玻璃幕墙于超高层办公楼的应用

郑朗

摘要：随着我国城市建设现代化水平不断提高，玻璃幕墙技术势必迎来更大的发展空间。在设计过程中，需要依据工程的特点选择合理的结构形式以达到幕墙的结构设计满足强度和刚度的规范要求。其次，为了确保其安全可靠性，还需要详细设计玻璃幕墙的防火。本文主要分析和探讨高层建筑玻璃幕墙的设计与施工。

关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计与施工技术

中图分类号：TU972；TU201.5文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）08-0195-02

引言

随着经济发展水平的提升，人们对于工作、生活环境的要求越来越高。建筑层面，在满足人们使用需要的同时，建筑物功能日趋丰富。其中，玻璃幕墙以其华美宏大的外观表现，受到市场热烈欢迎，成为现代化高层建筑的代表装饰特征。

由于人们对建筑墙面的装饰有不同的需求，因此玻璃幕墙的设计类型多种多样。目前，应用最多、最广泛的玻璃幕墙类型就是框支持玻璃幕墙。根据框架安装方式的不同，这种幕墙可以分为明框玻璃幕墙和隐框玻璃幕墙。前者属于传统型，从外部就能直接看到固定玻璃面板的金属框架，此种幕墙有着极高的可靠性、结构也较为简单，成为具有最强适应性和最好应用效果的玻璃幕墙。而后者的玻璃面板和金属框架均位于墙壁建筑的外部和内部，这两个部分经过硅酮密封胶紧密结合，在视觉上会显得更为新颖。

1.高层建筑使用玻璃幕墙的具体设计

1.1幕墙自身结构的基本设计

玻璃幕墙具有的抗震性能或者是动荷载效应等，都需要利用主体结构以及设计的支撑结构进行传递。在幕墙设计的各种支撑结构中，立柱结构设计属于设计中的重要内容，尤其要注意立柱自身的刚度以及强度都要满足以下两点：一是满足设计荷载的实际需求；二是要显得更加稳定。再者，上下衔接设计是一个十分关键的环节，应需整体达到设计规范中规定的不同要求。中心环节当属是预埋件的设计工作，预埋件可以是锚筋或者锚板，设计的形状大多为槽形或是平板形玻璃幕墙。如果是设计后置埋件，一般都使用有金属膨胀或者是化学锚栓的基本形式。此外，后期进行维护工作应顺利开展，幕墙的耐久性需要满足最终设计使用年限的具体要求。

1.2幕墙的防火设计

（1）针对没有窗槛墙的建筑幕墙，有以下几方面的要求：首先要在每个楼层的外沿部位设置高度不低于0.8m的实体墙或是防火玻璃幕墙；再次是幕墙的耐火极限要超过1h；最后是要求同一玻璃單位不得跨越两个防火区，需要独立设计。

（2）防火封堵系统要具有耐久性、良好密封性和较强的变形性，在规定的火灾时间内不能出现变形过大、脱落等现象。其次，应该采用难燃或不燃的材料、防火涂料等填充料加以处理与之相应的保护面层材料。最后，将此设计应用于玻璃幕墙与楼板之间、与外墙洞口部分之间的缝隙及其他防火隔离构件之间的缝隙等多个重要部位。

（3）采用厚度不小于100Tnm的矿棉或岩棉封堵玻璃幕墙和楼层、隔墙的外面部分的缝隙，而矿棉或者岩棉应采用厚度大于1.5mm钢板进行承托。

（4）若设计通透隔断来分隔防火区，则应该采用满足设计幕墙的耐火极限要求的防火玻璃。另外，用于封堵各个楼层之间的水平防烟带，需采用镀锌的钢板。

1.3幕墙的安全可靠性设计

在开展幕墙与地面进行连接的整个过程中，始终都要保证工程使用具有的安全可靠性。对于所有完成了设计的玻璃幕墙，都需要对其安全可靠性试验，而且要准确计算出试验的数值、验算出预埋件或连接件之间的具体受力情况。而对所有平面内在抗震情况下的极限变形对幕墙结构的防雷接地功能进行相对应的设计，将应用于土建的防雷钢筋与预埋件进行焊接工作。

