玻璃幕墙功能多样化的设计与施工

2015-10-21杨勇

建筑工程技术与设计 2015年5期

关键词：设计施工玻璃幕墙质量控制

杨勇

【摘要】玻璃幕墙在现代建筑装饰工程中应用得越来越广泛，如何在保证玻璃幕墙美观的同时，赋予玻璃幕墙的防水功能，从而使玻璃幕墙作用多样化，是当前的新兴课题。本文结合工程实例，阐述了这种玻璃幕墙的设计施工与质量控制。

【关键词】玻璃幕墙；棱状装饰架；功能；设计施工；质量控制

1、工程概况

随着现代社会的飞速发展，高层建筑越来越多，为了追求良好的视觉效果，越来越多的大厦外墙装饰采用玻璃幕墙，而在保证这些玻璃幕墙美观的同时，赋予玻璃幕墙的防水功能，是当前的新兴课题。

湖南某大厦总建筑面积87563m2，结构主体高度97.3m。该工程的玻璃幕墙为单元式，单元板块较大（高3.9m×宽2.1m），外带大型异形棱状装饰架，主要视觉效果集中于外侧异形棱状装饰架上。

2、外穿孔铝板装饰条系统

本工程的装饰条凸出幕墙玻璃面0.6m。其前端尖顶为高0.11m的三角形铝合金装饰型材，两侧为原三角形型材延伸的3mm厚弯折异形穿孔铝单板，通过角码连接附着于内侧的钢骨架上。外形是横向为宽1m、高0.6m的等腰三角形，竖向为宽0.9m、高0.6m的等腰三角形。基于前述因素，把异形棱状装饰架设计成与单元板块相对独立的个体（见图1），既便于工厂单个组装成体也方便现场分开吊装。

本工程的外立面效果主要集中在异形棱状装饰架上，所以对异形棱状装饰架的要求非常苛刻。除了对工厂加工高要求之外，对现场安装要求则是重中之重，也是保证外立面效果的最后一道工序。所以针对装饰架的特性制定了严格精准的施工工艺，主要措施有以下几点。

1）双重测量放线（装饰架与单元板块相互独立放线，防止累积公差干扰）。

2）严格按照安装顺序施工，先竖后横，从左到右（方便检验误差），依次从下到上，如图 2所示。

3）对线调节（严格按照装饰架的测量放线精确调至理想位置）。

4）插芯连接（装饰架之间用芯套插接，使垂直度和平整度更加理想）。

3、异形棱状装饰架主要特点

1）艺术效果凸出的棱状立体相交样式提升整个玻璃幕墙外立面效果，使整栋建筑有一种与众不同的雕刻感，完美地展示了当代建筑对艺术的追求和融合。

2）单元板块防水分析及装饰架体弱化风雨的作用单元体剖面如图3所示。

第1道密封构成单元体的尘密线，一般由相邻单元的胶条相互搭接实现，起到阻挡灰尘和披水的作用。第2道密封构成单元体的水密线，通过玻璃幕墙表面的少量漏水可以越过这条线，进入单元玻璃幕墙的等压腔后，将被有组织的排出，没有继续进入室内的能力，达到阻水的目的。第3道密封构成单元体的气密线，由于水密线和气密线之间的等压腔和室外基本上是相通的，因此水密线不能阻止空气的渗透，阻止空气的渗透任务由最后一道气密线来完成。

装饰线条弱化风雨：大型的装饰条背后隐藏着单元拼缝、内开平通风窗及空调换气管等有关室内舒适性系统。装饰架虽对内侧单元板块有一定程度的风雨保护作用，如风雨通过装饰条的穿孔铝板后会有一定程度的衰减，从而减轻风雨对单元板块拼缝和内平开窗密封胶条的水密性和气密性的侵蚀（见图4）。

3）通气换气异形棱状装饰架背后隐藏着有关室内舒性系统，主要是内平开窗，依靠装饰架的穿孔铝板特点在视觉隐匿的同时可以获得良好的通风性（见图4b）。

4）遮阳作用本工程对玻璃的可见光透射率要求非常高，本系统单元板块水平方向与竖直方向均有装饰构件，对单元板块同时起到水平遮阳和竖直遮阳作用，在可见光透射率较高的情况下，装饰架的遮阳作用对玻璃的选择起到了关键作用。经计算，本工程外装饰构件对玻璃幕墙的整体遮阳系数约为0.7，起到了非常好的遮阳效果。

4、异形棱状装饰架受力分析

充分考虑装饰构件对整体单元的受力影响。除考虑基层玻璃幕墙面板自身荷载外，同时充分全面考虑装饰构件对玻璃幕墙体系面外和侧向风压以及竖向重力的作用，并对各关键连接部位作相应加强措施。将装饰构件的支撑龙骨形成三角形桁架，预留挂点固定于基层单元体，每个三角形构件设置两个挂点，并在底部外端设置插接点承受剪力，形成整体拉弯体系（见图5）。

同理，水平支撑龙骨亦做成三角形整体钢架，如图 6 所示。

同时，基层单元除考虑风荷载及自重组合外，还应考虑三角钢架连接点所传递的反力，整体计算单元的受力情况。由于考虑到装饰构件所传递的侧向风压，在支座连接设计时，特别对侧向的限位进行加固，以满足侧向受力的要求（见图7）。

5、施工控制要點

1）装饰铝板下料此异形装饰线条的铝板均为不规则形状，折边角度亦大小不一，下料难度极大，这意味着技术人员必须具备高超的下料技巧，同时现场也必须严格按照图纸完成装饰架的组装，才能确保最终的异形装饰线条能顺利安装。

2）装饰钢架开料及组装依据钢材开料图对到场钢方管及角钢进行切割及焊接，考虑切割及焊接的偏差，不使其积累，以保证装饰线条尺寸的准确。

3）装饰线条组装依据组装图进行装饰架的组装，组装过程中注意质量及尺寸误差的控制，不使其积累，以保证装饰线条尺寸的准确。

4）测量放线由于装饰线条是固定在单元板块外立面，因此测量放线过程中主要是对单元板块的高低及进出位进行复核，确保装饰线条安装过程中高低及进出位不会出现大偏差。

5）装饰线条挂装组装完成的装饰线条运输至楼层后，使用单臂吊车进行安装。竖向线条为逐层往上进行拼接，上层竖向线条下端焊接有钢套芯，可插入至下层竖向线条上端口，衔接部位使用钢套芯，横向线条采用双挂码直接挂装在单元板块上，并使用钻尾螺丝固定在钢挂码上，以防脱落。

6）装饰线条调节装饰线条挂装完成后，通过对钢挂码上不锈钢螺栓的调节，可使装饰线条达到预定位置，确保证线条间拼缝的整齐和均匀。

6、结语

玻璃幕墙使用越来越广泛，只要设计与施工得当，在保证玻璃幕墙美观的同时，赋予玻璃幕墙的防水功能，是完全可行的，使玻璃幕墙功能多样化是大势所趋。本文为玻璃幕墙功能多样化提供了借鉴和参考。

参考文献