大規(guī)格玻璃幕墻電動智能平推窗快速安裝技術(shù)的應(yīng)用

姚守濤，吳慧林

（中建四局第六建筑工程有限公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

建筑智能化目前得到快速發(fā)展，電動可開啟式幕墻平推窗被大量運(yùn)用到現(xiàn)代建筑中，打造智能一體化的高檔辦公體驗(yàn)，越來越受到人們的歡迎。

電動平推窗開啟窗扇規(guī)格尺寸大、安裝難度高，如何將大規(guī)格的電動開啟窗扇在高空中安全、快速、精準(zhǔn)的安裝是施工的難點(diǎn)。中國（合肥）國際智能語音產(chǎn)業(yè)園工程項(xiàng)目采用的大規(guī)格電動智能平推窗快速安裝施工工藝進(jìn)行深入研究，施工技術(shù)在該工程項(xiàng)目中得到了成功應(yīng)用，證明該施工技術(shù)是一種技術(shù)先進(jìn)、工藝可靠、施工便捷、經(jīng)濟(jì)合理的施工方法。

2 工程概況

中國（合肥）國際智能語音產(chǎn)業(yè)園工程，本項(xiàng)目共8棟單體，其中涉及幕墻大規(guī)格開啟扇裝置的共2棟23層的科研樓和2棟13層的中試廠房，大規(guī)格開啟扇 規(guī) 格 主 要 有 1700×2700mm、1775×2100mm、2700×800mm等尺寸，共計電動開啟窗260樘，最大整窗重量達(dá)180kg。該項(xiàng)目幕墻安裝完成后立面效果如圖1。

圖1 1#中式廠房東、南外立面

3 工藝原理

大規(guī)格窗扇孔位在數(shù)控機(jī)床上建立模型、機(jī)絲鉆孔，再拼接成窗扇的外框，所有鉸鏈和窗扇的組裝均在工廠完成，實(shí)現(xiàn)了工廠流水作業(yè)和整體配送。

在工廠加工大規(guī)格窗框孔位定位器，運(yùn)送至施工現(xiàn)場后，安裝人員站在吊籃上將定位器固定在窗框內(nèi)，依據(jù)定位器上的孔位機(jī)絲鉆孔，采用吸盤吊裝窗扇至預(yù)定位置，使用螺栓將平行鉸鏈與窗框擰緊固定。

由于大規(guī)格窗扇人力無法開啟，需在窗框上下各安裝一組電動開窗器，開窗器與智能感應(yīng)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動；在建筑物頂層安裝風(fēng)雨感應(yīng)器，當(dāng)風(fēng)雨等級達(dá)到預(yù)定設(shè)計值時，可實(shí)現(xiàn)整棟樓的電動平推窗自動關(guān)閉。

4 主要施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工流程

深化設(shè)計→平行鉸鏈?zhǔn)芰Ψ治觥_定鉸鏈和窗扇的組合形式→工廠最大規(guī)格窗扇1：1原型模擬試驗(yàn)→數(shù)控機(jī)床三維建?！吧葯C(jī)絲鉆孔→鉸鏈和窗扇組裝→窗框孔位定位器制作→定位器嵌入窗框、孔洞定位→對準(zhǔn)定位器孔位、窗框機(jī)絲鉆孔→現(xiàn)場平行鉸鏈?zhǔn)芰y試→現(xiàn)場窗扇安裝→開窗器、驅(qū)鎖器安裝→窗扇開、閉測試→消防聯(lián)動、風(fēng)雨感應(yīng)、遠(yuǎn)程控制綜合安裝調(diào)試

4.2 施工工藝

4.2.1 建立三維模型

計算大規(guī)格平推窗自重和外部荷載，確保鉸鏈連接安裝點(diǎn)的安全性、可靠性、耐久性。在施工過程中，為了增加安裝施工安全儲備，經(jīng)設(shè)計復(fù)核確認(rèn)，增加平行鉸鏈與窗框連接孔洞的機(jī)絲絲扣數(shù)量，即將大規(guī)格平推窗窗框鋁材壁厚較普通手動平推窗厚度的3mm增加至5mm。

