建筑玻璃幕墙设计与施工质量控制研究

吴旻琦

【摘要】近年来，在高层建筑、综合体建筑玻璃幕墙得到广泛运用。它将建筑护栏、防风防雨、采光隔热、保温等使用性能与外墙装修装饰有机结合，进而形成建筑施工艺术、建筑整体审美为一体地建筑物围护外部结构。但是因为建筑玻璃幕墙设计复杂、技术性强等特征，涉及到施工材料种类繁多、施工要求高，要求建筑管理人员在施工前期准备阶段正确设计施工流程。开展幕墙施工过程中选择专业能力高团队，增设相应施工设备，为全面管理和控制玻璃幕墙提供基础条件。

【关键词】玻璃幕墙；施工质量；控制；设计

建筑玻璃幕墙的设计完全满足了人们对建筑美观性的追求。但作为高层建筑的外部保护层，玻璃幕墙除了要求设计美观以外，更重要的一点是要坚实牢固，起到真正的防护作用。但玻璃幕墙总归是玻璃材质，很容易破碎，所以这要求玻璃幕墙在施工的过程中要选择最优的原材料以及最优的设计方案，以此来保证高层建筑玻璃幕墙的质量。

1、建筑玻璃幕墙设计特征与应用

建筑玻璃幕墙主要包括隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙以及明框玻璃幕墙。相较于隐框、半隐框玻璃幕墙，明框玻璃幕墙使用效果较差。因此，通常在规模较小工程项目上使用明框玻璃幕墻，针对大规模或对建筑外环美化程度要求较高工程项目主要使用隐框、半隐框玻璃幕墙。建筑玻璃幕墙受力主体采用铝合金结构与钢结构，针对建筑幕墙空间受力主体结构复杂，在进行玻璃幕墙设计阶段，重点考虑幕墙作用、负荷、幕墙结构承重力以及结构变形等情况。在安装后进行质量检测，预测幕墙性能薄弱环节对幕墙整体结构影响。

2、建筑玻璃幕墙的设计

2.1建筑玻璃幕墙的材料选取

本节以室外用的隐框玻璃幕墙为例，详述玻璃幕墙的材料选取。隐框玻璃幕墙所采用的主要材料包括：钢材、铝型材、埋件、连接件、硅酮结构胶、玻璃等，承重压力、强度、耐久性、抗腐蚀性等参数指标都应该符合国家材料标准设计。同时运用这些材料所设计的玻璃幕墙也应该能够通过正常功能极限状态和安全使用极限状态下的质量检测，实现气密性和水密性良好，无变形等效果。

2.2建筑玻璃幕墙的安全可靠性设计

针对建筑玻璃幕墙的安全可靠性设计，首先应对玻璃幕墙的水密性、气密性、风压变形性、平面变形性四大性进行数值型规定，对相关结构承受力等进行验算，尤其是极限变形，要着重规定数值。其次，要设计建筑玻璃幕墙的防雷接地系统。一般是把土地建筑的防雷钢筋和预埋件进行焊接，将避雷均压环压成环形，在通过钢筋传接到大地，并和建筑外的接地系统连接，以此确保高层建筑玻璃幕墙的安全可靠性。

2.3建筑玻璃幕墙的防火设计

针对玻璃幕墙和楼板之间的空隙、玻璃幕墙和其他防火隔离构件间的空隙等部位应进行防火封堵设计。封堵的填充料要选用不可燃的材料，并对保护层上的防火涂层进行处理。对于未设置窗槛墙的建筑玻璃幕墙，要在每一个楼层的外沿部分设置相应的高度，大约要大于0.8米的防火玻璃幕墙。其耐火极限要大于1h，并单独设立。玻璃幕墙和楼层间测空隙要用厚度不小于1.5毫米的钢板来承托，并注意钢板要镀锌。

2.4玻璃幕墙的玻璃选择

玻璃幕墙要使用安全玻璃，要结合建设单位的要求，选择玻璃的品种、颜色和规格要符合设计及规范要求，除此之外，还要重点分析对露点性、光学性的要求，达到实用美观的效果。通常情况下，玻璃厚度控制在6.0mm以内，全玻璃幕墙肋玻璃厚度要大于12mm。如果选用的是中空玻璃，必须进行双道密封，如果是明框幕的中空玻璃，要使用丁基密封胶、聚硫密封胶进行密封。除此之外，很多工程都选用钢化玻璃，它和普通厚度的玻璃进行对比分析，其弯曲能力、抗冲击的能力要高出4～6倍，当温度变化较大后，其有很强的适应能力，一旦受到外力破损之后，也不会出现尖锐的颗粒，有效保证周围人们的安全，但是，由于钢化玻璃有自爆的特点，一般只用于首层。除此之外，中空玻璃的隔热性能、隔音性能都比较突出。

