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高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术分析

作者：张磊

来源：《装饰装修天地》2017年第21期

摘 要：近几年，我国的高层建筑增长越来越迅速，并且现阶段人们对于建筑风格的追求也越来越多样，而玻璃幕墙具有一定的点缀效果，更为时尚先进，因而备受人们的青睐。 关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计；施工 1 前言

玻璃幕墙具有一定的防风、遮风、采光好，隔热保温性能好等优点，并且能够有效跟较多的现代因素相结合，不但能够与人们的基本生活要求相满足，还能够有效满足人们对于现代美的需求。

2 玻璃幕墙的重要作用

玻璃幕墙在我国高层建筑中广泛应用，它将建筑外围的保护功能与装饰功能相结合，充分体现了建筑将技术与艺术融为一体的建筑特色。目前高层建筑的玻璃幕墙由普通玻璃与镜面玻璃构成，中间层为中空玻璃，中空玻璃又分为两层中空玻璃和三层中空玻璃。中空玻璃具有良好的隔热性能、防结霜性能以及防风、防潮等性能等许多优点，不仅有很好的隔热性能，在夏季时还可以遮挡住90%的太阳辐射，在接受自然光照射的同时又不会感到炎热难耐，玻璃幕墙一定程度上使建筑内部环境变得冬暖夏凉，改善人们的生活环境，同时由于玻璃幕墙的这些优点，使高层建筑减少了空调等采暖制冷设备的使用，在一定程度上起到了节能减排的作用，对生态环境的保护起到了重要作用，因此玻璃幕墙在高层建筑中的作用尤为重要。此外玻璃幕墙不仅起到建筑外围的保护作用与节能环保作用，它同时作为建筑外观的装饰设计，对建筑形象的完美化起到重要作用，满足了城市居民对居住建筑的审美需求，同时使城市的形象也得到美化，是推动城市可持续发展的前提，因此高层建筑中玻璃幕墙的设计施工有着极为重要的作用。

3 高层建筑玻璃幕墙的设计 3.1 玻璃幕墙的结构设计

幕墙的支撑结构体系是十分重要的，玻璃幕墙的自重、动荷载效应、风荷载效应、抗震性能等都是在主体结构与幕墙的支撑结构体系之间展开传递的，所以这对建筑幕墙的支撑结构就要求应具备一定的刚度和强度，还应对其后期的维护工作提供一定的便利条件，对其耐久性要满足25a的设计使用年限。

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①在幕墙的所有支撑结构中，立柱的结构设计是最重要的，应注意立柱的强度及刚度满足设计荷载的要求，并具有相应的稳定性，其上下衔接设计也是很重要的，应满足现行的设计规范要求。

②预埋件的设计也是不可忽视的，预埋件一般为锚板或者锚筋，形状大多数采用平板形和槽形两类。锚板钢材一般采用Q235B，并应在其表面进行镀锌处理，镀锌厚度一般>40um，并应具有防腐蚀的功效，并把锚板与钢筋焊接后预埋在设计的相应部位，一般锚板或者锚筋的焊接方式采取坡口塞焊的形式，如果锚筋直径>Φ20mm的话，那么应采取穿孔塞焊的焊接方式。 ③玻璃幕墙采用后置埋件处理时，一般采取锚栓的形式，最常用的主要有金属膨胀锚栓和化学锚栓两种，金属膨胀锚栓是通过膨胀片与混凝土结构之间的挤压力和摩擦力而产生一定的承载力，对其连接件进行受力；而采用化学锚栓时，锚固栓的直径应≥12mm，其锚固深度应≥6倍的锚固栓直径，钻孔后应用空压机把孔洞内的粉尘清理干净，并用螺母把锚板固定在混凝土结构上，再把转接件焊接在锚板上，应对锚固栓进行抗拔试验。 3.2 玻璃幕墙的防火设计

