既有建筑幕墻升級改造施工質量控制要點

傅明

杭州空間建筑設計咨詢有限公司 浙江 杭州 310000

引言

近年來，隨著城市發展模式的不斷變化，現有建筑已基本上發生了變化，即使用盡可能多的裝飾材料來修改建筑的使用或使用要求，而不是拆除原有的公共墻，但是作為一個建筑網絡，有一個特殊而復雜的外部安全結構體系，安裝過程非常嚴格。如果結構不正確，則質量錯誤（例如過渡）甚至會影響其在照明、風力和散熱方面的性能[1]。

1 建筑幕墻的相關概述

1.1 幕墻的分類

幕墻按支撐結構分類有：框支撐幕墻、點支撐幕墻、全玻璃幕墻；按面板分類有：玻璃幕墻、金屬板幕墻、石材幕墻以及人造板材幕墻等。其中最常見的就是框支撐幕墻，由鋁合金或者鋼框作為支撐結構，面材固定在框上的一種幕墻類型。按照安裝的方式又可分為單元式幕墻以及框架式幕墻。目前國內超高層（100m以上的建筑），大多采用單元式幕墻，而多層商業或者集群式辦公建筑等，則以框架式幕墻為主[2]。

1.2 幕墻優勢

幕墻主要是在建筑外層的結構。其不僅起到保溫降噪的作用，同時也具有一定的裝飾和美化效果。以往建筑幕墻主要采用板材結構，而新能源技術應用于建筑領域后，諸多新型材料開始用到幕墻工程當中，加之幕墻施工技術更加先進，使得諸多施工單位競爭日趨激烈，為此要求施工單位加強幕墻工程質量管理。同時幕墻具有一定的氣密性，可以最大限度地保持室內溫度。

1.3 幕墻工程的技術要求

①抗風壓能力。能夠承受幕墻本身的重量，對于一些臺風、地震以及日曬雨淋等自然侵襲具有一定的抵抗能力；②水密性能。能夠有效防止雨水的滲透，特別是在福建等沿海地區多暴雨、臺風天氣；③能夠防止漏風；④能夠做到保溫隔熱；⑤能夠有效阻隔噪音；⑥能夠滿足平面變形，預防熱脹冷縮后的變形現象；⑦能夠承受外物的撞擊；⑧能夠有效起到防范火災的效果；⑨能夠有效起到避雷的效果；⑩能夠定時對幕墻進行保養以及及時的修護[3]。

1.4 建筑幕墻設計原則

建筑幕墻設計是工程建設的一個組成部分，其設計原則需要遵循建筑設計的原則。由于幕墻所處的位置比較特殊，是室外與室內之間的過渡層，因此，設計人員在設計這部分內容時，需要合理設計其結構，使幕墻的外觀效果更好，滿足人們對建筑美感的追求。幕墻設計是建筑設計方案中的關鍵環節，能直觀地體現設計人員的設計理念，幕墻設計工作應建立在建筑設計理念之上。

2 既有建筑節能性能改造

對于許多既有建筑來說.根本不存在著節能這一說法，而在當下的建設中，節能則是建設企業重點考慮的一個內容。年代較遠的既有建筑的窗戶都是采用單層玻璃鋼窗、塑窗甚至木窗等密封性較差的材料做成的，墻體的建設材料主要是實心黏土磚墻，這些既有建筑大部分都是沒有節能效果的，也沒有任何保溫、隔熱措施，這樣就加大了能源的消耗，同時也加大了對環境的污染。所以，進行既有建筑的節能改造是非常有必要的[4]。

3 建筑幕墻的弊端及處理措施

①在對光污染的處理過程中，應充分認識到鍍膜玻璃的反射率較高，如果建筑中大面積使用玻璃片，在陽光照射時就會產生反射。要解決高反射率問題，設計時要合理劃分幕墻，合理使用金屬掛板及玻璃幕墻，并結合使用低反射率涂料。我國對這一問題的處理，一般使用金屬掛板、低反射鍍膜玻璃等，可有效解決光污染問題。②解決隔熱性能差的問題，可選擇合適的保溫材料。將高效保溫材料用于金屬板幕墻的內部，可獲得良好的保溫效果。玻璃幕墻要獲得良好的保溫效果，可通過中空玻璃的非導熱性來實現[5]。

