關于外呼吸式玻璃幕墻設計與施工的探究

竺陳冬

摘 要：隨著我國經濟水平的提高，人們對建筑的需求越來越大，建筑行業也隨之不斷發展。在當今建筑行業的施工中，人們除了對建筑實用功能有了更高的要求外，更加注重的是建筑實用功能與美學功能的結合，因此對于建筑設計人員與施工人員的技術要求也越來越高。外呼吸式玻璃幕墻設計是當今建筑設計中廣泛應用的一種建筑風格，本文主要針對外呼吸式玻璃幕墻設計組成進行分析，進一步探究外呼吸式玻璃幕墻的設計與施工措施。

關鍵詞：外呼吸式；玻璃幕墻；建筑設計；施工方法

1 前言

隨著城市的發展需要，高層建筑的需求越來越高，建筑高層建筑不僅能有效提高土地資源利用率，更能有效的改善城市建筑物的整體美感，而高層建筑設計中玻璃幕墻是其重要組成部分，不僅能滿足建筑居住環境的需求，還可以從建筑裝飾上起到顯著效果，本文分析外呼吸式玻璃幕墻的設計與施工。

2 外呼吸式玻璃幕墻的構造

在當今城市高層建筑中，外呼吸式玻璃幕墻的應用越來越廣泛，玻璃幕墻單位構造從結構上來說可以分為外層幕墻與內層幕墻，從具體的構造而言還有著建筑的通風管道、百葉窗簾、幕墻掛件、防雷系統等。玻璃幕墻的通風功能采用的是自然通風的方法，在通風管道的構造中還伴有防水系統、防蟲系統等。在防雷系統的設計當中，一般采用封閉環防雷結構并且與建筑的主體結構進行銜接。而防火系統一般設計在建筑物的周邊，在施工過程中采用鍍鋅板與防火棉進行封層[1]。

3 外呼吸式玻璃幕墻的設計

外呼吸式玻璃幕墻的設計主要可以分為結構設計與功能設計兩個方面，本文作如下闡述。

3.1 結構設計

外呼吸式玻璃幕墻的結構設計首先是內層幕墻，一般采用雙鋼化中孔斷熱明框幕墻，外層幕墻則是由玻璃隱框組成，在設計過程中要充分考慮整體的美觀性與實用性，將豎向的龍骨采用巧妙的設計手段進行隱蔽，將龍骨隱藏在玻璃后面，呈現橢圓形。外層幕墻的玻璃隱框一般有15mm的但鋼化模板組成，而百葉窗的防止角度與形態則采用45°的梭形放置[2]。

3.2 功能設計

（1）抗震設計。高層建筑中的人流量較大，一般遇到地震等自然災害后，如果建筑本身無法承受所帶來的沖擊力很容易導致建筑坍塌，造成的損害較大，而在高層建筑外呼吸式玻璃幕墻的設計中會有著抗震設計，將外呼吸式玻璃幕墻與建筑的主體采用彈性的方式進行銜接，盡可能實現主體建筑與玻璃幕墻的相互分離，在遇到自然災害后玻璃幕墻可以避免由于主體建筑的位移而產生擠壓破壞[3]。

（2）防火設計。玻璃幕墻是處于建筑結構中的外側，因此在建筑美觀功能的設計下還要注重防火設計，在玻璃幕墻中安裝防火系統。在樓板的邊緣與外呼吸式幕墻的連接縫隙中增加防火封修的施工。

（3）防沖擊設計。從整體的建筑結構來看，玻璃幕墻處于建筑的最外側，因此需要承受一些不可避免的外在沖擊力，比如天氣因素中的下雨、自然因素中的鳥類撞擊等，這些外部壓力會給玻璃幕墻的整體帶來損害，因此在當今玻璃幕墻的建筑設計中，都會采用鋼化玻璃作為外層幕墻，在玻璃幕墻受到外部沖擊后，一般不會發生破碎現象。另外在沖擊力過大后玻璃出現不可控的破碎也不會形成尖銳的玻璃碎片，從最大程度上保證玻璃幕墻的安全性[4]。

（4）防雷設計。高層建筑必須擁有獨立的防雷系統，而在外呼吸式玻璃幕墻的設計過程中，需要安裝專有的防雷系統，比如在玻璃幕墻的不同單元之間的連接上可以采用鋁板的方式連接。另外從建筑主體結構而言，需要進行有效的接地設計，將主體建筑的防雷系統與玻璃幕墻的防雷系統進行有機的結合。

