断、隔音和防火的构造带,达到与建筑物耐火系统相匹配。
5、本工程采用后补锚栓锚固钢件在主体结构梁上,单根锚栓抗拔承载力>1.5T。
二、安装施工流程
放线复核铁件安装钢支座(锚板)安装立柱及横梁避雷系统安装防火材料安装安装幕墙玻璃嵌缝安装、打胶自检清洁验收
三、施工工艺及主要方法
1、测量放线
由于幕墙工程施工精级要求高的特征,对主体结构的要求就相对提高,但主体结构在施工时总会有一定的误差。因而在幕墙施工时要对结构误差进行调整,这就需要我们对己完主体建筑进行测量,根据本工程的特点,其主要是竖向垂直度方面的要求。由于A-1到A-17轴中,一层成折线形,二层层间板外挑10cm,三层屋面为曲线形斜屋面,因是全隐框幕墙,从外表感观效果来看,主要满足立柱竖向的统一,各层立柱的准确定位就显得至关重要。
在幕墙施工前,就必须对主体结构建筑再结合幕墙施工图进行现场测量,为我们施工提供更丰富的原始资料,并及早地为所要处理的问题作准备,特别是对施工有着很重要的意义。
2、铁件安装
铁件是幕墙与主体结构连接件之一,铁件的制作、安装直接影响着幕墙与主体结构的连接功能。其安装的精确度也直接影响着幕墙施工的精度及外观质量。作为幕墙安装施工的第一遍工序,预埋件无论对其制作和安装都是直接影响着整个幕墙的施工、安装及整体效果的重要因素。
工艺流程:熟悉了解图纸要求在施工现场找准铁件位置找出定位轴线测水平(或检查土建水平) 弹(拉)水平线查证错误调整错误水平分格验证分割准确性后置铁件调整铁件位置并点焊铁件加固后置铁件进行防腐处理。
为了保证幕墙与主体结构连接牢固可靠性,幕墙施工安装前,应检查各连接位置与铁件是否符合设计要求。
注意保证膨胀螺栓埋入深度,因为膨胀螺栓的拉拔力大小,与埋入的深度有关。
标高偏差±lOmm轴线偏差±20mm轴线前后差±20mm,检查完毕后,现场检测人员向项目经理提交埋件检查报告。
铁件上的螺栓经点焊固定后,刷银粉防锈漆进行防腐处理。
3、立柱安装
1)将立柱通过不锈钢螺栓与支座相连接,支座再通过螺栓与后置埋件固定,并调整、固定。按立柱轴线及标高位将立柱标高偏差调整至不大于3mm,轴线前后偏差调整至不大于2mm,左右偏差调至不大于3mm;
2)立柱安装前应认真核对立柱的规格、尺寸、数量、编号是否与施工图纸相一致;施工人员必须进行有关高空作业的三级教育,方可进入施工现场施工。施工时严格执行国家有关劳动、卫生法规和现行行业标准《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80的有关规定,特别要注意在风力超过六级时,不允许进行高空作业。
3)、相邻两根立柱安装标高偏差不大于3mm,同层立柱的最大标高偏差不大于5mm;
4)竖框与连接件(支座)接触面之间一定要加防腐隔离垫片。
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玻璃幕墙是一种外墙构造形式,能将内在的构造展现在建筑物之外,是一项新的现代建筑技术。玻璃幕墙普遍运用在高层建筑中,玻璃幕墙有众多优点:减轻了建筑的自重而且使建筑物外观美观,施工简单缩短建筑物的建设工期,比原来建筑更具有经济效益等。但是由于一些原因,我国城市建设装饰工程目前还没有一种规范的管理制度,玻璃幕墙的设计、施工和后期的检查三个过程往往脱节,同时各个环节中的工作人员因为各自对玻璃幕墙的防火规范有着不同的理解,因此造成了玻璃幕墙在施工完成,却留下了很多各方面的安全问题,防火问题尤多,这方面,建筑设计的有关防火审核的人员要充分注意,把问题及早处理,以免在交工后带来更多的麻烦。
一、 玻璃幕墙的防火设计
(一)明确设计的责任。玻璃幕墙设计要注意的关键问题有:幕墙的防火、幕墙防雷、幕墙的光污染问题、连接预埋件处的结构安全问题等,建筑单位要对每个要注意的环境设计出针对性的具体方案和相应的责任人,对每个环节的设计施工,拿出专业的资料,严格按照已有的相关规范和标准,进行材料选择、节点和细节构造的设计。
(二)严格按照《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑防火规范》上的要求,对幕墙建筑的层数、面积、长度以及防火区间、防火节点、耐火极限和防火距离进行严格的把控。
(三)建筑幕墙是建筑的护构件,要求良好的密封性,具体要求如下:玻璃幕墙在幕培墙上的开启面积不大于15%,开启的部分最好设计为上悬结构,开启的角度小于30度。由此可以看出,建筑物有建筑幕墙作为防护结构的建筑属于封闭性的建筑,防火设计尤为重要,消防工作要防消结合,以预防为主,要有足够可靠的防火措施,保证能够自防自救,并且,幕墙防火措施要结合建筑的整体消防系统来设计考虑。
(四)设计幕墙的分格要注意柱、墙、梁、楼板和杆件的位置一致,不能交叉,而且幕墙立梃和柱保持重合,幕墙横梁和建筑物楼板、主框梁、防火裙吻合。这样做可以避免一块玻璃分跨在两个防火分区间,这样才能保证幕墙主杆件和建筑物主体的可靠连接,每个防火区才能得到封闭。
(五)会有发生幕墙横梁和比楼面的标高低一截,可以在楼面外沿安置水平放置铝型材,水平放置,进行填充,铝型材和玻璃用透明结构胶粘连。
(六)外墙面所用的材料是不燃体且耐火极限大于等于1h时,墙内可用难燃材料进行填充。窗槛墙和窗间墙的填充材料要用不燃烧材料。
(七)玻璃幕墙没有窗槛墙和窗间墙时,要在每层楼外沿安置实体裙楼,裙楼用不燃烧材料,耐火极限大于等于1h,高度大于等于0.8米,亦可以在幕墙内侧安置自动喷水系统,每个喷水头间距小于等于2米。
(八)每层楼板和隔培处与玻璃幕墙间有可能会有缝隙,该缝隙要用不燃材料进行严密性填充,使楼板与隔墙处有水平防火带或垂直防火带。
(九)防火层要采取隔离措施,通过选用防火材料的耐火极限决定防火层的宽度、厚度。防火层的板厚度不得小于1.5毫米,板材要经过防腐处理,用耐热钢板,不能用铝板;防火层使用防火密封胶来做密封材料,使用的防火密封胶要通过检验机构的检验,且有法定防火检验的报告。
(十)幕墙的保温材料要采用难燃材料或不燃材料,材料表面要有防潮设备,材料的品种、耐火等级、材质和铺设厚度都要符合相关规范。
(十一)玻璃幕墙的防火封堵构造系统,在正常使用条件下,应具有伸缩变形能力、密封性和耐久性;在遇火状态下,应在规定的耐火时限内,不发生开裂或脱落,保持相对稳定性。
(十二)现今,许多施工企业自行设计幕墙工程,但是原设计单位必须对其设计图纸进行审核。审核时要起到真正的技术把关的作用,不能仅仅审核平立面分格、立体效果或只看一看总体方案。
(十三)原设计单位在对建筑的主题消防系统进行设计的同时,也要把幕墙的防火措施考虑在内,不然有可能留下消防盲区,留下极大的火灾隐患。幕墙防火一般在幕墙四周设置消防喷淋系统结合烟感探测器,烟感探测器可以探测到火灾初期时产生的烟雾,探测器会马上报警,喷水系统同时开启,消灭火苗。
二、 玻璃幕墙建筑火灾的特点
(一)玻璃幕墙建筑的火灾发生后,火势易垂直蔓延和横向蔓延。玻璃幕墙是大楼的窗户也是大楼的墙,火势会把玻璃幕墙的玻璃烧碎,若是没有水平和竖向的有效防火措施把火灾隔离,火势会顺着幕墙外壁和幕墙内侧蔓延像邻近楼层。
(二)玻璃幕墙的整体由玻璃和钢结构骨架组成,一般用铝合金材料和型钢。型钢在温度超过600摄氏度的环境下,就失去承载玻璃的能力,铝合金在温度超过250至300摄氏度的环境下,失去承载能力。火灾发生时,钢结构失去承载能力,玻璃幕墙的玻璃脱落,加上高温下玻璃也会自行炸裂导致脱落,这些情况都会对建筑类人员的疏散和消防灭火造成了阻碍。
(三)排烟困难也是玻璃幕墙建筑要注意的火灾隐患点之一。由于玻璃幕墙的设计以结构安全和封闭性为主,所以玻璃幕墙上能开启窗户很少,而且基于保证窗体结构的安全,窗户的尺寸也很小,一般都是上悬窗,而且都开在上部,下部没有可开启窗户,开窗后形成负压,开启的角度小于30度,在火灾发生时,基本起不到排烟的作用。为安全考虑,玻璃幕墙上的窗子都设置在人自然站立无法开启的高度,发生紧急情况时,难以开启窗户。由于种种原因,玻璃幕墙建筑在发生火灾时,是不能满足排烟要求的,建筑内会聚集大量烟雾,对室内人员的生命造成危害。
三、幕墙防火的施工
幕墙防火施工是保证幕墙防火有效之关键。
(一)幕墙建筑的施工单位必须认真研究相关资料,明确工程施工的有关技术要求,幕墙材料结构的要求,有关设备的安装要求等。并在接下来的施工过程中,根据要求,认真落实,保证各方面要求达标,保证工程的整体质量。
(二)幕墙建筑的施工图和设计文件要经过有资格进行审核的有关单位进行审定,幕墙建筑的施工单位要严格按照审核后的设计文件、施工图进行工程施工,不能对设计文件和施工图进行擅自修改。
(三)防火材料不能与玻璃幕墙有直接的接触,防火材料和玻璃之间应该有装修材料进行遮盖。防火材料安装时要确保牢靠,拼缝处不留缝隙。防火棉的厚度高于100毫米,铺设要均匀,没有遗漏。
(四)玻璃幕墙防火棉一般用镀锌钢板进行搁置,钢板厚度大于等于1.2毫米。石材幕墙或金属幕墙的防火层一般用耐热钢板,钢板要经过防腐处理,厚度大于等于1.5毫米。
(五)用防火材料和保温材料填充幕墙四周和主题结构间的缝隙,不能用水泥、砂浆或其他干硬材料。幕墙的内外表面都用密封胶进行连续密封,达到不渗漏和不漏气的要求。
(六)施工过程中不可避免的要用到一些易燃材料,在使用时,周围应有相应的防火措施。铝板尽量用单层的铝板。
