雙層呼吸式玻璃幕墻施工技術(shù)要點分析

石廣斌

（蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215000)

1 雙層呼吸式玻璃幕墻的構(gòu)造特點

雙層呼吸式玻璃幕墻，也叫通風(fēng)式幕墻、熱通道幕墻、氣循環(huán)幕墻，或直接稱之為“雙層幕墻”，由內(nèi)層幕墻、外層幕墻、通風(fēng)裝置和遮陽附件等組成，內(nèi)外側(cè)幕墻之間形成空氣夾層，利用熱壓差帶產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”帶動夾層空氣循環(huán)，夏季通過熱風(fēng)循環(huán)把輻射熱量排出室外，冬季保溫或者把熱空氣引入室內(nèi)，既能達(dá)到保持室溫恒定，又實現(xiàn)建筑內(nèi)外空氣的交換，替代了部分空調(diào)功能。

雙層玻璃幕墻按其通風(fēng)方式分為外循環(huán)雙層幕墻（自然通風(fēng)）和內(nèi)循環(huán)雙層幕墻（強制通風(fēng)），根據(jù)內(nèi)外側(cè)幕墻之間的空間的功能可分為窄通道雙層幕墻和寬通道（分離式）雙層幕墻。窄通道一般不進(jìn)人，供空氣流通和檢修使用，夏熱冬暖地區(qū)還可在通道內(nèi)設(shè)置遮陽系統(tǒng)實現(xiàn)高效輻射阻隔，窄通道系統(tǒng)是最常見的雙層幕墻構(gòu)造。外層幕墻常設(shè)計為隱框、半隱框或點支式框架，常選用安全性高的鋼化夾膠玻璃；內(nèi)層幕墻常選用低輻射中空玻璃或者單層玻璃；窄通道常設(shè)計寬度為200～600mm（外循環(huán)）或100～300mm（內(nèi)循環(huán)）；框架為常見的斷橋鋁合金型材。

2 呼吸式雙層玻璃幕墻的施工難點

雙層呼吸式玻璃幕墻施工工藝：施工準(zhǔn)備→吊裝系統(tǒng)安裝與試吊→測量放線→預(yù)埋件復(fù)核與調(diào)整→轉(zhuǎn)接件安裝→內(nèi)層幕墻框架安裝→外層立柱安裝→層間封堵安裝→內(nèi)層玻璃面板安裝→通風(fēng)裝置安裝→外層面板安裝→附屬件安裝→打膠密封。雙層幕墻的內(nèi)外層幕墻施工工藝與常規(guī)幕墻施工安裝基本相同，但是帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。其技術(shù)難點主要有：幕墻構(gòu)件的運輸與吊裝作業(yè)與常規(guī)幕墻相比，工作量顯著增加，作業(yè)面集中，交叉和平行作業(yè)增多，對施工安裝隊伍技能素質(zhì)和現(xiàn)場組織管理提出了更高要求；雙層幕墻預(yù)埋件的安裝和復(fù)核比單層幕墻要求更高，常常需要借助計算機三維建模技術(shù)；轉(zhuǎn)接件挑梁的安裝帶來新的挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)接件是雙層幕墻最主要的承重構(gòu)件，承擔(dān)了外層幕墻的大部分荷載，其安裝質(zhì)量和安全精度直接影響到后續(xù)幕墻的安裝質(zhì)量；玻璃面板的安裝工作集中，玻璃面板體量大、價格高且易碎、吊裝作業(yè)多，會占用大量的施工資源，若管理不善或技術(shù)處理不好，會嚴(yán)重影響整個安裝工程。

