双层呼吸式玻璃幕墙施工技术要点分析

2021-01-26石广斌

四川水泥 2021年11期

石广斌

（苏州工业园区职业技术学院，江苏苏州 215000)

1 双层呼吸式玻璃幕墙的构造特点

双层呼吸式玻璃幕墙，也叫通风式幕墙、热通道幕墙、气循环幕墙，或直接称之为“双层幕墙”，由内层幕墙、外层幕墙、通风装置和遮阳附件等组成，内外侧幕墙之间形成空气夹层，利用热压差带产生“烟囱效应”带动夹层空气循环，夏季通过热风循环把辐射热量排出室外，冬季保温或者把热空气引入室内，既能达到保持室温恒定，又实现建筑内外空气的交换，替代了部分空调功能。

双层玻璃幕墙按其通风方式分为外循环双层幕墙（自然通风）和内循环双层幕墙（强制通风），根据内外侧幕墙之间的空间的功能可分为窄通道双层幕墙和宽通道（分离式）双层幕墙。窄通道一般不进人，供空气流通和检修使用，夏热冬暖地区还可在通道内设置遮阳系统实现高效辐射阻隔，窄通道系统是最常见的双层幕墙构造。外层幕墙常设计为隐框、半隐框或点支式框架，常选用安全性高的钢化夹胶玻璃；内层幕墙常选用低辐射中空玻璃或者单层玻璃；窄通道常设计宽度为200～600mm（外循环）或100～300mm（内循环）；框架为常见的断桥铝合金型材。

2 呼吸式双层玻璃幕墙的施工难点

双层呼吸式玻璃幕墙施工工艺：施工准备→吊装系统安装与试吊→测量放线→预埋件复核与调整→转接件安装→内层幕墙框架安装→外层立柱安装→层间封堵安装→内层玻璃面板安装→通风装置安装→外层面板安装→附属件安装→打胶密封。双层幕墙的内外层幕墙施工工艺与常规幕墙施工安装基本相同，但是带来了新的技术挑战。其技术难点主要有：幕墙构件的运输与吊装作业与常规幕墙相比，工作量显著增加，作业面集中，交叉和平行作业增多，对施工安装队伍技能素质和现场组织管理提出了更高要求；双层幕墙预埋件的安装和复核比单层幕墙要求更高，常常需要借助计算机三维建模技术；转接件挑梁的安装带来新的挑战，转接件是双层幕墙最主要的承重构件，承担了外层幕墙的大部分荷载，其安装质量和安全精度直接影响到后续幕墙的安装质量；玻璃面板的安装工作集中，玻璃面板体量大、价格高且易碎、吊装作业多，会占用大量的施工资源，若管理不善或技术处理不好，会严重影响整个安装工程。

3 呼吸式双层玻璃幕墙的施工技术分析

3.1 运输与吊装

幕墙安装工程吊装和运输量大，直接影响工程进度和工期，且双层幕墙结构复杂，交叉与平行施工多，要针对待安装建筑工程特点和双层幕墙的构造要求合理选择运输吊装方案。双层幕墙龙骨安装方向自上而下，先内层后外层。多层框架结构安装可选用钢管外脚手架或者井架进行垂直运输，单独设计的屋面吊装系统或者吊篮可以适用于各种层高的建筑物，装配式建筑的塔吊也可用于幕墙构件垂直运输。

目前常规的运输吊装方案是采用屋面卷扬机垂直运输+层间电动/手动葫芦水平运输而形成的组合运输方案，具有良好的施工效果。屋面卷扬垂直运输系统包括悬臂吊车、卷扬机、配重、滑轮组和钢丝绳、弓形卸扣、小推车或者吊篮，屋面垂直运输系统后期可以作为建筑物的维修设施而长期存在。水平运输系统主要由工字钢临时轨道、电动或者手动葫芦和钢丝绳组成。

在进行屋面吊装系统安装前，应该进行屋面承载力的复核，必要时联系建筑设计部门对屋面采用局部加强措施。屋面吊装系统的吊装承载力满足最重玻璃面板的吊装要求，吊装作业前进行刚度、强度、稳定性验算，吊装系统的抗倾覆安全系数不小于2，吊装系统安装后进行试吊，合格后进行吊装。

吊装前，应进行作业班组合理分配，地面运输组、楼层运输组和幕墙安装组各负其职，并行不悖。地面设置幕墙施工安全警戒区，并设专人看管，外人不得入内；施工项目部应该做好气象条件调查，雨雪和四级以上大风天气严禁施工，避开高低温天气，尽量选择平稳天气安排连续施工。

吊装过程中，注意玻璃面板站立的稳定，幕墙玻璃面板面积大，成品易破碎，运输和吊装过程中注意不能承受外力，减少颠簸。玻璃面板采用木板或者橡胶垫等做临时固定，四边做保护垫，保证钢丝绳不能与面板产生直接接触。

3.2 测量放线与预埋件复查

结构简单的垂直立面幕墙采用常规的经纬仪+钢尺放线方法，对于外形复杂的弧形或者曲面幕墙选用全站仪三维放样+计算机辅助建模技术进行实时测绘。双层幕墙常规构件基本是在工厂定制，精度高且质量可靠。部分复杂形状幕墙可先不预制，借助测绘系统后期进行下料制作，提高下料的准确性，测量要在整面外墙上建立标高控制点，确定关键点并做好明显标记。