总结
幕墙工程的施工应当选用能力较强、有经验的专业性队伍。对工程的设计材料、建筑材料、加工制作等各个过程都要按照有关标准进行控制。虽然玻璃幕墙自身存在一定缺陷,但是只要我们对其进行充分了解,在设计施工中扬其长处而避短处,优秀的玻璃幕墙工程仍是建筑群中的亮点。
参考文献:
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【 key words 】 point supported type, glass curtain wall, construction technology, the quality control
中图分类号:TU755文献标识码: A 文章编号:
点支式玻璃幕墙主要由玻璃和钢结构两部分组成,幕墙主体支承结构和玻璃由紧固件和金属连接件连接成整体,作为建筑维护结构。
由于金属结构的灵活多变性以及玻璃的透明性,点支式玻璃幕墙具有通透性良好、艺术效果强、外形美观、结构新颖多变、施工简便、造价低、安全环保的特点,这些优点使其成为建筑结构领域内的一代新秀。但是,点支式玻璃幕墙作为新型建筑结构形式,必然也具有结构特殊,安装工艺复杂、材料要求高的特点,因此,点支式玻璃幕墙施工质量的影响因素相应增多,出现施工质量问题的概率增大。以下将对点支式玻璃幕墙的施工要点和质量控制要点做简要的探讨。
一、点支式玻璃幕墙施工要点
点支式玻璃幕墙施工流程按顺序可分为10个阶段,即测量放线、预埋件埋设、安装立柱、安装横梁、安装拉杆、钢结构验收、除锈刷漆、安装玻璃、玻璃打胶、现场清理和幕墙清洗等。
1、测量放线
(1)根据建筑设计图纸,测量幕墙施工位置并放线;
(2)先用经纬仪定出墙面上的轴线并标识,再对驳接座和桁架的施工位置进行定位;
(3)根据建筑结构设计标高,注出各层楼板的标高,分解、减小其施工误差。
2、预埋件埋设
施工时,必须对预埋件进行逐个检查,使其满足以下要求:
(1)控制并调整预埋件、地脚螺栓、支座面的位置和标高的施工误差,使其在相关的技术、验收规范以及设计要求的范围内;
(2)预埋件检点在于标高的检测,以满足地板装饰层厚度的设计要求;
(3)所有预埋件都要进行除锈、防锈处理;
(4)调整好预埋件的施工误差,才能继续下一道工序;
(5)预埋件验收时,对发现有较大遗漏和尺寸误差的预埋件应进行及时添补、调整,并对重新施工后的预埋件进行强度试验。
3、安装立柱
(1)立柱固定前,要注意铝合金骨架的处理,以保证其保护膜的质量,如与混凝土接触的铝合金骨架,其表面应进行防腐处理;
(2)立柱即玻璃幕墙的竖向杆件框,其固定是指将竖向杆件框与主体用型钢连接件连接在一起。
4、安装横梁
(1)竖向杆件的连接可以采用焊接或铆接,也可以用其他办法;
(2)大骨架的焊接面积较大,可能会因受热不均导致骨架变形,所以,应按正确的焊接顺序操作或采用其他连接方法;
(3)宜先安装完毕竖向杆件,再安装横向杆件。
5、安装拉杆
在安装拉杆组件的过程中,必须遵循“先竖后横,先上后下”的施工原则。
6、钢结构验收
玻璃幕墙的钢结构骨架安装完毕后,必须轴线、标高的基准点进行复核、定位,检查并保证安装尺寸误差满足设计和规范的要求。
7、除锈刷漆
钢结构焊缝进行打磨,消除棱角和夹角,达到光滑过渡,并对表面喷涂防锈漆和防火漆。
8、安装玻璃
(1)玻璃安装工程采用人工搬运、机械辅助的安装方法;
(2)吊装玻璃就位完毕后,要及时选择合理的密封材料进行填缝、密封、固定;
(3)玻璃安装完成后,要采用必要的碰撞保护措施。
9、玻璃打胶
(1)玻璃安装完毕后,应先适当调整玻璃间缝隙的大小,确保其误差不大于±2mm,再进行玻璃拧紧、固定;
(2)在密封胶初凝前,必须将所有的操作完成,满足密封胶的饱满度和平整度后,才能将玻璃表面的保护膜撕掉;
(3)密封胶均匀注满后,应及时检查其是否含有气泡,若有,要采取正确的处理手段来消除气泡;
(4)缝隙调整好后,应对立面的整体平整度进行检查,其误差不大于 4mm,核查之后才能对缝隙进行打胶、密封。
10、现场清理和幕墙清洗
(1)在幕墙安装过程中,要求施工人员进场清理施工现场,以避免多余材料和垃圾的堆放;
(2)注胶完成24小时后,应先用刀片刮除表面的积胶,再用二甲苯对幕墙进行全面清洗,以保证幕墙验收前的清洁度。
二、点支式玻璃幕墙施工质量控制要点
1、检验
(1)材料进场检验
①检查玻璃的外形尺寸、表面平整度、边缘缺陷;
②检查连接件的表面质量、形位公差、制作缺陷等;
③检查构件和型钢的壁厚、直线度、表面防腐层和缺陷等,并提交其材质报告和性能测试报告。
(2)预埋件检验
①预埋件检验过程中,必须按规范进行工序检验和交接;
②随时复测预埋件、构件的标高,若没有较大误差,则可以报检;
③构件安装过程中,质检员应逐一检验预埋件和转接件的焊接情况,如遇缺陷应立即要求整改,切忌累积。
(3)完工自检
幕墙安装完毕后,要进行自检、申请验收。
2、安装
(1)幕墙安装前,根据施工图和技术交底的情况,对施工人员进行必要的指导和技术培训,施工材料分发到施工人员手中后,督促其按施工要求和安全规章制度进行施工,绝不允许出现打乱安装程序的人和事出现。
(2)注胶要保证宽窄均匀、厚度一直、填缝饱满,以达到弥补玻璃板块安装缺陷、凸显幕墙整体艺术效果的目的,此外,还要保持注胶部位的清洁以减少工程完工后清理的麻烦。
(3)玻璃在安装过程中发生变形是不可避免的,为了减少这种变形的累加,必须在进场检验时就对玻璃的平整度参数进行检查,且安装时应保证相邻两块玻璃板的弯曲方向一致。
(4)玻璃试装
①通常的玻璃板构件易碎、较重、难搬、极易伤人、不宜修补,于是进行玻璃试装是十分必要的;
②玻璃安装前,一般要进行试装,通常采用首块试装,并做到安装计划周密、安装分工明确、安装机械到位。
3、焊接
(1)焊接过程中,应重点焊接与预埋件相连的主体、驳接爪、转接件、拉杆等;
(2)幕墙焊接应严格按图施工,严格保证其质量,杜绝漏焊、夹渣、虚焊、裂纹、气孔、超焊、缺焊等缺陷;
(3)点驳接件是碳素结构钢材质的采用常规焊接法,是不锈钢材质的则需认真确定焊接工艺,以减少焊接缺陷。
三、结语
点支式玻璃幕墙施工作为一项新型、复杂的建筑系统工程,其施工质量受多方因素影响。所以,在点支式玻璃幕墙施工前,必须先熟悉玻璃幕墙的施工工艺,熟悉玻璃幕墙施工过程中需关注的要点,且施工过程中,要根据相关规定和要求,加强点支式玻璃幕墙施工质量的管理和监督,只有做到这些,才能保证幕墙的质量和各项使用性能。
【参考文献】
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1.玻璃幕墙雨水渗漏现象产生原因分析
1.1 玻璃幕墙材料应用方面的原因
材料方面的原因主要涉及到铝型材、玻璃、密封胶这三个方面,大多都是为了节约成本,而选择了不合建设标准的材料。
1.1.1铝型材方面的原因
(1)铝型材表面处理不符合国家标准,表面涂层附着力不强,氧化膜太薄或过厚,导致密封胶粘接失效。
(2)主要受力构件铝型材立柱和横梁的强度不足,刚度不够,在风荷载标准值作用下,相对挠度大于L/180或绝对挠度大于20mm,幕墙严重变形,出现移位和雨水渗漏。
(3)没有采用优质高精度等级铝型材,铝型材不合格,其弯曲度、扭拧度、波浪度等严重超标,造成整幅幕墙的平面度、垂直度不能达到要求。
1.1.2 玻璃方面的原因
(1)玻璃强度没有进行验算,玻璃没有足够的承载力,在台风暴雨下开裂破碎,导致进水。
(2)玻璃没有作热应力验算,大面积玻璃吸收日照,热应力超过其容许应力,引起热断裂,幕墙漏水。
(3)玻璃尺寸公差超标,玻璃两边嵌入量及空隙不符合设计要求,安装到明框玻璃幕墙上时:玻璃偏小,则槽口嵌入深度不足,胶缝宽度达不到要求,玻璃容易从边缘破裂;玻璃偏大,则槽口嵌入位置过深,玻璃受热膨胀容易被铝型材挤爆导致渗水。尺寸不准确的玻璃安装于隐框玻璃幕墙上时,胶缝宽度不均匀,难以控制注胶质量。
(4)玻璃没有进行边缘倒棱倒角处理,容易产生应力集中,导致暗裂或自爆,存在隐患。
1.1.3 密封胶方面的原因
(1)为节约成本,采用普通密封胶而没有采用耐候硅酮密封胶进行室外嵌缝,胶缝过早老化开裂。
(2)密封胶过期使用,胶缝起泡、开裂渗水。
(3)没有按规范进行结构硅酮密封胶与接触材料相容性试验,结果结构硅酮密封胶与铝型材、玻璃、胶条等材料不相容,影响密封作用。
1.2 玻璃幕墙设计方面的原因
玻璃幕墙工程设计过程中,对建筑水密性安全考虑的不合理,甚至是缺失将直接造成雨水渗漏现象的产生,常见的设计漏洞主要包括以下几个方面。
(1)主要受力构件铝型材立柱没有按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003设置20mm伸缩缝,铝型材热胀冷缩、主体结构压缩变形产生的应力会使玻璃开裂,产生渗水现象。
(2)设计时没有采用伸缩量较大的密封胶,也没有进行计算。例如耐候硅酮密封胶其位移能力达±25%,为普通密封胶的2倍,必须按此数据计算预留注胶位置尺寸。
(3)开启窗防水密封处理失效或密封层数不足(一般要求2~3道密封)。
(4)与建筑物接合收口处理时,没有与土建单位共同研究和配合,而是各自施工,各管一面,导致出现渗水通道。特别是幕墙顶部与女儿墙之间的幕墙压顶连接不牢固,封闭不严形成渗水通道。
