傅明

杭州空間建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司 浙江 杭州 310000

引言

近年來，隨著城市發(fā)展模式的不斷變化，現(xiàn)有建筑已基本上發(fā)生了變化，即使用盡可能多的裝飾材料來修改建筑的使用或使用要求，而不是拆除原有的公共墻，但是作為一個(gè)建筑網(wǎng)絡(luò)，有一個(gè)特殊而復(fù)雜的外部安全結(jié)構(gòu)體系，安裝過程非常嚴(yán)格。如果結(jié)構(gòu)不正確，則質(zhì)量錯(cuò)誤（例如過渡）甚至?xí)绊懫湓谡彰鳌L(fēng)力和散熱方面的性能[1]。

1 建筑幕墻的相關(guān)概述

1.1 幕墻的分類

幕墻按支撐結(jié)構(gòu)分類有：框支撐幕墻、點(diǎn)支撐幕墻、全玻璃幕墻；按面板分類有：玻璃幕墻、金屬板幕墻、石材幕墻以及人造板材幕墻等。其中最常見的就是框支撐幕墻，由鋁合金或者鋼框作為支撐結(jié)構(gòu)，面材固定在框上的一種幕墻類型。按照安裝的方式又可分為單元式幕墻以及框架式幕墻。目前國內(nèi)超高層（100m以上的建筑），大多采用單元式幕墻，而多層商業(yè)或者集群式辦公建筑等，則以框架式幕墻為主[2]。

1.2 幕墻優(yōu)勢

幕墻主要是在建筑外層的結(jié)構(gòu)。其不僅起到保溫降噪的作用，同時(shí)也具有一定的裝飾和美化效果。以往建筑幕墻主要采用板材結(jié)構(gòu)，而新能源技術(shù)應(yīng)用于建筑領(lǐng)域后，諸多新型材料開始用到幕墻工程當(dāng)中，加之幕墻施工技術(shù)更加先進(jìn)，使得諸多施工單位競爭日趨激烈，為此要求施工單位加強(qiáng)幕墻工程質(zhì)量管理。同時(shí)幕墻具有一定的氣密性，可以最大限度地保持室內(nèi)溫度。

1.3 幕墻工程的技術(shù)要求

①抗風(fēng)壓能力。能夠承受幕墻本身的重量，對于一些臺(tái)風(fēng)、地震以及日曬雨淋等自然侵襲具有一定的抵抗能力；②水密性能。能夠有效防止雨水的滲透，特別是在福建等沿海地區(qū)多暴雨、臺(tái)風(fēng)天氣；③能夠防止漏風(fēng)；④能夠做到保溫隔熱；⑤能夠有效阻隔噪音；⑥能夠滿足平面變形，預(yù)防熱脹冷縮后的變形現(xiàn)象；⑦能夠承受外物的撞擊；⑧能夠有效起到防范火災(zāi)的效果；⑨能夠有效起到避雷的效果；⑩能夠定時(shí)對幕墻進(jìn)行保養(yǎng)以及及時(shí)的修護(hù)[3]。

1.4 建筑幕墻設(shè)計(jì)原則

建筑幕墻設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的一個(gè)組成部分，其設(shè)計(jì)原則需要遵循建筑設(shè)計(jì)的原則。由于幕墻所處的位置比較特殊，是室外與室內(nèi)之間的過渡層，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)這部分內(nèi)容時(shí)，需要合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)，使幕墻的外觀效果更好，滿足人們對建筑美感的追求。幕墻設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)方案中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能直觀地體現(xiàn)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念，幕墻設(shè)計(jì)工作應(yīng)建立在建筑設(shè)計(jì)理念之上。