4 工程概況

其中一個主要的開發和建設項目，即科學和技術產業辦公室e和j的綜合管理辦公室建設項目，是對現有的三層建筑進行加固和重建，裝飾公共網站，改善建筑面積約3439m2。其幕墻的設計主要采用陰影裝飾，是玻璃幕墻與鋁質幕墻的完美結合。玻璃幕墻采用垂直和水平的覆蓋形式，并采用鋁質幕墻、中空鋁板和鋁合金彩色玻璃，使建筑設計更為多樣、更為新穎。

5 建筑幕墻主要施工材料選用說明及要求

5.1 玻璃

①玻璃是易碎的，應使用斷裂損壞最小的玻璃，包括復合玻璃、按照適用標準硬化的玻璃以及它們加工和組合的產品。為降低硬化玻璃的自爆率，本工程玻璃幕墻采用了“中空硬化層壓超低電子玻璃”。②玻璃幕墻應在加工制造前與土木工程和工程圖紙進行檢查，并根據實測結果及時與設計人員溝通。制造商可能需要深化設計。玻璃材料必須嚴格遵守國家有關規定和設計圖紙的要求，避免因使用薄玻璃幕墻而造成質量和安全事故。

5.2 鋁合金型材

①所有涂料處理均由認可的專業制造商進行，涂料工藝和材料均具備國家認可的專業生產資質。氟碳涂料的顏色和多樣性由建筑師和業主的密封圖案決定。此外，應采取措施，確保鋁合金型材及其產品的表面在生產、運輸和安裝過程中不受損害。②所有鋁型材的成形和表面處理均由型材制造商進行。鋁型材表面處理的顏色和紋理由建筑師和業主密封樣品決定[6]。

5.3 結構黏結膠

必須檢查每批結構織物與接觸材料之間的責任和兼容性。除了全脂幕墻外，不應就地注入有機硅結構劑。

6 既有建筑幕墻升級改造施工質量控制要點

6.1 優化設計、選定方案

考慮到統一幕墻安裝精度高，塔機轉向架首次安裝時無法安裝整排安裝的統一幕墻，以后安裝精度難以控制，容易損壞。當首先安裝統一幕墻時，一方面塔式起重機難以有效固定，直接影響到海拔71～200m以上鋼結構和統一幕墻的安裝；另一方面大大限制了施工時間。采用設計、幕墻等單元進行現場調查后，制定了以下施工方案。①統一幕墻安裝在結構的1樓（塔機轉向架第二壁支架的位置），完成塔機基礎平臺的安裝和前兩壁支架與鋼柱的安裝，前兩壁支架充分利用塔機的開口風扇位置。②安裝塔式起重機。第三堵墻固定在結構層二樓的結構支架上（與幕墻單元的圓形導軌相同），上部鋼結構同時安裝。③單元幕墻采用環形鏈條安裝在2樓。在此期間，用鋼柱安裝第三壁支架，將第三結構柱的壁支架改造為2樓，固定在鋼柱上。④拆下第三結構支柱的原壁支架，并用塔式起重機連續安裝單元的上部鋼結構和幕墻。

6.2 塔式起重機基礎鋼平臺安裝

單元幕墻安裝的第一階段可以同時安裝塔機基礎平臺。塔式起重機基礎位于鋼平臺上。鋼平臺通過植入式地面放大機械錨螺栓連接到原民防通道和出口兩側的剪力墻。塔機通過鋼平臺將動力傳遞到民防剪力墻，最后再傳遞到結構基礎。鋼平臺和剪力墻的承載力通過工程計算滿足了施工要求。

