鄔 四

（中信建筑設(shè)計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

隨著人們審美意識的提高，玻璃幕墻設(shè)計能夠有效地滿足高層建筑的美觀要求，但是除了注重美觀外，還應(yīng)注重玻璃幕墻的牢固性，以保證高層建筑整體安全。由于玻璃幕墻具有易碎性特征，因此，在施工過程中應(yīng)注意原材料的采購和選擇，同時，加強設(shè)計方案的有效性，從而從根本上提高玻璃幕墻的整體質(zhì)量。

1 玻璃幕墻概述

1.1 玻璃幕墻的概念與特點

幕墻是建筑物的外墻護圍，是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體。由結(jié)構(gòu)框架和鑲嵌板材組成，不承擔主體結(jié)構(gòu)荷載與作用的建筑圍護結(jié)構(gòu)。幕墻并非只有安裝在建筑項目外墻的部分，也包括安裝的雨篷、采光頂?shù)取ｋS著科技的不斷進步，幕墻的優(yōu)勢越來越多，主要體現(xiàn)在美觀和安全性上。幕墻除了美觀性外，還具有一定的節(jié)能保溫效果；對于幕墻的安全性來說，防雨、抗風壓、抗震、防雷效果都很好。因此，玻璃幕墻在高層建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛，它不僅可以滿足建筑師對各種造型設(shè)計的要求，而且可以系統(tǒng)化施工，促進工程順利進行。

1.2 玻璃幕墻的作用

隨著高層建筑工程的不斷發(fā)展，玻璃幕墻在工程施工中得到了廣泛應(yīng)用，具有一定的裝飾作用和良好的防護效果。結(jié)合當前現(xiàn)狀分析，大多數(shù)高層建筑工程中使用的建筑玻璃是中空玻璃或真空玻璃，對玻璃熱工性能要求或?qū)χ锌詹ＡП砻孀冃我筝^高時，可采用三玻兩腔中空玻璃，并采用熱反射或低輻射鍍膜玻璃。它具有更好的保溫隔熱效果，還能在夏季減少太陽輻射，降低室內(nèi)溫度，為人們提供更舒適的生活環(huán)境。因玻璃幕墻的這些優(yōu)勢，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標，對生態(tài)環(huán)保具有重要作用。由此可知，玻璃幕墻除了具有節(jié)能保護功能外，還有很好的裝飾功能，不僅滿足大眾審美需求，而且還能提升城市形象，促進城市的發(fā)展。

1.3 玻璃幕墻的類別

按幕墻形式可分為明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻；按幕墻安裝施工方法可分為單元式玻璃幕墻和構(gòu)件式玻璃幕墻。明框即幕墻的外框暴露在外面，玻璃嵌在其中，具有穩(wěn)定效果，其應(yīng)用率較高；而隱框是指不含金屬外框，與明框相比，隱框更美觀。玻璃幕墻由玻璃面板和骨架構(gòu)成，兩者通過有效結(jié)合形成玻璃幕墻，不僅具有保溫隔熱功能，而且具有一定的美觀性。另外，玻璃幕墻具有較高的穩(wěn)定性和安全性，同時，具有抗風、抗震等性能。因此，在建筑工程中應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的玻璃幕墻類型，以保證施工的安全和質(zhì)量。

2 高層建筑玻璃幕墻的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2.1 設(shè)計靈活性

玻璃幕墻剛興起時，大部分建筑企業(yè)都是自己承擔設(shè)計和施工工作，這不僅增加了生產(chǎn)壓力，還會引發(fā)各種問題。由于缺乏專業(yè)人才，不能結(jié)合實際情況對玻璃幕墻進行科學設(shè)計，導致玻璃功能性得不到發(fā)揮，美觀度也不高。另外，設(shè)計靈活性不足，缺乏玻璃幕墻安裝技術(shù)，施工材料的質(zhì)量得不到保障，使用壽命有限，存在較大安全隱患。隨著外包行業(yè)的不斷發(fā)展以及優(yōu)秀設(shè)計公司的出現(xiàn)，能夠?qū)⒉Ａ粔こ坛邪o專業(yè)公司，不僅降低了安全風險，而且能夠根據(jù)業(yè)主的實際需求進行科學設(shè)計，大大提高了設(shè)計靈活性和施工質(zhì)量。

2.2 環(huán)保性材料

隨著人們環(huán)保意識的提高，企業(yè)使用環(huán)保型材料來減少環(huán)境污染。在幕墻設(shè)計中，通過與自然環(huán)境的結(jié)合來降低資源能耗。例如，在隔熱設(shè)計時，可采用熱反射玻璃或低輻射鍍膜玻璃將具有加熱作用的遠紅外光直接反射到戶外，提高透光率，增強建筑保溫效果，節(jié)約能源。另外，真空玻璃具有良好的隔熱性和環(huán)保性能，隨著科技的不斷進步，新型化學物質(zhì)可以有效替代原玻璃類材料，不僅可以減少生產(chǎn)過程的污染，而且可以達到環(huán)保的目的。

