建筑设计论文:浅析玻璃幕墙的安装施工

　　玻璃幕墙是现代建筑的重要组成部分，它的优点：自重轻、可光控、保温绝热、隔声以及装饰性好等。北京、上海、广州、南京等地大型公共建筑广泛采用玻璃幕墙，取得了良好的使用功能和装饰效果。在玻璃幕墙中大量应用热反射玻璃，将建筑物周围、景物、蓝天、白云等自然现象，都反映到建筑物表面，使建筑物的外表情景交融、层层交错、大有变幻莫测的感觉。近看景物丰富，远看又有熠熠成辉，光彩照人的效果。

　　一、自量及风荷载计算

　　1.1自重荷载

　　玻璃幕墙的自重约50kg/m2仅为普通24cm粘土砖墙1/9。框架的受力情况则视支点而异。如支点在上端，则框架受拉;如支点在下端，则框架受压力。

　　1.2风荷载

　　风荷载是玻璃幕墙的主要荷载，风荷载标准值的计算公式为：

　　二、温度应力及缝隙计算

　　玻璃幕墙为建筑外层围护结构，室内外温差和年度温差对幕墙型材将会引起较大的温度应力。各种材料的温度应力见表1。

　　表1各种型材的温度应力

　　型材种类 △T=1℃应力(MPa) △T=50℃温度应力((MPa)

　　铝 1.61 80.14

　　铜 1.81 90.12

　　钢 2.11 105.45

　　不锈钢 3.47 171.18

　　木 0.05 2.51

　　从表中可见，金属材料的温度应力是相当高的，在设计幕墙时要留有余量，允许型材在垂直和水平方向自由胀缩，或采取措施使温度应力控制在较小的范围内。此外还应注意地震影响，使幕墙能代四个方向移动，避免造成永久变形或玻璃发生破碎。

　　由于幕墙边框铝合金材料，膨胀系数比较大，故设计幕墙时，必须考虑接缝间隙余量。

　　玻璃幕墙的接缝包括单件式和单元式幕墙两种。所谓单件式幕墙，是指一件一件安装在墙上，即现场安装而组成的整体。单元式幕墙是指在专门工厂内预制拼装，加工成—一个个先整的框架，上墙安装，逐个拼接。

　　单元式幕墙的接缝横向框架两端缝隙按下式计算：

　　式中：△——缝隙(mm);

　　L——横框的长度(mm);

　　ΔT——横框表面年温度差(℃);

　　α——横框膨胀系数，一般为2.34×10-5/℃;

　　β——修正值考虑到安装时的实际温度。

　　单件式幕墙竖挺之间的缝隙可按下式计算：

　　式中：△——缝隙(mm);

　　△ L——竖挺的伸缩量(mm);

　　——密封膏的允许伸缩量(一般幕墙采用硅酮密封膏=20%);

　　ΔT——横框表面年温度差(℃);

　　α——横框膨胀系数，一般为2.34×10-5/℃;

　　β——修正值考虑到安装时的实际温度。

　　单元式幕墙，框架与框架的缝隙为：

　　式中：式中：△——框架与框架之间的缝隙(mm);

　　B——框架的宽度或高度(mm);

　　ΔT——框架表面年温度差(℃);

　　α——框架的热膨胀系数，一般为2.34×10-5/℃;

　　β——修正值。

　　三、玻璃幕墙的安装

　　3.1、施工准备

　　玻璃幕墙一般用于高层建筑的整个立面，故施工前应按设计要求预先确定龙骨数量及组合固定位置，提出玻璃规格要求，以便订货。

　　铝合金型材应进行表面阳极化处理。阳极化前，材料须经腐蚀，将外露表面上至少25μm的一层腐蚀掉。钢制龙骨要注意防锈。

　　备好施工工具，如手电钻、射钉枪、线锤、水平尺等。

　　3.2施工方法

　　玻璃幕墙的安装有现场安装和预制拼装二种。

　　1.现场安装。幕墙承受自重和风荷载，边框焊贴在钢筋混凝土主体结构上，玻璃插入轨槽内并用胶料密封。这种方法的优点是节省金属材料，便于安装、运输及搬运费低。其缺点是现场密封处理难度大，稍不注意，容易漏水漏气。

