玻璃幕墙设计和施工中应注意问题经典

摘 要：本文主要对玻璃幕墙设计与施工中有关骨架材料、材料选用、施工等方面应注意的问题进行了分析，以供同仁参考。
关键词：玻璃幕墙设计 施工 注意问题
1 前言
近年来，玻璃幕墙将建筑物护的防风、遮雨、采光、隔热保温等使用功能与建筑外墙装饰相结合，形成融建筑技术、建筑艺术为一体的建筑护结构，已在我国高层和超高层建筑中广泛应用。但由于玻璃幕墙结构的特殊性，涉及材料种类多、技术要求较高，既要有正确的设计计算、规范的工艺流程，又要有配套的加工设备及高素质的施工队伍，因此对玻璃幕墙工程质量控制点的掌握更为重要，现就笔者收集的有关资料，简要介绍玻璃幕墙工程设计、施工中必须注意的一些问题。

2 设计的安全要求

幕墙设计要给制作、安装、监理等各方面人员在不经任何解释的情况下能完全看懂，因此，图纸应该完整、详尽，表达方式应规范化。现玻璃幕墙工程多由施工企业自行设计，图纸未经原结构设计单位审核，有的虽经审核，也只是从总体方案、立面效果上粗审一下，未起到技术审核把关作用。避雷、防火、防排水措施不当，没有通过设计确定幕墙自身避雷接地系统的设置分布、引出线的材料和截面尺寸与主体结构防雷系统可靠连接，并在设计图、大样图上标注清楚，而直接利用幕墙与主体结构连接作避雷接地的连接体。设计图中没有标出预埋件位置，忽视三维调节处理。还有些工程楼面外缘没有实体窗下墙，但没按要求设置防撞栏杆，所有这些都给玻璃幕墙留下了不同程度的质量和安全隐患。

3 架型材要有足够的强度及刚度

幕墙用型材应符合现行国家标准《铝合金建筑型材》GB/T5237中规定的高精极要求，阳极氧化膜厚度不应低于《铝及铝合金阳极氧化·阳极氧化膜的总规范》GB8013中规定的AA15级，结构件型材壁厚不小于3mm。幕墙所用结构胶、耐候胶等其它材料按规定同步进行使用前检测，在幕墙构件安装之前进行。通过检测可以发现设计和生产制作中的缺陷和安装过程中应注意的问题、确认设计及材料选择的正确性和幕墙设计功能是否符合实际情况。幕墙常在高层钢筋混凝土框架建筑上作为建筑物的围护结构，除幕墙自重外，主要承受水平风载的外力作用。因此设计时，要保证骨架型材有足够的强度和刚度。目前国外主要按挠度控制计算，即当竖框承受2～3kPa的风力时，其挠度（变形量）应小于L/180左右（各国规范不一，如英国规范为L/175，我国台湾地区规范为L/200，并且要求满足绝对变形不大于20mm。计算公式为：
L/180>5ql/384EI
式中：
L——每根竖框支点间的距离；
q——均布荷载（主要是指风压）；
E——弹性模量；
I——竖框截面的惯性矩如果挠度（变形量）大于：L/180或20mm，则会引起玻璃损坏或接缝漏水。幕墙与建筑物连接支点，一般取其螺栓为最不利受力处，此外应计算螺栓抗剪力。

4 幕墙材料的选用

（1）幕墙骨架选料。一般可选用钢、铝、不锈钢等料，但由于铝合金质轻力强，耐腐蚀，并可挤压成任何截面，易于加工安装、保养，相对也较低，因此大部分都采用铝材幕墙。铝材通常为定型幕墙系列材，目前我国铝材幕墙材料有120号、140号、155号等系列产品。
（2）幕墙玻璃选用。作为建筑物的围护结构，主要功能是挡风、挡雨、遮阳、保温、隔音、安全、美观等方面。镜面反射玻璃反射色彩可得到银灰、蓝、绿、棕色等艺术色彩。中空玻璃、双层玻璃遮阳、隔热等功能效果更好，并且在贴近框架梁或窗台墙部位，由于通风不良、内外温差大而产生相当大的温度应力，该部位必须采用强化玻璃。铝型材幕墙的隔音比混凝土及砖差，随着开启及固定扇的不同及玻璃厚度的不同，其隔音能力一般约为25～30dB之间，选材时应予以考虑。
（3）幕墙结构支点。一般应采用钢结构，铁件可预埋铆接。连接体与立柱安装节点应有三维调节余量，玻璃幕墙不同金属材料接触处应设置绝缘垫片（一般厚度lmm）或采取其它防腐蚀措施，绝缘片的大小不小于接触面积，以保证铝合金立柱与不同钢材连接件直接

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接触，立柱与横梁接触处应设置柔性垫片。铁件的制作和设置应进行严格的结构计算，施工关键上焊接质量及防锈处理，应作为隐蔽工程进行检查并作好验收记录。

4 幕墙的施工

幕墙的支点铁件安装前，应在建筑物立面弹线定位。纵向支点一般按楼层或竖料模数设置，横向支点应考虑玻璃模数及房间开间尺寸，整体要求幕墙分格均匀，高宽比例匀称。型材切割与安装应按顺序编号，玻璃裁制安装时，要分清镀膜层（镀膜层应在幕墙的内侧），玻璃安装应先上后下，周边与框内缝隙适宜，胶封时要严密细致，这是保证幕墙水密性与气密性的关键。

5 其它应注意的问题

幕墙所用的主要材料有铝、玻璃等，这些材料的热胀冷缩系数都不同。所以设计、施工时必须预留伸缩缝，并在缝隙间填塞弹性好、寿命长的密封胶，使之适应不同程度的热胀冷缩而不会出现开裂、失效。防震：应根据各地区抗震设防要求，幕墙自身与建筑物有足够的稳定性。国外一般要求，当框架摇动达到支点间距离1/400时，幕墙和玻璃的任何部分，不应有损坏和有害变形。避雷：一般规定，整个幕墙（特别是高层建筑幕墙）的金属构件必须有效地连续为一体，并为建筑物的防雷相连。从节能角度考虑，幕墙不宜设计成全封闭型，宜设计成半封闭型，即在距每层楼地面114～116m处设置开启的上悬或中悬窗、推拉窗，可利用自然通风，缩短空调采暖期，幕墙朝阳面宜选用热反射玻璃，背阴面宜选用吸热玻璃，以达到节能的目的。
6 结语
综上所述，玻璃幕墙工程的设计审核，对材料、构件的加工制作、安装等设置相应的质量控制点，施工过程中严格按《玻璃幕墙工程技术规范》GJ102-2003等技术标准进行控制，消除质量和安全隐患，确保玻璃幕墙工程的结构安全和重要使用功能。