1.3 玻璃幕墙施工方面的原因
玻璃幕墙施工工艺的不规范、不科学,也是造成雨水渗漏现象产生的一个重要因素,这就需要在施工过程中严格把关各个环节的施工工艺。
(1)铝框架安装时,不按规范操作,没有抓好质量,水平度、垂直度、对角线差和直线度超标,直接影响幕墙的物理性能。
(2)耐候硅酮密封胶施工不密实,封堵不严或长宽比不符合规范。雨水从嵌填的空隙和裂隙渗入。
(3)对密封胶施工条件不重视。雨季强行露天施工耐候密封胶,无法保证密封质量。结构胶施工也有一定的温度、湿度条件,必须注意。
(4)密封胶条尺寸不符或采用劣质材料,很快松脱或老化,失去密封防水功能。
(5)没有采用弹性定位垫块,玻璃与构件直接接触。当建筑变形或温度变化时,构件对玻璃产生较大应力,往往从玻璃底部开始挤裂玻璃。
1.4 玻璃幕墙后期使用方面的原因
玻璃幕墙后期的使用与维护的不当,易对幕墙质量造成破坏,从而降低了玻璃幕墙水密性。
(1)没有提供详细的竣工资料及使用说明书给使用单位,用户不明白幕墙的正确使用方法,造成幕墙损坏、碰撞变形、污染等导致渗水。
(2)外墙清洁时,操作不当容易对幕墙造成损坏,例如清洁公司的吊篮挂绳摩擦拉裂胶缝,造成渗水。不采用中性玻璃清洁剂,或清洁后未用清水冲洗干净,会产生腐蚀,损坏密封性能。
(3)住户擅自进行改造,对破坏的部位没有进行认真填塞、防水处理。
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目前玻璃幕墙技术已经得到了广泛的应用,尤其是在现代建筑中,应用更为丰富,不过玻璃幕墙的施工也是一项难点,通常是高空作业,有一定的危险性,所以在工程进行过程中,要格外注意装饰的质量,以优质的工程一次通过验收,所以本文对此方面进行了研究,希望能够进一步促进玻璃幕墙技术的提高。
一、玻璃幕墙概述
玻璃幕墙技术是在建筑物外层装饰的镜面玻璃,通过在玻璃中添加一些微量的铁、镍、铯、钴等元素,通过钢化处理后形成带有颜色并透明的玻璃,这种玻璃能够吸收太阳光中的红外线,从而使红外线进入大幅度减少,起到降低室内温度但是不影响光线的效果,目前应用的中空玻璃,可以很好地隔离外部寒冷的温度,使室内能够冬暖夏凉,对于室内环境有了较大的改善。
二、玻璃幕墙设计原则
玻璃幕墙由于其装饰的特殊位置,所以在设计时要充分考虑受到风力、自身重力、温度等方面的影响,以保证玻璃幕墙的稳定牢靠,具体设计原则可以从以下四方面进行分析。
首先是幕墙的悬挂点和支撑点的选择,为了保证幕墙在长期使用过程中的稳定,悬挂点或者支撑点应该选择在建筑的主体上;其次是幕墙与建筑连接件的选择,这种连接件要有一定的承载力和拉力强度,而且在受力发生变化时要有一定的位移能力[1],连接件的性能不应该受到外界条件的影响,例如温度、湿度等客观因素;再次是对于没有抗震能力的玻璃幕墙,在正常使用过程中也不应该由于风力的影响而破碎,连接件应该发挥缓冲的作用,保持不具有抗震能力的玻璃幕墙也能正常使用;最后是具有抗震能力的玻璃幕墙,在经历反复发生地震的过程中,仍然不会发生破损和磨损。
三、施工前的准备工作
在玻璃幕墙工程开始前,充分的准备工作是保证工程质量的前提,玻璃幕墙是一项十分具有技术含量的工程,而且对于材料的要求比较严格,因此以下从技术和材料两方面对施工准备工作进行简要分析。
1. 技术准备
施工开始前,施工单位首先要充分熟悉设计方案,通过实地考察对现场建筑状况进行了解,按照设计方案安排施工计划;其次要注意检查建筑外部主体结构是否符合质量要求,能否承载具有一定重量的玻璃幕墙;最后要对设计中存在疑义的方面,再重新进行分析,提交设计单位进行适当变更。
2. 材料准备
首先要对玻璃幕墙结构的支点选择,为了保证结构的稳定性,通常可以选择钢结构,对铁件进行预埋和铆接,在制作过程中要注意整体的计算,确保位置符合要求,钢结构的关键是焊接质量的稳定,并且需要进行防锈处理;其次要对骨架进行选择,可以选择的材料有钢、不锈钢、铝等材料,不过从整体性能上考虑,目前最常使用的是铝合金[2];最后是玻璃的选择,在玻璃幕墙技术中,玻璃承担着防风、防雨、保温、隔热等作用,所于要根据使用需要对各种类型的玻璃进行选择,例如从温度的方面考虑,如果建筑所处区域四季温差较大,可以选择中空玻璃,如果是高层建筑,就要考虑内外温度应力的差别,选用安全性较好的强化玻璃。
四、明框玻璃幕墙的施工流程
玻璃幕墙可以分为明框型和隐框型,这两种技术的差别较小,只是骨架结构和骨架的位置存在不同,以下对明框型玻璃幕墙的施工流程进行详细分析。
1. 测量布线
玻璃幕墙工程在开始时,要对装饰区域进行测量和布线的工作,为了保证测量和布线的准确,应该尽量选择风力较小时进行,而且测量要经过两次以上的反复测量后才可以做出结论,通过与设计相对比,最终保证测量布线的精确。
2. 装配主次龙骨
通常选择铝合金作为主、次龙骨,在室内进行装配,装配的工作主要有横竖主龙骨之间的连接件、次龙骨之间的连接件、主龙骨之间的套管连接、防水胶条等,
3. 安装主次龙骨
3.1 两种方法
安装主次龙骨是玻璃幕墙技术最关键的一项,通常固定主次龙骨的方法有两种,一种是焊接法,另一种是膨胀螺栓法[3]。第一种方法是将预埋铁件与主次龙骨进行焊接,这种方法的施工较为简便,不过对于前期测量布线的要求非常严格,如果位置有较大的偏离,工序就变得十分麻烦,需要对焊接部位进行接长;另一种方法是在连接部位进行钻孔,利用膨胀螺栓进行主次骨架的固定,这种方法的机动性较强,可以根据需要更改固定地点,不过钻孔的数量众多,施工劳动强度较大。
3.2 两种方法应该注意的方面
通过以上对这两种安装方法进行分析,在进行固定的过程中需要考虑以下两方面的问题。对于焊接法,最关键的是注意焊接的质量,按照规范进行焊接处理,并且满足设计的需要,从而保证骨架稳定的承重力;对于膨胀螺栓法,在钻孔前要对建筑结构进行观察,使钻孔点位选择避开建筑的钢筋,对于钻孔的深度也要根据安装骨架的承重类型进行考虑,
4. 安装保温层
在主次骨架安装完毕后,在安装玻璃前要安装好保温层,保温材料通常选择保温矿棉。安装中首先要利用密封垫套牢钢板的四周,在插入骨架的槽中后,将保温矿棉粘在钢板上,通过钢钉和压片对保温矿棉层进行固定。
5. 安装玻璃
由于玻璃幕墙龙骨的构造不同,所以玻璃的安装方法也有差别,铝合金龙骨的框架截面可以分为立柱型和横杆型。对于立柱型,在安装玻璃前要在内测安装铝合金压条,之后将玻璃安装在槽中,利用密封材料进行处理,对于横杆型,要先在下框垫好橡胶定位块,之后再嵌入内胶条,最后安装玻璃。在玻璃安装完毕后,幕墙与主体结构直接存在的缝隙,要利用防火的保温材料进行堵塞,从而使缝隙处不会漏水。
总结
在当今社会快速发展的时代背景下,越来越多的装饰技术将会得到运用,这些新技术也在应用的过程中不断趋于完善,使现代建筑的视觉和使用效果大幅度提升,本文对近年来应用广泛的玻璃幕墙技术进行了分析,从文中可以看出玻璃幕墙技术有很多的优点,不过在施工过程中也有一定的困难,所以在施工过程中要严格把好质量关,才能使装饰工程获得用户的认可。
参考文献
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1、点式玻璃幕墙的特点及其相关施工技术
1.1对点式玻璃幕墙工程的施工技术管理予以充分重视
在点式玻璃幕墙工程施工中,应建立一套完整、有效地项目施工技术管理体系,并对整个工程科学合理的划分施工节点,实行节点作业控制,以实现施工过程监控,是保证工程质量的基础。在施工安排上,切实按照施工总进度计划目标要求组织进行;另一方面,积极主动争取主体结构配合幕墙施工有利条件,共同按照总进度计划要求完成施工任务。
1.2严格把控点式玻璃幕墙工程施工材料与施工设备的质量
管理点式玻璃幕墙项目的施工过程,第一便是对于原材料及施工机械设备的管控,对其进行检验、接收与入场管理。材料接收前,专业技术人员均需对其性能、规格及型号进行全面的检验。对于材料合格证件、质量检验报告检验不及格的,检验不全面的不给予接收入场,而不管材料来源于自身企业的采购还是甲方的供应。并且对入场的材料数量进行清点,并按型号规格存放要求进行存放。机械设备在施工过程中担当重要的角色,而对于点式玻璃幕墙项目中用到的所有设备尤其是大型机械设备或者重要的大规模的建材,均需要在性能、规格,材质型号、国家要求的出厂质量合格证等方面符合国家的相关要求与规定,并且也要符合本点式玻璃幕墙项目的设计要求。在各种机械、配件、材料入场过程中需经过严格的检验接收,在各种机械入场时,需对其三证进行检查,并且需在进行安装前严格依照施工规范进行测验。等全部检测合格后才可以使用。而任何不合格的材料、器材均不予入场,更不可以枉自使用。
1.3认真细致地做好点式玻璃幕墙工程图纸会审工作
在点式玻璃幕墙项目施工前,必须对其工程项目的设计图进行审查,并且对其它相关专业的图纸也要仔细审看,标出设计图纸中所存在的问题与错误,进而在图纸会审中会同各方进行讨论解决。特别是在本工程中所运用的新工艺与新技术需对其进行技术审评,看其能否满足设计要求;而对于点式玻璃幕墙的相关设计方案也需作一定的审查,若不能满足设备安装要求,那么需对点式玻璃幕墙空间局部进行调整。
1.4合理进行点式玻璃幕墙工程施工方案的优化设计