　　2.预制拼装。边框及玻璃原片全部在预制厂内进行，生产标准化，容易控制质量，密封性能好，现场施工速度快。缺点是型材消耗大，约需增加15%～20%。

　　玻璃幕墙在建筑中属围护结构，对用单层玻璃亦可双层玻璃。

　　3.3施工要点

　　3.3.1基层处理

　　墙体基层的质量，对龙骨的位置影响较大。要特别注意检查基层的垂直度、平整度。对基层残留孔洞、表面凹凸不平情况应及时处理。

　　3.3.2放线

　　即指根据本工程玻璃幕墙的特点，将龙骨位置弹线到主体墙面上。‘

　　放线应根据墙面中心线及标高点进行。对于由横竖杆件组成的幕墙，一般先弹出竖向杆件的位置，然后再将竖向杆件的锚固点固定。横向杆件一般固定在竖向杆件上，与主体结构无直接关系，待竖向杆件通长布置完毕，横向杆件再弹到竖向杆件上。

　　3.3.3龙骨安装

　　先安装竖向杆件，待竖向杆件就位后，接着安装横向杆件。龙骨安装完毕后要进行全面检查，特别是横竖杆件的中心线。因为玻璃是固定在龙骨上，尺寸不准就安不上。

　　3.3.4玻璃安装

　　若龙骨是钢结构，无嵌玻璃的凹槽，则先将玻璃安装在铝合金框上，再将玻璃框与钢龙骨连接。

　　铝合金型材的幕墙框架，有一次挤压成型的凹槽，可直接将玻璃嵌上。

　　安装每一道玻璃后要严格找正，先临时固定，经校正后正式固定。

　　安装时注意在金属框下边垫上氯丁橡胶一类的弹性材料，以防将玻璃震裂。

　　玻璃安装完毕后在凹槽内嵌好橡胶压条，然后在其上注一道防水密封胶(硅酮系列密封胶)。

　　四、玻璃幕墙安装施工的安全措施

　　玻璃幕墙应设排水系统，渗漏水、凝结水必须诽出窗外。内部空间应通风，尽可能保持气压平衡。全部钢制紧固件应镀锌，并涂铬酸锌底漆。主次龙骨应平直，抗挠曲和风压，并有足够强度，以支承和保持玻璃在任何条件下不变位。

　　1)安装玻璃幕墙用的施工机具在使用前应进行严格检验。手电钻、电动螺钉旋具、焊钉枪等电动工具应作绝缘电压试验;手持玻璃吸盘和玻璃吸盘安装机应进行吸附质量和吸附持续时间试验。

　　2)施工人员应配备安全帽、安全带、工具袋等。

　　3)在高层玻璃幕墙安装与上部结构施工交叉作业时，结构施工层下方应架设防护网;在离地面3m高处，应搭设挑出6m的水平安全网。

　　4)现场焊接时，在焊件下方应设接火斗。

　　五、结束语

　　随着现代工业技术水平和人民生活水平的提高，建筑物不仅要求美观大方，装饰新颖，还要求节约能源，居住舒适。这就促使建筑玻璃向多品种、多功能化的方向发展。如相继出现了能调节光线的吸热、热反射、选择吸收及保温、隔声的中空玻璃等玻璃制品。还出现了钢化玻璃门、大型玻璃幕墙及格形、波形玻璃等，用作围护结构或屋顶材料。作为饰面材料，如玻璃锦砖也有了很大的发展。在现代玻璃工业中，多种新型的玻璃亦陆续问世，未来的玻璃工业发展趋势是向着规格品种多、应用范围广的方向发展。

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