异形建筑玻璃幕墙设计与施工技术

异形建筑玻璃幕墙设计与施工技术

关键词:异形;玻璃幕墙;施工技术;幕墙设计

由于我国经济的不断进步,玻璃幕墙的应用非常广泛,它不但具有维护的作用,而且还可以起到节能、美观的效果。随着幕墙相关技术的发展,材料的可选择性和加工能力都有了明显的进步。但在对异形建筑幕墙的安装过程中,还是存在一定的难度,下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。

一、异形建筑玻璃幕墙的类型设计

当前,我国的建筑企业不只是追求传统的建筑设计,更是要创造出具有想象力的异形建筑。在这种情况下,玻璃幕墙的设计方式就要取得进步。

1.1类型

玻璃幕墙的类型包括:

(1)明框玻璃幕墙:明框玻璃幕墙面板靠螺栓与压板来进行机械连接,是安全性非常高的幕墙形式,但外观过于呆板,在一些现代感较强的建筑中应用较少;

(2)隐框玻璃幕墙:玻璃面板依靠结构胶粘结在金属龙骨的上面。外观整体性得到完美实现。但由于靠结构胶粘结的方式存在不小的安全隐患,再加上近年高层隐框玻璃幕墙玻璃脱落的现象时有发生,此种幕墙形式的应用范围已经大大受限;

(3)半隐框幕墙:明框幕墙与隐框幕墙的结合体,外部线条或横或竖富有一定的变化,无论是对外观还是安全性都有一定的保证;

(4)支点玻璃幕墙:使用点支撑驳接件来固定面板,安全稳固,龙骨选择上可刚可柔,集变化性、外观完整性和安全性于一身;

(5)全玻璃幕墙:采用玻璃作为龙骨面板之间以结构胶传力的一种幕墙系统,缺少外部造型的变化性。

以上为玻璃幕墙的常用形式,下面让我们来了解这些幕墙在异形建筑中如何应用。

1.2设计

好的设计是好的工程的前提,从设计上避免一些先天的构造漏洞,才能使后期的施工过程中减少不必要的麻烦。下面从几个方面来讨论异形幕墙的设计思路。

1.2.1异形玻璃幕墙的分类

根据主体结构类型,可以将异形玻璃幕墙区分为两种形式:

一种是主体结构为异形,面板随着主体结构的变化而变化。由于混凝土实现的造型变化较为单调,此类建筑多为钢结构作为主体受力结构,幕墙依附在钢结构之上。

另外一种是主体结构为规则形状,由幕墙来实现外观造型的变化,此类建筑对主体结构的造型要求相对不高。按此原则,这种类型又可以分为两小类:一是幕墙龙骨为异形,面板直接依附在龙骨上,这种分类的异形幕墙除全玻璃幕墙之外都可以轻易实现;二是幕墙龙骨为规则布置,由面板来实现异形的外部造型,这种分类的异形幕墙除点支撑玻璃幕墙之外,其余类型的幕墙实现起来难度都较大。

1.2.2异形幕墙的埋件设计

玻璃幕墙这种维护系统是依附在主体结构之上,拥有独立龙骨系统的玻璃幕墙想要固定在结构之上,少不了连接系统,埋件就是连接幕墙系统与主体结构之间的重要节点。

无论何种幕墙,从受力的角度来讲,预制埋件的性能要大大的优于后置埋件,所以在设计的时候,首要选择为预制埋件。有别于造型规则的普通幕墙,异形幕墙对各构件系统的可调节性都有着更高的要求,普通的板式埋件在可调节性上较为薄弱,而且绝大多数的板式埋件与转接件之间的连接都是采用的现场焊接方式,对施工的要求较高,且容易破坏防腐镀锌层,造成构件锈蚀,形成安全隐患。所以在预埋件的选择上,优先采用可以进行三维调节的槽式埋件,槽式埋件与转接件之间的连接方式为螺栓连接,减少现场焊接的情况,增加幕墙结构的安全性。

如因为现场施工原因无法使用预制埋件,不得不采用后置埋件的时候,应选择安全性更高的扩底型机械锚栓和倒锥形化学锚栓,必要时候需要两种结合应用增强结构体系的安全性。

1.2.3异形玻璃幕墙的龙骨设计

玻璃幕墙龙骨常用的型材为铝合金和低碳钢。随着材料加工能力的日益进步,这两种材料的加工上难度并不大,均可以轻松的实现多种造型。

铝合金作为一种自重较轻,受力良好,防腐性能强劲的材料大规模的应用于建筑幕墙领域,而且由于其颜色丰富的表面处理对外观表现增色不少。但铝合金在现场施工的情况相对缺乏灵活性(不能进行现场焊接),在应用上对于加工、施工能力的要求非常高,容错率相对较低,这些成为了铝合金龙骨的短板。