在管理点式玻璃幕墙项目施工时,由于施工方案的不同对施工的技术管理及工程建设周期有着极大的作用,为了确保点式玻璃幕墙项目施工的正常开展,节约成本,缩短工期,需对施工的设计方案进行调整与优化。而对于施工方案的优化主要有对施工平面图的布置的优化、对施工顺序的安排的优化、点式玻璃幕墙工程施工方法的确定的优化。而对施工线路有优化能够有效的缩短工期、优化施工结构、合理安排资金流动、降低工程造价;对施工顺序的安排的优化是在编制施工进度与拟定施工方案时需思考的问题,施工工序的合理化使得资源能够合理流动并提高施工的效率。
1.5提前做好点式玻璃幕墙工程的施工测量定位放线工作
对于点式玻璃幕墙工程的施工质量管理而言,施工测量定位放线工作是不容忽视的。主控点的确定:为测量准确、方便、直观,采用内控法。设定内主控点和外主控点,在主控点位置上设置主控点标志。边缘控制点的确定:选取幕墙边缘外形定位关键点作为边缘控制点。控制单元及精度控制点的确定:为减少安装尺寸的积累误差,有利于安装精度的控制与检测,将幕墙分成多个控制单元,每个单元以九宫格的形式划分九宫格的边缘四个光点就是每个九宫格中九片玻璃的尺寸精度控制点。从测量放线到结构安装调整,玻璃安装调整定位都应按每个单元来进行尺寸控制。
1.6注重点式玻璃幕墙工程技术管理与施工工序协调控制
在管理点式玻璃幕墙项目施工中,因为影响施工质量的因素十分多,所以在对其技术管理中需分别对可能引发不好作用的环境因素进行制定科学有效的管控方案。其中对于施工工序的优化管控是对点式玻璃幕墙项目技术管理的核心内容,若要科学合理的对其对行管理,需要做到下面四个方面:第一,对于工艺的施工流程需按设计严格执行,它不但是施工现场操作的根本依据,并且也是确保工序施工质量的根本保证;第二,对施工工序的重要环节要重点把关,确定质量控制点,以此保证施工工序的强化性管理,进而确保施工质量的良好管理;第三,对点式玻璃幕墙项目施工质量及技术的管理中需对施工环境、环节、方法、原料、机械、人员实行全过程监管,也只有将上述所有的因素进行系统有效的管控才能够确保各个工序的施工质量及技术达到要求;第四,对于管理施工质量及技术得出的结果及时检查,进而确定该施工质量及技术管理活动的效果是否满足预定的目标,并且依据所反馈的信息对其施工管理进行优化调整,保证点式玻璃幕墙项目全程中的施工质量及技术管理均符合要求。
2、结束语
由本文可知,在管理点式玻璃幕墙工程的施工过程中,其管理对象是点式玻璃幕墙项目施工过程中的技术等一系列的内容,而此需要点式玻璃幕墙工程管理人员优化配置施工过程中的全部资源并对点式玻璃幕墙工程的规定严格落实。以此来达到施工全程的系统化、科学化管理及有效计划,从而达到最佳的经济效益与社会效益。特别是针对点式玻璃幕墙工程的专业化程度高,对其施工质量有着高要求性,所以当其施工过程中出现了施工质量上的问题,那么就极有可能引发负面影响,更为甚者对点式玻璃幕墙项目竣工交付后的结构安全与其正常使用功能有所影响。所以若要对点式玻璃幕墙工程实行全方位、全面的管理,那么就需对点式玻璃幕墙工程中的各个方面、因素进行细致化、全面化考虑,并制定系统化规范化的管理体系,也只有这样才能保证施工质量的管理正常开展,由此可知,在不断总结点式玻璃幕墙项目施工技术管理的经验与教训的基础上,定可以找出最佳的施工技术管理方法,而对其的发展也必将持久不衰。
参考文献:
[1] 马丽娟,戴耀. 关于某工程点式玻璃幕墙施工技术的探讨[J]. 科技致富向导,2012(02)
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作为高档、新型的护结构玻璃幕墙,将建筑装饰和使用功能融于一体,不但美观而且还非常实用,伴随着我国经济社会的快速发展,城市建设在不断地进行规模扩大,因此美观实用的玻璃幕墙在当今的工程建设中得到广泛的使用,并且建筑效果非常令人满意。可是在越来越多的玻璃幕墙工程建设中,质量问题也随之凸现出来。如何把玻璃幕墙的工作质量提高上来成为了相关人员共同关注的问题。
2 玻璃幕墙特点
玻璃幕墙一般会采用铝结构和钢结构作为自身的主要受力结构,因为玻璃幕墙在受力结构方面比较复杂,所以在设计玻璃幕墙时,除了要进行正常的验收工作,还要考虑到各种各样的作用和荷载问题,尤其是组合作用对其的应力和变形产生的影响,除此以外,还要高度重视起局部的薄弱环节对玻璃幕墙整体结构的影响。
玻璃幕墙在防空气和雨水渗漏问题方面要加以重视,在环境湿度大、多雨、临海、风压力大的地方,这些不利因素将对玻璃幕墙的质量问题造成严重的威胁,所以在有限的检测手段情况下,防空气渗漏成为施工工程中的难点问题,较多的雨水和过大的风压使防渗难度大大增加。
3 施工过程中的质量问题总结
3.1 预埋件安装不合理,立柱与主体连接不达标
在预埋件安装方面,预埋件的尺寸不一致,安装的位置也没有严格按照要求进行,这些问题使偏差不符合规范控制要求;将立柱与主体进行连接时,先把膨胀的螺栓打进主体结构内,然后再和玻璃幕墙的立柱进行连接,同一条立柱只对其下端或两端进行固定,没有按要求将立柱锚悬挂固定在主体上,使得立柱长期处在受拉的状态下工作。
3.2 铝框架安装不规范
在铝框架安装时,操作不规范,并且未对质量进行严格的控制,使其对角线和直线度、垂直度、水平度都超出了标准,对墙体的物理性能也非常大的影响。并且使墙体上不同的金属材料直接进行接触,没有采取相应的防腐措施,譬如在立柱与连接件进行连接之前没有安装绝缘垫片或者其他防腐工具。并且在幕墙的主柱和横梁连接的时候,有些工程没有安置软质橡胶垫片。
3.3 墙体的密封清洁工作不到位
在施工进行中,一些工程直接用结构胶把玻璃粘在横梁、立柱上,并且在雨季露天工作时,强制用耐候胶进行密封施工,对其工作质量高度不重视,密封质量根本没有保证。因为封堵的不严或者长宽与要求不相符,使得雨水和空气从裂隙和嵌填空处流入,质量低劣的密封胶条很容易老化脱落,起不到密封防水的功能。
安装时使用的玻璃并不是所有的工程都使用安全玻璃,例如夹丝玻璃、钢化玻璃、组合而成的中空玻璃以及夹层玻璃等等,并且对幕墙上的污渍清理不及时,或者在清理时使用具有腐蚀性的清洁剂或金属利器,使清理工作不彻底并且还造成了腐蚀刮伤等影响美观问题的出现。
4 控制施工质量的具体措施
4.1 科学合理进行测量放线
测量放线必须要由专业的工作人员进行操作,该工作是对工程质量给予保证的首道工序。因为玻璃幕墙的施工工作有较高的精度要求,所以土建水平基准线是不可取的,要用水准点和基准轴线进行测量校对,根据设计确定幕墙的定位线以及分格线,再用机关垂直仪或经纬仪等仪器引上幕墙的阳角和阴角,同时被牢固绑定在钢支架上的钢绞线当做标志控制线。再用标准的钢卷尺和水平仪做出各层的标高线,使各立面的中线得到准确的确定。在测量工作中,要做好误差的控制工作,不要出现误差累积的现象。
在进行弹线时,要以建筑物的轴线为准,根据设计的要求把中心线作为基准然后向两侧进行基准竖线的排列,确保竖向杆件位置,对于垂直方向要将中部水平线作为基准来确定每层的水平线,再用水平仪对横向节点的标高进行抄平。放线工作完成后要定期进行校对,确保金属竖框位置和幕墙的垂直度正确 。当外界风力超过4级时,不允许进行高层的测量放线工作。
4.2 铝型材骨架安装要求
首先对立柱安装前要认真对尺寸、规格及数量标号进行核对,看是否与施工图纸一致。立柱要安装到位,柱高偏差不能超过3mm,轴线的偏差不可超过2mm,同时要将同层立柱的偏差控制在5mm之内,相邻的两根立柱距离偏差要不高于2mm。横梁的安装工作要在立柱安装完成之后进行。大楼要按照从上到下,同层的按照从下到上的安装顺序进行工作,每完成一层的安装都要进行检查、校正、固定,令其满足质量要求,在安装时,梁和柱之间是牢固的,不允许松动,对于两端的连接处要留有1到2mm的空隙用密封胶密封或者直接安装弹性橡胶垫片。安装横梁时的允许偏差有如下规定:同根横梁的两端或者相邻的两横梁直之间的水平高度差要小于1mm;当整幅幕墙幕墙的宽度不大于35m时,同层标高差要小于5mm;当宽度大于35m时,要把误差控制在7mm之内。
4.3 玻璃安装及耐候胶的选用
在对玻璃框进行安装之前要认真清洁玻璃和其周围的铝框,必须保证嵌缝耐候胶的粘结度。在工程交工之前,玻璃的涂膜面要一直有保护膜进行保护,交工时再揭去。在明框幕墙安装时,要在下边缘和下边框之间安装两个硬橡胶垫作衬托。隐框玻璃幕要使用不锈钢螺丝和铝压板固定玻璃组合件。
工程通常使用耐候硅酮密封胶对玻璃幕墙的拼缝进行密封。耐候胶只能在缝内的相对两面进行粘结,不允许三面粘结,对于较深的密封槽口要先使用聚乙烯泡沫条给予填充,保证玻璃外表面的陷入深度在5mm左右,耐候硅酮密封胶的施工厚度不应小于3.5mm。注胶后的胶缝应该是饱满、外表光滑细腻的,并且对其他表面造不成污染,对于可能造成污染额部位要在注胶之前贴上纸基胶带,完成注胶后再揭去。
5 小结
伴随着社会市场经济的高速发展,我国城建的发展步伐也在不断地加速,致使在城市中大量涌现出壮观、现代、超前的建筑,提高了城市的品位,也使得我们的生存空间得到很大的改善。玻璃幕墙的大规模应用令城市更加美化,同时也洁净了家园。要使玻璃幕墙工程的质量有较大的改善,我们要对玻璃幕墙制作的全过程进行控制,包括设计、制作以及安装施工,要高度重视工程中的审查和检验工作,只要做到以上各点我们的玻璃幕墙工作将有很大的质量保证。
参考文献:
[1]赵行军.浅析玻璃幕墙施工中的质量问题[J].科技与生活,2010(20).