3 呼吸式雙層玻璃幕墻的施工技術(shù)分析

3.1 運輸與吊裝

幕墻安裝工程吊裝和運輸量大，直接影響工程進(jìn)度和工期，且雙層幕墻結(jié)構(gòu)復(fù)雜，交叉與平行施工多，要針對待安裝建筑工程特點和雙層幕墻的構(gòu)造要求合理選擇運輸?shù)跹b方案。雙層幕墻龍骨安裝方向自上而下，先內(nèi)層后外層。多層框架結(jié)構(gòu)安裝可選用鋼管外腳手架或者井架進(jìn)行垂直運輸，單獨設(shè)計的屋面吊裝系統(tǒng)或者吊籃可以適用于各種層高的建筑物，裝配式建筑的塔吊也可用于幕墻構(gòu)件垂直運輸。

目前常規(guī)的運輸?shù)跹b方案是采用屋面卷揚機垂直運輸+層間電動/手動葫蘆水平運輸而形成的組合運輸方案，具有良好的施工效果。屋面卷揚垂直運輸系統(tǒng)包括懸臂吊車、卷揚機、配重、滑輪組和鋼絲繩、弓形卸扣、小推車或者吊籃，屋面垂直運輸系統(tǒng)后期可以作為建筑物的維修設(shè)施而長期存在。水平運輸系統(tǒng)主要由工字鋼臨時軌道、電動或者手動葫蘆和鋼絲繩組成。

在進(jìn)行屋面吊裝系統(tǒng)安裝前，應(yīng)該進(jìn)行屋面承載力的復(fù)核，必要時聯(lián)系建筑設(shè)計部門對屋面采用局部加強措施。屋面吊裝系統(tǒng)的吊裝承載力滿足最重玻璃面板的吊裝要求，吊裝作業(yè)前進(jìn)行剛度、強度、穩(wěn)定性驗算，吊裝系統(tǒng)的抗傾覆安全系數(shù)不小于2，吊裝系統(tǒng)安裝后進(jìn)行試吊，合格后進(jìn)行吊裝。

吊裝前，應(yīng)進(jìn)行作業(yè)班組合理分配，地面運輸組、樓層運輸組和幕墻安裝組各負(fù)其職，并行不悖。地面設(shè)置幕墻施工安全警戒區(qū)，并設(shè)專人看管，外人不得入內(nèi)；施工項目部應(yīng)該做好氣象條件調(diào)查，雨雪和四級以上大風(fēng)天氣嚴(yán)禁施工，避開高低溫天氣，盡量選擇平穩(wěn)天氣安排連續(xù)施工。

吊裝過程中，注意玻璃面板站立的穩(wěn)定，幕墻玻璃面板面積大，成品易破碎，運輸和吊裝過程中注意不能承受外力，減少顛簸。玻璃面板采用木板或者橡膠墊等做臨時固定，四邊做保護墊，保證鋼絲繩不能與面板產(chǎn)生直接接觸。

3.2 測量放線與預(yù)埋件復(fù)查

結(jié)構(gòu)簡單的垂直立面幕墻采用常規(guī)的經(jīng)緯儀+鋼尺放線方法，對于外形復(fù)雜的弧形或者曲面幕墻選用全站儀三維放樣+計算機輔助建模技術(shù)進(jìn)行實時測繪。雙層幕墻常規(guī)構(gòu)件基本是在工廠定制，精度高且質(zhì)量可靠。部分復(fù)雜形狀幕墻可先不預(yù)制，借助測繪系統(tǒng)后期進(jìn)行下料制作，提高下料的準(zhǔn)確性，測量要在整面外墻上建立標(biāo)高控制點，確定關(guān)鍵點并做好明顯標(biāo)記。

在測量放線的過程中另一個重要任務(wù)就是預(yù)埋件的復(fù)核，鋼制預(yù)埋件通過錨筋錨固于建筑墻結(jié)構(gòu)上，承擔(dān)幕墻所有荷載；預(yù)埋件的尺寸、安裝位置一定要符合設(shè)計要求，其安裝精度直接影響幕墻立柱的水平分布和垂直度，必須全數(shù)復(fù)核并記錄檢查結(jié)果。如果發(fā)現(xiàn)或者懷疑幕墻預(yù)埋件的安裝質(zhì)量有問題，及時聯(lián)系相關(guān)負(fù)責(zé)部門進(jìn)行質(zhì)量檢測?；旧夏粔︻A(yù)埋件與土建標(biāo)高和軸線有關(guān)系，復(fù)核時對照預(yù)埋件編號圖，通過經(jīng)緯儀復(fù)核其安裝豎向構(gòu)件軸線尺寸并校核其三維位置，將偏差值記錄成表，制作偏差調(diào)整方案，偏差過大的埋件或者疏漏的埋件，及時向安裝和設(shè)計部門反饋，共同協(xié)商解決，綜合采取化學(xué)螺栓等方式補救。