圖2 窗扇鋁材

4.2.2 鉸鏈和窗扇組裝

①通過建模受力分析，確定各類平推窗的鉸鏈安裝位置。窗扇兩側(cè)安裝承重鉸鏈，上下安裝導(dǎo)向鉸鏈，導(dǎo)向鉸鏈不承受荷載，鉸鏈安裝數(shù)量由計算和模擬試驗(yàn)確定。鉸鏈分為單叉鉸鏈和雙叉鉸鏈兩種類型，一副單叉鉸鏈設(shè)計承載力為90kg，一副雙叉鉸鏈設(shè)計承載力為180kg，鉸鏈安裝位置圖4所示。

圖3 鉸鏈?zhǔn)疽鈭D

圖4 鉸鏈安裝圖

②正常使用狀態(tài)模擬試驗(yàn)。在工廠選用最大規(guī)格1700mm×2700mm窗扇進(jìn)行1∶1原型正常開啟、閉合模擬試驗(yàn)，測試鉸鏈、電動開窗器、驅(qū)鎖器等部件正常運(yùn)行的安全性、可靠性，確保窗扇實(shí)際現(xiàn)場安裝后能夠滿足正常使用功能要求。

③窗框型材采用數(shù)控機(jī)床打孔，將窗扇孔位建立三維模型后，對窗扇型材進(jìn)行機(jī)絲鉆孔，數(shù)據(jù)機(jī)床鉆孔速度約為人工測量鉆孔速度的10倍，可大幅度提高鉆孔速度和精度。

圖5 工廠1∶1正常使用狀態(tài)模擬試驗(yàn)

不同規(guī)格窗扇鉸鏈配置

圖6 數(shù)控機(jī)床機(jī)絲鉆孔

④運(yùn)用已鉆孔的型材組裝窗框時，外框型材的四個角為45。對碰角拼裝，在每個對碰角里面安裝加固角撐，角撐與窗框型材卡扣連接，牢固可靠。

⑤在工廠將鉸鏈與窗扇進(jìn)行機(jī)絲連接組裝，減少現(xiàn)場組裝和場地堆放。

圖7 加固角撐

⑥按窗扇外框規(guī)格制作孔位定位器，運(yùn)用數(shù)控機(jī)床定位鉆孔后運(yùn)到現(xiàn)場，操作工人運(yùn)用吊籃將定位器放至預(yù)安裝的窗扇位置，定位器可直接卡扣在窗框內(nèi)，兩名操作工人同時對準(zhǔn)定位器的孔洞打孔。

圖8 孔位定位器

⑦為了確保鉸鏈與窗框連接牢固可靠，采用機(jī)絲鉆孔連接。

圖9 機(jī)絲鉆孔成孔效果

4.2.3 鉸鏈承載力試驗(yàn)

鉸鏈承載力試驗(yàn)選擇單叉承重鉸鏈（一副單叉承重鉸鏈設(shè)計承載力為90kg），試驗(yàn)玻璃自重45kg，試驗(yàn)加載5塊配重（每塊配重25kg，5塊配重共125kg），鉸鏈承受的測試荷載為125+45=170kg＞90kg，由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)試驗(yàn)荷載為設(shè)計荷載的1.88倍時，鉸鏈無任何晃動，能夠滿足設(shè)計承載力要求。

圖10 鉸鏈承載力試驗(yàn)

4.2.4 平推窗安裝

平推窗采用6+1.14pvb+6Low-e+12A+6玻璃，最大規(guī)格1700mm×2700mm窗扇重量為140kg，玻璃安裝采用大規(guī)格吸盤將玻璃從地面吸起、調(diào)運(yùn)至安裝部位，2名操作工人在吊籃中對稱位置配合安裝，減少吊裝晃動帶來的安全隱患。

