既有建筑幕墙升级改造施工质量控制要点

2022-12-31傅明

建筑与装饰 2022年22期

傅明

杭州空间建筑设计咨询有限公司浙江杭州 310000

引言

近年来，随着城市发展模式的不断变化，现有建筑已基本上发生了变化，即使用尽可能多的装饰材料来修改建筑的使用或使用要求，而不是拆除原有的公共墙，但是作为一个建筑网络，有一个特殊而复杂的外部安全结构体系，安装过程非常严格。如果结构不正确，则质量错误（例如过渡）甚至会影响其在照明、风力和散热方面的性能[1]。

1 建筑幕墙的相关概述

1.1 幕墙的分类

幕墙按支撑结构分类有：框支撑幕墙、点支撑幕墙、全玻璃幕墙；按面板分类有：玻璃幕墙、金属板幕墙、石材幕墙以及人造板材幕墙等。其中最常见的就是框支撑幕墙，由铝合金或者钢框作为支撑结构，面材固定在框上的一种幕墙类型。按照安装的方式又可分为单元式幕墙以及框架式幕墙。目前国内超高层（100m以上的建筑），大多采用单元式幕墙，而多层商业或者集群式办公建筑等，则以框架式幕墙为主[2]。

1.2 幕墙优势

幕墙主要是在建筑外层的结构。其不仅起到保温降噪的作用，同时也具有一定的装饰和美化效果。以往建筑幕墙主要采用板材结构，而新能源技术应用于建筑领域后，诸多新型材料开始用到幕墙工程当中，加之幕墙施工技术更加先进，使得诸多施工单位竞争日趋激烈，为此要求施工单位加强幕墙工程质量管理。同时幕墙具有一定的气密性，可以最大限度地保持室内温度。

1.3 幕墙工程的技术要求

①抗风压能力。能够承受幕墙本身的重量，对于一些台风、地震以及日晒雨淋等自然侵袭具有一定的抵抗能力；②水密性能。能够有效防止雨水的渗透，特别是在福建等沿海地区多暴雨、台风天气；③能够防止漏风；④能够做到保温隔热；⑤能够有效阻隔噪音；⑥能够满足平面变形，预防热胀冷缩后的变形现象；⑦能够承受外物的撞击；⑧能够有效起到防范火灾的效果；⑨能够有效起到避雷的效果；⑩能够定时对幕墙进行保养以及及时的修护[3]。

1.4 建筑幕墙设计原则

建筑幕墙设计是工程建设的一个组成部分，其设计原则需要遵循建筑设计的原则。由于幕墙所处的位置比较特殊，是室外与室内之间的过渡层，因此，设计人员在设计这部分内容时，需要合理设计其结构，使幕墙的外观效果更好，满足人们对建筑美感的追求。幕墙设计是建筑设计方案中的关键环节，能直观地体现设计人员的设计理念，幕墙设计工作应建立在建筑设计理念之上。

2 既有建筑节能性能改造

对于许多既有建筑来说.根本不存在着节能这一说法，而在当下的建设中，节能则是建设企业重点考虑的一个内容。年代较远的既有建筑的窗户都是采用单层玻璃钢窗、塑窗甚至木窗等密封性较差的材料做成的，墙体的建设材料主要是实心黏土砖墙，这些既有建筑大部分都是没有节能效果的，也没有任何保温、隔热措施，这样就加大了能源的消耗，同时也加大了对环境的污染。所以，进行既有建筑的节能改造是非常有必要的[4]。

3 建筑幕墙的弊端及处理措施

①在对光污染的处理过程中，应充分认识到镀膜玻璃的反射率较高，如果建筑中大面积使用玻璃片，在阳光照射时就会产生反射。要解决高反射率问题，设计时要合理划分幕墙，合理使用金属挂板及玻璃幕墙，并结合使用低反射率涂料。我国对这一问题的处理，一般使用金属挂板、低反射镀膜玻璃等，可有效解决光污染问题。②解决隔热性能差的问题，可选择合适的保温材料。将高效保温材料用于金属板幕墙的内部，可获得良好的保温效果。玻璃幕墙要获得良好的保温效果，可通过中空玻璃的非导热性来实现[5]。

4 工程概况

其中一个主要的开发和建设项目，即科学和技术产业办公室e和j的综合管理办公室建设项目，是对现有的三层建筑进行加固和重建，装饰公共网站，改善建筑面积约3439m2。其幕墙的设计主要采用阴影装饰，是玻璃幕墙与铝质幕墙的完美结合。玻璃幕墙采用垂直和水平的覆盖形式，并采用铝质幕墙、中空铝板和铝合金彩色玻璃，使建筑设计更为多样、更为新颖。

5 建筑幕墙主要施工材料选用说明及要求

5.1 玻璃

①玻璃是易碎的，应使用断裂损坏最小的玻璃，包括复合玻璃、按照适用标准硬化的玻璃以及它们加工和组合的产品。为降低硬化玻璃的自爆率，本工程玻璃幕墙采用了“中空硬化层压超低电子玻璃”。②玻璃幕墙应在加工制造前与土木工程和工程图纸进行检查，并根据实测结果及时与设计人员沟通。制造商可能需要深化设计。玻璃材料必须严格遵守国家有关规定和设计图纸的要求，避免因使用薄玻璃幕墙而造成质量和安全事故。

5.2 铝合金型材

①所有涂料处理均由认可的专业制造商进行，涂料工艺和材料均具备国家认可的专业生产资质。氟碳涂料的颜色和多样性由建筑师和业主的密封图案决定。此外，应采取措施，确保铝合金型材及其产品的表面在生产、运输和安装过程中不受损害。②所有铝型材的成形和表面处理均由型材制造商进行。铝型材表面处理的颜色和纹理由建筑师和业主密封样品决定[6]。

