光电和生态幕墙共为一体的监理实践

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  【摘 要】 随着科学的进步,综合技术的开发利用,采用新技术、新工艺、新材料,提高幕墙的隔热性能、节约能源消耗和生态环保功能,向绿色环保化、智能生态化方向发展。面对创新设计:光电幕墙和生态幕墙产品的诞生,本文是通过作者对某项目监理。阐述了监理人如何采用规范化、程序化的监理控制方法。确保施工质量,满足安全使用功能。
  【关键词】 设计分析;材料质量控制;过程控制;控制重点
  【中图分类号】 TU716 【文献标识码】 B 【文章编号】 1727-5123(2012)03-103-03
  1 工程概况
  某工程为大型公共办公大楼建筑,建筑面积62000m2,总高度为178.6m,主楼五十二层,地下三层,裙房十二层,刚劲砼框剪结构。外墙为光电幕墙和生态幕墙为一体装修工程。
  2 监理前期准备阶段自控
  分析、核对全部幕墙施工图纸,图纸须经相关部门审核,并加盖审图专用章。对已建结构进行复测按实际尺寸要求调整设计。分析重大危险源,审核施工组织设计和专项施工方案,编制建筑幕墙监理实施细则和重大危险源监理实施细则。
  2.1 掌握幕墙结构体系,做到预控有方向。光电幕墙的组成是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙,它是用光电池、光电板技术,把太阳光转化为电能,它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量,使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动,从而产生电压,这成为光电效应。多个太阳能光电池经加固处理,镶嵌在特殊的透明度极高的铁玻璃中,彼此之间经过其背面的导线相连,从而构成了一个整体的光电板。光电板的尺寸规格可以根据实际工程的幕墙分隔方案进行量体定型制作。在阳光照射下产生直流电,所有光电极产生的电能,通过多极集成电路整流,变压等过程,转化成供使用的交流电,供用户使用。
  设计时,设计考虑光电池组、光电板、导线、集成电路、整流器等各因素,还需考虑幕墙传统的安全、防护、密封、装饰等功能,各项指标满足国家标准规定,使其达到最佳使用效果。设计安装方向,安装阳光照射时间长的部位,如墙楣部分或屋顶等应面南或东南、西南方向。还有双层玻璃幕墙,它是由双层结构组合而成的幕墙,内层一般都有能够开启的门窗,在外层幕墙的遮挡下,室外环境在恶劣也能保证内层门窗的正常开启,外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制,内外层之间的热通道,可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应,从而做到既保证必要的通风、换气,又能够节约能源。
  2.2 引领设计分析,注重控制的着重点。该工程立面的双层玻璃幕墙和内部空间及建筑结构统一,这座标志性是五十二层的三角形塔楼,塔楼三个角部都有核心空间,里面包括电梯,楼梯和服务台,这些核心空间组成了每八层的一个办公单元的支撑结构体系。建筑为中空,形成一个通高的中庭,以其烟囱效应为整个大厦排气。这个中庭又被玻璃天花每八层分成一段,以阻扰气流或烟聚集。五十二层被划分为四个办公单元,每个办公单元都带有一个四层高的空中花园,并种植了丰富的植物,空中花园的外侧是双层玻璃幕墙,室外空气通过外墙进风口进入,外层玻璃幕墙之间的热通道,可开启的窗户设在内层玻璃幕墙上,即使再恶劣的天气,最高层窗户的开启,也不会受到强风的干扰,从而保证了整个大厦的自然通风,办公室朝向中庭一侧的窗户也是可以开启的,从而保证了一年的大部分时间都可以自然通风。花园种植的光合作用、双层玻璃幕墙的自然通风和中庭烟囱效应的排气等共同构成了大厦之“肺”,将绿色植物引入室内,创造与自然接触的人性化空间,喻为具有生命力能活着的、能够自然呼吸的高层建筑。