3.3 梁安裝

挑梁（轉(zhuǎn)接件）直接焊接埋件上，材料通常為鍍鋅鋼方管，截面尺寸不小于100×100mm2,厚度不小于2mm。挑梁固定端上安裝內(nèi)層幕墻立柱，也有內(nèi)層幕墻立柱上端直接焊接在預(yù)埋件上，下端通過鋼插芯與下層挑梁實現(xiàn)柔性連接；其懸挑端上直接安裝外側(cè)幕墻立柱，承擔(dān)外側(cè)幕墻所有水平和豎向荷載，還要滿足外側(cè)幕墻美觀的要求。分層安裝時，通常測量基準(zhǔn)層墻面兩側(cè)埋件挑梁作為基準(zhǔn)，復(fù)核其尺寸并保證端面精度。通常在立面兩端拉水平、在屋頂豎直鋼絲線（俗稱鋼琴線）作為中間挑梁安裝基準(zhǔn)線，其懸挑端水平向高度誤差不超過1mm，端面深度誤差不超過3mm[1]。固定端通過點焊固定于結(jié)構(gòu)預(yù)埋件上，一層挑梁安裝校核后，進(jìn)行固定端周邊焊縫滿焊，同時焊接固定端加勁肋和其他附件。

挑梁（轉(zhuǎn)接件）在窄空間雙層幕墻體系中有時還承擔(dān)檢修通道的作用，或者承擔(dān)相關(guān)通風(fēng)設(shè)備的安裝平臺。所以在挑梁安裝后，及時進(jìn)行穿插施工相關(guān)附件[2]。細(xì)節(jié)施工特別注意焊縫的質(zhì)量控制。由于挑梁多為鋼制材料，注意與鋁合金構(gòu)件的隔離，防止產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

3.4 內(nèi)層幕墻結(jié)構(gòu)安裝

內(nèi)層幕墻立柱常利用預(yù)埋件進(jìn)行安裝，形成斷層式豎向框架，橫梁采用常規(guī)承插式與立柱連接形成框架。立柱的上端安裝固定采用專門設(shè)計的連接件和墊板，墊板焊接在預(yù)埋件上，角鋼連接件副通過不銹鋼螺栓連接立柱和墊板，來保證立柱的橫向變位和立面平面上變位，立柱下端空心端套在事先焊接在下層挑梁的鋼芯柱，保證立柱的豎向自由變形。立柱在加工時制孔，橫梁通過常規(guī)拔銷工具卡與立柱連接。

3.5 外層幕墻結(jié)構(gòu)安裝

外層幕墻豎向構(gòu)件連接于挑梁連接件的端部，其材料和連接方法與普通幕墻基本相同，注意鋼連接件副與挑梁端部采用焊接連接，焊接前點焊固定，復(fù)核其位置和尺寸無誤后，再進(jìn)行滿焊，然后進(jìn)行幕墻玻璃托板的焊接作業(yè)，每條焊縫都必須進(jìn)行外觀檢查和抽樣送檢，合格后焊縫做防腐處理。

3.6 防火封堵與其他細(xì)部構(gòu)造安裝

內(nèi)層幕墻框架完成后可進(jìn)行樓層間隙的安裝和細(xì)節(jié)處理，首先安裝背襯板，用來遮擋結(jié)構(gòu)樓層樓板或者梁，通常采用硅酸鈣板或鍍鋅鋼板，裝飾效果好，具有良好的抗沖擊韌性和耐磨性，采用預(yù)制鋁合金連接件與內(nèi)層幕墻橫梁或者立柱連接。