3 高層建筑玻璃幕墻設(shè)計

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計是玻璃幕墻設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于玻璃幕墻抗風壓、抗震性等都需要通過支撐結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，因此，必須保證支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計符合規(guī)范要求，便于后續(xù)維護，提高其耐久性和安全性。一是重視預埋件設(shè)計，通常可選用平板或槽形的錨板，并做好鍍鋅操作，避免腐蝕。錨板與鋼筋焊接完成后，應(yīng)在設(shè)計位置預埋。二是支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵是立柱設(shè)計，要確保其滿足荷載要求，并從根本上提高其強度和穩(wěn)定性。另外，做好上下立柱連接設(shè)計非常重要，必須保證其符合規(guī)范要求。三是后置埋件設(shè)計，當施工現(xiàn)場不具備預埋條件時，應(yīng)設(shè)計后置埋件，利用錨栓將埋件固定在建筑主體混凝土結(jié)構(gòu)上，達到承載力要求。

3.2 合理選擇材料

在材料的選擇上，以明框玻璃幕墻為例，包括玻璃、鋁型材、埋件、膠條、密封膠等，選用時應(yīng)確保材料具有耐久性、抗腐蝕性等，使用這些材料制作的玻璃幕墻穩(wěn)定性好，且不會出現(xiàn)變形等問題。

3.3 防火設(shè)計

在玻璃幕墻設(shè)計時，應(yīng)加強防火設(shè)計，選用的填料是不可燃材料，并做好防火處理。對于沒有窗檻墻的玻璃幕墻，每一層的外沿部分都要進行防火設(shè)計。另外，玻璃幕墻與樓層之間的空間應(yīng)采用厚度不小于1.5mm的鍍鋅鋼板支撐，便于承托填充的防火巖棉，鋼板與主體結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻之間的間隙宜打防火密封膠。

3.4 安全設(shè)計

在玻璃幕墻設(shè)計中，也要注意安全設(shè)計，首先要對玻璃幕墻的氣密性、水密性等進行明確規(guī)定，同時，嚴格檢查其承載力，檢查數(shù)值是否符合標準要求。另外，在接地防雷設(shè)計中，預埋件應(yīng)與主體防雷鋼筋焊接，遇雷擊時可通過鋼筋傳至地面，并與接地部分進行有效連接，保證高層建筑玻璃幕墻設(shè)計的安全。

3.5 抗風壓設(shè)計

在高層建筑工程的玻璃幕墻設(shè)計中，抗風壓設(shè)計可以有效提高幕墻的安全性。因此，幕墻的抗風壓設(shè)計應(yīng)予以重視。由于風荷載受周圍場地和工程自身條件的影響，存在計算誤差，此時可采用風洞試驗處理，以獲取不同位置所能承載的最大風荷載。在計算風荷載時，不同位置的結(jié)構(gòu)不同，即使同一高度，其風荷載也有一定差異。施工人員在計算構(gòu)件結(jié)構(gòu)時，應(yīng)校核好變形和強度兩個指標，但需注意的是，不同材料的強度和變形值也會不同，分析時應(yīng)結(jié)合其他荷載組合計算，以提高玻璃幕墻的安全性，滿足工程建設(shè)的實際需求。

3.6 防雷設(shè)計

玻璃幕墻的防雷設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準，幕墻的立柱應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)的防雷體系可靠連接，連接部位應(yīng)清除非導電保護層。通常情況下，玻璃幕墻的鋁合金立柱在不大于10m的范圍內(nèi)宜有一根柱采用柔性導線上下連通，銅質(zhì)導線截面積不宜小于25mm2，鋁質(zhì)導線截面積不宜小于30mm2。對應(yīng)導電通路立柱的預埋件應(yīng)采用圓鋼或扁鋼與主體建筑的水平準壓環(huán)焊接連通，形成防雷通路。幕墻防雷設(shè)計有助于提高整個項目的安全。

3.7 遮陽設(shè)計

良好的采光能給人們提供舒適的居住環(huán)境，因此，遮陽設(shè)計必須引起人們的重視。在玻璃幕墻的遮陽設(shè)計中，一般可以從以下兩個方面來研究。第一，遮陽系數(shù)較低玻璃的應(yīng)用。在高層建筑的遮陽設(shè)計中，采用遮陽系數(shù)較低的玻璃可以有效提高玻璃幕墻的隔熱效果。但在實際應(yīng)用中，由于玻璃通透性較弱，會影響采光。第二，遮陽裝置的應(yīng)用。玻璃幕墻外側(cè)安裝遮陽裝置，常見的類型是百葉型等。目前，高層建筑大多采用電動方式對遮陽裝置進行控制，根據(jù)季節(jié)變化和光照的變化情況進行調(diào)節(jié)，通過程序的設(shè)置或人工形式對其進行有效控制。電動遮陽裝置的應(yīng)用不僅具有一定的遮陽功能，而且作為一種先進的技術(shù)設(shè)備，能有效提高高層建筑的外觀效果。

