賈 磊 江河創(chuàng)建集團股份有限公司 北京 101399

導(dǎo)言

綠色建筑的本質(zhì)是要求在保證室內(nèi)環(huán)境健康舒適前提下,滿足建筑全生命周期發(fā)展階段實現(xiàn)資源與能耗的高效節(jié)約,并兼顧考慮盡可能減少建筑對周圍環(huán)境的負(fù)面污染效應(yīng)。簡言之,綠色建筑是一種健康、高效、自然,同時追求簡約的一種境界,以利于建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性。為應(yīng)對我國快速的城市化進程,2006年我國《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《綠標(biāo)》)正式頒布,到目前綠色建筑項目年均增長率高于300%。玻璃幕墻作為主要的建筑部品,需要重點關(guān)注自身的節(jié)能性、營造舒適的室內(nèi)環(huán)境、同時考慮資源節(jié)約與可再生能源利用等綠色的功能性,注意自重、地震作用、風(fēng)荷載等影響,以適應(yīng)當(dāng)前綠色建筑的高速發(fā)展。

1 建筑幕墻的分類及特點

幕墻即建筑的外墻圍護,就像在建筑物的外墻掛上一層幕布,也被稱為“帷幕墻”,是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻體,有一定的裝飾性,通常是由結(jié)構(gòu)框架和鑲嵌板材組成的,是現(xiàn)代建筑工程外墻結(jié)構(gòu)體系的重要內(nèi)容。在實際施工過程中,施工人員主要以幕墻鋼架主體結(jié)構(gòu)為支撐點,以幕墻面板、支撐結(jié)構(gòu)體系和錨固緊固件等組成來完成幕墻施工。幕墻有一定的變形和位移特點,不會承擔(dān)建筑外墻主體結(jié)構(gòu)的承重作用,但對外墻形態(tài)可以起到一定的保護和裝飾作用,從而提高建筑工程的品質(zhì)。高層建筑幕墻具有以下幾點優(yōu)勢。(1)抗震能力強。采用柔性設(shè)計,讓建筑幕墻更具抗風(fēng)、抗震能力。(2)設(shè)計靈活。建筑幕墻是建筑外墻的一層裝飾,設(shè)計人員可以設(shè)計出多種藝術(shù)效果,能夠根據(jù)客戶的需求設(shè)計不同的造型,選擇不同的顏色,并且能夠結(jié)合周圍環(huán)境,與綠化、光照、其他建筑物相互融合,呈現(xiàn)出別樣的設(shè)計美感。(3)質(zhì)量輕。在面積相同的情況下,玻璃幕墻的質(zhì)量約是粉刷墻、混凝土掛板的1/10。使用幕墻能夠減輕建筑物質(zhì)量,降低工程費用。(4)維修方便。由于建筑幕墻是在建筑外墻搭建的,因此后期更新與維修更加方便,降低了維修成本。

建筑幕墻可以分為單元式幕墻和構(gòu)件式幕墻。單元式幕墻是當(dāng)前建筑領(lǐng)域較為常用的形式,有著極大的發(fā)展空間。單元式幕墻在加工廠進行拼裝,這樣便可以在工廠內(nèi)進行整體檢查,有利于保障幕墻的整體質(zhì)量。單元式幕墻較受歡迎,大眾對其關(guān)注程度也較高。這主要是因為:單元式幕墻在工廠內(nèi)直接拼裝,其質(zhì)量更好,更容易大批量生產(chǎn),縮短生產(chǎn)時間,所以經(jīng)濟效益相對更好。單元式幕墻不需要通過密封膠來進行結(jié)構(gòu)拼裝,不需要過分擔(dān)憂天氣因素。除此之外,該類型的幕墻還具有抗風(fēng)、防水、保暖的優(yōu)勢。這種高質(zhì)量建筑材料的使用也極為符合綠色建筑的發(fā)展理念,所以在未來高層建筑施工領(lǐng)域中,其必然有著更大的發(fā)展空間。構(gòu)件式幕墻是將成品構(gòu)件運到施工現(xiàn)場,根據(jù)施工要求將構(gòu)件逐一安裝在高層建筑上,以此來完成幕墻施工。

