舊建筑外立面改造中玻璃幕墻的應(yīng)用方法

張潤平

(烏魯木齊中交城市開發(fā)投資有限公司，新疆 烏魯木齊 830000)

1 新型玻璃幕墻的形式及特點(diǎn)

1.1 光電幕墻

光電玻璃幕墻應(yīng)用到光電池、光電板技術(shù)，在雙重技術(shù)的共同作用下實(shí)現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)換，發(fā)揮出自然資源的優(yōu)勢，為建筑提供部分電能服務(wù)。元件以粘貼的方法穩(wěn)定設(shè)置在玻璃上，通過各類元件的組合應(yīng)用提供隔聲、隔熱等功能。太陽能光電池技術(shù)是光電幕墻的關(guān)鍵支撐技術(shù)，其具有占用空間小、無噪音污染的優(yōu)勢，且使用過程中無CO2釋放，是一種契合于節(jié)能環(huán)保理念的方式。但光電幕墻也存在局限之處，即造價(jià)較高，對于多數(shù)普通建筑工程項(xiàng)目而言難以承受，因此主要被應(yīng)用于地方標(biāo)志性建筑物中，也正是由于造價(jià)的原因，光電幕墻并未取得廣泛的應(yīng)用。但可以預(yù)見的是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光電幕墻的造價(jià)將有所降低，未來其在建筑立面中的應(yīng)用比例將逐步提高。

1.2 生態(tài)幕墻

生態(tài)幕墻是一種踐行節(jié)能環(huán)保理念的優(yōu)質(zhì)玻璃幕墻產(chǎn)品，常見有熱通道幕墻、呼吸幕墻等，其在一定程度上引領(lǐng)了生態(tài)化建筑的發(fā)展方向。生態(tài)幕墻包含內(nèi)、外兩層玻璃幕墻，兩者共同組成并在兩者間留有空腔。生態(tài)幕墻的靈活性較好，能夠根據(jù)建筑的功能特點(diǎn)和形態(tài)等要求對其顏色、形狀等做靈活的調(diào)整，隔熱、節(jié)能等特性突出[1-2]。在技術(shù)研究逐步深入之下，生態(tài)幕墻的應(yīng)用范圍將隨之?dāng)U寬。

2 玻璃幕墻的主要類別

按支撐方法分類，包含點(diǎn)支撐幕墻、全玻璃幕墻、框架支撐玻璃幕墻；按施工方法分類，包含單元式幕墻、普通幕墻。還可根據(jù)其他的方式分類，總體來看玻璃幕墻的形式多樣。

其中，框架支撐玻璃幕墻的應(yīng)用較為廣泛，在周邊設(shè)置金屬框架起到支撐的作用，使安裝到位的玻璃面板有足夠的穩(wěn)定性。框架支撐玻璃幕墻又細(xì)分為多種形式，各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有所不同，例如：明框玻璃幕墻，金屬框架顯露至外部，設(shè)置合適尺寸的鋁合金凹槽，向其中嵌入玻璃面板，形成玻璃幕墻結(jié)構(gòu)；隱框玻璃幕墻，此類結(jié)構(gòu)具有“隱蔽性”，即金屬框架隱藏在玻璃幕墻的背面，玻璃面板與框架間用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠予以處理，穩(wěn)定結(jié)合。架玻璃幕墻結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，全玻璃幕墻結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖1 框架玻璃幕墻結(jié)構(gòu)

圖2 全玻璃幕墻結(jié)構(gòu)

對于全玻璃幕墻，以玻璃肋和玻璃面板兩部分為核心共同組成，較之于常規(guī)的玻璃幕墻，其特點(diǎn)在于無金屬框，因此通常采用懸掛的設(shè)置方法，或配套底座用于承受玻璃幕墻的荷載作用，優(yōu)勢在于視野開闊、觀賞價(jià)值較高。點(diǎn)支撐玻璃幕墻涵蓋的關(guān)鍵材料為玻璃面板、點(diǎn)支撐裝置以及支承結(jié)構(gòu)。單元式幕墻則由多塊細(xì)分的單元組成，在加工廠拼接后形成完整的幕墻單元，然后將其運(yùn)輸至現(xiàn)場吊裝到位。

3 玻璃幕墻在建筑外立面中的應(yīng)用

玻璃幕墻是建筑外立面的重要組成部分，通過尺寸、色彩等元素的搭配點(diǎn)綴建筑外立面，提升美觀感?？v觀現(xiàn)階段的房屋建筑工程，為滿足內(nèi)部采光、外部審美等多重要求，廣泛使用到各式各樣的玻璃材料，例如透明玻璃、半透明玻璃、工藝玻璃等，經(jīng)過同類乃至多類玻璃組合后塑造性能可靠、美觀感較強(qiáng)的建筑立面，升華建筑品質(zhì)。