6.3 單元式幕墻開啟扇拆卸

根據塔機轉向架的設計和安裝要求，單元幕墻投入使用后，在與塔機轉向架壁加固相對應的位置拆卸開口風扇，并在隨后拆卸塔機轉向架后創建安裝[7]。

6.4 預埋件施工技術手段

嵌入的零件可以在重新構建過程中嵌入到梁和柱中。但是，由于其悠久的歷史和簡單的設計，現有建筑的許多結構梁無法承受幕墻荷載。出于安全考慮，原設計單位只允許嵌入結構柱中的零件。安裝后嵌入部件直接關系到整個系統的穩定性和安全性，因此對后嵌入部件的嵌入技術有很高的需求。①后置埋件埋設施工工藝流程如下：面磚、石材拆除后粉刷層的鑿除→鉆孔及清理→安裝化學、機械錨栓→埋板的安裝及固定→隱蔽驗收。②三層雨棚埋件（規格700mm×550mm、400mm×400mm），每塊埋板16個錨栓，后置埋件均設置在柱梁節點處，所在位置鋼筋非常密集，埋件打孔難度很大。施工過程中采用鋼筋探測儀先排摸主筋的位置，并在墻上畫出，以便打孔時避開墻體主筋。為確保打孔過程中不破壞其原有的主筋，打孔后施工員取出孔位的混凝土，檢查其中是否有鋼筋，以此判別此方法的可行性。經過現場數個埋件打孔觀察，發現施工過程基本沒有碰到鋼筋。③鉆孔后灌入化學藥劑，灌入過程應嚴格按照產品的安裝說明操作。安裝藥劑前應使用空氣壓縮機或手動氣筒將鉆孔殘余粉末吹干凈。④安裝錨板前，應再次復核錨板尺寸、位置。復核無誤后，使用雙螺母固定錨板。后置埋件完成后報請監理進行隱蔽驗收，必須通過第三方機構對現場后置埋件抽樣進行拉拔試驗，在試驗滿足設計要求情況下才能進入下道工序。

6.5 幕墻施工安全管理措施

幕墻施工中的技術安全措施應由幕墻設備認真對待，確保幕墻人員能夠在安全防護方面做好工作。同時，幕墻的施工人員也應密切關注文明施工過程，合理劃分施工噪聲的時間，影響建筑物周圍居民的正常生活和工作。施工前，監理人員還應檢查腳手架、安全網等的裝配質量，及時發現不穩定情況，指示施工人員盡快改正和加強，并確保幕墻施工具有良好的安全保障。

6.6 把握施工要點

根據所給圖紙平面弧形部分為橢圓，所以在安裝時對連接工藝高度重視，其中在幕墻外側有遮陽屏桿件，在該環節的施工中，為了實現遮陽的同時，又不完全阻擋視線，所以進行了以下施工：一方面，對遮陽屏桿件進行了質量管理，其中不透光板為實心金屬板，透光板為金屬網格板，通接頭、橫向調節桿、斜向調節桿、安裝底板均由不銹鋼材質制成；另一方面，在施工環節，橫向調節桿和斜向調節桿沒有設置盲孔，并且在三通接頭以及斜向調節桿連接處設置了鎖緊圈，讓三通接頭垂直連接拉桿，之后在拉桿和三通接頭部位連接處安裝了密封墊和彈簧墊圈，最后轉接件與安裝底板連接，安裝底板安裝在建筑幕墻主體的型材上。

6.7 進行空間改造時要注意原有功能的匹配

現有建筑的空間轉換應根據其原有功能進行調整。有2種主要的控制方法：第一，增加光源角點。通常有一些現有建筑需要重建。重建時，應充分利用現代技術和材料，適當增加照明天花板。建筑的原有結構和空間不變，建筑的美學也隨之增強，現有建筑的空間利用率大大提高，使現有建筑變得更加經濟美觀。第二，現有建筑水平擴大。現有建筑的水平擴展成本較低，目前這是改造建筑空間的常用方法。建筑幕墻表示建筑的外觀。庫存建筑幕墻改造時，應注意把握建筑幕墻的外輪廓，控制可控工程領域的改造工作。

7 結束語

概括地說，現有建筑幕墻的城市改造和重建是不可分割的系統工程，涉及材料修復、隱蔽工程和面板安裝等諸多環節。必須深入了解幕墻的設計原則、材料性能、施工技術等關鍵要點，嚴格控制每一個安裝過程，進一步提高設計師的質量意識，有效確保建筑施工項目的安全性、適用性和美學，展現富裕城市獨特的建筑特色。