高层建筑玻璃幕墙设计与质量控制分析

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月第6期   作者:赵静静
[导读] 近年来,我国城市化进程加快,各类高层建筑规模逐步扩大
        赵静静
        同创金泰建筑技术(北京)有限公司  北京  100012
        摘要:近年来,我国城市化进程加快,各类高层建筑规模逐步扩大。在新型建筑项目施工中玻璃幕墙设计与应用范围较广,玻璃幕墙设计与施工管控对提升建筑项目整体质量、观感度具有重要作用。在高层玻璃幕墙设计与施工中,要注重对项目建设现状与建设要求进行分析,整合多项要素,拟定完善的设计与施工方案。在施工中对预埋件安装、龙骨架施工、连接件安装等集中管控。做好施工管理,全面提升玻璃幕墙施工成效,提高玻璃幕墙稳定性、安全性,全面适应项目预期建设要求。
        关键词:高层建筑;玻璃幕墙设计;质量控制
        1导言
人们在生活品质得到提升的同时,对美的认识和要求也在逐渐提升,通过玻璃幕墙设计在一定程度上满足了人们对于建筑的美观需求,但将玻璃幕墙作为建筑保护层的时候,除了需要注重美观性之外,也要保证其具有足够的牢固性,这样才能够发挥出其所具有的防护效果。玻璃幕墙存在着易碎性特征,所以需要在进行玻璃幕墙施工的过程中注意原材料的选择和方案的合理设计,从而提升高层建筑玻璃幕墙的质量。
        2高层建筑玻璃幕墙设计要点分析
2.1防火设计
对于玻璃幕墙和楼板之间和与防火隔离构件之间的空气应该注意进行防火封堵,所选用的填料应该属于不可燃的材料,并注意对其他部分进行防火涂层。对于没有设置窗槛墙的玻璃幕墙应该在每层外沿部分进行防火玻璃幕墙的设计,并且要采用单独设立的方式。玻璃幕墙和楼层之间的空气要用钢板来进行支撑,并要注意对钢板进行镀锌处理。
2.2抗风压设计
高层建筑实际风荷载会受周围场地具体情况、高层建筑工程自身形状等各项因素影响,从而出现与计算值相差较大的情况,最直接的解决问题方法就是采用风洞试验法进行分析,然后采用模拟试验方式获取不同位置在具体应用时可以承受的最大风荷载。计算风荷载时,要考虑不同位置的体型系数也会存在一定差异,这也就会导致同一高度风荷载也会有所不同,因此,针对非对称幕墙结构构件,要全面考虑正风压和负风压在高层建筑工程幕墙中的作用。在计算构件结构时,工作人员要对变形和强度两个指标进行校核,也就是正常应用的极限状态和承载力极限状态。需要注意的是,不同材料的变形值和强度值也会有所不同,因此,在分析时要与其他荷载情况进行组合,对比分析找到最差工况,合理计算,从而使玻璃幕墙安全性能够得到进一步提高,满足应用需求。
2.3安全性设计
在进行高层建筑玻璃幕墙的设计过程中,要重视其安全性设计和可靠性设计,具体来看首先应该严格规定玻璃幕墙的气密性、风压性、平面变形以及水密性的数值,并要对其承受力进行检查,这里要重视规定数值是否达到要求。其次要注意进行接地防雷系统的设计,通常是将高层建筑中的防雷钢筋和预埋件之间进行焊接,使得雷击能够通过钢筋传输给大地,并和外部接地系统进行连接,确保高层建筑玻璃幕墙的安全。
2.4遮阳设计
高层建筑采光性好,这能够为人们提供一个舒适的生活环境,但是,遮阳也成为人们需要重视的一项内容。通常来说,玻璃幕墙一般有以下两种:采用遮阳系数较低的玻璃。采用遮阳系数低的玻璃的优势是玻璃幕墙整体十分整洁,通过对其进行应用,容易实现幕墙在应用的整体效果。但是,其在应用时也存在一些坏处,如玻璃透通性差,会对采光性造成一定影响;采用遮阳装置。将遮阳装置安装在玻璃幕墙外侧,常用的装置有遮阳造型、遮阳百叶等。目前,许多高层建筑工程都采用了可以通过电动方式控制的遮阳装置,依据光照、季节变化进行调节,通过设定程序或人工方式完成控制。针对外立面整体效果来说,设计巧妙的电动遮阳装置,不仅是一种功能性设计,而且是一种先进的科技手段,可以改善高层建筑工程外观。


2.5防变形设计
