淺談超大玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與施工特點(diǎn) - 張榮全.doc

淺談超大玻璃幕墻的設(shè)計(jì)與施工特點(diǎn)摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代建筑的迅速發(fā)展, 外立面的裝飾已日益為人們所重視。并隨著人們對(duì)建筑空間的不斷需求, 超大玻璃幕墻在新型建筑幕墻上應(yīng)用越來(lái)越廣泛。超大分格的玻璃幕墻在外立面的應(yīng)用, 為建筑師設(shè)計(jì)創(chuàng)造提供了廣闊的想象空間, 也為住戶提供了更為廣闊的視野。越來(lái)越受到建筑界以及人們的青睞。但是由于國(guó)內(nèi)幕墻的應(yīng)用比較晚, 特別是對(duì)于超大玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和施工積累的經(jīng)驗(yàn)比較少, 技術(shù)難度較高, 構(gòu)造設(shè)計(jì)比較復(fù)雜, 工程上尚有很多未按規(guī)范設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)?shù)那闆r屢屢發(fā)生, 造成了不少建筑隱患。本文將對(duì)超大玻璃幕墻的設(shè)計(jì)和施工要點(diǎn)進(jìn)行介紹分析，供相關(guān)人員參考。關(guān)鍵詞：超大玻璃幕墻；幕墻設(shè)計(jì)；施工特點(diǎn)；玻璃幕墻作為一種新型的建筑外裝飾形式，以其通透性能較好，重量低于傳統(tǒng)的建筑材料，受到了廣大建筑師與居住者的喜愛(ài)。為了滿足更大的建筑分格需要，超大玻璃在幕墻中被廣泛的運(yùn)用。例如，高檔的公寓、高檔的寫(xiě)字樓和底層較大空間的裝飾中。人們?nèi)绾螌?duì)超大玻璃幕墻進(jìn)行定義的，目前仍無(wú)明確的規(guī)定。在建筑工程中，常見(jiàn)的形式主要表現(xiàn)有隱框玻璃幕墻、全玻璃幕墻和點(diǎn)式玻璃幕墻以及明框玻璃幕墻這幾種。一、超大玻璃幕墻的設(shè)計(jì)特點(diǎn)超大玻璃幕墻的設(shè)計(jì)必須滿足良好的“四性”要求，“四性”就是指良好的平面變形、氣密性和水密性以及風(fēng)壓變形性。由于超大玻璃幕墻的分格比較大，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮幕墻的整體要求，采取特殊的措施，確保超大玻璃幕墻的可靠性與穩(wěn)定性，這是超大幕墻設(shè)計(jì)中難點(diǎn)和重點(diǎn)。1.玻璃面板的設(shè)計(jì)。在對(duì)超大玻璃的板面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要以剛度與強(qiáng)度為主，尺寸與一般的設(shè)計(jì)無(wú)較大的差別。幕墻設(shè)計(jì)中一般采用鋼化玻璃，通過(guò)對(duì)鋼化玻璃的厚度進(jìn)行調(diào)整進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼化玻璃強(qiáng)度的控制，這種方法在實(shí)際運(yùn)用中比較容易操作和實(shí)現(xiàn)。但是超大玻璃的撓度一般很大，不容易實(shí)現(xiàn)控制，因此需要根據(jù)邊界的支持條件，進(jìn)行準(zhǔn)確詳細(xì)的計(jì)算。做好板面應(yīng)力與撓度的控制，確保面板的控制合理化。2.支撐龍骨的設(shè)計(jì)。在現(xiàn)今大多數(shù)玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，以鋁型材龍骨為主要支撐體系。支撐體系以與主體相連的豎向立柱與橫梁構(gòu)成，豎向立柱的尺寸比較大，很容易滿足設(shè)計(jì)的要求，而橫梁的尺寸比較小，其強(qiáng)度與剛度一般不容易達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。因此，就要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)橫梁的受力特點(diǎn)進(jìn)行專業(yè)的設(shè)計(jì)，使其滿足超大玻璃剛度和強(qiáng)度的要求，這個(gè)過(guò)程也就是開(kāi)模設(shè)計(jì)。