2.高层建筑使用玻璃幕墙的具体施工技术

2.1安装预埋件

为保证模板安装工作的便利，注意应采用负公差要验收预埋件的尺寸，严格按照设计图纸的尺寸对预埋件予以加工。预埋件的安装位置必须准确，其钢筋需要与建筑主体结构的钢筋加以有效的固定，为避免移位现象的发生，大多都是采取点焊的形式进行此项工作。而为了确保安装预埋件的安全可靠性，在采用后锚固处理时，应特别注意栓的尺寸及埋深需达到的设计规范要求，对于锚板的工作要求则按照设计进行制作和镀锌。预埋件的标高和位置偏差应分别控制在10mm以内和20mm以内。确保在混凝土振捣过程中，锚板底下混凝土振捣密实，按照准确的施工顺序加以执行。

2.2安装连接件

在安装连接件之前，应先检查连接件的质量，看其型号及种类是否与设计的要求相符合。如果预埋件的位置有出现偏差的情况，那么应先对预埋件进行纠偏。纠偏处理的方法是采用后锚固，首先是安装三根竖料，再进行调平，使得竖料的平整度可以符合规范要求。但一般情况下，采用焊接或者是专用螺栓来对预埋件和连接件进行连接。焊接时，要及时敲掉焊渣，确保焊接达到饱满连续的状态，且验收合格后，再涂上防锈漆进行防腐。

2.3龙骨的施工

如图一所示，根据图中设计图纸的位置，需在两个连接件之间安装上竖骨料，并把防腐垫片放在这两者的接触面上，再用连接螺栓进行固定，确定好调平和垂直度。立柱间可以采用插接件或焊接方式进行连接。主龙骨安装之后，就要进行整体的调平，一般情况下，要求水平方向是多于3根，竖向要不少于2根。值得注意的是，需确保相邻两根立柱的高差不多于3mm，同一层的允许最大高差为5mm。主梁的水平方向就以轴线来控制，前后偏差为±2mm，高差控制在±3mm之内，左右偏差要在±3mm之内。大多时候采用吊锤或者水平尺两种方法来控制主梁的垂直度。

2.4玻璃的安装

一方面，应对整个幕墙的结构竖龙骨和横梁的平整度标高、垂直度进行仔细的检查，特别是安装孔位的检查。细节的处理也要符合规范要求，应把垫块放置在玻璃支承边缘，一般为面宽度1/4位置。在玻璃下面的u型槽安装氯丁橡胶垫块，并且检查驳接爪的安装质量和位置，以确保不出现任何错误。在完成了两项准备工作完成后，便可安装上玻璃。另一方面，在安装玻璃之前，对钢槽内外的垃圾要进行清理，清除玻璃上的灰尘，以保持最清洁的状态，清洁后就给玻璃编号，需与相对应的钢槽契合。在安装玻璃的过程中，应分别调整玻璃的前后、左右、上下位置以确保玻璃的安装偏差控制在规定的范围之内。完成玻璃所有的安装工作后，进行检查整体幕墙的平整度，确认符合要求后应及时进行打胶。

3.结束语

高层建筑玻璃幕墙的应用，不仅能带给人们视觉冲击的效果，给人以高贵典雅的感觉，而且使得建筑外立面的整体效果显得更现代化。玻璃幕墙于超高层办公楼的应用，较为重要的是幕墙的自身结构、防火和安全可靠性设计这几方面。建筑装饰企业在设计层面要充分发挥设计者的创造能力，秉持科学设计的理念。同时，加强施工管理，严格规范施工，确保施工质量安全，实现技术性和装饰性的最优化。