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[摘 要]我国的玻璃幕墙已广泛运用于高层或者超高层建筑。建筑幕墙包覆于整个建筑外表面,直接和外界接触,其维护功能的好坏直接影响整个建筑的使用性和安全性。本文结合工程实际,对单元玻璃幕墙设计及施工进行探讨。
[关键词]单元玻璃幕墙;施工;设计
中图分类号:TU228 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0188-02
1 工程概况
该工程主楼为19层(见图1),建筑物主楼标高90. 3 m,裙楼高16. 1 m,建筑面积85000m2 ,抗震设防烈度8度,为框架核心筒结构。幕墙系统由玻璃幕墙、铝板幕墙及采光顶、雨篷等组成。
本工程玻璃幕墙采用隐框小单元幕墙结构。该幕墙结构体系特点主要有:结构板块的受力更合理、抗变形能力更强、安装方便、节能性高等。工程通过采用现代建筑材料——玻璃、铝单板等,通过现代建筑技术充分展示建筑物的时代气息及其独特的建筑品味与形象。
2 单元幕墙的设计
2.1设计特点
1)建筑设计特点。本工程外立面采用单元幕墙,从合理采光、视觉要求做出了全面考虑,满足建筑效果及幕墙的性能要求。外立面采用隐框小单元幕墙体系(见图2),整个建筑的建筑风格严谨而丰富,造型独特而庄严。建筑窗洞口与幕墙交接及立面间胶缝对齐,提高墙体防水能力;型材的喷涂工艺应用,增强了结构防腐防锈性能;工程设计为小单元式系统,面材板块的更换、互换方便易行。
2)结构设计特点。本工程幕墙主要构件设计悬挂于主体结构之上。设计的各类构件和承载体系保证了足够的承载力、刚度和相对变形能力,考虑了合理变形性,避免了在荷载、温差等作用下产生损坏。设计还考虑了包括重力荷载、风载、温度作用、地震作用以及不利因素组合等多项其他荷载对整个幕墙结构的影响,安全性得到大大增强。
3)节能设计特点。工程设计通过多种方式进行节能处理,降低了建筑能耗。设计主要节能方式有以下4项:①设计选用LOW-E玻璃等新型材料降低太阳辐射;②降低外立面开窗率;③设计中空玻璃系统,提高自身节能效力;④考虑各种不同材料交界、组合的处理方式,有效保证能量稳定。
4)防雷设计特点。本工程设计采用镀锌圆钢形成防雷网,防雷网不大于12m ×8m或10m×10m.防雷系统不再设专用接地装置,与土建结构防雷系统连接共用其接地装置。将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通,连成一个整体防雷系统。
5)防火设计特点。防火层耐火极限不小于2h,每层在结构梁底设防火线,并在防火分区交接处设纵向防火带。防火线采用100 mm厚防火棉,,底部为1. 5 mm厚镀锌钢板,上部为0. 5 mm厚镀锌钢板共同构成。
2.2构造措施及材料选择
1)主要构造措施。①每个小单元玻璃板块均在工厂内采用硅酮结构胶将玻璃和铝合金边框粘结在一起;②玻璃板块之间采用弹性硅酮密封胶间隔,防止相邻板块位移时的相互碰撞;③在玻璃板块下方均设有玻璃托脚支撑,避免结构胶承受剪力,提高单元玻璃的结构安全性;④不同金属接触面都使用绝缘垫片隔离,防止电化学腐蚀。
2)主要材料选择。幕墙龙骨采用6063-T6和6063-T5铝合金型材,型材室外外露表面进行氟碳喷涂处理,室内外露表面进行粉末喷涂,其余不可见部分采用阳极氧化处理,氧化膜厚度不低于AA15级。
3)面材配置。玻璃主要选用TP10LOW-E + 12A+TP8钢化中空玻璃TP6LOW-E + 12A+TP6钢化中空彩釉玻璃。
3 单元幕墙的施工
单元幕墙施工前,应先编制合理施工方案,确定正确施工工序,合理安排人、材、机及启动资金,以确保工程的安全、质量与进度。
3.1 弹线定位
据幕墙分格大样图和标高点、进出位线及轴线位置,采用重锤、钢丝线、测量器具及水平仪等工具在主体上定出幕墙平面、立柱、分格及转角等基准线,并用经纬仪进行调整、复测。水平标高要逐层从地面向上引,以免误差累积。
3.2 埋件的检查
1)在测量放线的同时,对预埋件的位置偏差进行检验、定位,其上下、左右偏差数值不应超过士20 mm.