4 高層建筑玻璃幕墻施工技術(shù)要點

4.1 準備工作

為了提高玻璃幕墻的安裝質(zhì)量，在主體結(jié)構(gòu)施工中同步進行預埋，檢查預埋件的變形和位移情況，如果不能完成預埋操作，施工人員就要安裝后置埋板，用錨栓固定，保證安裝的準確性，錨栓必須經(jīng)過現(xiàn)場拉拔試驗，達到設(shè)計要求的承載力。在施工過程中，施工單位還可以應(yīng)用先進的BIM技術(shù)優(yōu)化玻璃幕墻方案，提高施工水平。

4.2 測量放線

測量放線在玻璃幕墻施工中起著重要作用。施工人員深入現(xiàn)場進行測量，確保測量數(shù)據(jù)符合設(shè)計要求。保證測量數(shù)據(jù)的準確性，為后續(xù)施工打下基礎(chǔ)。測量完數(shù)據(jù)后，施工人員選擇玻璃幕墻基準軸，確定重要位置點，施工人員可根據(jù)基準軸線選擇，也可根據(jù)樓層選擇，但不得超過兩個，以保證施工質(zhì)量。完成測量和選點工作后，再進行放線操作。實際測量要結(jié)合工程實際，全面分析影響因素，確保施工質(zhì)量。

4.3 預埋件安裝

在高層建筑工程施工中，應(yīng)結(jié)合設(shè)計內(nèi)容做好玻璃幕墻預埋件的加工，嚴格驗收，為施工打下堅實的基礎(chǔ)。為了保證安裝位置的準確性，可采用點焊方式完成安裝，并固定好預埋件，以保證安裝位置不發(fā)生位移。但需要注意的是，預埋件安裝時應(yīng)確保偏差在20mm以內(nèi)，后期龍骨安裝時，發(fā)現(xiàn)預埋件位置偏差過大或未設(shè)置預埋件時應(yīng)采取補救措施，確保施工順利。

4.4 主龍骨安裝

主龍骨的安裝作為高層建筑工程施工中的一項重要內(nèi)容，必須嚴格按照圖紙施工，立柱由鋼轉(zhuǎn)件與埋件固定，立柱與鋼轉(zhuǎn)件之間用螺栓連接，上下立柱通過插芯方式連接。龍骨安裝完成后，還要檢查龍骨是否有問題，立柱安裝軸線偏差不應(yīng)大于2mm，相鄰兩根立柱安裝標高偏差不應(yīng)大于3mm，立柱安裝就位、調(diào)整后應(yīng)及時緊固。一旦發(fā)現(xiàn)問題及時整改，避免龍骨安裝過程中出現(xiàn)的問題影響到整個工程的進度。

4.5 次龍骨安裝

高層建筑施工中，次龍骨安裝操作相對簡單，安裝前應(yīng)注意橫梁是否處于水平位置。從安全和質(zhì)量分析的角度出發(fā)，在骨架安裝過程中，應(yīng)注意防腐和防雷處理，可采用噴涂等方式對橫梁進行氟碳噴涂或粉末噴涂，以保證噴涂厚度達到規(guī)范要求。為了提高施工質(zhì)量，必須做好檢驗記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，內(nèi)部檢查合格后上報，確保驗收質(zhì)量。

4.6 玻璃安裝

玻璃屬于易碎性材料，應(yīng)注意玻璃的搬運和運輸，使用緩沖材料防止玻璃損壞。為避免玻璃的二次損壞，玻璃到達施工現(xiàn)場后應(yīng)立即檢查并安裝，避免長時間放置。另外，安裝玻璃時應(yīng)注意以下幾點：一是玻璃安裝前應(yīng)進行表面清潔。二是要按照設(shè)計圖紙編號選擇正確的玻璃，采用玻璃吸盤安裝。三是玻璃打膠，膠縫要飽滿美觀。安裝完成后，還要嚴格檢查玻璃是否平整，確保施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

總之，隨著高層建筑工程的不斷發(fā)展，玻璃幕墻在施工過程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，不僅增加建筑的美感，還為人們提供了舒適的環(huán)境。但在實際應(yīng)用中存在著一些不足之處，影響著人們的日常生活，因此，需要結(jié)合新技術(shù)，充分發(fā)揮玻璃幕墻的優(yōu)勢，為人們創(chuàng)造更好的生活環(huán)境。