  此建筑塔楼的标准层、结构和交通核心在建筑的角部,这样,中央部位就被解放出来,以容纳中庭和花园,在其中一个室内广场的咖啡厅里,可以尽情享受阳光,而办公室和景区的交接处,工作空间的这些花园直接相连,从而使人们享受自然通风,外围办公室通过双层幕墙通风,内部办公室则由中庭的花园通风。在冬季,计算机将关闭内层幕墙窗户,通过中庭来自然通风:在夏季,窗户可以大打开,以获得穿堂风。将自然景观引入超高层集中式办公建筑,使城市高密度生活方式与自然生态环境相融合,其相应的双层结构玻璃幕墙就是生态型能呼吸的幕墙。
  2.3 对图纸分析会审,书面提出建议性可控制方案。从原设计幕墙设计理念,为节能环保,针对生态幕墙设计:监理提出了从六个方面建议:
  2.3.1 对自然环境的态度:精心设计自然通风,将生态幕墙与自然生态环境有机地组成统一体。打破传统设计幕墙与自然生态环境相分离,对自然通风考虑不够的理念。
  2.3.2 对资源能源的态度:原设计没有或很少考虑有效的资源,要求充分考虑能源再生利用及对生态环境的影响;现设计成生态考虑节能,资源重复利用,保护生态环境,积极利用太阳能等自然能量。
  2.3.3 设计依据:原设计是依据功能,性能及成本需求来设计;而生态是依据环境效益和生态环境指标与功能、性能及成本来设计。
  2.3.4 设计目的:传统是以人对幕墙的美学和功能的需求为主要设计目的;而生态是为人的需求和环境而设计,其最终目的是创造舒适,健康的居住生活环境,提高自然、经济、社会的综合效益,满足可持续发展的要求。
  2.3.5 施工技术或工艺:传统是在施工和使用过程中很少考虑材料的回收利用;而生态是在施工和使用过程中可拆卸,易回收,不产生毒副作用,废弃物少。
  2.3.6 在生态系统结构的框架内设计生态气候缓冲层,通过建筑构件或建筑群体之间的组合关系,对建筑实体和建筑细部等进行设计和处理,在建筑与周围生态环境之间,建立的一个缓冲区域,既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响,又可以强化各种微观气候调节的效果,进而满足人们种种舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。
  3 材料质量控制
  检查已到现场的材料,零配件是否符合有关标准,有无出厂合格证。   材料是确保幕墙工程质量和安全的主要因素,作为外围护结构的幕墙材料必须符合验收规范及各项性能指标必须达到设计要求,这样才能保证建筑幕墙结构的坚固、耐久、使用,、防火和防风、防雨性能,它是幕墙性能的基础。因此,必须严格控制材料质量关。
  3.1 型材。型材包括常用的钢型材、轻钢型材、铝合金型材,检查出厂合格证和质量保证书是否齐全,其化学性能和力学性能必须符合设计及规范要求。同时检查其截面尺寸、壁厚、镀层外观质量和厚度、镀层、色差其应符合设计和施工规范要求。
  3.2 五金。检查五金型号、规格、厂家是否一致,出厂合格证是否齐全,膨胀螺栓、化学螺栓厂家、型号、规格是否与合同相符,螺栓应采用不锈钢或镀锌碳素钢。
  3.3 玻璃。检查玻璃产地证书、中空玻璃的加工地点和厂家是否与合同一致。核对出厂合格证性能测试报告,镀膜玻璃的外观质量应符合浮法玻璃,玻璃边缘应进行打磨。中空玻璃应检查其边缘是否双道密封,铝框型式是否为合同指定产品。光伏太阳能对玻璃基片还要满足以下技术指标:
  3.4 建筑密封胶(耐候胶)。检查耐候胶的厂家、型号、规格、出厂合格证和性能检测报告。检查胶桶上有效日期是否能在保证工期内用完,并必须在有效期内使用。不得将结构胶误作耐候胶,更不能将过期的结构胶“降低”为耐候胶用,同时还要满足相关的性能参数。
  3.5 结构胶。检查生产厂家、灌注地点是否符合规定,有无产地证书和生产合格证,有无耐用年限保证书,来货是否在有效期内(单组份,有效期为6个月;双组份有效期为9—12个月,预留足够到工地的施工工期),对其相容和粘结性(采样必须中本工程的相关材料,如玻璃、铝型材、等,一般需要3个月左右时间)试验。
  4 重点工序施工质量的控制
  4.1 复核测量放线。
  4.1.1 由于幕墙的高精级的特征,所以对土建的要求就相对提高,这就需要我们对主体已完成或局部完成的建筑物进行外轮廓测量,根据测量结果确定幕墙的调整处理方法,提供给设计室作出设计变更调整。
