新技术及新工艺对建筑外装饰工程的影响

2016-09-12田育丰

大科技 2016年11期

关键词：钢化玻璃气密性新工艺

田育丰

（广西建设职业技术学院广西南宁市 530003）

新技术及新工艺对建筑外装饰工程的影响

田育丰

（广西建设职业技术学院广西南宁市 530003）

在建筑外装饰的工程中主要把气密性、防水设计、防雷、浮动连接、防腐、环保等设计项目作为重点，如果对项目的使用设计不当，将会给日后的使用带来重大的安全隐患。本文对采用新技术新工艺在建筑外装饰设计施工中的主要方法做出了详细的阐述，表明了新技术、新工艺对建筑外装饰工程的深远影响。

建筑外装饰；新技术；新工艺；设计施工

1 引言

随着社会生产和科学技术的飞速发展，人们对建筑外装饰设计施工的要求也越来越高，涉及的工作量也随之增加，建筑外装工程的施工范围从面材材料角度来划分，主要分为石材幕墙、玻璃幕墙、铝板幕墙、保温层等项目。沈阳环保大厦因其地处重要的地理位置，并有特殊的建筑要求，石材幕墙、玻璃幕墙、铝板幕墙都应用在该工程上，因而设计施工中所要考虑的重点及难点问题较多。同时，在具体设计施工中，也遇到了一些细部上的问题。对此，我们均进行了重点考虑和着重设计。在此，归纳陈述如下。

2 玻璃幕墙水密性、气密性设计

2.1 玻璃幕墙的气密性设计

空气渗透性能主要是指在风压的作用下，空气能透过呈关闭状态的幕墙所体现的性能。在该工程的玻璃幕墙中，实施双道密封主要是通过选用胶条和密封胶来进行的，具有较好的气密性。

表1 建筑幕墙开启部分气密性能分级表

表2 建筑幕墙整体气密性能分级表

本工程的气密性能达2级。

2.2 玻璃幕墙的水密性设计

雨水渗漏性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的能力，在玻璃幕墙中，也采用胶条和密封胶进行双道密封，因而水密性良好。

表3 建筑幕墙水密性能分级表

在玻璃幕墙设计中采用等压腔原理防水。幕墙采用双道密封，密封性能好，形成可靠密封系统。在《建筑气候区划标准》（GB50178-93）中，ⅢA和ⅣA地区，即热带风暴和台风多发地区按P=1000μZμCω0，且固定部分不宜小于1000Pa，可开启部分与固定部分同级。其它地区按75%P进行计算，且固定部分取值不宜低于700Pa，可开启部分与固定部分同级。故75%P=774.36Pa，本工程的水密性能为2级。

3 幕墙的保温防结露设计

建筑的节能保温涉及到诸多方面，其中最重要的部分是玻璃幕墙的节能保温。玻璃幕墙的节能主要是指通过设计产品的结构及材料的选用等来实现的，保证建筑物在使用的过程中，消耗最少的能量来获得较为适合的温度及光线环境。

幕墙常见节能方法分以玻璃节能法和减少空气渗透量法。本工程充分利用以上措施，来达到保温防结露的目的。

本工程主要选用Low-E玻璃，利用玻璃的优良性能及中空处理，冬季可防止室内温度向室外扩散，从而起到保温作用。

幕墙做为建筑的外围护结构，对主体起保温隔热作用。本工程玻璃幕墙具有良好的隔热性能，避免热传导。同时气密性能很重要，笔者公司幕墙系统玻璃板块的四周采用胶条双道密封，保证气密性Ⅱ级。

本工程中建筑幕墙的传热系数为4级。

表4 建筑幕墙传热系数分级表

表5 玻璃幕墙遮阳系数分级表

4 幕墙防雷设计

在《建筑防雷设计规范》（GB50057-2000）中明确规定，对建筑物进行防雷设计时要将顶层雷击和侧向雷击考虑在内。该工程主要使用玻璃，属于重要防雷建筑。由于会出现玻璃幕墙被雷击中或静电引起的失火现象，为了不影响整个建筑室内设备的正常使用，可采用合理有效的防雷和防静电感应措施，以此来达到能够安全使用的目的。

一些相关的幕墙防雷规范及防雷要求中明确表明，幕墙的预埋件钢筋应与大楼的楼板钢筋相连，楼板钢筋要与大楼主体的防雷钢筋相连。幕墙竖龙骨通过防雷垫片与固定件相连通，最终固定件与预埋件钢筋相连接。在这种情况下，整个幕墙系统就会与主体防雷系统形成一定的通路，从而实现防雷的目的。