低碳钢的受力良好、可塑性强的特点让它在异形玻璃幕墙的实现上得到了大量的应用。但自重较大,表面处理方式缺乏变化,而且防腐性能较弱也是钢龙骨不可避免的缺陷。

不锈钢拉索是柔性杆件,受力良好,外观纤美,通透感超强。只是在实现异形效果上限制较多,只能针对特定工程。

综上,在龙骨的选择上应该根据具体的工程类型加以分析选用,以保证建筑的安全性、美观性。

1.2.4异形玻璃幕墙的面板设计

玻璃幕墙的面板必须为安全玻璃,由于加工能力的进步,双曲面玻璃也能够进行钢化处理,这对建筑外观的表现上无疑是一个长足的进步。玻璃相对于其他面材属于脆性材料,所以在设计时一定要考虑其易碎的特性。玻璃的主要构成材料为二氧化硅,其中有少量杂质,钢化玻璃的自爆是由于杂质中硫化镍的受热膨胀造成。玻璃自爆是高层玻璃幕墙建筑玻璃破裂的主要原因,对建筑的安全性造成很恶劣的影响。

超白玻璃可以去除掉玻璃中绝大多数的含镍杂质,降低玻璃自爆率。而夹层玻璃在玻璃破碎后可以通过夹层的胶片将绝大多数的玻璃碎片黏连在一起不至于脱落。所以在异形玻璃面板的设计上尽量采用夹层玻璃、超白玻璃来作为面材,来增加建筑的安全性。

二、异形建筑玻璃幕墙的施工技术

要实现一个完美的异形玻璃幕墙工程,有了良好的设计还不够,同时也需要高超的施工能力,将理论的东西付诸实际。异形建筑主要是以曲面为主,这样的特点决定了在安装玻璃幕墙的时候具有一定的难度。而在安装玻璃幕墙的时候,施工人员须要熟练安装技术,要根据情况随时进行调整,摆脱形状所造成的限制。所以,相关人员要在施工之前做好准备工作。下面我们就来具体的说明一下:

2.1准备工作

异形玻璃幕墙的施工技术比较复杂,在施工之前要对工程的具体情况有个详细的了解。通过异形建筑本身的特点,来创建具有针对性的施工方案。施工人员在施工开始之前必须要掌握好设备的使用方法,而且还要对所使用的设备进行充分的检查,如果发现有故障问题,要在第一时间进行检修,以免给异形建筑玻璃幕墙的施工造成不好的影响。

此外,还要做好施工预防工作,这样就能够进一步的确保施工质量。由于异形玻璃幕墙是一个三维曲面,所以在前期的测绘放线上应使用先进的仪器保证精准。同时还要全面分析建筑结构会造成的影响,这样才能够最大程度的减少误差。

2.2玻璃幕墙的施工安全

无论什么类型的建筑,在施工的过程中都要将质量放在首位,这是确保施工安全的重要前提。按图施工是施工安全的首要前提,如果发现设计中的纰漏要及时提出,遇到施工困难应召开会议共同讨论解决方案,让理论和实际结合一致。还要制定出完善的安全规则,建立安全小组,专门去解决施工过程中所出现的安全问题。

2.3玻璃幕墙的施工管理

由于异形幕墙体系安装困难,施工企业一定要挑选出优秀的工作人员,有必要时应进行相应的专业培训,并且应在施工期间确保工作人员的安全。此外要根据异形建筑的实际情况,来选择能力匹配的加工厂家、创建高效运输团队,这样能够确保在幕墙安装时不会出现材料供应不足的情况,从而影响工期。

结束语:

通过以上内容我们能够了解到,玻璃幕墙的设计与施工技术对于异形建筑具有非常重要的作用。而想要做好这方面的工作,一定要做好施工前的设计工作、准备工作,并做好施工管理工作、确保施工的安全性,从而让异形建筑玻璃幕墙设计与施工技术水平能够迈向新的高度。

参考文献:

[1]卢渊.高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术分析[J/OL].中国高新技术企业,2016(17).

[2]钟国鸾.异形建筑玻璃幕墙设计与施工技术[J].建材与装饰,2016,32:44-45.

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