2)将分格线弹设在埋件上,通过十字定位线检查埋件左右、上下的偏差。通过竖向钢丝线检查埋件的进出尺寸。若偏差较大,报设计人员提出埋件修正方案。
3.3 支座及基层骨架安装
1)支座与立柱的连接。考虑到施工安装的安全性及可操作性,立柱在安装前将支座在楼层内用螺栓与立柱连接,支座与立柱接触处加设隔离垫,隔离垫的面积不小于连接件与立柱接触的面积。支座与立柱连接完毕,用吊装设备吊出楼层,进行就位安装。
2)立柱的分格安装控制。立柱的安装需依据竖向钢直线以及横向鱼丝线进行调节安装,立柱安装后进行轴向偏差的检查,直至各尺寸符合《玻璃幕墙工程质量检验标准》(JUJ/T 139-2001)简称《标准》)要求.
3.4 玻璃单元板块及铝板单元板块安装
1)将玻璃或铝板单元板块的槽口轻轻地卡在基层铝龙骨的槽口内,利用垂直分格钢丝线实施调节,调整好后采用不锈钢自攻钉卡住单元板块槽口的另一端。
2)玻璃或铝板单元板块在安装调整过程中,相邻两块板高低差控制在<1 mm,缝宽控制在士1mm。
3)玻璃或铝板单元板块依据板块编号图进行安装,严禁将不同编号的板块进行互换。玻璃单元板块还应注意内外片的关系,防止安装后产生颜色变异。安装完后,应及时对整体标高及缝宽进行检查,确保安装成形后符合《标准》要求。
3.5 打胶嵌缝
单元板块安装后,首先检查整个板面是否横平竖直,合格后填塞泡沫棒进行打胶。
1)充分清洁板材问隙,清除水、油渍、灰尘等杂物,清洁粘结面,加以干燥。清洁剂可用甲苯或甲基二乙酮。
2)打胶的厚度和宽度应符合设计要求,厚度不应小于3.5mm。打胶须均匀,连续饱满,刮胶须平滑。避免接头出现凹凸、纹路等缺陷。硅酮建筑密封胶在接缝内应两面粘结,不应三面粘结。
3)应牢固密实地粘贴胶带纸,转角及接头处应连接顺畅且紧贴板边,避免有张口、脱落、不顺直等现象。
4)打胶后至胶体快干之时,应及时将胶带纸清理干净,对因撕胶带时出现的碰伤、撕扯的胶表面进行处理。
5)打胶的厚度不应太薄或太厚,且胶体表面应平整、光滑,玻璃清洁无污物.封顶、封边、封底应牢固美观、不渗水,封顶的水应向里排。
6)打胶结束后,需及时清理干净污染板面的胶体。
4 质量控制重点
4.1 材料性能试验
根据《标准》要求,玻璃幕墙安装前需要进行抗风压性能、气密、水密、平面内变形性能检测试验。本工程以应用的6mm半钢化+1.14 mmPVB+10LOW+12A+8 mm钢化玻璃和3mm铝单板为检测单元进行了检测,详细检测数据见表1
工程还对现场应用的防火岩棉的燃烧性能、化学锚栓和膨胀螺栓的拉拔性、铝合金型材的韦氏硬度和膜厚、密封胶的相容性和粘结性、中空玻璃透射率和反射率等相关技术指标均进行了复检,检验结果符合《建筑幕墙》(UB/T 21086-2007)及设计要求。
4.2 安装允许偏差
单元板的安装允许偏差数据详见表2
注:H为幕墙高度m
5 结束语
玻璃幕墙的设计与安装是幕墙施工管理中的重要环节,在该项目的单元玻璃幕墙设计安装过程中,通过细化设计,优化施工力一案,严格控制施工安装质量,贯彻各种规范要求,使得幕墙设计和施工质量有了进一步提高。
[关键词]单元玻璃幕墙;施工;设计
中图分类号:TU228 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0188-02
1 工程概况
