浅析玻璃幕墙存在的问题及相应的对策

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　　摘要: 通过工程实践及调查，提出了目前玻璃幕墙施工中存在的问题，分析了在材料、施工等方面的原因。
　　关键词: 玻璃幕墙；问题；分析对策
　　Abstract: through the engineering practice and research, put forward the current glass curtain wall construction, the problems in the analysis in materials, construction and other reasons.
　　Keywords: glass curtain wall; Problem; Analysis countermeasures
　　
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
　　
　　随着我国现代建筑的迅速发展，建筑外装饰装修已日益为人们所重视。玻璃幕墙作为一种新颖、高档的建筑外围护结构形式墙体，因其丰富多变的外饰效果和艺术表现力，受到建筑师和业主的青睐，被大量运用到多( 高) 层建筑物上。本文通过工程实践及调查，提出了目前玻璃幕墙施工中存在的问题，分析了在材料、施工等方面的原因。
　　一、现象及产生原因
　　在工程量大、形式多变、结构复杂的框架式玻璃幕墙施工中，经常出现框架变形、玻璃碎裂、雨水渗漏等现象，严重影响了玻璃幕墙的使用功能和寿命，降低了玻璃幕墙的安全性和耐久性。
　　1、材料
　　铸锭熔铸时不按元素含量配制铝合金型材，化学成分中微量元素镁的含量达不到标准规定的最少允许含量，型材机械强度低；主要受力杆件立柱及横梁使用“薄壁”铝型材，壁厚小于规范要求最小壁厚 3 mm，而有的仅1.9 mm，在风荷载标准值作用下，相对挠度大于 L / 180 或绝对挠度大于20 mm；幕墙设计要求为钢化玻璃， 而实际采用了半钢化或普通镀膜玻璃(半钢化玻璃的强度为普通平板玻璃的1.5- 2 倍，钢化玻璃则达3 倍以上) ，玻璃强度不足；热吸收率较高的玻璃四周有相关结构构件遮挡，在受到太阳红外辐照时在玻璃表面形成不均匀的温度场，在内部形成热应力，玻璃中区的热膨胀又对玻璃边区产生张应力， 这种张应力超过边区抗张强度；钢化玻璃内部存在比较大的低温 β态硫化镍杂质，且杂质在拉应力的核心部位，引起自爆；隐框、半隐框玻璃幕墙所采用镀膜玻璃由无完整正规镀膜设备和稳定工艺参数的镀膜玻璃厂家土法制造，膜层附着强度及牢固度差，影响硅酮结构胶与镀膜面的粘结强度；隐框、半隐框玻璃幕墙没有按规范进行硅酮结构胶接触材料相容性试验，结果结构胶与铝合金型材、玻璃、双面胶带等材料不相容，发生影响粘接性的化学变化而失去粘结能力。上述潜在隐患，必然导致框架变形或者出现玻璃碎裂、雨水渗漏等现象。
　　2、施工
　　土建预埋件施工有一定偏差，幕墙二次设计时未考虑适应这样偏差，而按一种理想状态设计，到现场安装时无法适应，连接角码与预埋钢板无法焊接而用钢筋搭桥，甚至无法使用；幕墙工程经常被业主单独发包，且大部分发包滞后土建工程，主体结构已完工，才考虑设预埋件，把预埋件的锚固筋搁置在混凝土梁板上， 把混凝土保护层打掉与表面的钢筋点焊，或混凝土立面不垂直， 将锚固板外伸，形成悬臂式预埋件， 使锚固钢筋与其周围混凝土之间的粘结强度不足； 施工未设预埋件、预埋件偏离设计位置，采用膨胀螺栓固定角码于结构上，膨胀螺栓在风荷载反复作用拉拔摇晃下松弛；立柱上、下两点固定，无伸缩变形余地，主挺热胀冷缩、 主体结构压缩变形造成立柱受压；玻璃在安装之前或安装过程中边部受到损伤或存在裂纹，诱导应力集中，在其缺陷处发生与玻璃边缘垂直相交的炸裂纹；铝型材、玻璃的尺寸和形状误差，安装后玻璃外表面与铝型材之间的间隙δ小于4 mm， 柔性镶嵌物的弹性压缩量是一个定值，间隙过小时势必挤压玻璃，产生局部预弯应力；圆弧幕墙横料弯曲有一定误差，副框和玻璃弯曲也同样有误差，压板被拧紧使副框产生局部变形而与横料靠实，使玻璃产生变形； 竖隐横不隐的半隐框玻璃幕墙采用施工现场打胶，无净化措施，无法保证相对温度、 湿度的要求，且在结构胶固化前就要承受风荷载，影响胶缝强度；横隐竖不隐的半隐框玻璃幕墙中，玻璃单元没有副框，把镀膜玻璃直接镶嵌在两边的竖杆上不注结构胶；结构胶厚薄不均匀，宽窄不一，最窄处仅仅 3 mm，并有气泡，内聚强度不足；耐候胶一般在工地完成注胶工作，工地环境及作业条件较差，注胶时胶缝里裹进空气、接口潮湿，使胶缝起泡不密实；耐候胶嵌缝深度大于缝宽度，当板材发生相对位移时胶被拉裂；在幕墙外侧缝隙孔洞处设置密封条， 接触雨水的开启缝开口处存在内外压差，雨水被压力压入缝隙内部；在开启缝室内侧开口处未使用密封材料，缝隙出现高速气流，将雨水吸入室内。上述等不规范做法，必然发生框架变形、玻璃碎裂或雨水渗漏等现象。