（5）保溫設計。外呼吸式玻璃幕墻的設計，可以將外層幕墻與內層幕墻中的空氣層作為緩沖區域，采用斷熱型材料，將玻璃幕墻的受熱層與主體建筑隔開，并且進行嚴格的密封措施，增加保溫性能，并且還能起到消除噪音的作用。

（6）防腐蝕設計。在玻璃幕墻的防腐蝕設計當中，需要從建筑材料著手，一般采用鋁合金鋼材進行陽極氧化處理，將所有的鋼化建筑零件都進行防護處理，保證玻璃幕墻的防腐蝕性，同時也保證建筑整體的安全性與實用性[5]。

4 外呼吸式玻璃幕墻的施工

在外呼吸式玻璃幕墻的施工當中首先將幕墻的內層框架進行安裝，并且針對幕墻的框架、玻璃、打膠等各部分進行封修。其次需要對外層幕墻的框架進行安裝，將幕墻立柱后面的封修板進行安裝，并且組織防火結構。在內外層幕墻安裝完成后，對內層幕墻的外側邊玻璃進行清潔工鞥你，將鋁合金遮陽板、百葉窗簾、電動機傳動結構進行安裝，將調試準確的百葉窗簾進行安裝。然后對鋼格柵組間與風量調節器進行安裝，清潔空氣層，在玻璃幕墻的外層安裝防水結構與防蟲結構。對外層幕墻的玻璃、打膠各部分進行封修。在使用過程中需要注意以下幾個方面：

①在采用水平儀等工具確定等高線后，采用經緯儀校核空間的交叉點，確定垂直線。

②選擇測繪過程中的圓心作為測量基準，對不規則形狀的屋頂裝飾采用計算機技術對各結構的交叉點進行確定。通過坐標的方式精確的確定位置。根據玻璃幕墻的設計尺寸與弧度進行多單元的劃分，每個單元都按照九宮格的形式區分，將每個九宮格內的九塊玻璃進行調整安裝。

③玻璃幕墻的立柱與剛轉連接時，轉接件與鋼板之間需要進行調整與固定，立柱軸線與標高位置高度偏差在2mm以內，內外偏差在2mm以內，左右偏差在3mm以內，橫梁由下向上安裝后進行調整、校正與固定。

④確定控制單元，根據玻璃幕墻的外立面的尺寸與弧度，每個單元都按照九宮格的形式區分，將每個九宮格內的九塊玻璃進行調整安裝。并且在檢測過程中按照九宮格邊緣的四個光點進行檢測與控制。

⑤對清潔板材的分析進行清潔，比如在施工過程中的水、油漆、水泥、砂漿、灰塵等建筑污染進行清潔，采用二甲苯作為清潔劑，對縫隙的深度進行調整，在縫隙內充填聚氯乙烯發泡材料。

5 結語

外呼吸式玻璃幕墻是高層建筑的“外衣”。在設計的過程中不僅要考慮玻璃幕墻的使用功能，比如防火功能、保溫功能、防沖擊功能、抗震功能、防雷功能、防噪音功能等，還需要對其美學功能進行考慮，玻璃幕墻與建筑整體的違和感、玻璃幕墻整體的美觀效果以及玻璃幕墻與建筑頂層的美觀效果等。另外在外呼吸式玻璃幕墻的施工過程中，需要從內層幕墻、外層幕墻、幕墻兩側、幕墻整體封修等方面著手。在施工過程中還需要注意建筑質量的控制，保證建筑連接點的調整與偏差等。

參考文獻：

[1] 陳偉歡，丁昌銀，何炳泉等.夏熱冬暖地區窄腔外呼吸雙層玻璃幕墻關鍵技術[J].施工技術，2015（9）：9～12.

[2] 潘發俊，張家寶.雙層呼吸幕墻在杭州市市民中心工程中的應用[J].水利水電快報，2008（6）：34～35+41.

[3] 鄭紅梅.高層建筑外呼吸式雙層玻璃幕墻防火設計研究分析[J].消防技術與產品信息，2014（5）：20～23+50.

[4] 劉東亮，岳永亮，胡居傳等.外呼吸式雙層玻璃幕墻內流動和換熱的數值研究[J].制冷與空調，2010（4）：97～100+104.

[5] 劉宇澤，李永軍.西安地區高層建筑玻璃幕墻節能設計研究[J].城市建設理論研究（電子版），2012（10）.