層間的防火封堵采用不小于100 厚的防火巖棉板，其底部承托材料采用鍍鋅鋼板，厚度不小于1.5mm。鍍鋅鋼板可折疊，一端通過膨脹螺絲與建筑結(jié)構(gòu)連接，另一端通過自攻螺絲與內(nèi)層幕墻橫梁連接，其安裝間隙可采用防火密封材料封堵，保證其密封性。

內(nèi)循環(huán)雙層幕墻在面板安裝前還需要安裝進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，風(fēng)管和排風(fēng)設(shè)備，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的排風(fēng)系統(tǒng)需要專業(yè)定制，施工時注意材料的進(jìn)場檢驗，材料三證齊全，按照其安裝說明書進(jìn)行安裝，通過安裝完畢后進(jìn)行單機實驗和聯(lián)機實驗，檢驗設(shè)備的性能和自動控制系統(tǒng)。

3.7 玻璃面板安裝

內(nèi)外層玻璃面板的工作流程基本一致：將玻璃板塊吊運至安裝位置→落橫梁槽→對膠縫→臨時固定玻璃面板→打膠或者安裝封閉膠條[3-5]。

將玻璃板塊吊運落到承托橫梁槽內(nèi)進(jìn)行臨時固定，檢查其尺寸是否符合設(shè)計要求，進(jìn)行尺寸調(diào)整后及時進(jìn)行固定。

打膠前注意填塞墊板來增加面板之間的摩阻力，打膠前做好膠縫清潔工作，用二甲苯溶液浸濕干凈抹布，從膠縫的一端到另一端擦拭。施工人員務(wù)必掌握好膠體的固化時間，及時進(jìn)行刮膠工作。

面板安裝的過程中穿插進(jìn)行開啟窗扇、百葉窗和防塵網(wǎng)等細(xì)部構(gòu)件安裝。

4 雙層呼吸式玻璃幕墻的質(zhì)量控制要點

首先，要加強施工前期的準(zhǔn)備，幕墻工程與主體結(jié)構(gòu)施工密切相關(guān)，尤其是前期預(yù)埋件的安裝就為后期的雙層幕墻施工提供工作面，因此有經(jīng)驗的施工人員應(yīng)該在前期和土建主體結(jié)構(gòu)施工人員保持連續(xù)且密集的溝通。在施工前期的準(zhǔn)備過程中，注重施工方案的編制和施工組織安排，提前設(shè)想施工中可能遇到的挑戰(zhàn)和困難，并且從組織上和技術(shù)上提前做好準(zhǔn)備。

其次，加強施工測量工作，借助高效測量技術(shù)和信息化技術(shù)輔助，提高測量的效率，重視測量工作，使得施工測量貫穿于幕墻安裝與施工的全過程，成為精細(xì)化施工的有利支持。

再次，合理安排幕墻運輸和吊裝，加快施工效率。在吊裝前進(jìn)行作業(yè)人員培訓(xùn)，特種作業(yè)人員持證上崗，作業(yè)前進(jìn)行安全技術(shù)交底，高處作業(yè)做好施工人員安全防護和臨邊防護。

最后，在幕墻的主要施工過程中，預(yù)埋件復(fù)核、挑梁安裝、幕墻框架安裝、面板安裝等過程中，加強技術(shù)管理，把握關(guān)鍵的技術(shù)要點，及時發(fā)現(xiàn)問題，杜絕安全隱患，通過全面的質(zhì)量管理提高幕墻安裝的質(zhì)量。

5 結(jié)束語

在雙層呼吸式幕墻的施工安裝中，通過合理的施工組織、精細(xì)化施工、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，能夠最大程度地提高幕墻的安裝質(zhì)量和結(jié)構(gòu)可靠性，保證雙層呼吸幕墻的性能，有利于雙層幕墻的技術(shù)推廣，實現(xiàn)建筑節(jié)能降耗的目標(biāo)。