　　二、防治措施
　　1、材料
　　用于玻璃幕墙工程的铝型材必须严格按设计要求选用相应的系列的优质型材，其化学成分、机械性能、截面厚度等必须符合国家有关标准、规范等规定， 决不能让生产厂家以次充好或偷工减料。幕墙工程上使用的玻璃要根据设计要求，严格选用符合标准的钢化玻璃、夹层玻璃，以及符合上述标准加工组合而成的中空玻璃，以保证玻璃本身抵抗风荷载、热应力、装配应力等能力要求。为了减少钢化玻璃在幕墙上自爆的可能，应严格控制钢化工艺，在满足钢化玻璃质量要求的情况下尽可能降低钢化玻璃的内部应力，严格挑选玻璃原片，将硫化镍晶体排除在钢化过程之外，并将钢化玻璃做热浸处理。为了确保隐框、半隐框玻璃幕墙用镀膜玻璃使用的安全性，应采用真空磁控阴极溅射法或在线热喷涂镀膜法生产和所用结构胶相容的镀膜玻璃，不宜采用真空沉积法或溶胶凝胶法镀膜的玻璃。如镀膜面是粘接面， 还必须要镀膜玻璃厂家出具保险年限镀膜不剥离的保证书。隐框、半隐框玻璃幕墙使用的硅酮结构胶应选用法定机构检测合格产品，并在使用前必须做与接触材料的相容性试验和粘结剥离性试验，试验合格后才能进行打胶。
　　2、施工
　　幕墙施工图二次深化设计前必须到现场实地量测，取得第一手资料数据，使实际尺寸与设计图纸符合。幕墙工程发包和二次设计工作应在主体结构施工之前完成，保证幕墙预埋件能够与土建配合同步施工。预埋件应在混凝土浇灌前埋入，应将其支腿与结构主筋焊牢，施工时混凝土必须振捣密实。混凝土浇筑后终凝前还应检查复核预埋件位置，保证埋设位置正确。立柱角码与预埋件焊接连接应符合设计和现行国家标准的要求。采用后置埋件(膨胀螺栓、化学螺栓) 时，应符合设计要求并应进行现场拉拔强度检测。后置埋件原则上不宜采用膨胀螺栓，特殊情况若采用膨胀螺栓时应按照设计用量的2- 4 倍设置，且每层还应采用有效拉结措施。螺栓应闭合处理，防止螺丝松动及锈。立柱接头必须采用能适应温差变形、 施工偏差调整而带有活动接头的芯管作连接件，接口留宽度为20 mm 间隙，接头两端应一端固定、一端自由，其芯管的规格、尺寸应满足使活动接头能可靠传递内力的规定要求。热吸收率较高的玻璃宜采用切裁机切割，所有幕墙玻璃均应进行边缘处理，消除微观裂纹。玻璃嵌装应通过修改玻璃镶嵌槽的尺寸和柔性镶嵌物的性能，使柔性镶嵌物有足够的厚度和弹性，以吸收和减缓对玻璃的作用力， 减少和避免玻璃自爆。在玻璃的底边应有邵氏硬度在80- 90 度的弹性定位垫块，起承重缓冲作用。圆弧幕墙将压板设计成定距离式安装，可消除预弯应力不同而造成玻璃变形。隐框、半隐框玻璃幕墙玻璃嵌装应采用玻璃与铝副框在规范规定的洁净车间内制作成玻璃构件，达到固化强度后在工程现场组合安装工艺，不得现场注胶。也可采用“半隐式玻璃幕墙安装工法”， 但必须要生产半隐式玻璃幕墙的厂家出具保险年限玻璃不脱落的安全责任保证书。结构胶打注饱满后要检查粘结宽度和厚度是否符合设计和规范的要求，检查里面是否有气泡并及时进行处理。耐候胶注胶工作不能在雨天露天进行，防止雨水和风沙侵入胶缝。
　　三、结束语
　　综上所述，只要切实按照规范及强制性标准要求精心选材、加工、制作、安装及监理，针对玻璃幕墙中出现质量安全问题和隐患的环节，有预见性地制定相应的技术措施，实施事前、事中控制，上述问题和隐患完全可以避免。
　　
　　参考文献：
　　[1] 中国建筑第一工程局五公司. 半隐式玻璃幕墙安装工法[J] . 建筑技术， 2009.
　　[2] 赵西安. 铝板及石材幕墙结构设计的建议[ J] . 建筑技术， 2007.
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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