2 幕墻技術(shù)對綠色建筑的作用

幕墻作為建筑的外皮應(yīng)具有自然采光、屏蔽噪音、防塵污染等作用,這些都可以通過建設(shè)幕墻工程來實現(xiàn)。自然采光就是自然亮光射入建筑內(nèi),比照明系統(tǒng)的亮度更健康的居住環(huán)境,間接減少電力的能源消耗,實現(xiàn)綠色建筑的理念。自然采光能降低光的強度和顏色,改變光線的柔和力,滿足視覺上的要求,這也是現(xiàn)代建筑對幕墻技術(shù)的要求。建筑內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)離污染源遠的地方,幕墻在設(shè)計著重考慮風(fēng)口的大小是否滿足風(fēng)量的要求。當(dāng)今綠色建筑普遍都采用自然通風(fēng)的技術(shù)。對幕墻節(jié)能設(shè)計產(chǎn)生一定影響的,只有天氣因素,對干燥、潮濕、冷、熱的氣候采取不同的措施。從選擇材料入手,再對其構(gòu)造進行分析,對太陽能等可再生資源進行利用,來節(jié)約不可再生資源,進而提高幕墻技術(shù)的節(jié)能。幕墻上的陽光進行反射到地面上和周圍的建筑上,都會引起溫度升高,到了夜晚,幕墻上的光過于明亮,會影響人們的生活,被稱作光污染,違背了綠色幕墻的設(shè)計理念。在這一問題上采用綠色節(jié)能幕墻,就是零污染或者極低的污染并有環(huán)保節(jié)能的功能,目前有三種不同節(jié)能綠墻,即生態(tài)綠墻、光電幕墻、雙層動態(tài)節(jié)能綠墻,這也是目前國際上最通用的技術(shù)。光電幕墻有發(fā)電、隔音、隔冷熱等性能。并且裝飾性較好的,它是把反射的太陽光吸收轉(zhuǎn)化為電能,這是利用了太陽能光電池的原理。光電池不需要維護,也不會產(chǎn)生污染,是一項可持續(xù)的新型技術(shù)。光電板是玻璃膜片形狀傾斜于樓頂可以為樓頂遮住陽光,有采集太陽能的作用。雙層動態(tài)幕墻構(gòu)造特殊,它是在幕墻里面配有電動把手,還配有電動滑窗,占整個幕墻的較大面積,但是,很容易地采集到光線,有較強的隔音功效。生態(tài)幕墻可以防止極端惡劣的天氣對室內(nèi)的影響,滿足人們生活的舒適度,又能達到節(jié)能效果。生態(tài)幕墻是屬于工程建筑范疇內(nèi)的,需要工程師和幕墻設(shè)計師共同協(xié)調(diào)合作完成的。

幕墻的工程作為綠色建筑的一個關(guān)鍵部分,要注意自己的節(jié)能性和循環(huán)利用再生資源,以適應(yīng)綠色建筑的發(fā)展要求。

3 幕墻工程施工存在的問題

在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的今天,人們對資源的消耗尤為看重,綠色生態(tài)、低碳環(huán)保、節(jié)能減排都是當(dāng)代社會的口號,打造綠色建筑努力實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一的畫面。由于我國經(jīng)濟上的快速發(fā)展,對能源消耗也是巨大的,節(jié)能消耗的工作也十分困難。在綠色建筑的幕墻工程的施工過程要極其強調(diào)降低能源的消耗,減少成本,盡可能使工程和環(huán)境和諧發(fā)展。幕墻工程可以用現(xiàn)代科技方法和環(huán)保材料,在低能消耗的前提下保證工程的質(zhì)量,把綠色管理的理念落到實處。

工程施工時的噪音和強光都是普通的現(xiàn)象,但是,對周圍的居民休息造成了一定影響,在實現(xiàn)綠色管理和不降低工程質(zhì)量的同時,要制定一套合理的方案,比如,在夜間人們都已經(jīng)休息了,在這個時間段就不要進行噪音大的施工項目,定期對機械設(shè)備進行維護保養(yǎng)以降低噪音的產(chǎn)生。白天就盡可能降低施工的噪音,施工單位盡可能選擇價格在經(jīng)濟實惠范圍、噪音小的設(shè)備進行施工,這樣從根本上解決這一問題。強光經(jīng)常對準(zhǔn)人們的身體也是極其有害的,在施工時要避免強光照進居民屋內(nèi),盡可能選擇聚光比較好的節(jié)能燈實施工作。

在保證建筑材料的合格標(biāo)準(zhǔn)和管理質(zhì)量的同時,也要督促施工的進度,在施工前對施工的合同條款會規(guī)定施工的時間范圍,嚴(yán)格控制施工的進度。在對影響施工進度因素要提前進行預(yù)防,并制定出相應(yīng)的措施方案,管理部門要對其管理監(jiān)督的部分進行劃分,提前做好準(zhǔn)備工作,根據(jù)施工過程的實際情況制定突發(fā)應(yīng)急方案,盡可能避免因為突發(fā)的狀況導(dǎo)致工期不能順利完工。

