懸挑式透光夾芯板幕墻技術研析

【摘 要】懸挑式透光夾芯板是一種技術性比較強的，又極富于表現力的建筑元素。本文概要的介紹了懸挑式透光夾芯板幕墻的實現方法及安裝結構，分析了其在技術上的適應性以及其形式美學的應用，與玻璃幕墻進行了比較，希望能為懸挑式透光夾芯板幕墻在建筑設計中更廣泛的應用提供技術支持。

【關鍵詞】透光夾芯板；幕墻；懸挑式；建筑圍護；裝飾

1 引言

幕墻是一種廣泛使用的建筑外圍護結構或裝飾結構，它由支承結構與鑲嵌板材組成，不承擔主體結構所受的作用力。目前，建筑上應用最多的是玻璃幕墻。雖然玻璃幕墻具有良好的裝飾效果，但也存在一些比較突出的問題。針對現有玻璃幕墻技術的不足，提供一種懸挑式透光夾芯板幕墻。這種幕墻使用透光夾芯板取代玻璃，采用懸挑安裝結構，具有單板面積大、綜合力學性能優異、透光率與玻璃相似、表面色彩亮麗、裝飾性好、安全可靠和安裝簡便等特點，能夠滿足現代建筑對幕墻功能、外觀和造型的多種不同要求。

2 玻璃幕墻的安裝結構分類及特點

玻璃幕墻按安裝結構可分為：明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻和點式玻璃幕墻等幾類。明框玻璃幕墻以特殊斷面的鋁合金型材為框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽內。其特點在于鋁合金型材本身兼有骨架結構和固定玻璃的雙重作用，安全性較好，但裝飾性較差。隱框玻璃幕墻的金屬框隱蔽在玻璃的背面，玻璃在鋁框外側，用硅酮結構密封膠粘結，幕墻的荷載主要靠密封膠承受，裝飾效果好，但安全性取決于粘接質量，存在一定隱患。點（支）式玻璃幕墻是用金屬連接件和緊固件裝入玻璃四角上的安裝孔，將其固定。其在安全性和裝飾性上居中，故發展很快。

玻璃幕墻雖然在建筑領域廣泛應用，但存在著單片玻璃面積小、幕墻整體性差、質感單調、反射影像畸變、存在光污染、爆破碎片下墜造成人員傷害等不足；同時，與之適應的安裝方式存在著結構復雜、承載力差、安裝難度大和造價高等問題；限制了玻璃幕墻的裝飾性能和應用范圍，無法滿足現代建筑對幕墻功能、外觀和造型的多種需求。

3 懸挑式透光夾芯板幕墻的結構特點

懸挑式透光夾芯板幕墻的圍護面板是透光夾芯板，它是以透光型玻璃鋼板作內、外蒙皮，中間夾有透光型玻璃鋼板或聚丙烯PP蜂窩芯材，板外表面涂敷有高耐候型裝飾層。在透光夾芯板的邊緣處開有安裝孔。透光夾芯板通過偏心支撐桿和通用支撐桿與主體結構牢固連接；相鄰二塊板之間的連接縫隙用密封膠密封。支撐桿的一端通過沉頭螺栓組與透光夾芯板連接，另一端的座板與主體結構連接。支撐桿與主體結構可以分別采用焊接、錨固螺栓或膨脹螺栓等方式連接。

4 懸挑式透光夾芯板幕墻的安裝工藝步驟

4.1 校核透光夾芯板的輪廓尺寸及安裝孔位置尺寸，在安裝孔內裝入沉頭螺栓組，背緊靠近透光夾芯板的2個螺母，并保證沉頭螺栓組可以自由轉動；

4.2 在主體結構上，按施工圖樣標注尺寸，在與透光夾芯板四角部位的安裝孔相對應的位置，劃出安裝標記；

4.3 起吊透光夾芯板至安裝位置，在四角部位的沉頭螺栓組上旋入偏心調節支撐桿，偏心調節支撐桿的初始偏心距；

4.4 將透光夾芯板初步調整至安裝位置后，依次將偏心支撐桿上的座板與主體結構連接；

4.5 反復精細地調整偏心支撐桿的偏心距和沉頭螺栓組的軸線位置，使透光夾芯板在幕墻安裝面上處于正確位置；同時，調整沉頭螺栓組與偏心桿之間的螺紋，使透光夾芯板和主體結構之間的距離達到設計要求；隨后將偏心支撐桿上的螺母和鎖緊螺母旋緊固定；