首先,适应自身变形。风、温度、地震等各项荷载直接作用在高层建筑工程玻璃幕墙上,这会导致型材、玻璃发生变形,对玻璃幕墙的性能和应用造成直接影响。其次,适应主体结构变形。受风荷载、地震、不均匀沉降影响,会导致高层建筑工程主体结构发生变形,这种变形会间接作用在玻璃幕墙上,为了适应自身变形,玻璃幕墙在设计时通常都采用柔性方式连接。玻璃连接框架时,应当留出一定间隙,而且玻璃板间要留有一定间隙。采用螺栓进行框架连接,通常要采用柔性垫片,可以适应变形,能够起到减少噪声的作用。上下立柱连接可以采用插芯插接方式进行,在插接部位要预留间隙,可以更好适应高层建筑工程主体结构变形。
        3高层建筑玻璃幕墙的质量控制措施
3.1预埋件的安装
建筑玻璃幕墙施工期间,应深入研读设计图纸,掌握施工作业要求,并严格按照设计图纸对预埋件尺寸要求进行相应的处置。在预埋件加工过程中,需要使用负公差确定预埋件尺寸是否达到规定要求,如果误差超出规定范围,需要重新返工。安装前,应确定预埋件安装的位置,按照施工方案并结合现场情况进行多方面考量,建筑主体与预埋钢筋两者应该进行合理的固定,根据建筑主体结构钢筋与预埋钢筋两者的焊接牢固程度,灵活的选择焊接方式,在一般的工程中,以点焊的形式居多。应保证预埋件安装位置精准并在后期不会发生移位,将预埋件位置偏差维持在20mm范围内,高度误差控制在10mm范围内。最后,混凝土振捣施工是预埋件安装技术需要重点关注的内容,为保证相关工作顺利进行,需要确保锚板底部混凝土已经振捣密实,采用后锚固处理的方式,同时确保锚固栓尺寸达到施工标准,而锚固栓埋深也处于设计允许的范围中。
3.2玻璃安装
玻璃这种材料属于易碎类型,因此在安装玻璃幕墙的过程当中需要重视对玻璃的搬运和运输过程,在这个过程中要注意做好玻璃的保护工作,采用专门的保护箱来进行运输,并在箱内放置缓冲材料,从而避免玻璃材料受到损坏。为了防止玻璃受到二次损坏,可以在玻璃达到现场后立即进行检查和安装,不要过长时间的放置。在对玻璃材料进行检查时需要注意以下几个方面的问题,首先看其胶缝是否凭证、吊盘是否正常,在完成孔位检查后要对钢槽中的垃圾进行清理,并通过编号来确保玻璃安装到对应的槽位当中,将垫块放置在玻璃支撑部分,对前后位置进行及时调整,确保其安装偏差在相应的范围之内,完成玻璃安装后要检查其平整度。
3.3龙骨施工技术
龙骨施工作业将会直接影响到玻璃幕墙的整体效果,施工人员需要在龙骨制作期间,熟悉设计图纸内容,了解竖骨料的使用方式,并按照设计图纸标记的位置使龙骨正确的安置在2个连接件中间,并在两者接触的部位放置防腐垫片,使用连接螺栓紧固塑骨料与连接件,调整垂直度与平整度。立柱可以采用插接或焊接形式,在主龙骨安装结束后,需要对整体进行微调,在此过程中要求水平方向具有3根或3根以上立柱,竖直方向具有2根或2根以上立柱。相邻的立柱高度差在3mm之内,同一层的立柱高度差最大允许值为5mm。龙骨施工过程中,通常采用吊垂或是水平尺测量主梁的垂直度,根据测量结果进行科学管控,而水平方向以定位轴线作为水平面进行误差控制,将高差控制在3mm范围内,将前后方向的偏差控制在2mm范围内,将左右方向的偏差控制在3mm范围内
        结束语
总之,在高层建筑工程中应用玻璃幕墙时,要对玻璃幕墙设计进行全面分析,保证设计的合理性,从而满足人们对高层建筑工程外观的需求。因此,采用玻璃幕墙时,要提高对玻璃幕墙设计的重视度,做好设计要素分析,提升高层建筑工程中采用的玻璃幕墙的质量水平。
        参考文献:
[1]李双江.试论高层建筑玻璃幕墙设计[J].门窗,2015(08):9-10.
[2]黄海庆.浅谈高层建筑玻璃幕墙设计的方向[J].中华民居(下旬刊),2014(02):95.
[3]栗文博.建筑玻璃幕墙设计与施工质量控制[J].门窗,2017(02):172.
[4]戴克任,莫志兵.高层建筑的玻璃幕墙设计与质量要求[J].中华民居(下旬刊),2013(06):45-46.
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