  4.1.2 要求放组对整个工程进行分区、分面、编制测量方案,测量要分类有序的进行,在对建筑物轮廓测量前要编制测量方案,对所测量的对象进行分区、分面、分部的计划测量,然后进行综合,要求遵循以立面划分为基础,以立面变化为界限的原则,全方位进行测量。在对整个工程进行分区(可在图纸上完成,也可在现场完成)后,对每个区域进行测量。根据实际情况,在测量时首先找到关键层,确定基准测量层后即要确定基准测量轴线。轴线是建筑物的定位基准线,幕墙施工定位前,首先要与土建共同确定基准轴或复核土建的基准轴线。关键层、基准轴线确定后,随后确定的即是关键点,关键点在关键层上寻找,但不一定在基准轴上,且不低于两个。
  4.1.3 监理复核:复线从关键点开始,先复核水平线,用水准仪进行水平线的复线,同时要采用高精度激光经纬仪器复线,再配以铁线吊线的方法进行放线。根据复线后的现场情况,对实际施工的土建结构进行测量。应注意:测量结果要随时记录,记录清单要清楚明了。
  4.1.4 数据记录整理分类:对测量的结果要进行整理,对各种结果进行分类,同时对照建筑图进行误差寻找,得出误差结果。
  处理数据:对数据进行处理,要对误差大、需调整的位置进行处理,提出切实可行的处理方案。并将资料(原始)整理成册上报设计室,同时进行下一道工序的工作。
  4.2 预埋件与转接件。
  4.2.1 检查后置预埋件、转接件位置是否准确,埋件平整度是否符合施工验收规范,如有偏差应有经设计认可的补救措施。螺栓应无遗漏,埋深应符合要求。转接件与预埋件之间焊缝应饱满,缝长、缝高应符合设计。防腐处理应符合设计要求。联结必须牢固,用于立柱与主体结构连接的螺栓,每处不少于2个。后置埋件必须有抗拔实验报告。
  4.2.2 骨架施工安装。竖向龙骨应严格控制截面壁厚,铝型材不应小于3.5mm。螺栓连接要加垫块,要紧固、无缝漏,螺栓规格性能应符合设计要求。焊接时焊缝长度、高度符合设计要求,焊缝饱满无夹渣。防腐处理应符合设计要求。伸缩节安装应符合设计要求。垂直度与平整度应符合设计及规范要求。墙面转角处构造节点防雷、防火隔离施工应符合设计要求及规范要求,不用金属材料接触时应采用绝缘垫片分隔。安装必须符合设计要求,安装必须牢固。
  4.2.2.1 竖梁(立柱)安装控制。首先,竖梁安装在全部幕墙安装过程中由于其工程量大,精度要求高而占有极重要的地位。故监理重点控制是十分重视。
  其次,检查竖梁型号、规格:检查包括以下几个方面:①颜色是否正确,氧化膜是否符合要求;②截面是否与设计的相符(包括截面高度、角度、壁厚等);③长度是否符合要求(是否扣除20mm伸缩缝),查螺栓安装保持螺栓孔的可调节性。查使用镀锌角码竖梁与角码之间的防腐处理。
  再次,对竖梁进行校正工序的中间验收确定了整个幕墙质量,所以在幕墙施工中竖梁安装所花的时间是最多的,技术也最复杂,其精度要求也最高,幕墙最后的效果大部分由竖梁来决定。总之对安装过的竖梁进行校正,是控制竖梁的关键性一步也是决定性的一步,要对主梁安装工序进行全面验收,
  最后,用经纬仪全部复验垂直度。竖梁校正时首先查基准线。所有基准线的放置要求准确无误,先要吊垂直基准线,每隔3~4根竖梁要吊一根垂直基准线,垂直基准线放好后要用经纬仪,测定基准线的准确度,经纬仪测定时要将基准线端固定好,基准线垂线位于竖梁的外侧面。竖梁应与基准垂线平齐,测出误差并记录登记。资料填写完整,
  4.2.2.2 横梁安装质量控制。横梁安装包括三个部分:①横梁角码安装;②横梁防震垫圈安装;③横梁安装,而这三部分是通过不锈钢自功螺钉穿进竖梁(钻孔)固定而成,因此这就造成了横梁安装复杂性。横梁安装完成后要对横梁进行检查,主要查以下几个内容:各种横梁的就位是否有错,横梁与竖梁接口是否吻合,横梁垫圈是否规范整齐,横梁是否水平,横梁外侧面是否与竖梁外侧面在同一平面上等。在横梁与竖梁间用垫圈隔开,形状根据不同的横梁截面设计,厚度为1mm。   4.3 防火隔板安装质量控制。
  4.3.1 防火隔板、防火岩棉。防火隔板是为防止层间窜火而设计的,它的依据是建筑设计防火规范。玻璃幕墙四周与主体结构之间的缝隙,应采用防火保温材料填塞,窗间墙、窗槛墙和每层楼板、隔墙处与幕墙间的缝隙应有防火隔板措施,防火板宜用厚度不小于1.5mm的金属板,其搭接缝隙应用防火密封胶密封。检查安装质量:防火板固定好后,要检查是否牢固,是否有孔洞需要补等现象,检查时要做好详细的检查记录,并按规定签字,收集整理资料。