3、玻璃幕墙的施工质量控制

3.1测量放线控制

测量放线工作作为整个玻璃幕墙施工的关键起始部分，后续的安装施工环节都是以该工序作为施工参考，因此必须要保证测量放线工作的精准性。在对该政协综合大楼的外立面进行测量的工作中，要将测量的实际结果信息跟设计中的要求进行全面的比较，当发现一些尺寸存在偏差的情况时，要及时予以校正，这样一来，就可以在很大程度上避免在玻璃幕墙的安装施工过程中出现闭合不严密的情况。同时，通过激光经纬仪对整个建筑的相关区域以及各楼层的垂直方向以及水平方面的控制线进行标定，在这个过程中，需要严格保证控制线的闭合性，从而确保整个测量工作的精准性。

3.2玻璃幕墙骨架的安装控制

首先，要开展立柱的固定工作，同时，要确保立柱跟主题埋件二者之间进行连接，在这个基础之上，通过合理的调整垂直控制线来控制好立柱的垂直度，保证垂直度能够处于合理的状况之下，在工程的实际操作中，通常使用经纬仪来对垂直度进行检测。出于对该政协综合大楼工程的全面考虑，将本工程立柱的高度设定为一层楼高，同时利用套管来保证套头之间的关联。另外由于该建筑对方或要求较高，考虑到高温的膨胀特性，在接头处留有2厘米左右的空隙；其次，对横梁的安装过程来说，要通过先上后下的顺序来进行，通过螺栓作为横梁跟立柱之间的桥梁，保证两者之间能够有效地连接起来。根据相关施工的要求和规定，要讲相邻两根横梁的水平偏差控制在1毫米以内，而同一层建筑的横梁水平偏差就必须要相应的控制在5毫米之内，同层建筑的横梁跟立柱的外表面之间的偏差也必须严格控制在1毫米之内。

3.3玻璃幕墙预埋件、连接件以构件制作安装

玻璃幕墙施工过程中如果无法运用预埋件展开连接，需要选择其它措施进行更换，并且制定节点强度性能试验，对承载力和负荷量进行检测。预埋件、连接件安装一定确保其稳固性和位置准确性，焊接缝隙工作要按照施工规划进行并增加防腐处理。玻璃幕墙连接件必须具备三维调节的余量，将可调节范围控制在将可调节范围控制在40mm，受力部分铆钉和螺栓要大于两个，并且制定防松、防脱落措施。

3.4玻璃的安装控制

要保证整体建筑物外观的欣赏性以及质量的优良性，玻璃的安装过程必须要严格控制好垂直度以及平整度两个方面。也就是说，（下转99页）（上接97页）各玻璃之间的拼接要保证一致性的同时，平整度的偏差也要控制在一定的范围内，使整个幕墙呈现出平整的效果。在安装过程中，要按照玻璃安装的相关规定，在内胶条安装到下框之后再开始玻璃的安装工作，等到玻璃按照垂直度和平整度的要求安装完成之后，就需要嵌入外胶条，最后，为了保证幕墙的封闭性和稳定性，必须要使用硅酮密封胶对玻璃墙的接缝处进行密封处理。

3.5玻璃的嵌缝处理

对于相邻玻璃之间的缝隙要及时清理，保持干燥。为了防止玻璃污染，在两侧玻璃上粘贴纸基胶带。密封胶的施工厚度应大于3.5mm，控制在4.5mm以内，缝隙较深时，要填塞聚乙烯发泡垫棒，完成注胶后，检查胶缝外观质量达到横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直后，将保护胶纸撕掉，后期进行养护。

4、玻璃幕墙的施工管理

4.1建立和完善安全生产管理体系

在施工前，项目组就建立和完善以项目经理和项目副经理牵头，技术负责人、质检员、施工员、安全员、材料员共同参与的安全生产管理体系，并结合各自负责的领域将安全生产责任落实到具体每一个人，每一处施工环节，全面提高施工现场的安全管理。

4.2强化安全生产责任意识，做好安全防护工作

该建筑涉及面广泛，楼层高度较高，这给施工人员的安全施工造成一定的威胁，因此，要对参与施工的所有员工进行安全施工培训，组织施工人员进行安全施工的操作规则的学习，从而提高施工人员的安全生产责任意识，此外，要结合该工程的具体情况，对一些容易出现故障的环节和区域要做好警示标志并通知到所有的施工人员，做好相关的防护栏设置、安全网的设置工作。

结语：

总而言之，重视对玻璃幕墙设计和施工质量监督管理，是延长建筑工程使用寿命主要手段。制定玻璃幕墙建材、構建以及密封措施等方面控制制度，确保幕墙安装工作顺利展开，最大程度上降低建筑幕墙变形、断裂、误差等问题。

参考文献：

[1]高英华，庄伟.玻璃幕墙质量控制[J].行政管理，2006（（9）.

[2]罗忆，黄圻.刘忠伟.建筑幕墙设计与施工[M].北京：化学工业出版社，2007.