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    玻璃幕墻功能多樣化的設(shè)計(jì)與施工

    2015-10-21 19:41:30楊勇
    關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)施工玻璃幕墻質(zhì)量控制

    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??量?。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(chē)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。

    參考文獻(xiàn)

    [1]中國(guó)建筑科學(xué)研究院,中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.GB/T21086—2007建筑幕墻[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

    [2]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.JGJ102—2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.

    [3]羅憶,黃圻,劉忠偉.建筑幕墻設(shè)計(jì)與施工(2版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2012.

    [4]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB50009—2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.

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