2 既有建筑節(jié)能性能改造

對于許多既有建筑來說.根本不存在著節(jié)能這一說法，而在當(dāng)下的建設(shè)中，節(jié)能則是建設(shè)企業(yè)重點(diǎn)考慮的一個(gè)內(nèi)容。年代較遠(yuǎn)的既有建筑的窗戶都是采用單層玻璃鋼窗、塑窗甚至木窗等密封性較差的材料做成的，墻體的建設(shè)材料主要是實(shí)心黏土磚墻，這些既有建筑大部分都是沒有節(jié)能效果的，也沒有任何保溫、隔熱措施，這樣就加大了能源的消耗，同時(shí)也加大了對環(huán)境的污染。所以，進(jìn)行既有建筑的節(jié)能改造是非常有必要的[4]。

3 建筑幕墻的弊端及處理措施

①在對光污染的處理過程中，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到鍍膜玻璃的反射率較高，如果建筑中大面積使用玻璃片，在陽光照射時(shí)就會(huì)產(chǎn)生反射。要解決高反射率問題，設(shè)計(jì)時(shí)要合理劃分幕墻，合理使用金屬掛板及玻璃幕墻，并結(jié)合使用低反射率涂料。我國對這一問題的處理，一般使用金屬掛板、低反射鍍膜玻璃等，可有效解決光污染問題。②解決隔熱性能差的問題，可選擇合適的保溫材料。將高效保溫材料用于金屬板幕墻的內(nèi)部，可獲得良好的保溫效果。玻璃幕墻要獲得良好的保溫效果，可通過中空玻璃的非導(dǎo)熱性來實(shí)現(xiàn)[5]。

4 工程概況

其中一個(gè)主要的開發(fā)和建設(shè)項(xiàng)目，即科學(xué)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)辦公室e和j的綜合管理辦公室建設(shè)項(xiàng)目，是對現(xiàn)有的三層建筑進(jìn)行加固和重建，裝飾公共網(wǎng)站，改善建筑面積約3439m2。其幕墻的設(shè)計(jì)主要采用陰影裝飾，是玻璃幕墻與鋁質(zhì)幕墻的完美結(jié)合。玻璃幕墻采用垂直和水平的覆蓋形式，并采用鋁質(zhì)幕墻、中空鋁板和鋁合金彩色玻璃，使建筑設(shè)計(jì)更為多樣、更為新穎。

5 建筑幕墻主要施工材料選用說明及要求

5.1 玻璃

①玻璃是易碎的，應(yīng)使用斷裂損壞最小的玻璃，包括復(fù)合玻璃、按照適用標(biāo)準(zhǔn)硬化的玻璃以及它們加工和組合的產(chǎn)品。為降低硬化玻璃的自爆率，本工程玻璃幕墻采用了“中空硬化層壓超低電子玻璃”。②玻璃幕墻應(yīng)在加工制造前與土木工程和工程圖紙進(jìn)行檢查，并根據(jù)實(shí)測結(jié)果及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通。制造商可能需要深化設(shè)計(jì)。玻璃材料必須嚴(yán)格遵守國家有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)圖紙的要求，避免因使用薄玻璃幕墻而造成質(zhì)量和安全事故。

5.2 鋁合金型材

①所有涂料處理均由認(rèn)可的專業(yè)制造商進(jìn)行，涂料工藝和材料均具備國家認(rèn)可的專業(yè)生產(chǎn)資質(zhì)。氟碳涂料的顏色和多樣性由建筑師和業(yè)主的密封圖案決定。此外，應(yīng)采取措施，確保鋁合金型材及其產(chǎn)品的表面在生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝過程中不受損害。②所有鋁型材的成形和表面處理均由型材制造商進(jìn)行。鋁型材表面處理的顏色和紋理由建筑師和業(yè)主密封樣品決定[6]。