5 幕墙防腐设计

对幕墙进行防腐设计是至关重要的。材料的选择应坚持使用比较耐腐蚀的材料，在对钢制件进行现场焊接时，要采取相应的防护措施。

材料选用：主龙骨主要选用铝合金型材和钢型材，对铝合金材料进行粉末喷涂处理，对钢龙骨的表面进行热浸镀锌处理。附件为不锈钢件，将耐腐蚀的非金属材料作为密封材料。在不同的金属材料之间安置绝缘垫片，避免出现电化腐蚀的现象。

现场施工：在建筑现场埋件补埋或焊接转接件时，要在焊接后涂抹均匀的两度防锈漆，然后再涂两度富锌漆，以此来提高局部的防腐蚀性。

工艺保证：对所有钢转接件的外表面进行防腐处理，在工厂内就加工好钢件需要的工艺孔加工部位，再进行热浸镀锌处理，要注意的是，在镀锌前，将其进行喷砂除锈处理，保证镀锌层的厚度至少达到45μm。

6 弹性连接设计

在幕墙具备的所有构造性能中，弹性连接是最重要的部分，这个结论的来源主要是对幕墙的平面内变形性能及抗震性能具有一定的要求。从根本上说，变形性能和抗震性主要是要求幕墙板块能具有相对的位移能力。但是，目前许多厂家为了降低成本，或对这方面的技术不够专业，在一定程度上，忽视了这种构造要求，只是简单的采用固定式连接，从而给消费者的使用埋下了一定的安全隐患。笔者所在的公司高度重视这种构造要求，所以，对全部具备围护功能的幕墙系统采用了弹性连接的方式。该工程玻璃幕墙的主系统结构为定位安装、定距压紧结构。在这套结构中，板块与压板可以相对滑动，从而实现了浮动连接。这种结构，完全可以满足上述所说的幕墙性能要求。

幕墙和主体结构的连接形式主要是主框一连接件一埋件主体结构中。采用了螺栓连接，来保证竖框与主体结构之间的转接能够顺利进行，并在转接的位置上开设长条孔，以此来保证连接螺栓可在长条孔内进行横向滑动。其与转接件连接后，可以使竖框与转接件的组件进行上下、前后调整，具有三维调整功能。因此，本结构体系完全可以满足上述所说的两种幕墙性能的要求。

7 幕墙安全性设计

幕墙是否具有一定的安全性和耐久性是作为建筑外围护结构首先要考虑的重要问题，另外，幕墙的相关设计要适应其的使用功能，使幕墙的安全防护作用充分发挥出来。对此，我们进行了重点设计，主要表现在以下五个方面：

（1）物理安全性设计：根据相关的招标文件要求，在进行设计时要充分考虑到地震设防按照度，并对面材、龙骨及连接系统进行准确计算，达到强度上的设计要求，另外，为了保证幕墙的使用寿命，还需对关键件进行防腐处理。该工程采用了具有良好强度和刚性的钢化玻璃，所以，通过采取这些措施，在一定程度上保障了幕墙物理上的安全性。

（2）防雷击和静电干扰设计：由于在该工程中主要使用了玻璃，是要重点采取防雷措施的建筑，对此，将防雷和防静电的相关措施进行了充分考虑，确保幕墙能够可靠接地，避免出现雷击或静电失火破坏建筑室内设备的现象。

（3）防火设计：在防火方面也采取了相应的加强措施，对相邻的建筑之间，进行了隔断和封修处理，让建筑拥有良好的隔音效果，不光能避免外界的干扰，还有利于一些会议的保密。

（4）排水方面：在对幕墙进行构造时，要保证可能会产生的冷凝水、渗漏水能够及时顺畅地排到室外，防止出现集水溶蚀铝型材表面的情况。

（5）环境因素：在进行设计和施工的过程中，要将湿度、温度及潮气等方面充分考虑在内，在计算受力杆件时应主要考虑温度应力的影响，与此同时，还要对材料表面进行防腐蚀处理，防止受到水及潮气的影响。