通常為了便于鋁型材橫梁的安裝，在設(shè)計(jì)時(shí)均留有蓋板，可以根據(jù)需要開(kāi)設(shè)在橫梁的下部或者后部。開(kāi)口位置的不同，會(huì)對(duì)橫梁的剛度造成比較大的影響，這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)活荷載和風(fēng)荷載以及恒載等因素進(jìn)行綜合考慮，做好垂直方向與水平方向的比較，對(duì)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保同樣大小的鋁型材，受到的力最合理。（圖1支撐龍骨受力分析）3.幕墻的連接設(shè)計(jì)。為了提高橫梁與玻璃面板接觸部位的垂直承受能力，在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用加強(qiáng)鋁角對(duì)每個(gè)連接處進(jìn)行加強(qiáng)固定。在龍骨與玻璃之間墊加橡膠塊，使兩者進(jìn)行柔性接觸，減少集中應(yīng)力。在對(duì)玻璃幕墻的連接處進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，玻璃下方橡膠墊塊的安放長(zhǎng)度必須為 10cm。在面板與龍骨之間填充泡沫棒，并且采用濕法密封，確保密封性能的良好。二、超大鋼化玻璃產(chǎn)生自爆的原因與控制措施玻璃幕墻分格的大小受面板剛度、強(qiáng)度及現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝影響，同時(shí)還受玻璃生產(chǎn)加工設(shè)備的制約，不同的玻璃種類，生產(chǎn)尺寸也不相同。隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)幕墻的尺寸要求也是逐漸增大，超大玻璃的出現(xiàn)滿足了這一要求。由于超大玻璃幕墻的尺寸比較大，且安裝難度較高，一旦出現(xiàn)損壞，會(huì)造成比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。在玻璃幕墻的使用的過(guò)程中，除了人為的破壞外，主要的就是鋼化玻璃的自爆損壞。導(dǎo)致鋼化玻璃自爆的主要原因是加工過(guò)程中出現(xiàn)了雜質(zhì)，主要成分是硫化鎳，較小的硫化鎳晶體進(jìn)行日光加熱后，體積會(huì)產(chǎn)生膨脹，進(jìn)而引起玻璃面板產(chǎn)生自爆。完全避免玻璃產(chǎn)生自爆是不可能的，現(xiàn)今許多玻璃供應(yīng)商已經(jīng)盡可能的控制玻璃的自爆率，但是大規(guī)模的使用玻璃，會(huì)對(duì)自爆的幾率造成比較大的影響。在玻璃的選用過(guò)程中，做好玻璃的質(zhì)量檢測(cè)，選用優(yōu)質(zhì)品，減少玻璃的自爆率。另外，普通的白玻在鋼化后有3-5的自爆率，而超白玻璃是一種透明度很高的低鐵玻璃，由于含雜質(zhì)更少，玻璃的自爆率甚至可以降低到萬(wàn)分之一以下。因此選擇超白玻璃作為基片不失為一種降低鋼化玻璃自爆率的好方法，為設(shè)計(jì)師提供了一種新的解決方案。同時(shí)，在對(duì)幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，做好應(yīng)力的控制與處理，避免玻璃受到擠壓，造成損壞。三、超大玻璃幕墻的施工由于超大玻璃的特殊性。用一些特殊的工藝與技術(shù)，完全依照常規(guī)玻璃的施工方法，會(huì)對(duì)整個(gè)工程造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)超大玻璃的施工，我國(guó)還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，大多是施工人員根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，參照部分地方文件，進(jìn)行總結(jié)，主要的注意事項(xiàng)與措施主要如下：1.超大玻璃的支架施工要求。使用專用的插車(chē)或者吊裝設(shè)備進(jìn)行裝車(chē)，同時(shí)使用運(yùn)輸專用的周轉(zhuǎn)架，使用柔性的膠皮將接觸面進(jìn)行包裹。根據(jù)玻璃的尺寸進(jìn)行支架的設(shè)計(jì)，專業(yè)運(yùn)輸周轉(zhuǎn)架的高度必須不小于玻璃的高度，寬度也必須大于玻璃尺寸的 80% 以上，對(duì)于大面積的玻璃，應(yīng)盡量保證整體受力均勻，減少在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的損壞。