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文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2011)02-0084-02
1 概述
玻璃幕墙作为建筑物的护结构,融使用功能和装饰功能于一体。随着我国经济的高速发展,大城市中的高层或超高层建筑中,采用玻璃幕墙作为护结构越来越广泛,且成为一种大家乐于接受的形式。但幕墙结构的设计不像传统结构专业那样,有很多成熟的资料可参考学习,所以难免出现这样或那样的疏漏。一些幕墙结构设计,由于经验不足,在设计中常常疏忽某些重要环节,造成设计缺陷,从而带来一定的安全隐患和隐藏的经济损失。本文简要介绍了玻璃幕墙结构设计的主要类型,并就本人在幕墙施工图审查工作中发现的一些容易疏忽的设计环节进行归纳与总结,提出相应的应对措施,以期对幕墙结构设计师有所裨益,从而规避不必要的安全隐患。
2 玻璃幕墙的主要类型及设计
幕墙结构设计在幕墙设计中是一个重要的环节。玻璃幕墙属于建筑物外维护结构或装饰结构,应参照围护结构设计的标准来进行设计。其结构构成主要有支承结构体系与玻璃两大部分。相对主体结构而言,其可以有一定的位移,但不分担主体结构所受重力。设计时,应考虑幕墙自身重力荷载、直接承受迎面而来的风荷载以及地震时地震荷载。
玻璃幕墙结构主要分以下三类:
2.1 框支承玻璃幕墙(按结构构造形成又分明框、隐框、半隐框玻璃幕墙三类)
框支承玻璃幕墙,即玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙,其力学计算模型为:面板按四边支承板,横梁按双向受弯构件,立柱按铰接多跨梁且宜按偏心受拉构件设计,并按有关结构设计手册或专门的计算软件计算。
2.2 全玻幕墙:
全玻幕墙,由玻璃肋和玻璃面板构成,面板为对边简支和多点简支形式,玻璃肋类似简支梁。
2.3 点支承玻璃幕墙:
点支承玻璃幕墙,由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成。
3 幕墙设计中易疏忽的设计环节
3.1 连接件的设计:
3.1.1 连接件往往未进行设计计算。
幕墙的传力路径为:面板的自重和所承受的风荷载、地震作用等通过连接件传给横梁一立柱一通过锚接点以点传递方式传至建筑物主框架。所以,连接件与主体结构的锚固承载力设计值应大于连接件本身的承载力设计值。
幕墙本身变形能力较小,在水平地震或风荷载作用下,主体结构梁容易产生侧移。由于幕墙构件不能承受过大的位移,只能通过弹性连接件来避免主体结构过大侧移的影响。幕墙构件与立柱、横梁的连接要尽可靠地传递风荷、地震作用、自重作用及主体结构水平位移产生的影响,所以连接件须具有一定的适应位移的能力。
幕墙的破坏,往往最先体现在连接点上,连接点出现问题,则造成整个结构体系出现安全隐患,故连接件的作用不可忽视,必须通过精密计算未确定。
3.2 设计图中未交代或不重视连接件的构造设计和措施。
风荷载作用下,幕墙与主体结构之间的连接件发生拔出、折断等严重破坏的情况比较少见,只要保证其足够的活动能力,使幕墙结构避免受主体结构过大位移的影响,一般不会出现这样的问题。但在地震作用下,幕墙和连接件会受到强烈的动力作用,相对而言更容易发生破坏。防止或减轻震害的主要途径是加强构造措施、精心设计、从严掌握。
幕墙结构与主体砼结构应通过预埋件来进行连接,预埋件应在主体结构砼施工时埋入,且位置应准确。但在实际中,很多建筑幕墙因各种原因在主体结构施工完毕后再进行设计和施工,因此造成幕墙结构与主体结构连接的预埋件无法事先预埋。
当无条件采用预埋件时,应采用其他可靠的连接措施,并通过试验确定其承载力。通常可采用后加化学植筋螺栓连接,螺栓直径和数量应通过承载力计算确定,且应进行承载力现场试验,必要时应进行极限拉、拔试验。施工操作时,应避开主体结构的受力钢筋及防止截断其受力筋。
化学螺栓的锚固长度也应满足计算要求。实际工程实例中常遇见在屋顶女儿墙或楼层砼栏板上设置连接件,栏板厚度一般小于120mm。如此难以满足连接螺栓的锚固长度的需要,应根据实际情况采取相应的措施。另外,栏板上附加了幕墙传递来的作用效应,还应对栏板进行验算。幕墙与砌体结构连接时,宜在连接部位的主体结构上增设钢筋砼或钢结构梁、柱。轻质填充墙不应作为幕墙的支承结构。
3.3 结构胶未进行设计计算,设计图中未标注胶宽度和厚度。
在重力荷载设计值作用下,玻璃幕墙的重力传给结构胶,结构胶缝均匀承重长期剪力,其承受荷载和作用产生的应力大小关系到幕墙构件的安全。由此可见,结构胶的重要性,所以对结构胶必须进行承载力验算,保证最小的粘接宽度和厚度。
3.3.1 设计计算中,风荷载分项系数取值有些不准确。
主要疏忽:未区分负压区墙角,凹凸部位,取值1.2偏小,应取1.4。
对高度>200m或体型、风荷载环境复杂时,宜进行风洞试验。
3.3.2 玻璃幕墙的防火设计不到位。
幕墙四周与主体结构之间的缝隙、与每层楼板、隔墙处的缝隙仅用普通装饰材料进行封闭,没有采用防火保温材料进行填塞,未能满足消防要求,如楼层发生火灾时不能有效对火势进行隔断。
一般的做法是,采用防火封堵法,通过在缝隙间填塞不燃或难燃材料或由此形成的系统,以达到防止火焰和高温烟气在建筑内部扩散的目的。但在审图过程中,笔者还是发现了设计中有些封堵不到位,标准做法是:缝隙封堵填塞材料应采用岩棉或矿棉,衬托岩棉用镀锌钢板厚度不得小于1.5mm,岩棉或矿棉厚度不得小于100mm(详见图1)。
同时,为避免两个防火分区因玻璃破碎而相通,造成火势迅速蔓延,同一玻璃板块不宜跨越两个防火分区。
3.3.3 玻璃幕墙的防雷设计易疏漏
高层建筑在被玻璃幕墙围护后,原建筑物的防雷装置由于玻璃幕墙的屏蔽效应,不能直接起到接闪和防雷作用,闪电对建筑物的雷击往往变成对玻璃幕墙的雷击。故防雷设计也是保证幕墙安全使用的一个重要环节,不可疏漏。
有些幕墙设计中未作防雷设计,或虽有些做了防雷设计,其设计和技术措施也不到位,防雷未与主体建筑的防雷接地系统可靠连接,形成一个导电通畅的整体系统。
笔者就曾遇到过一个因玻璃幕墙防雷设计的疏漏而遭遇雷击的实例,所以玻璃幕墙设计中的防雷设计必须引起设计师的重视。
通常建筑物的防雷装置有三部分接闪器、引下线和接地装器。幕墙防雷节点标准做法详见图2、图3、图4。
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[ Key words ] glass curtain wall; attention; installation; quality control
中图分类号:S776.06文献标识码:A 文章编号:
1、工程概况及构件制作
鞍山五环大厦是集办公、餐饮、娱乐商务等为一体的综合楼宇。建筑面积为56000㎡,占地面积1880㎡,主楼地上28层,裙楼地上4层,裙楼采用隐框玻璃幕墙。
铝合金构件的制作与钢构件相似,但由于材质及使用目的不同,其质量要求及加工精度远比钢构件高。制作内容主要包括:划线放样、下料切割和拼装校正。在制作时应注意,加工中可能出现的误差,不同型材的拼接方法,切割钻孔的质量,切割缘的光滑,尺寸的准确,拼接缝的严密,各类螺栓,螺丝的紧固程度等问题。
2、玻璃幕墙安装
玻璃幕墙施工安装,须根据施工图,按工艺流程的顺序施工,一般不应颠倒顺序,应有严格的检查措施,严格工序检验,并坚持上一工序不合格,不得进入下一工序施工的原则,严格做好每一工序的质量验收工作。工艺流程见图1所示。
幕墙工艺流程图图1
2.1 安装幕墙的支点铁件前,应在建筑物立面弹线定位,纵向支点一般按楼层或竖料模数设置。横向支点应考虑玻璃模数及房间开间尺寸。整体要求幕墙分格均匀,所有支点确保在同一平面上。幕墙铝材骨架先安竖料,后安横料,型材连接处均应采用不锈钢或镀锌机螺栓,型材切割安装应按顺序编号,玻璃裁制,安装时要分清镀膜层(镀膜层应在幕墙的内侧),玻璃安装应先上后下,周边与框内缝隙要严密细致,这是保证幕墙的水密性与气密性的关键部位。
2.2玻璃框涂胶表面净化和注胶工作是隐框玻璃幕墙制造安装最重要的工作,工艺要求高,风险大,必须制定严格的工艺并作好检测记录。
2.3 预埋件与连接件的焊接,螺栓连接应可靠,调定位置后,螺栓连接处须焊牢。当连接件接长才能达到调定位置时,接长的连接件焊缝要焊透,并视具体情况加置补强筋。
2.4 隐框幕墙的平面度是安装中最重要的指标,它决定了玻璃幕墙的立面效果,因此,须精心组织施工。
2.5 幕墙顶部应用铝扣板或镀锌铁皮封闭,以遮挡雨、雪、雹对幕墙的损害,幕墙四周也应作封闭处理,若幕墙后有梁柱面,在幕墙施工前应涂刷深色涂料,以增加反射效果。