3.1 支撐體系的應(yīng)用

各類支撐體系在結(jié)構(gòu)組成、形態(tài)等方面均有獨(dú)特性，在合理搭配之下建立建筑的外立面“語言”，呈現(xiàn)出建筑的美學(xué)價(jià)值。以明框玻璃幕墻為例，其塑造出網(wǎng)格的形態(tài)效果，通過調(diào)整框料分隔模數(shù)打造多樣化的組合形式。又以橫明豎隱的隱藏幕墻為例，其充分突出橫向線條的動態(tài)美感；豎明橫隱的幕墻則更加強(qiáng)調(diào)豎向線條所帶來的靈動感，在線條的延伸之下增強(qiáng)建筑的活力。全玻璃幕墻與點(diǎn)式支撐玻璃幕墻更加側(cè)重“面”元素，通過多類“面”的組合構(gòu)成具有三維立體特性的“體”，產(chǎn)生更為突出的視覺感受。

3.2 玻璃反射性的應(yīng)用

玻璃具有反射性，光照射至玻璃上時，若形成的入射角為傾斜狀，經(jīng)過反射后將展現(xiàn)出美輪美奐的影像效果。玻璃的色彩多樣，各自的反射率不盡相同，基于此特點(diǎn)，部分建筑中采用到有色或反射玻璃，通過對各類色彩玻璃的組合應(yīng)用塑造光的美學(xué)，達(dá)到晶瑩剔透般的效果，從外部觀看建筑會給人以熠熠生輝之感，此時建筑的整體品質(zhì)隨之提升。

3.3 玻璃通透性的應(yīng)用

玻璃的通透感較強(qiáng)，從審美的角度來看給人以通透、輕巧之感，采用虛實(shí)對比的藝術(shù)手法后，將隨之提升玻璃所營造的美感。例如，選擇通透性較好的玻璃將其與其他材料合理搭配，形成虛實(shí)對比的關(guān)系，此時的建筑外立面將極具活力、輕巧、纖細(xì)等特征。并且該類虛實(shí)對比的通透效果具有可調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，可以是半通透或全通透。從材質(zhì)的角度來看，諸如U型玻璃、磨砂玻璃均是優(yōu)質(zhì)材料，搭配多類透明度的玻璃，營造一種有別于虛實(shí)對比的美感，即平靜柔和之感。

3.4 絲印玻璃和彩釉玻璃的應(yīng)用

隨著玻璃制備工藝的升級，相繼有更多新穎的玻璃面市，例如絲印玻璃和彩釉玻璃，對無機(jī)釉料做特定的處理后，永久燒結(jié)在玻璃表面，由此起到增添美感、提升耐腐蝕性等多重效果。所提的兩類玻璃在功能屬性和裝飾屬性方面均突出，且可以選擇特定的顏色和花紋，靈活搭配。在建筑的立面設(shè)計(jì)中，若合理使用絲印玻璃或彩釉玻璃將打造出具有動態(tài)化特性的立面效果，打破常規(guī)方法過于枯燥的局面。

4 實(shí)例分析

4.1 工程概況

項(xiàng)目位于新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市天山區(qū)的二道橋片區(qū)，重點(diǎn)施工內(nèi)容包含房屋墻面亮化、門窗更換、屋面防水、夜景亮化等。項(xiàng)目所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)繁華，周邊配套設(shè)施齊全，臨近有規(guī)模化的建材市場，有利于物資采購以及運(yùn)輸工作的高效開展。

4.2 舊建筑改造中幕墻施工的特點(diǎn)

由于本文項(xiàng)目為既有建筑改造，相比于新建建筑的幕墻施工來說，在工藝和幕墻形式選擇方面都存在其特性。

4.2.1 施工工藝

1)測量定位：舊建筑存在原有設(shè)計(jì)施工圖紙不全或遺失的問題，加之對舊建筑外立面進(jìn)行過多次改造等，致使對舊建筑尺寸測量定位困難，需要通過外部控制點(diǎn)進(jìn)行測量定位，該項(xiàng)目中采取了掃描測量定位技術(shù)，大幅提高了功效和精度。

2)埋板位置：由于是舊建筑，要根據(jù)舊建筑實(shí)際情況來確定埋板的位置，應(yīng)埋在舊建筑混凝土結(jié)構(gòu)部位，避免在砌筑墻、隔板等位置設(shè)置，保證安全性、可靠性。

3)龍骨設(shè)置：首先根據(jù)建筑物的老化程度驗(yàn)算設(shè)置幕墻的安全性、可靠性，對個別混凝土風(fēng)化嚴(yán)重(或強(qiáng)度較低)的部位以增加埋板錨固深度等方式進(jìn)行加固處理；因舊建筑埋板位置設(shè)置受限，應(yīng)對龍骨的尺寸、材質(zhì)選擇進(jìn)行驗(yàn)算，對間距較大的部位進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

4)防雷：主要是如何將新增的幕墻防雷接入原舊建筑防雷系統(tǒng)，單獨(dú)設(shè)置防雷系統(tǒng)不現(xiàn)實(shí)，一般將幕墻防雷與原建筑屋面、樓體周邊以及主體鋼筋等部位連接。

5)主要質(zhì)量控制點(diǎn)：重點(diǎn)保證安全性、可靠性，從嚴(yán)檢查驗(yàn)收埋板錨固、龍骨焊接質(zhì)量，區(qū)別于新建筑幕墻施工，要對舊建筑幕墻改造通過增加檢驗(yàn)批次等方式進(jìn)行從嚴(yán)檢測。