4.6 在其余的沉頭螺栓組上旋入通用支撐桿，并調整長度，初步檢測調整透光板的平整性，按對角線原則，逐次將通用支撐桿上的座板與主體結構上的預埋鋼板連接牢固；

4.7 通過沉頭螺栓組與連接桿之間的螺紋，反復精細地調整支撐桿的長度，使透光夾芯板和主體結構之間的距離達到設計要求；隨后將支撐桿上的螺母按技術要求旋緊固定；

4.8 重復工藝步驟a ~ g，安裝第二塊透光夾芯板；

4.9 在相鄰的二塊透光夾芯板對接邊之間的縫隙處灌注密封膠；

4.10 依次重復上述工藝步驟，直至整個幕墻施工完畢。

5 懸挑式透光夾芯板幕墻的空間特性和建構解析

懸挑式透光夾芯板幕墻采用的透光夾芯板，具有透光良好、輕質高強、抗沖擊、耐老化、外觀艷麗和使用壽命長的優勢，可以按框架單元的相同尺寸生產。采用大板面使得透光夾芯板幕墻更加簡潔，提高了建筑外立面的整體性；利用外表面裝飾層和內部的光源可使建筑或景觀晝夜均具裝飾效果，可使建筑造型更具藝術感染力。

結構中使用的偏心支撐桿和通用支撐桿的結構簡單、承載力強、調整效果好、施工方便。采用懸挑連接方式，內部光源可無遮擋地照在內壁上，使幕墻在夜晚能夠產生通體發光的效果。沉頭螺帽采用與板同色的涂裝，則整個幕墻的外表面幾乎不露安裝痕跡，從而達到隱形連接的目的。

懸挑式透光夾芯板幕墻的安裝工藝步驟，使用普通吊裝工具起吊安裝；在裝配工藝上采用初步定位后，將透光夾芯板四角裝入的偏心支撐桿與主體結構焊接，隨后，對透光夾芯板進行三維調節，精確定位；其后，連接其余支撐桿，并調整板面平整度。這種方法，施工難度小、安裝精度高，有利于提高安裝質量和速度、降低工時成本。

6 懸挑式透光夾芯板幕墻的應用案例

在江蘇某地建造的一個標志性塔形景觀，包括石臺基、塔體和雕塑三部分，塔體為正棱錐形，主體尺寸為：5×3.02×21.6m（底邊長×頂邊長×高），塔體構筑物主體為鋼筋混凝土框架結構，共6層。按造型設計的要求，將該建筑景觀各立面按每層一塊設計透光夾芯板，四個立面的夾芯板的尺寸相同，外表面按要求噴涂紅色高耐候性氟碳涂料。全部按照上述工藝步驟生產安裝施工。工程設計使用24塊透光夾芯板，平均單塊面積14.45m2。如使用單塊面積為1.2m2（0.8*1.5m）的彩色鍍膜玻璃至少要288塊，用量是透光夾芯板幕墻的12倍。塔體外觀的整體效果要明顯地優于玻璃幕墻。從力學分析和計算可以得出連接支撐件的承載重量僅為同等玻璃幕墻連接支撐件承重的1/3，說明其結構穩固性和安全性優于玻璃幕墻。特別是夜幕降臨時，打開內部的LED光源，整個塔身通體發光、熠熠生輝，展現了異樣的裝飾效果。

7 結語

采用透光夾芯板作為幕墻的圍護材料，這種材料可以制成與建筑框架尺寸相同的單元板，其周邊均布安裝孔，主體結構上設有與孔位置相對應的預埋鋼板，透光夾芯板與主體結構之間采用偏心支撐桿和通用支撐桿懸挑連接，兩種支撐桿分別具有三維及軸向調節的功能，可實現隱形連接和夜間通體透光的效果。與玻璃幕墻相比，具有透光良好、輕質高強、抗沖擊、單板面積大、懸挑隱形連接、墻面規整、色澤艷麗、安全可靠、使用壽命長、施工方便、性價比高等突出優點。懸挑式透光夾芯板幕墻及其連接結構，可以應用于景觀構筑物、框架結構建筑的幕墻、圍護以及其他類似的裝飾領域，并具有廣闊的應用前景。

參考文獻

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