玻璃幕墻功能多樣化的設(shè)計(jì)與施工

楊勇

【摘要】玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑裝飾工程中應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，如何在保證玻璃幕墻美觀的同時(shí)，賦予玻璃幕墻的防水功能，從而使玻璃幕墻作用多樣化，是當(dāng)前的新興課題。本文結(jié)合工程實(shí)例，闡述了這種玻璃幕墻的設(shè)計(jì)施工與質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻；棱狀裝飾架；功能；設(shè)計(jì)施工；質(zhì)量控制

1、工程概況

隨著現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，高層建筑越來(lái)越多，為了追求良好的視覺(jué)效果，越來(lái)越多的大廈外墻裝飾采用玻璃幕墻，而在保證這些玻璃幕墻美觀的同時(shí)，賦予玻璃幕墻的防水功能，是當(dāng)前的新興課題。

湖南某大廈總建筑面積87563m2，結(jié)構(gòu)主體高度97.3m。該工程的玻璃幕墻為單元式，單元板塊較大（高3.9m×寬2.1m），外帶大型異形棱狀裝飾架，主要視覺(jué)效果集中于外側(cè)異形棱狀裝飾架上。

2、外穿孔鋁板裝飾條系統(tǒng)

本工程的裝飾條凸出幕墻玻璃面0.6m。其前端尖頂為高0.11m的三角形鋁合金裝飾型材，兩側(cè)為原三角形型材延伸的3mm厚彎折異形穿孔鋁單板，通過(guò)角碼連接附著于內(nèi)側(cè)的鋼骨架上。外形是橫向?yàn)閷?m、高0.6m的等腰三角形，豎向?yàn)閷?.9m、高0.6m的等腰三角形。基于前述因素，把異形棱狀裝飾架設(shè)計(jì)成與單元板塊相對(duì)獨(dú)立的個(gè)體（見(jiàn)圖1），既便于工廠單個(gè)組裝成體也方便現(xiàn)場(chǎng)分開(kāi)吊裝。

本工程的外立面效果主要集中在異形棱狀裝飾架上，所以對(duì)異形棱狀裝飾架的要求非常苛刻。除了對(duì)工廠加工高要求之外，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝要求則是重中之重，也是保證外立面效果的最后一道工序。所以針對(duì)裝飾架的特性制定了嚴(yán)格精準(zhǔn)的施工工藝，主要措施有以下幾點(diǎn)。

1） 雙重測(cè)量放線（裝飾架與單元板塊相互獨(dú)立放線，防止累積公差干擾）。

2） 嚴(yán)格按照安裝順序施工，先豎后橫，從左到右（方便檢驗(yàn)誤差），依次從下到上，如圖 2所示。

3） 對(duì)線調(diào)節(jié)（嚴(yán)格按照裝飾架的測(cè)量放線精確調(diào)至理想位置）。

4） 插芯連接（裝飾架之間用芯套插接，使垂直度和平整度更加理想）。

3、異形棱狀裝飾架主要特點(diǎn)

1） 藝術(shù)效果凸出的棱狀立體相交樣式提升整個(gè)玻璃幕墻外立面效果，使整棟建筑有一種與眾不同的雕刻感，完美地展示了當(dāng)代建筑對(duì)藝術(shù)的追求和融合。

2） 單元板塊防水分析及裝飾架體弱化風(fēng)雨的作用單元體剖面如圖3所示。

第1道密封構(gòu)成單元體的塵密線，一般由相鄰單元的膠條相互搭接實(shí)現(xiàn)，起到阻擋灰塵和披水的作用。第2道密封構(gòu)成單元體的水密線，通過(guò)玻璃幕墻表面的少量漏水可以越過(guò)這條線，進(jìn)入單元玻璃幕墻的等壓腔后，將被有組織的排出，沒(méi)有繼續(xù)進(jìn)入室內(nèi)的能力，達(dá)到阻水的目的。第3道密封構(gòu)成單元體的氣密線，由于水密線和氣密線之間的等壓腔和室外基本上是相通的，因此水密線不能阻止空氣的滲透，阻止空氣的滲透任務(wù)由最后一道氣密線來(lái)完成。

裝飾線條弱化風(fēng)雨：大型的裝飾條背后隱藏著單元拼縫、內(nèi)開(kāi)平通風(fēng)窗及空調(diào)換氣管等有關(guān)室內(nèi)舒適性系統(tǒng)。裝飾架雖對(duì)內(nèi)側(cè)單元板塊有一定程度的風(fēng)雨保護(hù)作用，如風(fēng)雨通過(guò)裝飾條的穿孔鋁板后會(huì)有一定程度的衰減，從而減輕風(fēng)雨對(duì)單元板塊拼縫和內(nèi)平開(kāi)窗密封膠條的水密性和氣密性的侵蝕（見(jiàn)圖4）。

