高层建筑玻璃幕墙结构、热工设计及其施工技术研究

顾婷婷

摘 要：玻璃幕墙是一种新型的建筑科技产物，其在近年来，受到了很多建筑企业的青睐和认可，但是在实际设计和施工过程中，玻璃幕墙结构对于热工设计以及施工技术的要求却十分之高，因此，本文也会以高层建筑玻璃幕墙结构为代表，对其热工设计及其施工技术进行更深层次的研究，以便为促进我国建筑玻璃幕墙技术的全面发展提供有效的参考依据。

关键词：高层建筑；玻璃幕墙；热工设计；施工技术

1 前言

随着国民经济水平的不断提升，人们对于高层建筑工程的要求也在不断攀升，既要保证高层建筑质量和使用功能，又要突出其整体外观构造的美观性和特殊性。因此，这就使得玻璃幕墙结构和相关施工技术得到了前所未有的重视，现阶段，大多数高层建筑外部防护结构都采用了这种玻璃幕墙技术，不仅极大的丰富了高层建筑的外观形象，而且还提升了高层建筑的应用性能，使之在采光、隔热、保温等方面都能达到当下人们居住使用的高标准。因此，对高层建筑玻璃幕墙结构、热工设计及其施工技术进行深入的研究，很有必要。

2 玻璃幕墙结构类型分析

2.1 单层幕墙结构

单层幕墙结构属于玻璃幕墙的基础形态，随着幕墙生产技术的不断创新，玻璃幕墙的发展形势也逐渐向大体积、通透性好、实用性强的发展方向上靠拢，进而从有框到无框，从吊拄式到点支撑，无不体现了玻璃幕墙的多样化和新颖化，进而有效节省了建筑成本，大大提升了建筑外立面的鉴赏价值和环保价值。

2.2 双层幕墙结构

双层幕墙结构也被称作呼吸式幕墙、双层通风幕墙等，其起源于欧洲，是一种新时期的科技产物，主要由内外两层幕墙所组成，在实际运用过程中 ，由于其与传统幕墙相内外两层幕墙之间设置了通风换气层，所以可以大大增强室内外的空气流通，进而有效降低建筑内外温差变化，实现了节能降耗的设计目的。

由此可见，无论哪种玻璃幕墙结构，所具有的应用功能都是十分明显，如：保温、隔热、防火、气密、抗震等功能，其与人们的日常生活以及生命财产安全都有着息息相关的紧密联系，因此，必须对玻璃幕墙的设计、制作与安装给予高度的重视，只有做好这些施工工作，才能从根本上保证高层建筑工程项目的质量安全。

3 玻璃幕墙热工设计要点分析

首先，若是处在北方寒冷地区的高层建筑，其玻璃幕墙人工设计一定要将保温设计作为重中之重，既要将幕墙金属型材设计成隔热性较好的玻璃构造，又要在非透明部分设置相应的保温棉。同时，要确保透明幕墙部分为中空、低辐射的双层玻璃，这样才能使其整体结构的气密性能得到相应的增强。

其次，为了避免高层建筑玻璃幕墙内部产生水汽，在对其进行热工设计时，一定要先对幕墙型材隔热构造进行准确的结露验算，然后再在非透明幕墙部分设置相应的隔汽层，若是经济条件允许，尽量设计凝结水集排系统，这样才能避免水汽的形成，平衡高层建筑玻璃幕墙结构的得热系数

再次，为了保证高层建筑玻璃幕墙结构的应用功能，相关设计人员可以结合建筑高度和面积，来确定其遮阳装置结构，如若是普通高层建筑幕墙结构，则可设计格栅、百叶窗、挑檐等遮阳装置。相反，若是超高层或高层建筑玻璃幕墙结构，则可采用遮阳型玻璃或在双层幕墙中间设遮智能遮阳控制等方式，来提升高层建筑的热舒适度。

最后，要注重高层建筑玻璃幕墙结构的保温设计，根据实际气候环境需求来进行设计，若是寒冷地区的高层建筑，则应尽量采用大尺寸、Low-E中空、充惰性气体的两层或多层玻璃幕墙，这样才能达到理想的节能保温效果。

4 玻璃幕墙施工技术要点分析

4.1 预埋件安装技术要点

在进行高层建筑玻璃幕墙预埋件安装施工时，预埋件的尺寸必须采用负公差来进行计算，这样才能确保预埋件安装的准确性，使其与模板相应的安装位置相融合。另外，还要对主体结构的钢筋、埋筋进行电焊施工，以便可以避免预埋件在混凝土浇筑时出现移位现象。同时，还要对预埋件锚板下方的混凝土进行振捣密实，确保预埋件埋设位置的牢固性和准确性，并明确预埋件的设计参数，使其预埋标高保持在10mm以上，埋件位置与设计位置的偏差要控制在20mm以内。