圖11 平推窗安裝圖

4.2.5 開窗器安裝

推窗器安裝固定在幕墻的窗框上，上下各設(shè)置一個，推拉點(diǎn)安裝在平推窗的窗扇上，當(dāng)按下推窗器的按鈕時，上下推窗器同時給平推窗一個外推力，窗扇將整體平行推出開啟，最大開啟距離為30cm。

圖12 開窗器安裝

4.2.6 電動驅(qū)鎖器的安裝

在窗戶上安裝電動驅(qū)鎖器，防止外力打開窗戶，電動驅(qū)鎖器安裝在平推窗頂部，一個電動驅(qū)鎖器連接該窗戶的所有鎖窗點(diǎn)。當(dāng)開窗器關(guān)閉平推窗的同時啟動電動驅(qū)鎖器，電動驅(qū)鎖器會發(fā)出信號給自鎖點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)窗的同時自動鎖窗。

圖13 驅(qū)鎖器安裝

4.2.7 開啟、關(guān)閉試驗(yàn)

平推窗現(xiàn)場安裝完成后，需對電動開窗器開關(guān)的靈敏性進(jìn)行測試，一天連續(xù)開關(guān)50次，平推窗仍然保持良好的開啟狀態(tài)，則平推窗開關(guān)調(diào)試合格。

4.2.8 消防聯(lián)動裝置

每層開窗器線路均采用內(nèi)敷設(shè)，消防聯(lián)動開啟窗戶的流程如下。

發(fā)生煙霧→觸動煙霧報警系統(tǒng)→發(fā)出信號→感應(yīng)系統(tǒng)→平推窗的開窗器接收信號→自動開啟平推窗至最大開啟距離。

4.2.9 風(fēng)雨感應(yīng)器安裝

在樓頂安裝風(fēng)雨感應(yīng)器，當(dāng)風(fēng)雨達(dá)到設(shè)計限值時，感應(yīng)器會發(fā)出信號給感應(yīng)系統(tǒng)，感應(yīng)系統(tǒng)發(fā)出信號給開窗器，開窗器啟動，整棟樓電動平推窗實(shí)現(xiàn)自動關(guān)閉。

圖14 風(fēng)雨感應(yīng)器

4.2.10 其他集成安裝

開窗器、電動驅(qū)鎖器、線路、鎖點(diǎn)等均集成到外裝飾盒進(jìn)行隱蔽，最后只看到開關(guān)按鈕外露。

5 結(jié)論

大規(guī)格幕墻電動智能平推窗快速安裝施工技術(shù)采用信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)格可開啟平推窗加工數(shù)字化、組裝模塊化、配送集成化，減少了現(xiàn)場操作誤差，提高了施工效率，保證了作業(yè)安全。施工過程中實(shí)現(xiàn)了平行鉸鏈與窗扇、窗框均采用機(jī)械套絲連接，咬合力強(qiáng)，牢固可靠，使用壽命更長。另外該技術(shù)運(yùn)用數(shù)控技術(shù)研發(fā)一種大規(guī)格窗框孔位定位器現(xiàn)場快速鉆孔，采用吸盤吊裝窗扇至預(yù)定位置后安裝，既保證了現(xiàn)場安裝精度，又提高了施工效率。每個平推窗均安裝電動開窗器，解決了大規(guī)格幕墻平推窗人力無法開啟的難題，通過集成多套智能感應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)格幕墻平推窗消防聯(lián)動、風(fēng)雨感應(yīng)、遠(yuǎn)程遙控等功能。

綜上所述，本技術(shù)在確保工程進(jìn)度與質(zhì)量的同時，運(yùn)用信息化、智能化施工思路，為大規(guī)格幕墻安裝施工提供一定的借鑒作用，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用及推廣前景。