4 綠色建筑視角下幕墻工程的質(zhì)量管理

4.1 制訂完善的幕墻施工方案

在高層建筑幕墻施工過程中,要想充分發(fā)揮幕墻施工的關(guān)鍵技術(shù),提升幕墻質(zhì)量,在開展施工前,施工企業(yè)應(yīng)制訂完善的幕墻施工方案,將方案中的每一項內(nèi)容加以優(yōu)化。在幕墻施工過程中,施工方案發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用。在制定方案時,工作人員應(yīng)充分考慮施工的實際情況與建筑本身的情況,加強對細節(jié)問題的關(guān)注。在制訂幕墻施工方案時,工作人員要明確幕墻施工的技術(shù)、工藝、材料、設(shè)備,利用好施工圖紙,標(biāo)記好施工的具體數(shù)據(jù),發(fā)揮好方案的指揮作用,從而為施工的順利開展作出有效保障。

4.2 安全性優(yōu)化

安全是建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容,它與后續(xù)的施工以及幕墻使用有著密切的關(guān)系,如果由于結(jié)構(gòu)設(shè)計中的漏洞導(dǎo)致安全事故的發(fā)生,可能會造成較為嚴(yán)重的后果。在建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的優(yōu)化過程中,有關(guān)人員需要明確它的作用力以及荷載強度,是否會隨著溫度、自然環(huán)境等進行相應(yīng)的變化,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中將相關(guān)內(nèi)容進行優(yōu)化,從而實現(xiàn)對于風(fēng)險問題的有效規(guī)避,保證建筑幕墻在使用中可以達到平衡的目的。

4.3 加強技術(shù)交底

在進行施工前需要組織模板工、電焊工等需要協(xié)作的不同工種參與技術(shù)交底,同時還要協(xié)調(diào)其他工種為電焊工預(yù)留足夠的工作面,當(dāng)預(yù)埋件與主體結(jié)構(gòu)無可靠的連接點時,可用多余鋼筋連接主體結(jié)構(gòu)和錨筋。

在安裝作業(yè)進行前需要對施工班組進行技術(shù)交底,嚴(yán)格要求工人按照圖紙要求進行施工,重點強調(diào)預(yù)埋件幾何尺寸和安裝位置,從而確保預(yù)埋件實際安裝與圖紙設(shè)計一致,避免因技術(shù)交底不清晰影響后期施工作業(yè)的開展。

4.4 在幕墻工程施工的過程中,對采購等關(guān)鍵部分存在的問題要及時地發(fā)現(xiàn)進行整改,做到可追溯、可查詢

在施工的材料進行標(biāo)記或者貼上標(biāo)簽,以防安裝時出現(xiàn)任何問題時,通過編號和日期查到影響產(chǎn)品的具體原因。依據(jù)相關(guān)的文件要求,對其進行糾正。對材料的樣品的重要信息部分要記錄,如供應(yīng)商、供貨日期以及反饋情況。在最終敲定之前施工單位要負(fù)責(zé)所有的質(zhì)量檢測工作,任何采購的原材料前都要在供貨商那里做好檢驗和測試,尤其是第一批的材料。采購應(yīng)對該項目的采購工作負(fù)主要責(zé)任,嚴(yán)格按照采購程序的規(guī)定采購,確保原材料的供貨周期和質(zhì)量。檢驗材料看是否符合規(guī)定的要求,合格的材料還要相關(guān)的送審部門提供證明材料。質(zhì)量管理人員要保留所有的工地檢驗和送審的單據(jù),并且對其登記。對現(xiàn)場每個不符合的材料等要求記錄和把控,將它們貼上相應(yīng)的標(biāo)簽,放入一個特定的位置。采購的材料質(zhì)量證明書、權(quán)威機構(gòu)的測試記錄以及糾正的措施都要進行分類歸檔統(tǒng)一管理。

4.5 幕墻施工技術(shù)培訓(xùn)

幕墻施工技術(shù)與傳統(tǒng)施工有著很大的區(qū)別,施工企業(yè)需要加強對工作人員的培訓(xùn)。目前,施工人員技術(shù)相對老舊,沒能跟上時代與社會的發(fā)展步伐。因此,要想提高施工人員的專業(yè)能力,就要加強專業(yè)培訓(xùn),使其能夠更好地掌握幕墻實施流程,進行精準(zhǔn)施工,從而推動幕墻質(zhì)量和工作效率的提升。施工人員的專業(yè)能力強,擁有熟練的技巧,對材料的了解程度高,在實際運用中就會更有經(jīng)驗,更能從容應(yīng)對并有效解決施工過程中出現(xiàn)的問題和挑戰(zhàn)。高層建筑幕墻施工的關(guān)鍵技術(shù)其實遠比我們看起來的要復(fù)雜得多,施工過程中需要注意的內(nèi)容不盡相同。施工人員需要了解不同建筑的實際情況,結(jié)合用戶需求,做好幕墻施工工作。因此,施工企業(yè)應(yīng)在幕墻工程施工前做好專業(yè)培訓(xùn),讓施工人員了解先進的幕墻施工技術(shù)。幕墻施工是十分精細的工作,在實際培訓(xùn)過程中,培訓(xùn)講師既要強調(diào)測量方法,又要對工作進行有效指導(dǎo),從而加強幕墻施工的精細性,避免由技術(shù)原因?qū)е碌臏y量誤差,造成不必要的損失,從而提高高層幕墻建筑施工的整體水平。