4.2.2 幕墻形式樣式選擇

1)經(jīng)濟(jì)性：舊城改造為民生工程，在實(shí)施中以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為原則。一般將舊城區(qū)中特色建筑、標(biāo)志性建筑等通過改造成幕墻形式進(jìn)一步提高城市形象。

2)協(xié)調(diào)性：舊城中對建筑的改造要考慮周邊風(fēng)格、沿街景觀協(xié)調(diào)一致，保證景觀上的連續(xù)一致，既有亮點(diǎn)、又有整體。

3)節(jié)能型：在節(jié)能環(huán)保、不造成新污染(如光污染)的基礎(chǔ)上，提升城市形象和功能。

4.3 施工工藝具體分析

4.3.1 測量放線

準(zhǔn)確測放玻璃幕墻的基準(zhǔn)軸線、尺寸、高度等，作為玻璃幕墻施工的參照基準(zhǔn)，以便根據(jù)各線精準(zhǔn)安裝玻璃幕墻，保證位置的準(zhǔn)確性。

4.3.2 預(yù)埋件的設(shè)置

預(yù)埋件能夠用于固定連接件，從而確保幕墻與主體結(jié)構(gòu)兩部分的連接穩(wěn)定性。在各層現(xiàn)澆混凝土樓板或梁結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置預(yù)埋件，用螺栓與豎向龍骨保持連接關(guān)系；在樓板內(nèi)預(yù)留“T”型槽，將與之尺寸相契合的螺栓預(yù)埋在槽內(nèi)，然后與角鋼形成連接。縱觀整個玻璃幕墻施工流程，緊固鐵件的安裝為重點(diǎn)內(nèi)容，需要加強(qiáng)檢測，根據(jù)測量結(jié)果校正縱橫方向中心線。

4.3.3 龍骨安裝

龍骨安裝時位置的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性是重點(diǎn)，要求各節(jié)點(diǎn)連接穩(wěn)定。按照由下至上的順序依次將主龍骨安裝到位，分別為各層設(shè)緊固鐵件，利用此裝置實(shí)現(xiàn)樓層間的穩(wěn)定連接。龍骨對溫度較為敏感，在溫度異常時有變形的可能，為適應(yīng)該變形趨勢，在接頭處留設(shè)伸縮孔隙；安裝龍骨時用經(jīng)緯儀檢測并校正。各焊縫施焊完成后清理雜物，刷涂防銹漆(兩道)，起到防護(hù)作用，以免焊縫在與外界潮濕空氣接觸后銹蝕。

4.3.4 防火與避雷施工

鍍鋅鋼板安裝時嵌入適量防火隔音棉，從而消除板的間隙，使各樓層具有足夠的密封性。施工中，先將橡膠密封條套在鋼板上，隨后向混凝土底打設(shè)脹管螺栓釘，起到固定的作用；取瀝青密封帶將其緊密貼合在鋼板與龍骨形成的接縫部位，進(jìn)一步打設(shè)鋼釘，做焊接處理。

避雷施工中，在幕墻的非焊部位采取電氣連接措施，構(gòu)成通暢的導(dǎo)電通路。各框架的接觸面在材質(zhì)方面有所差異，因此加墊過渡墊片，發(fā)揮出隔絕與防護(hù)的優(yōu)勢，以免因電化學(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)導(dǎo)致框架逐步受到腐蝕。

4.3.5 玻璃板面安裝

基本思路是從一個方向開始，逐步向另一側(cè)推進(jìn)，有序?qū)⒉ＡО迕姘惭b到位。施工中，先將所需的玻璃材料轉(zhuǎn)至指定位置，核對規(guī)格等基礎(chǔ)信息，確認(rèn)無誤后清理附著在玻璃上的雜物，在下框處塞入橡膠定位塊，并在內(nèi)側(cè)嵌入尺寸合適且嚴(yán)密性較好的密封條[3]。在嵌入時，及時檢測四周的深度，加強(qiáng)控制，保證各處均一致。屋面女兒墻施工時注重防水措施的落實(shí)，同時需要有鋁合金壓頂板，形成嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)體系，以免雨水滲入。

4.3.6 打膠施工

打膠前，先全面擦拭鋁型材和玻璃表面，清理附著的雜物，保持潔凈、干燥的狀態(tài)；正式打膠時盡可能保持勻速，避免打膠部位出現(xiàn)氣泡；經(jīng)過打膠后刮平，保證表面的平整性。

5 結(jié)束語

本文圍繞舊建筑外立面改造中的玻璃幕墻應(yīng)用特點(diǎn)展開探討，提出具體的施工要點(diǎn)以及應(yīng)用要點(diǎn)，并闡述現(xiàn)階段較為常見的建筑玻璃幕墻的形式及其特點(diǎn)，以便在建筑玻璃幕墻施工中合理選擇性能穩(wěn)定可靠、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的玻璃幕墻，并按照規(guī)范將玻璃幕墻施工到位，提高建筑的整體品質(zhì)。

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