  4.3.2 防雷装置的安装。防雷装置有三部分:接闪器(如避雷针、避雷网、避雷环等)引下线和接地装置。根据国家有关规范的建筑幕墙的防雷装置,立柱横梁应和建筑物防雷网接通,由于竖梁与铁码的接触面已由绝缘橡胶片分隔开,幕墙避雷接地安装时应采取措施,保证竖梁与预埋件铁件导电良好。把建筑幕墙获得巨大雷电能量,通过建筑物的接地系统,迅速地输送到地下,使其两部分成为一个防雷整体,共同起到保护建筑幕墙和建筑物免遭雷电破坏的作用。隐蔽验收作为监理控制停检点。本工程设计采用镀锌钢筋(φ12镀锌钢筋)。镀锌钢筋与节点处进行焊接,并及时进行防锈处理。将幕墙的防雷体系连为一体后进行检查,然后与主体避雷设施进行连接。整体防雷装置完成后,进行接地电阻测试,确定其接地电阻是否符合设计要求。幕墙应符合避雷等级要求,幕墙应自成防雷体系,其接地电阻值应不小于1。位于均压环处的横梁必须与同均压环连通。在未设均压环楼层的立柱水平距离每隔10M必须同与均压环连通的柱连通,连通材料的截面应符合避雷要求,其接地电阻值应不小于等于4。
  4.4 防火棉安装。为满足幕墙防火性能的要求,在幕墙设计中必须考虑防火保温的措施。防火除了安装防火隔断板外,还要在板内填塞防火岩棉,根据不同的要求,分别填塞不同厚度的防火岩棉。防火棉需根据设计图纸要求的厚度及现场实测的宽度尺寸进行截切后安装于防火钢板内,安装需在晴天进行,并可即时封闭,以免被雨水淋湿,可在板块安装完后安装的应后安装以保护防火岩棉,安装完后应在表面用钢丝网封闭。防火棉要确保其安装时机,既不能过早安装不利保护,又不能太晚安装而影响板块的安装;注意材料厚度,填塞完整;安装完后采取妥善的成品保护措施。
  收集整理资料作隐蔽验收记录。等待停检,验收通过,准备下一道工序施工。
  4.5 玻璃板块安装。玻璃板块是由在制作厂加工完成,进行进场安装前的检查,检查验收玻璃板块。检查验收玻璃板块:①规格数量是否正确;②各层间是否有错位玻璃;③玻璃堆放是否安全、可靠;④是否有误差超过标准的玻璃;⑤是否有已经损坏的玻璃。
  验收的内容有:①三维误差是否在控制范围内:②玻璃铝框是否有损伤,该更换的要更换;③结构胶是否有异常;④抽样做结构胶粘接测试。检查验收要做好详细的记录并装订成册,签注参加验收检查人员名单。
  玻璃板块按层次规格堆放:在安装玻璃板块前要将玻璃清理按层次堆放好,同时要按安装顺序进行堆放,堆放时要适当倾斜,以免玻璃倾覆。
  应采用样板开路,经设计、业主、项目监理机构检查认可后方可大面积展开施工。对造型复杂的要先做模型,比例1:1,经反复推敲研究后再做样板,样板通过后方可大面积展开。玻璃面板实物与大样、规格、尺寸、等级应符合设计要求。玻璃安装前应将表面灰尘和污物擦干净。热反射玻璃安装应将镀膜面朝向室外。用于幕墙的玻璃板块应在注胶车间内按照严格的打胶工艺规程用结构胶预制粘贴好(着重检查每天注胶原始记录,板块校品、蝴蝶实验及拉断实验)。施工时弹性双面不干胶垫与幕墙副框先连接起来,胶垫和胶缝的宽度及厚度按图纸设计施工。特别需要注意的是,随季节不同,在温度和湿度变化时,严格执行结构胶施工工艺流程,保证固化质量。隐框或横向半隐框玻璃幕墙,每个分格块的玻璃下所高金属托条应采用铝合金或不锈钢,其长度不应小于100mm,厚度不应小于2mm,高度不应露出玻璃外表面。铝合金装饰压板应符合设计要求,表面应平整,色彩应一致,不得有肉眼可见的变形、波纹和凹凸不平,接缝应均匀严密。
  每批次玻璃安装时,从安装过程到安装完毕后,全过程进行质量控制,验收也是穿插于全过程中,验收的内容有:①板块自身是否有问题;②玻璃板块是否有错面现象;③室内铝材间的接口是否符合设计要求;
  4.6 打胶。应采取同一品牌的硅酮结构胶和硅酮耐候密封闭胶配套使用,胶应在有效期内使用。耐候硅酮密封胶的施工应符合下列要求:①耐候硅酮密封胶的施工厚度应大于3.5mm,施工宽度不应小于施工厚度的2倍,密封槽口底部用聚乙烯发泡材料填塞;②耐候硅酮密封胶在接缝内应形成相对两面粘结,并不得三面粘结。胶缝应横平竖直,深浅一致,宽度均匀,光滑顺直。注胶要密实、平整、无气泡。
  5 结语
  运用以上监理方法和控制手段及专业承包单位的精心施工,事前、事中、事后过程的层层掌控,对新型幕墙质量、安全、使用功能可以达到项目总目标、满足节能减排、绿色环保的设计理念,实现办公场所人员的舒适度和生态化的幸福指数。
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