3、安装注意事项
3.1、玻璃与幕墙框架连接应可靠,既要可靠地防止玻璃脱落,又要防止玻璃安装后因存在有害应力而在外力作用下破损,玻璃周边与幕墙框架应弹性连接,消除预弯应力,玻璃周边与金属框架之间应以柔性材料作衬垫,提高玻璃抗震、隔声性能,消除玻璃共振和隔声共振低谷。
3.2、各构件间的尺寸应准确,例如要控制铝合金构件,铝合金与玻璃,玻璃与玻璃之间的尺寸和硅胶的厚度等。
3.3、各类密封胶的施工均要注意接触面的清洁,要用清洁剂擦洗。雨天,空气湿度太大时不宜进行该工序施工。
3.4、注意对铝合金的保护,例如应防止土建施工中水泥浆或涂料的溅粘,以免在铝合金表面产生花斑。
3.5、幕墙玻璃应进行边缘处理。玻璃切割后,边缘不做倒棱倒角处理或打磨,会造成应力集中,玻璃将自爆破裂。
3.6、伸缩缝的设置问题。幕墙所用材料的热胀冷缩系数都不同,随气温的变化,材料不停地伸缩移动,若这些移动被抑制,材料内部会产生较大的应力,轻则使整个幕墙息息作响,重则造成损坏变形,所以设计和施工时必须预留伸缩缝,并在缝隙间填塞弹性好、寿命长的密封胶。
4、幕墙的质量控制
只要加强对幕墙的管理,对施工质量进行有效的控制,并切实有效的推行管理制度,幕墙工程的质量是能够得到保证的。
4.1、建立质量保证体系,确保施工质量处于受控状态,应有专人负责施工安装质量,对发现的质量问题要及时会同现场施工人员进行分析和研究,找出原因并予以纠正。
4.2、严格按规范管理,施工前,应按设计文件、施工图、结合现场条件,认真编制切实可行的施工方案,并认真组织学习,严格加以贯彻执行。“玻璃幕墙工程技术规范”使幕墙工程的设计、制作、安装、施工有章可循。对幕墙工程中关键工序的工人,要严格执行持证上岗制度,没有合格的上岗证,不能上岗施工,以确保施工质量。
4.3、材料,半成品的检查验收
幕墙材料是保证幕墙质量和安全的物质基础,各种材料都要有合格证或质保证书,有的材料还应有性能试验报告,幕墙性能试验报告等等,没有合格的证书或合格的试验报告,应坚决杜绝使用。特别是对高强度结构胶的管理要有严格的手续和规定。
4.3.1、结构胶必须有质量保证书,耐候胶应尽量选用与结构胶同一厂家的产品,结构胶、耐候胶要分出厂日期保管,先进先出,出库必须填发合格证,注明批次、厂家、生产日期,过期的结构胶禁止使用。
4.3.2、工程所用的钢材,铝材、玻璃均应有质量保证书并符合设计文件、施工图的要求。
4.3.3、与结构胶接触的材料,非经相溶性实验,不得使用。
4.3.4、所有的钢制预埋件、连接件,必须作防腐处理,并应避免与铝合金型材产生接触性腐蚀。
4.4、对各工序执行质量验收制度,玻璃幕墙安装质量标准见表1所示。
隐框玻璃幕墙安装质量 表1
建筑幕墙施工一般包含有玻璃板材制作,幕墙节点安装,横梁与立框安装,玻璃板材安装等关键工序,对每一道工序都要对照设计或规范的要求,执行严格的检查验收制度,对检查不合格的工序要进行整改或返工,直至合格时方可进行下一道工序的施工。
4.4.1 玻璃板材制作
检查玻璃或金属挂板的规格,尺寸及外观质量是否达到规范或设计的要求,检查结构胶的生产日期,有效期限并判断是否在有效期内使用,检查结构胶的厚度,宽度及打胶质量是否满足规范或设计的要求。
4.4.2 幕墙节点安装
重点在于土建结构施工期间,幕墙预埋件的埋设质量的控制,使幕墙预埋件的埋设位置,埋设质量能达到幕墙设计或规范的要求,此外,还得对预埋钢板与连接角码的焊接质量,立柱与连接角码的连接质量等进行严格的检查。
4.4.3 横梁、立柱安装
重点检查立柱安装的垂直度,横梁安装的水平度,幕墙分格的规格尺寸等数据是否满足规范或设计的要求,检查和控制横梁与立柱的连接质量。
4.4.4 玻璃板材安装
重点检查玻璃或板材的固定连接质量及密封胶嵌缝质量,密封胶嵌缝施工要在合适的气候条件下,由熟练工人操作,施工时要防止气泡的出现,并保证胶缝厚度控制在规范要求的范围内。
在施工实践中,我们认真贯彻执行了规范,制定了安装方案和预防措施,并组织落实。使玻璃幕墙安装保质保量完成。今后应不断总结,不断完善、提高。
【参考文献】
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2. 密封材料。该结构主要依靠其驳接系统来提供连接和传力。因此,在密封胶的选择上只需要考虑其密封作用,不需要强度验算。在玻璃与玻璃之间,要经过三道程序:(1)用胶片将玻璃边缘覆盖;(2)用铝制垫片在外面对其加以保护;(3)用建筑密封胶(耐候胶)实施填缝密封处理,保证其密封性能。
3. 支承装置。在点支式玻璃幕墙中,支承装置主要由不锈钢和铝合金材料制成的驳接系统。
4. 支承体系。对于整个支承体系来说,通过点支承驳接装置将玻璃面板承受的荷载和地震作用传递给后面的支承结构,再通过支承结构将面板受到的作用传递到主体结构上,支承体系在点支式玻璃幕墙中起着非常重要的作用。
5. 刚性支承体系。该结构形式中含有着全玻璃肋板式支承体系,桁架式支承体系和钢架式支承体系:(1)全玻璃肋板式支承体系:玻璃肋和玻璃面板之间通过金属驳接件实施连接成为一个整体,整个结构金属构件少,简洁,大方,整个建筑有良好的美学效果;(2)桁架式支承体系:桁架系统其支承结构特征是驳接接头直接从桁架上支出并连接到玻璃面板上;(3)钢架式支承体系:此法是目前比较常见的支承形式之一,将钢柱作为主要的受力单元,并与钢梁相结合形成的钢架式支承体系。
6. 柔性支承体系。柔性支承体系主要包括有索杆式支承系、索网式支承体系:(1)索杆式支承体系:本体系与桁架体承体系相似,由钢绞线和悬空连接杆张拉而成。本法是点支式玻璃系幕墙中应用最广的支承结构形式;(2)索网式支承体系:本法是最具有柔性特质的支承体系,主要有单层索网体系和双层索网格体系两种形式,发展空间巨大。
建筑幕墙的类别
1. 框支承玻璃幕墙。玻璃面板周边由金属框架支承的玻璃幕墙,主要包括下列类型:明框玻璃幕墙;隐框玻璃幕墙;半隐框玻璃幕墙。
2. 全玻璃幕墙。由玻璃肋和玻璃面板构成的玻璃幕墙。
3. 点支承玻璃幕墙。由玻璃面板、点支承装置和支承结构构成的玻璃幕墙。
幕墙结构现场安装值得注意的问题
1. 检查预埋件。对于预埋件要仔细检查,确保安装的位置准确。
2. 在进行混凝土结构施工时,根据设计位置应及时完成预埋件埋设工作。如果基体结构为旧墙,又或者是在施工时由于考虑不全面,漏埋了预埋件,应该借助膨胀螺栓与基体结构连接固定,埋设件必须位置准确地固定住。
3. 依据基准线测设每个楼层的轴线控制线和标高控制。
4. 如果用铁码进行连接时,所允许的偏差稍大些(水平方向可以放宽到100 mm,垂直方向放宽到25mm)。
5. 预埋件偏差调整处理。考虑到设计图纸、定位、制作和结构施工等方面难免会出现偏差,可能出现部分埋设件位差超出规范允许的偏差值,甚至出现个别的位置在施工时漏埋设等现象。所以,施工时需要补埋预埋件或用钢板块和铁码进行调整、调垫、连接安装而进行特殊调整处理。
建筑幕墙施工流程
1. 测量放线。这一工序是对土建施工进行复核,多大是检查轴线和标高的偏差情况,还有预埋件的状态,同时做好原始记录,通过复核查找到平面的控制点、控制面,目的在于控制竖向分格间路和横向标高的位置,做好原始记录为施工中提供参考依据。
2. 骨架安装。待测量放线完毕,根据纵向分格从上到下进行竖料的安装,安装所使用的条件和螺栓必须符合设计和标准的要求。要确保竖料正侧面垂直,此外,在同一立面的竖料还要确保位于同一个平面内,同样的道理,横料的按照是根据横向分格保持在同一水平标高上,安装偏差必须应控制在设计和规范所要求和允许的偏差范围之内。
3. 玻璃安装。玻璃首先要按分格大小到加工厂定制,接着用铝型材制成镜框,然后运用打胶工艺将它们合二为一,等结构胶固化达到标准强度且检验合格后运往工地进行安装。在安装时,采用从下到上将玻璃进行挂装,特别要注意保持玻璃横平竖直,缝宽均匀,偏差不能超出设计规范。此外,螺丝固定时的用力要均匀,玻璃反光变形,要重新校正,其允许偏差值不能超出标准。
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一、 玻璃幕墙的设计
1.1 玻璃幕墙的功能
玻璃幕墙主要起到的作用是围护,因此它不但要考虑到因为自然情况引起的一些例如雨水渗漏、空气渗漏、风压变形以及保温隔热的问题,还要考虑到外界的例如噪音的隔音、平面内的变形能力和抗冲击性能。而玻璃幕墙具备这些功能的等级性可以根据它所在的地理位置、气候条件、环境因素以及使用的条件要求来确定。
1.2 玻璃幕墙的构造及其要求