8 幕墙环保设计

在现代社会，幕墙在城市中早已不光是作为一种装饰品和简单的外围护结构而存在，随着社会的进步，幕墙早已是大厦的一个重要组成部分，更多的参与了整个大厦的功能建设。另外，幕墙直接影响了整个大厦的环保节能性能。本工程所选用的系统是具有高性能的幕墙体系，针对环境保护方面，主要针对材料选择及构造设计进行分析。

两类害虫的成虫或幼虫会在玉米苗期4到6叶期间对幼苗的根尖和茎部进行啃食，啃食部位会在啃食过后变成黑褐色，并且病株叶片会显示成片银灰色斑，后叶片会逐渐变黄，最后叶片由上至下全部枯黄，最后导致植株的枯萎死亡。

（1）对幕墙进行环保设计是城市建设发展的重要部分，而外部装饰材料是工程的关键部分，要求在材料的使用和构造上，符合绿色环保理念，有利于降低大厦周围的环境污染。本工程所选主要材料玻璃、铝材等均不会污染环境，所有主要材料均可回收利用。

（2）由于硅酮结构胶和密封胶在一定程度上会对环境产生影响，所以该工程在对幕墙结构进行设计时，大大减少了它们的用量，选择在工厂完成大量的工作，降低对幕墙及环境的污染程度。

（3）幕墙全部采用低辐射玻璃，具有较好的保温、隔声、隔热的作用，有利于对环境的平衡和保护。

9 玻璃防炸裂设计

建筑玻璃的炸裂除了受到意外集中力的撞击原因外，最主要的原因就是玻璃内部存在热应力。建筑玻璃的热炸裂是一个多因素综合性问题，对于玻璃自身来说，造成热炸裂的因素主要包括热物理性能、力学性能及缺陷大小与分布。外部条件引起热炸裂的原因主要有太阳辐射、外加荷载和设计因素。

对于一般情况而言，制约玻璃热炸裂的因素主要有四个。

9.1 玻璃的吸热率

该工程主要采用的是钢化玻璃，玻璃对热的吸收率比较低，且强度较高，耐温变的能力较强，根据这种情况，在该工程中所使用的玻璃是不会发生炸裂情况的。

9.2 玻璃的板面尺寸

玻璃板面的尺寸在变大的同时，受热膨胀后的变形和形成的约束力也在变大，由此造成更大的热应力，在一定程度上，加大了发生热炸裂的几率，相应的，板块尺寸越大，就越容易受到其他荷载的更大叠加效应。

在该工程中，主要采用的玻璃是钢化玻璃，具有高强度和较强的热稳定性，对于板块尺寸比较大的玻璃，要严格计算玻璃的挤压应力和温差变形应力等。除此之外，在设计上，对玻璃接触的材料选用柔性材料，并针对其采用定位安装、定距压紧的浮动式连接方式，在一定程度上，满足了幕墙各种变位的相关要求，防止出现由结构变形造成的玻璃炸裂现象，由此可见，在本工程中的一些设计因素是不会导致玻璃发生热炸裂的现象的。

9.3 玻璃边部的加工质量

通过对热应力的分析发现，出现炸裂的情况时一般从玻璃的边部开始，由于边部的拉应力最大，加工的缺陷情况较为严重，所以对边部的加工质量进行提高，有利于增强建筑玻璃的抗热炸裂能力，所以在该工程中，主要对玻璃的加工质量进行严格控制，对玻璃的边部进行细磨倒角处理，将缺陷比较严重的玻璃剔除掉。

9.4 钢化玻璃均质处理技术

钢化玻璃与普通浮法玻璃主要有以下区别：①钢化玻璃强度是普通浮法玻璃的一倍②钢化玻璃破坏是碎裂成直径与厚度基本一致的小颗粒，小颗粒边角均为钝角，不易伤人，故为安全玻璃，在建筑玻璃中应用广泛。但钢化玻璃由于其加工工艺必须使其内存在很大内应力，此部分内应力在玻璃内部或外表存在缺陷时在较长时期内均存在自爆的可能性。产生自爆的原因主要是玻璃原片存在针孔、气泡等缺陷。

为减少钢化玻璃的自爆率，在钢化玻璃出厂前，应对其进行引爆处理，即将玻璃模拟温差变化温差变化范围加大到280℃对钢化玻璃进行热冲击，将存在缺陷的玻璃在出厂前引爆，减少钢化玻璃出厂后或安装后自爆的可能性。

综合以上因素，本工程所选用的钢化玻璃经过我们详细的计算，满足合理的设计及严格的质量控制，是不会产生热炸裂的。