在测量放线的过程中另一个重要任务就是预埋件的复核，钢制预埋件通过锚筋锚固于建筑墙结构上，承担幕墙所有荷载；预埋件的尺寸、安装位置一定要符合设计要求，其安装精度直接影响幕墙立柱的水平分布和垂直度，必须全数复核并记录检查结果。如果发现或者怀疑幕墙预埋件的安装质量有问题，及时联系相关负责部门进行质量检测。基本上幕墙预埋件与土建标高和轴线有关系，复核时对照预埋件编号图，通过经纬仪复核其安装竖向构件轴线尺寸并校核其三维位置，将偏差值记录成表，制作偏差调整方案，偏差过大的埋件或者疏漏的埋件，及时向安装和设计部门反馈，共同协商解决，综合采取化学螺栓等方式补救。

3.3 梁安装

挑梁（转接件）直接焊接埋件上，材料通常为镀锌钢方管，截面尺寸不小于100×100mm2,厚度不小于2mm。挑梁固定端上安装内层幕墙立柱，也有内层幕墙立柱上端直接焊接在预埋件上，下端通过钢插芯与下层挑梁实现柔性连接；其悬挑端上直接安装外侧幕墙立柱，承担外侧幕墙所有水平和竖向荷载，还要满足外侧幕墙美观的要求。分层安装时，通常测量基准层墙面两侧埋件挑梁作为基准，复核其尺寸并保证端面精度。通常在立面两端拉水平、在屋顶竖直钢丝线（俗称钢琴线）作为中间挑梁安装基准线，其悬挑端水平向高度误差不超过1mm，端面深度误差不超过3mm[1]。固定端通过点焊固定于结构预埋件上，一层挑梁安装校核后，进行固定端周边焊缝满焊，同时焊接固定端加劲肋和其他附件。

挑梁（转接件）在窄空间双层幕墙体系中有时还承担检修通道的作用，或者承担相关通风设备的安装平台。所以在挑梁安装后，及时进行穿插施工相关附件[2]。细节施工特别注意焊缝的质量控制。由于挑梁多为钢制材料，注意与铝合金构件的隔离，防止产生电化学腐蚀。

3.4 内层幕墙结构安装

内层幕墙立柱常利用预埋件进行安装，形成断层式竖向框架，横梁采用常规承插式与立柱连接形成框架。立柱的上端安装固定采用专门设计的连接件和垫板，垫板焊接在预埋件上，角钢连接件副通过不锈钢螺栓连接立柱和垫板，来保证立柱的横向变位和立面平面上变位，立柱下端空心端套在事先焊接在下层挑梁的钢芯柱，保证立柱的竖向自由变形。立柱在加工时制孔，横梁通过常规拔销工具卡与立柱连接。

3.5 外层幕墙结构安装

外层幕墙竖向构件连接于挑梁连接件的端部，其材料和连接方法与普通幕墙基本相同，注意钢连接件副与挑梁端部采用焊接连接，焊接前点焊固定，复核其位置和尺寸无误后，再进行满焊，然后进行幕墙玻璃托板的焊接作业，每条焊缝都必须进行外观检查和抽样送检，合格后焊缝做防腐处理。

3.6 防火封堵与其他细部构造安装

内层幕墙框架完成后可进行楼层间隙的安装和细节处理，首先安装背衬板，用来遮挡结构楼层楼板或者梁，通常采用硅酸钙板或镀锌钢板，装饰效果好，具有良好的抗冲击韧性和耐磨性，采用预制铝合金连接件与内层幕墙横梁或者立柱连接。

层间的防火封堵采用不小于100 厚的防火岩棉板，其底部承托材料采用镀锌钢板，厚度不小于1.5mm。镀锌钢板可折叠，一端通过膨胀螺丝与建筑结构连接，另一端通过自攻螺丝与内层幕墙横梁连接，其安装间隙可采用防火密封材料封堵，保证其密封性。

内循环双层幕墙在面板安装前还需要安装进风口、出风口，风管和排风设备，内循环系统的排风系统需要专业定制，施工时注意材料的进场检验，材料三证齐全，按照其安装说明书进行安装，通过安装完毕后进行单机实验和联机实验，检验设备的性能和自动控制系统。

3.7 玻璃面板安装

内外层玻璃面板的工作流程基本一致：将玻璃板块吊运至安装位置→落横梁槽→对胶缝→临时固定玻璃面板→打胶或者安装封闭胶条[3-5]。

将玻璃板块吊运落到承托横梁槽内进行临时固定，检查其尺寸是否符合设计要求，进行尺寸调整后及时进行固定。

打胶前注意填塞垫板来增加面板之间的摩阻力，打胶前做好胶缝清洁工作，用二甲苯溶液浸湿干净抹布，从胶缝的一端到另一端擦拭。施工人员务必掌握好胶体的固化时间，及时进行刮胶工作。

面板安装的过程中穿插进行开启窗扇、百叶窗和防尘网等细部构件安装。

4 双层呼吸式玻璃幕墙的质量控制要点

首先，要加强施工前期的准备，幕墙工程与主体结构施工密切相关，尤其是前期预埋件的安装就为后期的双层幕墙施工提供工作面，因此有经验的施工人员应该在前期和土建主体结构施工人员保持连续且密集的沟通。在施工前期的准备过程中，注重施工方案的编制和施工组织安排，提前设想施工中可能遇到的挑战和困难，并且从组织上和技术上提前做好准备。

其次，加强施工测量工作，借助高效测量技术和信息化技术辅助，提高测量的效率，重视测量工作，使得施工测量贯穿于幕墙安装与施工的全过程，成为精细化施工的有利支持。

再次，合理安排幕墙运输和吊装，加快施工效率。在吊装前进行作业人员培训，特种作业人员持证上岗，作业前进行安全技术交底，高处作业做好施工人员安全防护和临边防护。

最后，在幕墙的主要施工过程中，预埋件复核、挑梁安装、幕墙框架安装、面板安装等过程中，加强技术管理，把握关键的技术要点，及时发现问题，杜绝安全隐患，通过全面的质量管理提高幕墙安装的质量。