4.6 結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)化

材料是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵內(nèi)容,材料的力學(xué)、強度等性能與建筑幕墻的使用壽命以及穩(wěn)定性有著密切的關(guān)系,有關(guān)人員需要加強結(jié)構(gòu)材料方面的優(yōu)化工作,從支撐體系,幕墻面板兩方面進行規(guī)劃。首先,在支撐體系的材料中,主要以鋼材為主,工作人員需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計之前對鋼材的基本物理性能進行選擇,對它的密度、膨脹系數(shù)等技術(shù)參數(shù)的變化范疇進行設(shè)定,確保它在應(yīng)用中的 強度設(shè)計值、標(biāo)準(zhǔn)值以及極限值,而且鋼材在結(jié)構(gòu)支撐體系的設(shè)計中還包括焊縫上的優(yōu)化工作,對厚度、焊條型號等進行明確的規(guī)定,考慮到螺栓連接不同等級下所呈現(xiàn)的抗剪、抗拉等能力值,嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行操作。另外,在幕墻面板材料的優(yōu)化設(shè)計中,主要以玻璃為主,工作人員需要對鋼化玻璃、鍍膜玻璃以及夾層玻璃等類型進行全面地了解,根據(jù)它們的自重、張力以及性能等進行有效的選擇,同時對玻璃的力學(xué)性能進行檢測,由專業(yè)技術(shù)人員明確設(shè)計值強度范疇,從而確保在建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的合理應(yīng)用。

4.7 加強主體結(jié)構(gòu)與預(yù)埋件位置檢測

在預(yù)埋件施工前要加強主體結(jié)構(gòu)與預(yù)埋件位置的碰撞檢測,同時加強主體結(jié)構(gòu)施工過程檢測監(jiān)督。在預(yù)埋件安裝前,對主體結(jié)構(gòu)的垂直度以及軸線位置進行復(fù)測,保證復(fù)測結(jié)果符合圖紙要求,進而確保預(yù)埋件位置的準(zhǔn)確性,當(dāng)確定預(yù)埋件位置滿足設(shè)計要求時可進行電焊固定。

同時,在施工的過程中也要掌握預(yù)埋件施工放樣的準(zhǔn)確性,加強施工過程質(zhì)量控制,在控制主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的同時也能夠快速檢測預(yù)埋件位置是否與設(shè)計一致,當(dāng)復(fù)測結(jié)果滿足設(shè)計要求時方可繼續(xù)后續(xù)的工序,否則需要及時整改,經(jīng)檢查滿足要求后,方可進行下道工序。

4.8 設(shè)計人員的優(yōu)化

在建筑幕墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化中,有關(guān)部門需要強化設(shè)計人員的綜合素質(zhì)和能力水平,明確他們的專業(yè)技能以及實踐經(jīng)驗,在設(shè)計工作開始之前需要經(jīng)過系統(tǒng)的培訓(xùn)工作,強化設(shè)計人員的整體性,通過相關(guān)的考核測試后才可以進入到建筑幕墻的設(shè)計中,保證各項工作的有序性,及時就問題進行處理。

結(jié)束語

綠色建筑視角下的幕墻,可以在建筑與周圍生態(tài)環(huán)境之間建立一個緩沖區(qū)城,既可以在一定程度上防止各種極端氣候?qū)κ覂?nèi)影響,又可以強化各種微觀氣候調(diào)節(jié)的效果,進而滿足人們種種舒適的要求,并且能夠達到適當(dāng)節(jié)能的目標(biāo)。綠色建筑視角下的幕墻建造超出常規(guī)建筑學(xué)和建筑工程學(xué)的范疇,是一個系統(tǒng)工程,需要建筑師、結(jié)構(gòu)工程師和幕墻工程師熟悉機械傳動原理,了解機械加工、裝配以及物理、化學(xué)和自動控制等相關(guān)科學(xué)專業(yè)的知識,需要多學(xué)科的協(xié)調(diào),各專業(yè)的通力合作。