在進(jìn)行裝車(chē)時(shí)，避免單邊裝架。專用的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)架應(yīng)放置在車(chē)廂的中間位置。對(duì)于整箱運(yùn)輸?shù)牟ＡВ矐?yīng)采用專用的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)架。在超大玻璃的裝運(yùn)架下腳處置可靠的擋板，在專業(yè)周轉(zhuǎn)運(yùn)輸架與超大玻璃之間放置橡皮條作墊子，且橡皮條的厚度大于 1cm。將裝載有超大玻璃的運(yùn)輸周轉(zhuǎn)架用鋼絲或者繩子等與車(chē)輛進(jìn)行整體固定，同時(shí)用尼龍帶將超大玻璃與專用運(yùn)輸周轉(zhuǎn)架進(jìn)行整體的綁扎，避免超大玻璃在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中出現(xiàn)搖晃等。在使用尼龍繩扎時(shí)，玻璃的銳口位置應(yīng)墊入軟體或者橡膠等。在玻璃間應(yīng)墊入合適的非粘性軟材料。2.超大玻璃的運(yùn)輸。超大玻璃由于其尺寸比較大，在運(yùn)輸與搬運(yùn)的過(guò)程中應(yīng)做好充分的保護(hù)。做好現(xiàn)場(chǎng)搬運(yùn)與安裝中的管理工作，選用合適的器械進(jìn)行吊運(yùn)，減少或者避免出現(xiàn)二次搬運(yùn)。選擇比較合適的供貨時(shí)間，減少超大玻璃的堆放時(shí)間，避免施工現(xiàn)場(chǎng)人員的破壞。使用吊裝設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，采用專用的插車(chē)卸車(chē)。搬運(yùn)時(shí)使用手動(dòng)吸盤(pán)，將準(zhǔn)備搬運(yùn)的玻璃與其他的玻璃移開(kāi) 5cm-10cm，工作人員將搬運(yùn)玻璃遠(yuǎn)離其他玻璃正面一定距離后，用繩索固定周轉(zhuǎn)架上的玻璃，牢固后方可搬運(yùn)。靠人力對(duì)超大玻璃進(jìn)行搬運(yùn)時(shí)，需要使用專門(mén)的夾具與吸盤(pán)，一片一片的搬運(yùn)。兩人抬運(yùn)，起放需同時(shí)著地。多人抬運(yùn)時(shí)，專人指揮統(tǒng)一行動(dòng)，在中途停放，須立放，且玻璃下放置木墊塊。做好手提玻璃吸盤(pán)吸重試驗(yàn)與持續(xù)時(shí)間試驗(yàn)。對(duì)于超大玻璃，需采用吊車(chē)和電動(dòng)吸盤(pán)配合搬運(yùn)。在風(fēng)力5級(jí)以上難以控制玻璃的情況下，應(yīng)停止搬運(yùn)工作。使用柔性玻璃吊裝帶時(shí)，應(yīng)注意由于超大玻璃自重過(guò)大導(dǎo)致吊裝帶接觸部位應(yīng)力過(guò)大而致使玻璃崩邊或損壞，建議加襯墊消除應(yīng)力集中。3.超大玻璃的安裝。超大玻璃施工前，應(yīng)根據(jù)幕墻的形式選取合適的施工方案與施工器具。做好玻璃的備片工作，在施工中難免會(huì)出現(xiàn)損壞，尤其是工期比較緊的項(xiàng)目，在出現(xiàn)破損時(shí)能及時(shí)的進(jìn)行更換。在完成安裝后，建筑內(nèi)部的裝飾還未完工，需要專業(yè)人員做好成品的保護(hù)工作。對(duì)超大玻璃進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)根據(jù)幕墻的形式選擇合適的安裝工藝，及時(shí)的進(jìn)行固定，禁止將玻璃單邊固定或者臨時(shí)立放等。安裝前檢查好主體結(jié)構(gòu)與超大玻璃框架之間的連接，確保立柱與橫梁之間的連接牢固。常規(guī)玻璃安裝時(shí)采用手動(dòng)吸盤(pán)，在玻璃下方禁止站人。在超大玻璃安裝完后，應(yīng)放置明顯的警示牌，避免碰傷行人。超大玻璃幕墻的運(yùn)用涉及了幕墻的設(shè)計(jì)、材料的選用、制作安裝的全過(guò)程, 除了要充分考慮水密性、氣密性、風(fēng)壓變形性, 平面變形性能, 還要非常重視保溫節(jié)能。超大玻璃幕墻從設(shè)計(jì)到施工的全過(guò)程,必將隨著技術(shù)的日益發(fā)展、施工管理手段的進(jìn)步,逐步提高。參考文獻(xiàn)：1奎