①应对以下部位进行防火封堵设计：玻璃幕墙与楼板之间的缝隙、与外墙洞口部分之间的缝隙、与其他防火隔离构件之间的缝隙等。防火封堵系统应具有良好密封性、耐久性和较强的变形性，在规定的火灾时间内不应发生变形过大、脱落等现象，应由一定的稳定性。封堵的填充料应采用难燃或者不燃材料，对相应的保护面层材料应采用防火涂料等材料加以处理。 ②对于没有窗槛墙的建筑幕墙，应在每个楼层的外沿部位设置高度≥0.8m的实体墙或者防火玻璃幕墙，要求其耐火极限≥1h，并要求同一玻璃单位不得跨越两个防火区，应单独设立。 ③玻璃幕墙和楼层、隔墙的外面部分之间的缝隙应用厚度≥100mm的矿棉或者岩棉进行封堵，并应挤压密实；应采用厚度≥1.5mm钢板来承托住矿棉或者岩棉，其用于封堵各个楼层之间的水平防烟带，注意钢板应镀锌；而承托板和幕墙结构、建筑主体结构之间的缝隙宜采用防火密封材料进行填充；如果设计通透隔断来分隔防火区时，可以采用满足设计耐火极限要求的防火玻璃来分隔。

4 高层建筑玻璃幕墙的施工技术 4.1 预理件安装技术

预埋件的安装作为玻璃幕墙的施工的基础工序，其重要性不言而喻。在预埋件安装过程中，最重要的就是预埋件的加工，必须严格按照提前设计的图纸数据进行加工，同时采用负公差的方法对预埋件的规格进行检查；其次，还需要保证位置的准确性，固定在整体结构钢筋上的预埋件可以采用点焊来进一步固定位置。要保证误差不超过20mm，而其标高也要低于l0mm，同时要安排好振捣的顺序；最后，对后锚固定的处理、锚板的处理都要按照设计要求进行施工，仔细测量锚固钢筋的尺寸以及深度，从而保证安装的牢固可靠。

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4.2 连接件安装技术

作为玻璃幕墙安装的重要影响因素，连接件的安装不容忽视。埋板偏位、防雷连接是这一环节的主要内容。在开始对建筑幕墙单层索结构施工之前，需要对建筑幕墙单层索结构的使用性能以及结构中材料的应用性能进行有效的检测，在试验检测的过程中，需要借助各种仪器来执行。根据安装的精度需求，对单层索结构建筑幕墙进行合理的材料试验，清楚了解各种安装材料的性能，从而使得安装的单层索结构建筑幕墙可以特合设计的需求。 4.3 施加预应力

单层索结构中的钢索在应用之前，需要进行预应力的拉伸处理，在保障钢索的预应力符合施工标准的情况下，才能够将钢索应用到单层索结构的安装中，这样可以有效的保障单层索结构的稳定。同时也要注意对钢索进行预应力的提升，使得钢索所能够承受的拉力增加。另外，在对钢索进行安装之前，也要注意对钢索的分布位置进行重复测量，以保障钢索安装的精确性。在钢索的安装过程中，只需要进行初步的安装连接处理，而不需要将其进行锁紧。在对钢索进行预应力施加的过程中，需要先对施工所能够产生的温度变化进行全面的掌控，根据施工温度的变化，对预应力的施加进行调整，同时相关的施工人员也要注意考虑钢索的长度是否符合拉应力的要求，钢索两端是否都能够进行拉应力的施加，在对钢索的节点定位准确的前提下，以减少需要调整的数量。 5 结束语

总之，随着我国经济的不断发展，建筑行业也在快速发展，玻璃幕墙技术作为一种新兴技术被广泛的应用。但由于其本身的特性仍然存在施工问题，因此必须加快技术创新，与时俱进，不断提高施工技术与施工质量，保证建筑的安全性。 参考文献：

[1] 张原波，李刚红，郑直，高连奎.河南艺术中心工程超高超大艺术墙玻璃幕墙施工技术应用[J]程质量，2016（18）：30.

[2] 徐世平，张帅.北京通州商务园办公楼超大玻璃幕墙设计与施工[J]建筑材料2016（18）：36.