4.2 连接件安装技术要点

在高层建筑玻璃幕墙安装施工过程中，最关键的技术环节要属连接件安装，只有确保连接件安装的规范性和合理性，才能提高玻璃幕墙的施工质量。通常，玻璃幕墙连接件安装施工主要包括埋板偏位处理，防雷连接等内容，在实际操作时，施工人员要尽量采用螺栓和埋板，来进行连接件与埋件的连接工作，若是埋板尺寸与设计要求不相符，则要先对其进行正确的调整，直到合格后才能进行后续施工。同时，在连接件安装过程中，要先安装相邻竖料，然后再调平连接件，这样才能保证连接件安装的合理性和标准性。此外，对于连接件的安装质量要进行严格的审查，使其与规定基准相吻合，并在其外部设置相应的防腐措施，这样才能达到连接件的预期安装效果。

4.3 主龙骨安装技术要点

在进行主龙骨安装时，相关施工人员要根据相应的节点图要求来进行，首先，要将竖骨料放置在两个连接件之间，然后再在竖龙骨两侧及连接件的接触面上粘贴上防腐垫片，并用螺栓加以固定，以免出现连接件锈蚀等不良现象。其次，立柱之间的连接要利用插接件，并在安装过程中尽量保持相邻立柱处在同一水平面上，尽量按照国家制定的相应标准来进行调平，使其标高的最大偏差值不超过3mm，且同层立柱的最大标高偏差也要保持在5mm之内。

4.4 玻璃安装技术要点

在玻璃安装前期，要做好充足的准备工作，不仅要详细检查铁件、钢架、立柱、避雷、防锈等内容，使其与设计图纸要求相一致，而且还要确定玻璃的安装技术和安装顺序，尽量按照由上到下的顺序来进行。另外，在安装过程中，施工人员要注重玻璃安装的平整度、垂直度以及与板缝的水平度，可利用拉线的方式或木板模块来进行控制。若是在安装过程中，出现缝宽偏差较大的情况，则要尽量将这种误差分解到每一条胶缝中，这样就可避免误差的扩大，进而有效保证玻璃安装的严密性和科学性。

5 玻璃幕墙施工质量控制要点分析

（1）在对高层建筑玻璃幕墙进行实际施工时，相关工作人员要先对建筑结构外立面进行放线测量，为了使测量结果更为精准、更为实效，工作人员要尽量采用激光经纬仪来对各区域的控制线进行垂直标定，同时，还要利用水准仪来标定各楼层的水平线和分格线，这样才能提高建筑结构外立面放线测量的精准度。

（2）高层建筑玻璃幕墙外部所裸露的金属构件必须保证均匀平整，且不存在任何波纹、变形、突出凹进等不良现象。各构件标高设计也要按照设计图纸来进行，争取做到规格统一、横平豎直、表面没有任何机械损伤，这样才能提升玻璃幕墙的美观性和功能性。

（3）玻璃幕墙的T形槽、牛腿铁件的固定措施一定要规范、合理，且为了防止其出现脱落，还要在固定后对其进行焊接处理，并严格控制T形槽、牛腿铁件与结构混凝土的接触间隙，使其处在1mm范围内。

（4）要做好玻璃边缘、四边铝框的清洁工作，避免砂浆、铁锈的长期腐蚀，同时还要采取两面粘结的方式将玻璃接缝进行连接，这样才能大大提升玻璃幕墙的防渗漏功能。

6 结束语

综上所述，在高层建筑工程施工过程中，玻璃幕墙结构越来越受到相关施工单位所重视，其不仅可以保障整体高层建筑外观的形象，提升其鉴赏价值，而且还能大大增强建筑物的应用功能。因此，必须掌握玻璃幕墙结构和热工设计特点，并对相应的幕墙施工技术运用要点进行全面的分析，采取对应的质量控制措施，这样才能保证高层建筑玻璃幕墙的施工质量，促进其整体工程的运营发展。

参考文献：

[1] 刘作家.建筑玻璃幕墙结构设计及施工质量控制问题分析[J]建筑工程，2017（4）：22～23.

[2]胡宽.玻璃幕墙建筑施工质量控制[J]科技向导，2017（3）：97～98.