5.3 結(jié)構(gòu)黏結(jié)膠

必須檢查每批結(jié)構(gòu)織物與接觸材料之間的責(zé)任和兼容性。除了全脂幕墻外，不應(yīng)就地注入有機(jī)硅結(jié)構(gòu)劑。

6 既有建筑幕墻升級改造施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

6.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)、選定方案

考慮到統(tǒng)一幕墻安裝精度高，塔機(jī)轉(zhuǎn)向架首次安裝時(shí)無法安裝整排安裝的統(tǒng)一幕墻，以后安裝精度難以控制，容易損壞。當(dāng)首先安裝統(tǒng)一幕墻時(shí)，一方面塔式起重機(jī)難以有效固定，直接影響到海拔71～200m以上鋼結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一幕墻的安裝；另一方面大大限制了施工時(shí)間。采用設(shè)計(jì)、幕墻等單元進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查后，制定了以下施工方案。①統(tǒng)一幕墻安裝在結(jié)構(gòu)的1樓（塔機(jī)轉(zhuǎn)向架第二壁支架的位置），完成塔機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)的安裝和前兩壁支架與鋼柱的安裝，前兩壁支架充分利用塔機(jī)的開口風(fēng)扇位置。②安裝塔式起重機(jī)。第三堵墻固定在結(jié)構(gòu)層二樓的結(jié)構(gòu)支架上（與幕墻單元的圓形導(dǎo)軌相同），上部鋼結(jié)構(gòu)同時(shí)安裝。③單元幕墻采用環(huán)形鏈條安裝在2樓。在此期間，用鋼柱安裝第三壁支架，將第三結(jié)構(gòu)柱的壁支架改造為2樓，固定在鋼柱上。④拆下第三結(jié)構(gòu)支柱的原壁支架，并用塔式起重機(jī)連續(xù)安裝單元的上部鋼結(jié)構(gòu)和幕墻。

6.2 塔式起重機(jī)基礎(chǔ)鋼平臺(tái)安裝

單元幕墻安裝的第一階段可以同時(shí)安裝塔機(jī)基礎(chǔ)平臺(tái)。塔式起重機(jī)基礎(chǔ)位于鋼平臺(tái)上。鋼平臺(tái)通過植入式地面放大機(jī)械錨螺栓連接到原民防通道和出口兩側(cè)的剪力墻。塔機(jī)通過鋼平臺(tái)將動(dòng)力傳遞到民防剪力墻，最后再傳遞到結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。鋼平臺(tái)和剪力墻的承載力通過工程計(jì)算滿足了施工要求。

6.3 單元式幕墻開啟扇拆卸

根據(jù)塔機(jī)轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)和安裝要求，單元幕墻投入使用后，在與塔機(jī)轉(zhuǎn)向架壁加固相對應(yīng)的位置拆卸開口風(fēng)扇，并在隨后拆卸塔機(jī)轉(zhuǎn)向架后創(chuàng)建安裝[7]。

6.4 預(yù)埋件施工技術(shù)手段

嵌入的零件可以在重新構(gòu)建過程中嵌入到梁和柱中。但是，由于其悠久的歷史和簡單的設(shè)計(jì)，現(xiàn)有建筑的許多結(jié)構(gòu)梁無法承受幕墻荷載。出于安全考慮，原設(shè)計(jì)單位只允許嵌入結(jié)構(gòu)柱中的零件。安裝后嵌入部件直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，因此對后嵌入部件的嵌入技術(shù)有很高的需求。①后置埋件埋設(shè)施工工藝流程如下：面磚、石材拆除后粉刷層的鑿除→鉆孔及清理→安裝化學(xué)、機(jī)械錨栓→埋板的安裝及固定→隱蔽驗(yàn)收。②三層雨棚埋件（規(guī)格700mm×550mm、400mm×400mm），每塊埋板16個(gè)錨栓，后置埋件均設(shè)置在柱梁節(jié)點(diǎn)處，所在位置鋼筋非常密集，埋件打孔難度很大。施工過程中采用鋼筋探測儀先排摸主筋的位置，并在墻上畫出，以便打孔時(shí)避開墻體主筋。為確保打孔過程中不破壞其原有的主筋，打孔后施工員取出孔位的混凝土，檢查其中是否有鋼筋，以此判別此方法的可行性。經(jīng)過現(xiàn)場數(shù)個(gè)埋件打孔觀察，發(fā)現(xiàn)施工過程基本沒有碰到鋼筋。③鉆孔后灌入化學(xué)藥劑，灌入過程應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品的安裝說明操作。安裝藥劑前應(yīng)使用空氣壓縮機(jī)或手動(dòng)氣筒將鉆孔殘余粉末吹干凈。④安裝錨板前，應(yīng)再次復(fù)核錨板尺寸、位置。復(fù)核無誤后，使用雙螺母固定錨板。后置埋件完成后報(bào)請監(jiān)理進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，必須通過第三方機(jī)構(gòu)對現(xiàn)場后置埋件抽樣進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，在試驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求情況下才能進(jìn)入下道工序。