3） 通氣換氣異形棱狀裝飾架背后隱藏著有關(guān)室內(nèi)舒性系統(tǒng)，主要是內(nèi)平開(kāi)窗，依靠裝飾架的穿孔鋁板特點(diǎn)在視覺(jué)隱匿的同時(shí)可以獲得良好的通風(fēng)性（見(jiàn)圖4b）。

4） 遮陽(yáng)作用本工程對(duì)玻璃的可見(jiàn)光透射率要求非常高，本系統(tǒng)單元板塊水平方向與豎直方向均有裝飾構(gòu)件，對(duì)單元板塊同時(shí)起到水平遮陽(yáng)和豎直遮陽(yáng)作用，在可見(jiàn)光透射率較高的情況下，裝飾架的遮陽(yáng)作用對(duì)玻璃的選擇起到了關(guān)鍵作用。經(jīng)計(jì)算，本工程外裝飾構(gòu)件對(duì)玻璃幕墻的整體遮陽(yáng)系數(shù)約為0.7，起到了非常好的遮陽(yáng)效果。

4、異形棱狀裝飾架受力分析

充分考慮裝飾構(gòu)件對(duì)整體單元的受力影響。除考慮基層玻璃幕墻面板自身荷載外，同時(shí)充分全面考慮裝飾構(gòu)件對(duì)玻璃幕墻體系面外和側(cè)向風(fēng)壓以及豎向重力的作用，并對(duì)各關(guān)鍵連接部位作相應(yīng)加強(qiáng)措施。將裝飾構(gòu)件的支撐龍骨形成三角形桁架，預(yù)留掛點(diǎn)固定于基層單元體，每個(gè)三角形構(gòu)件設(shè)置兩個(gè)掛點(diǎn)，并在底部外端設(shè)置插接點(diǎn)承受剪力，形成整體拉彎體系（見(jiàn)圖5）。

同理，水平支撐龍骨亦做成三角形整體鋼架，如圖 6 所示。

同時(shí)，基層單元除考慮風(fēng)荷載及自重組合外，還應(yīng)考慮三角鋼架連接點(diǎn)所傳遞的反力，整體計(jì)算單元的受力情況。由于考慮到裝飾構(gòu)件所傳遞的側(cè)向風(fēng)壓，在支座連接設(shè)計(jì)時(shí)，特別對(duì)側(cè)向的限位進(jìn)行加固，以滿足側(cè)向受力的要求（見(jiàn)圖7）。

5、施工控制要點(diǎn)

1） 裝飾鋁板下料此異形裝飾線條的鋁板均為不規(guī)則形狀，折邊角度亦大小不一，下料難度極大，這意味著技術(shù)人員必須具備高超的下料技巧，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)也必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙完成裝飾架的組裝，才能確保最終的異形裝飾線條能順利安裝。

2） 裝飾鋼架開(kāi)料及組裝依據(jù)鋼材開(kāi)料圖對(duì)到場(chǎng)鋼方管及角鋼進(jìn)行切割及焊接，考慮切割及焊接的偏差，不使其積累，以保證裝飾線條尺寸的準(zhǔn)確。

3） 裝飾線條組裝依據(jù)組裝圖進(jìn)行裝飾架的組裝，組裝過(guò)程中注意質(zhì)量及尺寸誤差的控制，不使其積累，以保證裝飾線條尺寸的準(zhǔn)確。

4） 測(cè)量放線由于裝飾線條是固定在單元板塊外立面，因此測(cè)量放線過(guò)程中主要是對(duì)單元板塊的高低及進(jìn)出位進(jìn)行復(fù)核，確保裝飾線條安裝過(guò)程中高低及進(jìn)出位不會(huì)出現(xiàn)大偏差。

5） 裝飾線條掛裝組裝完成的裝飾線條運(yùn)輸至樓層后，使用單臂吊車進(jìn)行安裝。豎向線條為逐層往上進(jìn)行拼接，上層豎向線條下端焊接有鋼套芯，可插入至下層豎向線條上端口，銜接部位使用鋼套芯，橫向線條采用雙掛碼直接掛裝在單元板塊上，并使用鉆尾螺絲固定在鋼掛碼上，以防脫落。

6） 裝飾線條調(diào)節(jié)裝飾線條掛裝完成后，通過(guò)對(duì)鋼掛碼上不銹鋼螺栓的調(diào)節(jié)，可使裝飾線條達(dá)到預(yù)定位置，確保證線條間拼縫的整齊和均勻。

6、結(jié)語(yǔ)

玻璃幕墻使用越來(lái)越廣泛，只要設(shè)計(jì)與施工得當(dāng)，在保證玻璃幕墻美觀的同時(shí)，賦予玻璃幕墻的防水功能，是完全可行的，使玻璃幕墻功能多樣化是大勢(shì)所趨。本文為玻璃幕墻功能多樣化提供了借鑒和參考。

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