玻璃幕墙由于要考虑到很多外界因素影响,因此在它的横框与竖框连接处应设置能够防渗水又消除摩擦噪音的柔性垫片,而且不同的金属材料的相互接触的位置还应当设置绝缘垫片,防止由于导电引起的电腐蚀。幕墙玻璃之间应当设计出不小于10mm 的拼接胶缝,留出由于膨胀而引起的空间挤压位置,建筑内外装饰物与幕墙表面周边的缝隙也应当留出不小于5mm 的缝隙并且要用柔性材料进行嵌缝。对于玻璃幕墙的变形缝的构造应当适应整个建筑的主体要求。
1.3 玻璃幕墙防火防雷设施的设计
玻璃幕墙被运用到未来建筑中,因此处于安全考虑,要进行相应的防火防雷的设计。防火设计需要沿着楼层设置一系列的水平防火带,同时在各个缝隙,例如窗洞口四周、窗间墙以及隔墙等地方用一些不支持燃烧的物质材料填实。同时,幕墙的一块玻璃不能够跨越两个防火分区,防止玻璃在被火烧碎后火焰沿着防火分区进行相互的蔓延。防雷设计则是将幕墙与主体的防雷设施进行连接,还可以单独的引出接地线进行防雷的设计。
1.4 玻璃幕墙的结构检验及验算
玻璃幕墙作为建筑材料,要满足一定的建筑要求,例如要有一定的承载能力,要有足够的稳定性和刚度,相对主体结构要有适当的位移能力。因此针对结构检验会有一系列的计算和验算,其中包括计算幕墙在承受自重、地震以及风灾等符合的荷载能力,计算幕墙结构的承载能力,验算幕墙的挠度,对玻璃的选用以及校验核对玻璃的性能的过程,验算连接件与主体结构的锚固度以及结构胶的承载极限。
1.5 玻璃幕墙施工的质量控制
1.5.1严格把关施工工序
玻璃幕墙施工一般包含:玻璃板材制作、幕墙节点安装、横梁与立柱安装、玻璃板材安装等四道关键工序,对这四道工序中的每一道工序都要对照设计或规范的要求执行严格的检查验收制度,对检查不合格的工序要进行整改或返工,直至合格时方可进行下一工序的施工。对各个工序常出现的问题要及时总结,施工人员要定期交流,对一些问题要相互提醒,监督人员更要熟悉问题所在,例如在玻璃板材制作中要注意密封胶的有效期,要注意打胶的厚度和宽度等等。
1.5.2 确保安全施工和严格验收
任何一项施工都存在危险,所以在施工中一定要注意安全。同时也要确保玻璃幕墙的安全性能,例如已经说过的防火、避雷、抗震等等。还要格外注意玻璃幕墙的防潮,施工要为温度的影响留下余地,避免出现裂痕。控制玻璃幕墙工程质量的最后一环是严把质量标准验收关。施工完成后,应按照规范规定进行质量验收。在各项资料齐备的前提下,对玻璃幕墙工程进行观感检验和抽样检验。并应按下列规定划分检验批,每幅幕墙均应检验。
二、 玻璃幕墙的制作与安装过程
2.1 加工制作和装配
玻璃幕墙相关构件的加工制造过程是在工厂进行的,由于对玻璃幕墙的性能要求比较严格,因此加工玻璃幕墙的有关设备和器具也要满足一定的精度要求,对于这些设备还要进行定期的检定以保证精度的合格。所有与玻璃幕墙有关构件的零部件都必须要有产品合格证和质量保证相关文件,加工出来的玻璃幕墙成品要满足相应的精度规范。要设立专门的防尘密封的注胶车间来完成对隐框幕墙玻璃框注胶的过程,注胶工作人员也要持有上岗证方能上岗工作。注胶前要对结构胶进行相应的检查,包括认可证明、有效日期以及厂家型号等,注胶后要养护28天后才可以投入使用。
2.2 玻璃幕墙的现场安装过程
玻璃幕墙的安装应当设立专门的施工队伍,并且对整个施工过程合理安排顺序,采取一系列的安全可靠的保护措施,并在施工的过程中做好每一道工序的检查和检验工作。
1) 预埋件的安装。预埋件连接着幕墙与主体结构,因此应该在主体结构施工时按照设计的要求进行预埋件的安装埋设,预埋件的埋设位置必须准确且偏差不应当大于20mm,标高的偏差要小于10mm,埋设要牢固。
2) 在主体结构定位放线。根据幕墙分格大样图和建筑物标高、轴线位置将幕墙的分格、立柱以及相应的转角将幕墙的定位放线准确的放在主体结构上,要逐层的从一层引上水平标高,这样可以减小误差的积累。
3) 预埋件的检查、处理以及清理过程。对于预埋件的数量以及位置尺寸可以通过放线定位后的放线尺寸来检查,如果在检查的过程中出现了尺寸偏差严重或预埋件遗漏的情况,应当及时与设计师、监理以及业主进行研究找出对策,根据具体情况提出补救的处理方案。
4)立柱的安装。立柱安装要根据放线位置决定。安装时要用直径大于12mm 的不锈钢螺丝将立柱与支座角码进行连接,连接前要先在它们之间放置防腐蚀垫片,这样可以保证这些零部件在使用的过程中不受腐蚀作用,然后再将预埋件与螺栓用角码进行连接。一层楼应当作为一整根的框料进行立柱的安装,连接的接头要有一定空隙且应当采用套筒连接,这样做是因为考虑到建筑受到温度变化会有一定的变形影响。每安装完一层,都要对标高和轴线尺寸等数据进行相应的测量和检查。
5)横梁的安装。从整体来说,横梁是从上到下的安装顺序,而对于每一层来说,横梁则是从下到上的安装顺序。横梁是通过立柱和铝角码进行连接的,在连接的接端位置应当留出大约1mm 的空隙用弹性橡胶垫防止噪声的产生。
6) 玻璃幕墙的玻璃板块安装。明框幕墙是在立柱和横梁构件的槽口内直接安装玻璃,用橡胶垫块在玻璃的四周进行定位,定位后要用密封橡胶条进行镶嵌或者打密封胶。隐框幕墙是用固定一些勾块、压块、螺丝等部件在横梁上安装已经在工厂粘贴好的玻璃框,安装的过程中要严格按照设计的要求,安装后需要进行检查合格才可以进行螺栓的固定和耐候胶的涂加。尤其要注意的是在安装玻璃时要把有镀膜面的一面朝向室内。
7) 防火保温棉的填塞。防火保温棉对于玻璃幕墙的安全性能来说至关重要,因此它的安装要严格按照设计的要求进行,在填塞的过程中必须不留空隙填塞密实,保温的部分最好从内向外进行。对于防火保温棉的填塞工作不适宜在大风天气和雨天进行,会影响填塞的质量,同时,还要防止在填塞的过程中有污染物落在防火棉上。
8) 玻璃幕墙的嵌缝密封处理。在玻璃幕墙安装工作完成后,要对玻璃及其组件进行密封胶的嵌缝密封处理,这一流程可以保证玻璃幕墙的水密性和气密性。在施工前应当对需要嵌缝的位置进行清洗,确保缝内没有污染物和积水。为了防止污染玻璃,也可以先用一些纸基胶带将两侧玻璃进行粘贴密封。
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一、前言
明框幕墙在很多建筑外墙上可见,我国从上个世纪80年代引入玻璃幕墙以来 ,明框幕墙一直是设计师和业主所青睐的幕墙形式。但是,由于早期的幕墙施工厂家施工经验不足,先前的明框玻璃幕墙经过经过长时间的大自然洗礼后,很多都出现了漏水的现象。幕墙在建筑行业中可谓后起之秀,依靠现代机械加工技术,幕墙以其高精度、高集成化、高工厂化,在现代建筑特别高端建筑中占据了越来越重要的地位。幕墙的核心技术性能包括气密性、水密性、抗风压变形性。笔者经过多年对明框幕墙的研究,找出了明框幕墙漏水的真正原因,本文对这些常见明框幕墙的防水机理和施工中容易遇到的问题加以分析和总结,并提出较为合理的明框幕墙防水结构。
二、定义与应用范围
明框玻璃幕墙是金属框架构件显露在外表面的玻璃幕墙。它以特殊断面的铝合金型材为框架,玻璃面板全嵌入型材的凹槽内。其特点在于铝合金型材本身兼有骨架结构和固定玻璃的双重作用。
明框玻璃幕墙是最传统的形式,应用最广泛,工作性能可靠。相对于隐框玻璃幕墙,更易满足施工技术水平要求。
三、幕墙发生渗漏的主要因素
幕墙雨水渗漏性能是指在风雨同时作用下,幕墙阻挡雨水透过的能力。(1)幕墙面上有缝隙;(2)缝隙周围有水;(3)有使水通过缝隙进入幕墙内部的作用。这三个因素缺一,渗漏就不会发生。
四、幕墙水密性
如果将幕墙发生渗漏的主要因素三个要素的效应减少到最低程度,则渗漏就能降低到最小程度。这就是幕墙水密性的理论基础比较著名的就是“雨幕原理”和 “等压原理”。
1雨幕原理
雨幕原理假定墙体外表面为一层“幕”,研究如何阻止雨水或雪融水透过这层幕的机理。它的研究范围包括:缝隙或孔洞影响、重力作用、毛细作用、表面张力的影响、风运动能的影响、压力差的作用等。据此开发出合理的解决方案,达到成功阻止水渗漏的目的。
2等压原理
等压原理的核心思想是“雨幕”两侧的压力达到平衡,消除渗漏三要素中的“作用”,尤其是风压的作用。实际应用中,真正达到等压并非易事,如自然界中风速是随机的,造成的波动风压很难使“雨幕”两侧时时等压。
五、明框幕墙常用的防水处理方式
5.1明框玻璃幕墙漏水
这是一个典型的明框玻璃幕墙节点。实际工程中,都会有轻微的漏水存在,主要原因在,铝压块一般是做成长度为50mm,每隔350mm放置一块,铝装饰线条一般厚度为1.5mm,在云线标记处,铝装饰线条与玻璃之间打胶,因有些位置下面无铝压块及胶条,打胶应是无法有效控制质量,过个一两年,密封胶易发生开裂等问题,使幕墙产生漏水、透气! 解决方案:铝压块应通长,有效控制打胶质量;其次采用推广使用密封胶加胶带的缝隙处理做法(如图1、图2)。