该工程主楼为19层(见图1),建筑物主楼标高90. 3 m,裙楼高16. 1 m,建筑面积85000m2 ,抗震设防烈度8度,为框架核心筒结构。幕墙系统由玻璃幕墙、铝板幕墙及采光顶、雨篷等组成。
本工程玻璃幕墙采用隐框小单元幕墙结构。该幕墙结构体系特点主要有:结构板块的受力更合理、抗变形能力更强、安装方便、节能性高等。工程通过采用现代建筑材料——玻璃、铝单板等,通过现代建筑技术充分展示建筑物的时代气息及其独特的建筑品味与形象。
2 单元幕墙的设计
2.1设计特点
1)建筑设计特点。本工程外立面采用单元幕墙,从合理采光、视觉要求做出了全面考虑,满足建筑效果及幕墙的性能要求。外立面采用隐框小单元幕墙体系(见图2),整个建筑的建筑风格严谨而丰富,造型独特而庄严。建筑窗洞口与幕墙交接及立面间胶缝对齐,提高墙体防水能力;型材的喷涂工艺应用,增强了结构防腐防锈性能;工程设计为小单元式系统,面材板块的更换、互换方便易行。
2)结构设计特点。本工程幕墙主要构件设计悬挂于主体结构之上。设计的各类构件和承载体系保证了足够的承载力、刚度和相对变形能力,考虑了合理变形性,避免了在荷载、温差等作用下产生损坏。设计还考虑了包括重力荷载、风载、温度作用、地震作用以及不利因素组合等多项其他荷载对整个幕墙结构的影响,安全性得到大大增强。
3)节能设计特点。工程设计通过多种方式进行节能处理,降低了建筑能耗。设计主要节能方式有以下4项:①设计选用LOW-E玻璃等新型材料降低太阳辐射;②降低外立面开窗率;③设计中空玻璃系统,提高自身节能效力;④考虑各种不同材料交界、组合的处理方式,有效保证能量稳定。
4)防雷设计特点。本工程设计采用镀锌圆钢形成防雷网,防雷网不大于12m ×8m或10m×10m.防雷系统不再设专用接地装置,与土建结构防雷系统连接共用其接地装置。将幕墙竖向龙骨、横向龙骨和建筑物防雷网接通,连成一个整体防雷系统。
5)防火设计特点。防火层耐火极限不小于2h,每层在结构梁底设防火线,并在防火分区交接处设纵向防火带。防火线采用100 mm厚防火棉,,底部为1. 5 mm厚镀锌钢板,上部为0. 5 mm厚镀锌钢板共同构成。
2.2构造措施及材料选择
1)主要构造措施。①每个小单元玻璃板块均在工厂内采用硅酮结构胶将玻璃和铝合金边框粘结在一起;②玻璃板块之间采用弹性硅酮密封胶间隔,防止相邻板块位移时的相互碰撞;③在玻璃板块下方均设有玻璃托脚支撑,避免结构胶承受剪力,提高单元玻璃的结构安全性;④不同金属接触面都使用绝缘垫片隔离,防止电化学腐蚀。
2)主要材料选择。幕墙龙骨采用6063-T6和6063-T5铝合金型材,型材室外外露表面进行氟碳喷涂处理,室内外露表面进行粉末喷涂,其余不可见部分采用阳极氧化处理,氧化膜厚度不低于AA15级。
3)面材配置。玻璃主要选用TP10LOW-E + 12A+TP8钢化中空玻璃TP6LOW-E + 12A+TP6钢化中空彩釉玻璃。
3 单元幕墙的施工
单元幕墙施工前,应先编制合理施工方案,确定正确施工工序,合理安排人、材、机及启动资金,以确保工程的安全、质量与进度。
3.1 弹线定位
据幕墙分格大样图和标高点、进出位线及轴线位置,采用重锤、钢丝线、测量器具及水平仪等工具在主体上定出幕墙平面、立柱、分格及转角等基准线,并用经纬仪进行调整、复测。水平标高要逐层从地面向上引,以免误差累积。
3.2 埋件的检查
1)在测量放线的同时,对预埋件的位置偏差进行检验、定位,其上下、左右偏差数值不应超过士20 mm.