6.5 幕墻施工安全管理措施

幕墻施工中的技術(shù)安全措施應(yīng)由幕墻設(shè)備認(rèn)真對待，確保幕墻人員能夠在安全防護(hù)方面做好工作。同時(shí)，幕墻的施工人員也應(yīng)密切關(guān)注文明施工過程，合理劃分施工噪聲的時(shí)間，影響建筑物周圍居民的正常生活和工作。施工前，監(jiān)理人員還應(yīng)檢查腳手架、安全網(wǎng)等的裝配質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定情況，指示施工人員盡快改正和加強(qiáng)，并確保幕墻施工具有良好的安全保障。

6.6 把握施工要點(diǎn)

根據(jù)所給圖紙平面弧形部分為橢圓，所以在安裝時(shí)對連接工藝高度重視，其中在幕墻外側(cè)有遮陽屏桿件，在該環(huán)節(jié)的施工中，為了實(shí)現(xiàn)遮陽的同時(shí)，又不完全阻擋視線，所以進(jìn)行了以下施工：一方面，對遮陽屏桿件進(jìn)行了質(zhì)量管理，其中不透光板為實(shí)心金屬板，透光板為金屬網(wǎng)格板，通接頭、橫向調(diào)節(jié)桿、斜向調(diào)節(jié)桿、安裝底板均由不銹鋼材質(zhì)制成；另一方面，在施工環(huán)節(jié)，橫向調(diào)節(jié)桿和斜向調(diào)節(jié)桿沒有設(shè)置盲孔，并且在三通接頭以及斜向調(diào)節(jié)桿連接處設(shè)置了鎖緊圈，讓三通接頭垂直連接拉桿，之后在拉桿和三通接頭部位連接處安裝了密封墊和彈簧墊圈，最后轉(zhuǎn)接件與安裝底板連接，安裝底板安裝在建筑幕墻主體的型材上。

6.7 進(jìn)行空間改造時(shí)要注意原有功能的匹配

現(xiàn)有建筑的空間轉(zhuǎn)換應(yīng)根據(jù)其原有功能進(jìn)行調(diào)整。有2種主要的控制方法：第一，增加光源角點(diǎn)。通常有一些現(xiàn)有建筑需要重建。重建時(shí)，應(yīng)充分利用現(xiàn)代技術(shù)和材料，適當(dāng)增加照明天花板。建筑的原有結(jié)構(gòu)和空間不變，建筑的美學(xué)也隨之增強(qiáng)，現(xiàn)有建筑的空間利用率大大提高，使現(xiàn)有建筑變得更加經(jīng)濟(jì)美觀。第二，現(xiàn)有建筑水平擴(kuò)大。現(xiàn)有建筑的水平擴(kuò)展成本較低，目前這是改造建筑空間的常用方法。建筑幕墻表示建筑的外觀。庫存建筑幕墻改造時(shí)，應(yīng)注意把握建筑幕墻的外輪廓，控制可控工程領(lǐng)域的改造工作。

7 結(jié)束語

概括地說，現(xiàn)有建筑幕墻的城市改造和重建是不可分割的系統(tǒng)工程，涉及材料修復(fù)、隱蔽工程和面板安裝等諸多環(huán)節(jié)。必須深入了解幕墻的設(shè)計(jì)原則、材料性能、施工技術(shù)等關(guān)鍵要點(diǎn)，嚴(yán)格控制每一個(gè)安裝過程，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)師的質(zhì)量意識(shí)，有效確保建筑施工項(xiàng)目的安全性、適用性和美學(xué)，展現(xiàn)富裕城市獨(dú)特的建筑特色。