5.3 结构黏结胶

必须检查每批结构织物与接触材料之间的责任和兼容性。除了全脂幕墙外，不应就地注入有机硅结构剂。

6 既有建筑幕墙升级改造施工质量控制要点

6.1 优化设计、选定方案

考虑到统一幕墙安装精度高，塔机转向架首次安装时无法安装整排安装的统一幕墙，以后安装精度难以控制，容易损坏。当首先安装统一幕墙时，一方面塔式起重机难以有效固定，直接影响到海拔71～200m以上钢结构和统一幕墙的安装；另一方面大大限制了施工时间。采用设计、幕墙等单元进行现场调查后，制定了以下施工方案。①统一幕墙安装在结构的1楼（塔机转向架第二壁支架的位置），完成塔机基础平台的安装和前两壁支架与钢柱的安装，前两壁支架充分利用塔机的开口风扇位置。②安装塔式起重机。第三堵墙固定在结构层二楼的结构支架上（与幕墙单元的圆形导轨相同），上部钢结构同时安装。③单元幕墙采用环形链条安装在2楼。在此期间，用钢柱安装第三壁支架，将第三结构柱的壁支架改造为2楼，固定在钢柱上。④拆下第三结构支柱的原壁支架，并用塔式起重机连续安装单元的上部钢结构和幕墙。

6.2 塔式起重机基础钢平台安装

单元幕墙安装的第一阶段可以同时安装塔机基础平台。塔式起重机基础位于钢平台上。钢平台通过植入式地面放大机械锚螺栓连接到原民防通道和出口两侧的剪力墙。塔机通过钢平台将动力传递到民防剪力墙，最后再传递到结构基础。钢平台和剪力墙的承载力通过工程计算满足了施工要求。

6.3 单元式幕墙开启扇拆卸

根据塔机转向架的设计和安装要求，单元幕墙投入使用后，在与塔机转向架壁加固相对应的位置拆卸开口风扇，并在随后拆卸塔机转向架后创建安装[7]。

6.4 预埋件施工技术手段

嵌入的零件可以在重新构建过程中嵌入到梁和柱中。但是，由于其悠久的历史和简单的设计，现有建筑的许多结构梁无法承受幕墙荷载。出于安全考虑，原设计单位只允许嵌入结构柱中的零件。安装后嵌入部件直接关系到整个系统的稳定性和安全性，因此对后嵌入部件的嵌入技术有很高的需求。①后置埋件埋设施工工艺流程如下：面砖、石材拆除后粉刷层的凿除→钻孔及清理→安装化学、机械锚栓→埋板的安装及固定→隐蔽验收。②三层雨棚埋件（规格700mm×550mm、400mm×400mm），每块埋板16个锚栓，后置埋件均设置在柱梁节点处，所在位置钢筋非常密集，埋件打孔难度很大。施工过程中采用钢筋探测仪先排摸主筋的位置，并在墙上画出，以便打孔时避开墙体主筋。为确保打孔过程中不破坏其原有的主筋，打孔后施工员取出孔位的混凝土，检查其中是否有钢筋，以此判别此方法的可行性。经过现场数个埋件打孔观察，发现施工过程基本没有碰到钢筋。③钻孔后灌入化学药剂，灌入过程应严格按照产品的安装说明操作。安装药剂前应使用空气压缩机或手动气筒将钻孔残余粉末吹干净。④安装锚板前，应再次复核锚板尺寸、位置。复核无误后，使用双螺母固定锚板。后置埋件完成后报请监理进行隐蔽验收，必须通过第三方机构对现场后置埋件抽样进行拉拔试验，在试验满足设计要求情况下才能进入下道工序。

6.5 幕墙施工安全管理措施

幕墙施工中的技术安全措施应由幕墙设备认真对待，确保幕墙人员能够在安全防护方面做好工作。同时，幕墙的施工人员也应密切关注文明施工过程，合理划分施工噪声的时间，影响建筑物周围居民的正常生活和工作。施工前，监理人员还应检查脚手架、安全网等的装配质量，及时发现不稳定情况，指示施工人员尽快改正和加强，并确保幕墙施工具有良好的安全保障。

6.6 把握施工要点

根据所给图纸平面弧形部分为椭圆，所以在安装时对连接工艺高度重视，其中在幕墙外侧有遮阳屏杆件，在该环节的施工中，为了实现遮阳的同时，又不完全阻挡视线，所以进行了以下施工：一方面，对遮阳屏杆件进行了质量管理，其中不透光板为实心金属板，透光板为金属网格板，通接头、横向调节杆、斜向调节杆、安装底板均由不锈钢材质制成；另一方面，在施工环节，横向调节杆和斜向调节杆没有设置盲孔，并且在三通接头以及斜向调节杆连接处设置了锁紧圈，让三通接头垂直连接拉杆，之后在拉杆和三通接头部位连接处安装了密封垫和弹簧垫圈，最后转接件与安装底板连接，安装底板安装在建筑幕墙主体的型材上。

6.7 进行空间改造时要注意原有功能的匹配

现有建筑的空间转换应根据其原有功能进行调整。有2种主要的控制方法：第一，增加光源角点。通常有一些现有建筑需要重建。重建时，应充分利用现代技术和材料，适当增加照明天花板。建筑的原有结构和空间不变，建筑的美学也随之增强，现有建筑的空间利用率大大提高，使现有建筑变得更加经济美观。第二，现有建筑水平扩大。现有建筑的水平扩展成本较低，目前这是改造建筑空间的常用方法。建筑幕墙表示建筑的外观。库存建筑幕墙改造时，应注意把握建筑幕墙的外轮廓，控制可控工程领域的改造工作。