2)将分格线弹设在埋件上,通过十字定位线检查埋件左右、上下的偏差。通过竖向钢丝线检查埋件的进出尺寸。若偏差较大,报设计人员提出埋件修正方案。
3.3 支座及基层骨架安装
1)支座与立柱的连接。考虑到施工安装的安全性及可操作性,立柱在安装前将支座在楼层内用螺栓与立柱连接,支座与立柱接触处加设隔离垫,隔离垫的面积不小于连接件与立柱接触的面积。支座与立柱连接完毕,用吊装设备吊出楼层,进行就位安装。
2)立柱的分格安装控制。立柱的安装需依据竖向钢直线以及横向鱼丝线进行调节安装,立柱安装后进行轴向偏差的检查,直至各尺寸符合《玻璃幕墙工程质量检验标准》(JUJ/T 139-2001)简称《标准》)要求.
3.4 玻璃单元板块及铝板单元板块安装
1)将玻璃或铝板单元板块的槽口轻轻地卡在基层铝龙骨的槽口内,利用垂直分格钢丝线实施调节,调整好后采用不锈钢自攻钉卡住单元板块槽口的另一端。
2)玻璃或铝板单元板块在安装调整过程中,相邻两块板高低差控制在<1 mm,缝宽控制在士1mm。
3)玻璃或铝板单元板块依据板块编号图进行安装,严禁将不同编号的板块进行互换。玻璃单元板块还应注意内外片的关系,防止安装后产生颜色变异。安装完后,应及时对整体标高及缝宽进行检查,确保安装成形后符合《标准》要求。
3.5 打胶嵌缝
单元板块安装后,首先检查整个板面是否横平竖直,合格后填塞泡沫棒进行打胶。
1)充分清洁板材问隙,清除水、油渍、灰尘等杂物,清洁粘结面,加以干燥。清洁剂可用甲苯或甲基二乙酮。
2)打胶的厚度和宽度应符合设计要求,厚度不应小于3.5mm。打胶须均匀,连续饱满,刮胶须平滑。避免接头出现凹凸、纹路等缺陷。硅酮建筑密封胶在接缝内应两面粘结,不应三面粘结。
3)应牢固密实地粘贴胶带纸,转角及接头处应连接顺畅且紧贴板边,避免有张口、脱落、不顺直等现象。
4)打胶后至胶体快干之时,应及时将胶带纸清理干净,对因撕胶带时出现的碰伤、撕扯的胶表面进行处理。
5)打胶的厚度不应太薄或太厚,且胶体表面应平整、光滑,玻璃清洁无污物.封顶、封边、封底应牢固美观、不渗水,封顶的水应向里排。
6)打胶结束后,需及时清理干净污染板面的胶体。
4 质量控制重点
4.1 材料性能试验
根据《标准》要求,玻璃幕墙安装前需要进行抗风压性能、气密、水密、平面内变形性能检测试验。本工程以应用的6mm半钢化+1.14 mmPVB+10LOW+12A+8 mm钢化玻璃和3mm铝单板为检测单元进行了检测,详细检测数据见表1
工程还对现场应用的防火岩棉的燃烧性能、化学锚栓和膨胀螺栓的拉拔性、铝合金型材的韦氏硬度和膜厚、密封胶的相容性和粘结性、中空玻璃透射率和反射率等相关技术指标均进行了复检,检验结果符合《建筑幕墙》(UB/T 21086-2007)及设计要求。
4.2 安装允许偏差
单元板的安装允许偏差数据详见表2
注:H为幕墙高度m
5 结束语
玻璃幕墙的设计与安装是幕墙施工管理中的重要环节,在该项目的单元玻璃幕墙设计安装过程中,通过细化设计,优化施工力一案,严格控制施工安装质量,贯彻各种规范要求,使得幕墙设计和施工质量有了进一步提高。