5.2玻璃幕墙可开启部分漏水
开启窗为挂钩式隐框上悬窗,在关窗时,将窗扇均匀,有力地压向窗框,使到窗的密封胶条有某种层次的均匀的压缩量,也可以说,在这种情况下的开启窗,本身水密性虽然非常好,仍然有稍微的漏水状况,解决方法:
1、我们仍然根据等压防水的原理进行设计时,在窗顶部位设置了一条压缩型的挡水密封胶条,这样避免了雨水直接接触到开启窗的密封胶条,深层次高效地提高了开启窗的水密性。
2、明框玻璃幕墙窗下部也是个抵抗渗水的至关重要的部位,该采用铝通填满并且镶嵌胶条打上密封胶。其次就是关注开启扇玻璃下端安装玻璃托件以防止结构胶受重力。
5.3玻璃采光顶的防水设计
1、玻璃采光顶防水设计基本原则
玻璃采光顶的防水设计,应基于以下基本原则:
1)根据采光顶的造型,划分排水区域,寻找最短排水路径,设计有效的排水组织路线,保证排水的流畅性;
2)根据排水路径寻找“可能漏点”,如玻璃板块拼接处的纵向接缝、横向接缝,并对“可能漏点”进行防、排水设计,最后对天沟、落水口、檐口等汇水结构进行设计;
3)根据采光顶具体构造,针对不同的结合部位进行一道和多道防水设防,一般结合部位有外视扣板、扣条的情况,应考虑 3 道防水密封设计;
4)细部节点设计应保证其耐久性不低于采光顶整体防水的耐久性,并针对不同节点特定的使用条件和特点进行不同防水设计。
2、采光顶节点防水设计
玻璃采光顶造型复杂多变,其节点构造更是千差万别,但具体到节点技术上,主要分为以下几种:点支撑结构的玻璃板块接缝节点;驳接头处的玻璃接缝节点;隐框节点;明框节点;采光顶与其他材质交接部位节点;采光顶与主体支撑结构交接部位节点。采光顶的整体防水设计不能只依靠外部密封,即在保证一道防水设防的基础上,要考虑对渗流水的二道防水设防。对扣板内侧和玻璃镶嵌槽的进水,应尽量将进水和系统的内层密封适当隔离;对节点内部铝框和玻璃边部的冷凝水,除进行必要的收集和排出外,还要考虑如何通过空气流通来蒸发。横框与竖框的交接是玻璃采光顶最典型的节点之一,其主要的特点是横框中玻璃槽的搭接延长部分能够促进横框向竖框的排水。玻璃和金属构件表面上容易形成冷凝水,需要增加第二道辅助冷凝水排水槽进行控制。积水应通过引渡设计排出,具体做法是让水平横梁外露部分处于低位,以便积水自由通过。同时横梁内部设计有排水槽,将积水送到竖梁(主梁),并通过主梁排水槽排至室外。实际工程中,为避免采光顶漏水,至少应不少于三道防水设防。第三道防水设计主要是针对前两道防水损坏后可能出现的渗漏水。
六、总结
明框幕墙的防水设计不可忽视,考虑到工程材料的质量、老化、现场施工条件以及施工人员的技术水平和素质,建议采用双道密封,以保证明框幕墙的防水性能。通过此篇文章的介绍,希望能为幕墙设计人员在今后进行明框幕墙设计时提供一些设计思路和借鉴作用。
参考文献
[1]余守真,明框幕墙的防水设计解析,城市建设理论研究,2013年44期 ;
[2]查鹏、张亮,明框幕墙的防水设计探究,城市建设理论研究,2013年35期;
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Keywords: glass curtain wall, energy-saving effect, technical measures, and quality control
中图分类号: TV523文献标识码:A 文章编号:
一、玻璃幕墙的节能设计要点
玻璃幕墙的节能设计并不仅仅是节能产品和节能系统的简单叠加。应该整体把握对节能体系影响的薄弱环节,考虑节点构造对幕墙节能效果的影响。现在国内大多数建筑项目的设计,还是按照传统的建筑设计习惯,仅设计到建筑施工图阶段,并没有将门窗幕墙纳入整体设计。后期由建设单位招标确定幕墙施工单位后,由施工单位重新进行建筑幕墙的深化设计。这样就很难对建筑幕墙的整体节能效果进行较为充分地考虑。
1、玻璃幕墙隔热的薄弱环节
虽然公共建筑节能设计标准中的50%是包含建筑围护结构、空调、采暖、照明等方面的综合节能能效,但总能耗的很大比重是由于护结构的传热效应所导致空调采暖的附加能耗。因此,要保证节能目标的实现需要首要解决护结构的传热问题。
2、玻璃幕墙设计的优化建议
(1)考虑综合传热系数
玻璃传热系数仅代表玻璃本身的隔热性能,不能代表整体幕墙体系的隔热效果,幕墙整体隔热性能因铝型材框料的热量传导导致折减,同时由于开启扇周边区域无法完全密闭而存在空气渗透热损失。因此,玻璃的传热系数决定隔热效果的大致范围,而综合考虑的型材传热和空气渗透后的综合传热系数才是作为节能参考依据的设计参数。
(2)优选高效的隔热体系
为保证良好的隔热性能,建筑幕墙宜采用隐框玻璃幕墙体系。中空玻璃幕墙完全将室内外温差隔绝开来,同时避免了铝型材的高传导率产生的热桥。但如采用明框体系则应选用具有隔热处理的铝合金型材或采取其它有效的隔热措施,通常采用的是断桥隔热铝型材,或在中空玻璃外侧的扣盖与玻璃内侧的立柱之间增加三元乙丙隔热胶垫来阻隔热传导。
(3)重点处理热传导的隔断
玻璃幕墙的热桥部位往往出现在横梁、立柱的连接部位,幕墙与主体结构连接部位等。热桥的直观现象是易引起结露,冬天由于室外气温低而传导到室内时,铝型材或玻璃的局部温度低于室内露点温度,则在窗框周边会产生结露现象。如果大面积的热桥问题处理不当则会增大幕墙的实际传热系数,使得通过幕墙的热损耗大大增加。
判断隔热措施是否可靠主要是看固体的传热路径是否被有效隔断,这些路径包括:金属型材截面、金属连接件、螺钉等紧固件、中空玻璃边缘的间隔条等。型材截面的断热节点主要是通过采用隔热型材或隔热垫来实现。通过幕墙连接件、螺钉等紧固件的热桥则需要采用增加隔热垫或转换连接方式等办法来隔断固体的热传递途径。对于中空玻璃边缘间隔条的固体传热处理,可采用非铝合金材料的暖边间隔条来替代。
(4)提高玻璃周边的密封性能
玻璃幕墙的气密性也是影响玻璃幕墙节能效果的一个重要因素,为增加玻璃幕墙的气密性,通常需在玻璃与型材之间、幕墙玻璃之间使用密封材料密封。开启扇周边的位置是密闭效果较差的部位,通常在设计过程中应该重点考虑开启扇的密封效果。在开启扇的窗扇与窗框间增加密封胶条,窗框与横梁立柱间增加披水条及密封胶条以进行多道密封。
二、施工过程中的质量控制要点
1、材料质量控制要点
(1)用于幕墙节能工程的材料、构件等,其品牌、档次、规格应在进场前进行审查,所有产品资料应符合设计要求和相关标准的规定。
(2) 幕墙节能工程使用的材料、构件等进场时,应对影响幕墙节能性能的主要材料指标进行复验。
(3) 当幕墙节能工程采用隔热型材时,幕墙施工单位应提供型材所使用的隔热材料的抗弯强度和抗拉强度等力学性能和其热膨胀系数、热变形温度等热变形性能的试验报告。
2、施工与安装质量控制
如果没有高质量的加工装配和现场施工,无论选用多么好的原材料,采用先进的设计节点构造,安装质量的下降都有可能对幕墙体系的气密性,水密性,抗风压性,隔声性能和隔热性能受到影响,因此为了保证幕墙体系的节能效果应该严格控制施工安装的质量,重点应该注意以下几点:
(1) 明框幕墙的扣盖与玻璃之间的隔热胶垫不密实,竖向不贯通,存在漏加、缝隙问题。在室内外存在温差的情况下将产生空气热流,导致热流在室内外传导从而降低隔热性能。
(2) 幕墙工程热桥部位的隔断热桥经常会存在咬合不严、错齿等问题,因此施工过程中应保证断热节点的连接牢固,保证隔热型材中隔热条的尺寸宽度满足设计要求,保证隔热垫、隔热紧固件的数量、位置符合设计要求。
(3) 隐框玻璃幕墙的隔热薄弱位置在于玻璃板块的交接位置。应重点关注耐候密封胶的施工质量。玻璃副框与横梁立柱连接的紧固。
(4) 冷凝水的收集和排放应通畅且不能渗漏。冷凝水的收集系统应包括收集槽、集流管和排水口等,其设置位置、连接方式等应符合设计要求。
(5) 镀膜玻璃的安装方向、位置应正确。中空玻璃应采用双道密封,中空玻璃的均压管应密封处理。
(6) 由于开启扇周边是通过披水条与多道隔热胶条来提高气密性从而降低热传导,但开启框本身刚性较差,易产生平行四边形变形,造成玻璃与扇料组成的窗扇整体性降低。同时开启扇的中空玻璃自重较大,五金件通常是后续安装,多点锁不能使窗扇完全密闭,影响窗体的隔热性能。因此应严格控制开启框、开启扇和多点锁的安装精度。
3、验收阶段的质量控制
如果说节点施工质量的控制是对细节的推敲,那么从检验批到各分部分项工程的验收过程就是对工程施工过程中节能效果的阶段性控制,重点应该注意以下方面:
(1) 幕墙施工过程中应及时进行质量检查,隐蔽工程验收和检验批验收,施工完成应进行幕墙节能分项工程验收。
(2) 幕墙节能工程施工中应对下列部位或项目进行隐蔽工程验收,并应有详细的文字记录和必要的图象资料: