玻璃幕墻的組成、類型及施工工藝理論分析

1、玻璃幕墻的組成、類型及施工工藝理論分析1幕墻的概念及種類(1)幕墻是一種懸掛在建筑物結構框架外測的外墻圍護構件。是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質墻。它的自重和所承受的風荷載、地震作用等，都是通過錨接點以點傳遞方式傳至建筑物主框架的。幕墻構件之間的接縫和連接用現(xiàn)代建筑技術處理，使幕墻形成連續(xù)的墻面。 玻璃幕墻與傳統(tǒng)的建筑圍護結構相比，有不少優(yōu)點：如能較好地體現(xiàn)藝術效果，立體感突出;墻體自重輕，從而降低主體結構和工程造價;材料單一，施工方便，工期短，維護維修比較方便;能較好地適應舊建筑外墻更新的要求。 玻璃幕墻的材料構成有玻璃、鋁合金型材骨架等。一般情況下，玻璃幕墻自重只有50kg/m

2、2左右，僅為磚墻的1/121/10、混凝土預制板墻面的1/7，利于高層建筑減輕墻體重量，既降低了基礎和主體結構的造價，又提高了主體結構的可靠性和安全性。(2)幕墻的種類 幕墻按材料可分為玻璃幕墻、金屬板和石板幕墻、人造板幕墻、組合幕墻等。 按有無框架可分為有框架幕墻和無框架全玻璃幕墻。 按結構形式通常分為明框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、無框玻璃幕墻含全玻璃幕墻和點支式玻璃幕墻。 按施工方法分為單元式、半單元式和構件式。2.玻璃幕墻的組成、類型及施工工藝2.1玻璃幕墻的組成玻璃幕墻是由骨架、玻璃和附件三部分組成的。(1)骨架。由縱向立柱和橫檔組成，它是用來支撐玻璃、固定玻璃，并通過連

3、接件與墻體結構相連。它將玻璃的自重和風荷載及其他荷載傳給主體結構，使玻璃與墻體結構連成一整體。 型鋼骨架:型鋼做玻璃幕墻的骨架，玻璃鑲嵌在鋁合金的框內，然后再將鋁合金框與骨架固定。型鋼組合的框架，其網(wǎng)格尺寸的適當可適當加大，但對主要受彎構件，截面不能太小，撓度最大處宜控制在5mm以內。否則將影響鋁窗的玻璃安裝，也影響幕墻的外觀。 鋁合金型材骨架：用特殊斷面的鋁合金型材作為玻璃幕墻的骨架，玻璃鑲嵌在骨架的凹槽內，玻璃幕墻的立柱與主體結構之間，用連接板固定。安裝玻璃時，先在立柱的內側上安鋁合金壓條，然后將玻璃放入凹槽內，再用密封材料密封。支承玻璃的橫梁略有傾斜，目的是排除因密封不嚴而流入凹槽的雨水

4、，并將外側蓋封住。(2)玻璃是建造玻璃幕墻的關鍵材料。它直接制約幕墻的各項性能，同時也是幕墻藝術風格的主要體現(xiàn)者，因此選用玻璃是幕墻設計的主要內容，如果玻璃選用不當會產(chǎn)生相當嚴重的后果。要根據(jù)使用要求分別選用浮法玻璃、吸熱玻璃、鋼化玻璃、熱反射鍍膜玻璃、低輻射鍍膜玻璃以及由這些單層玻璃組合成的夾層玻璃和中空玻璃(夾層中空玻璃)。 浮法玻璃：浮法玻璃生產(chǎn)的成型過程是在通入保護氣體(N2及H2)的錫槽中完成的 。熔融玻璃從池窯中連續(xù)流入并漂浮在相對密度大的錫液表面上，在重力和表面張力的作用下 ，玻璃液在錫液面上鋪開、攤平、形成上下表面平整、硬化、冷卻后被引上過渡輥臺。輥臺的輥子轉動 ，把玻璃帶拉出

5、錫槽進入退火窯，經(jīng)退火、切裁，就得到平板玻璃產(chǎn)品 。浮法與其他成型方法比較， 其優(yōu)點是 ： 適合于高效率制造優(yōu)質平板玻璃 ， 如沒有波筋 、 厚度均勻、上下表面平整 、互相平行 ;生產(chǎn)線的規(guī)模不受成形方法的限制 ，單位產(chǎn)品的能耗低 ; 成品利用率高; 易于科學化管理和實現(xiàn)全線機械化 、自動化 ，勞動生產(chǎn)率高;連續(xù)作業(yè)周期可長達幾年，有利于穩(wěn)定地生產(chǎn) ;可為在線生產(chǎn)一些新品種提供適合條件，如電浮法反射玻璃 、退火時噴涂膜玻璃、冷端表面處理等。 吸熱玻璃：吸熱玻璃是能吸收大量紅外線輻射能、并保持較高可見光透過率的平板玻璃。生產(chǎn)吸熱玻璃的方法有兩種：一是在普通鈉鈣硅酸鹽玻璃的原料中加入一定量的有吸熱

6、性能的著色劑;另一種是在平板玻璃表面噴鍍一層或多層金屬或金屬氧化物薄膜而制成。 鋼化玻璃：鋼化玻璃機械強度是普通退火玻璃的3倍以上，破碎后成小鈍角顆粒，對人體不會造成重大傷害，彎曲強度高比普通玻璃大3倍4倍，能承受的溫差是退火玻璃的2.5倍3倍，屬于法定安全玻璃，熱穩(wěn)定性好,廣泛應用于對機械強度和安全有較高要求的地方。 熱反射鍍膜玻璃也稱陽光控制膜玻璃：是在優(yōu)質浮法玻璃表面，鍍一層或多層金屬化合物薄膜而形成。它能有效控制太陽直接輻射能入射量，具有豐富多彩的反射色調和極佳的裝飾效果，良好的室內和建筑結構體遮避功能，同時有較理想的可見光透過率和反射率，還可以減弱紫外光的透過。 低輻射鍍膜玻璃：低輻

7、射鍍膜玻璃(LOWE玻璃)是在優(yōu)質浮法玻璃表面鍍數(shù)層低輻射料及其它金屬化合物薄膜而形成。所謂“低輻射”是因為此鍍膜層具有極低的表面輻射率而得名。它可阻隔熱量從熱的一端向冷的一端傳遞。即冬季阻止室內的熱量泄向室外，夏季阻止室外熱量進入室內。對來自陽光中的紅外熱輻射部分有較高的反射率，對陽光中的可見光部分則有較高的透過率。LOWE玻璃可獲得較高的可見光透過率和較低的反射率，能有效避免光污染，改善室內采光。因膜層保護及控制傳熱的需要，L0w-E玻璃必須做成中空玻璃使用。用LOWE玻璃制造的中空玻璃，可同時起到控制陽光直接輻射和大幅度降低玻璃綜合傳熱系數(shù)的作用。而且LOWE中空玻璃是很好的節(jié)能玻璃產(chǎn)品

8、。 高強度單片銫鉀防火玻璃：高強度單片銫鉀防火玻璃是可用于建筑外墻的高強度高安全性防火玻璃，它的強度為鋼化玻璃的15倍。破碎顆粒比鋼化玻璃小，耐火極限達1h3h以上，耐候性與普通浮法玻璃相同。由于其具有的安全、防火卓越的性能，已廣泛應用于工程中。 夾層玻璃：夾層玻璃是在玻璃之間夾上堅韌的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)中間膜，經(jīng)高溫高壓加工制成。因此當夾層玻璃受到超常外力而破碎時，玻璃碎片會牢牢粘附在PVB中間膜上，不會有尖銳的玻璃碎片脫落或指向玻璃面以外，這使與其接觸的人(特別是青少年)被碎玻璃刺傷劃傷或砸傷的可能性幾乎降為零。PVB膜會吸收大量的沖擊能、并使之迅速衰減。當采光天棚、天窗、吊頂及架空

9、地面采用夾層玻璃時，即使玻璃破碎也全無散落下墜傷人之虞。PVB膠膜對聲波的阻礙作用，使夾層玻璃能有效地阻擋聲音的傳播，減低噪音。夾層玻璃對紫外線有極高的隔斷作用(高達99%以上)，有助于避免室內貴重家具窗簾、陳列品或其它物品受紫外線輻射的影響。 中空玻璃：中空玻璃是由兩片或多片玻璃，以內部充滿高效分子篩吸附劑的鋁框間隔出一定厚度的空間，邊部再用高強度密封膠密封粘合而成的玻璃組件。中空玻璃密封空間內的空氣構成一道隔熱、隔音屏障。若在該空間中充入惰性氣體，還可進一步提高產(chǎn)品的隔熱、隔音性能。(3)附件(連接與安裝配件)：玻璃墻的主要附件有膨脹螺栓，鋁拉釘、射釘、密封條材料及連接件。其最主要的構造分

10、為兩部分：一是作為飾面的玻璃，二是固定玻璃的骨架，只有將玻璃與骨架相連接，玻璃才能成為幕墻，骨架支撐玻璃并固定玻璃，然后通過連接體與主體結構相連，將玻璃的自重及墻體所受到的荷載及其他荷載傳遞給主體結構，使之與主體結構融為一體。 緊固件，緊固件雖然是一個小小的構件，但它在連接構造中的作用不可忽視，有不少幕墻的破壞往往是連接破壞。幕墻用緊固件采用不銹鋼螺栓和螺母。 密封材料，幕墻用的橡膠制品宜采用合成的三元乙丙膠、氯丁膠、天然膠等。建筑幕墻常用的密封膠有耐候膠、結構膠、石材專用密封膠、阻燃密封膠等。作為結構密封膠應具有2方面功能：a優(yōu)良的密封性能;b與被粘結材料有著優(yōu)良的拉伸粘結性能。拉伸強度為啞

11、鈴型的，只能反映出功能a;拉伸強度為H型的，功能a、b都能反映出來，所以，只有H型粘結拉伸強度才能滿足結構硅酮密封膠的實際需要。材料是保證幕墻質量和安全的物質基礎。幕墻所使用的材料，概括起來，基本上可有四大類型材料。即：骨架材料、板材、密封填縫材料、結構粘結材料。這些材料絕大部分國內都有生產(chǎn)，而且大部分都有附加標準和行業(yè)標準，但由于生產(chǎn)技術和管理水平的差別，市場上同種類材料質量，由于生產(chǎn)廠家不同，質量差別還是較大的。作為外圍護結構的幕墻，雖然不承受主體結構的荷載，但它處于建筑物的外表面，除承受本身自重外，還要承受風荷載、地震作用和溫度變化作用的影響，因此，要求幕墻必須安全可靠。幕墻使用材料都應

12、該符合國家或行業(yè)相應標準的規(guī)定質量指標，無論選擇何種材料、結構形式的幕墻。2.2玻璃幕墻的類型(1)玻璃幕墻以其構造方式分為有框和無框兩類。有框玻璃幕墻中，又有顯框和隱框兩種。顯框玻璃幕墻也稱為明框玻璃幕墻，其金屬框暴露在室外，形成外觀上可見的金屬格構;隱框玻璃幕墻的金屬框隱蔽在玻璃的背面，室外看不見金屬框。隱框玻璃幕墻又可分為全隱框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻兩種，半隱框玻璃幕墻可以是橫明豎隱，也可以是豎明橫隱。無框玻璃幕墻則不設邊框，以高強粘結膠將玻璃連接成整片墻，這種玻璃幕墻在視線范圍不出現(xiàn)鋁合金框料，又稱為全玻璃幕墻。為增強玻璃剛度，每隔一定距離用條形玻璃板作為加強肋板，玻璃板加強肋垂直于

13、玻璃幕墻表面設置。因其設置的位置如同板的肋一樣，又稱為肋玻璃，形成幕墻的玻璃稱為面玻璃。面玻璃和肋玻璃有多種相交方式，其相交部位宜留出一定的間隙，用硅酮系列密封膠注滿。間隙尺寸可根據(jù)玻璃的厚度而略有不同。近年來又出現(xiàn)了一種點式連接安裝的無框玻璃幕墻。無框幕墻的優(yōu)點是透明、輕盈、空間滲透強，它為觀賞者提供了寬廣的視域，并加強了室內外空間的交融。為廣大建筑師所喜愛，在國內外都得到了廣泛的應用。(2) 玻璃幕墻以施工方法分為現(xiàn)場組裝(元件式幕墻)和預制裝配(單元式幕墻)兩種。元件式玻璃幕墻也稱為分件式玻璃幕墻，是在施工現(xiàn)場將金屬邊框、玻璃、填充層和內襯墻，以一定順序進行安裝組合而成。玻璃幕墻通過邊框

14、把自重和風荷載傳遞到主體結構，有兩種方式：通過垂直方向的豎梃或通過水平方向的橫檔。采用后一種方式時，需將橫檔固定在主體結構立柱上，由于橫檔跨度不宜過大，要求框架結構立柱間距也不能太大，所以實際工程中并不多見，較多采用的是前一種方式。有框玻璃幕墻可現(xiàn)場組裝，也可預制裝配，無框玻璃幕墻則只能現(xiàn)場組裝。單元式玻璃幕墻是一種工廠預制組合系統(tǒng)，鋁型材加工、墻框組合、安裝玻璃、嵌條密封等工序都在工廠進行，使玻璃幕墻的產(chǎn)品標準化、生產(chǎn)自動化，最重要的是容易嚴格控制質量。預制組合好的幕墻板，運到現(xiàn)場直接與建筑結構連接而成，為便于安裝，板的規(guī)格應與結構相一致。當幕墻板懸掛在樓板或梁上時，板的高度為層高;若與柱連接，板的寬度為一個柱距。2.3 玻璃幕墻的施工工藝(1)單元式幕墻的安裝工藝單元式幕墻的現(xiàn)場安裝工藝流程如下：測量放線檢查預埋T形槽位置穿入螺釘固定牛腿牛腿找正牛腿精確找正焊接牛腿將V形和W形膠帶大致掛好起吊幕墻并墊減震膠墊緊固螺絲調整幕墻平直塞入熱壓接防風帶安設室內窗臺板、內扣板填塞與梁、柱間的防火保溫材料。(2)元件式幕墻的安裝工藝 明框玻璃幕墻安裝