旧建筑外立面改造中玻璃幕墙的应用方法

张润平

(乌鲁木齐中交城市开发投资有限公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

1 新型玻璃幕墙的形式及特点

1.1 光电幕墙

光电玻璃幕墙应用到光电池、光电板技术，在双重技术的共同作用下实现太阳能向电能的转换，发挥出自然资源的优势，为建筑提供部分电能服务。元件以粘贴的方法稳定设置在玻璃上，通过各类元件的组合应用提供隔声、隔热等功能。太阳能光电池技术是光电幕墙的关键支撑技术，其具有占用空间小、无噪音污染的优势，且使用过程中无CO2释放，是一种契合于节能环保理念的方式。但光电幕墙也存在局限之处，即造价较高，对于多数普通建筑工程项目而言难以承受，因此主要被应用于地方标志性建筑物中，也正是由于造价的原因，光电幕墙并未取得广泛的应用。但可以预见的是，随着科学技术的发展，光电幕墙的造价将有所降低，未来其在建筑立面中的应用比例将逐步提高。

1.2 生态幕墙

生态幕墙是一种践行节能环保理念的优质玻璃幕墙产品，常见有热通道幕墙、呼吸幕墙等，其在一定程度上引领了生态化建筑的发展方向。生态幕墙包含内、外两层玻璃幕墙，两者共同组成并在两者间留有空腔。生态幕墙的灵活性较好，能够根据建筑的功能特点和形态等要求对其颜色、形状等做灵活的调整，隔热、节能等特性突出[1-2]。在技术研究逐步深入之下，生态幕墙的应用范围将随之扩宽。

2 玻璃幕墙的主要类别

按支撑方法分类，包含点支撑幕墙、全玻璃幕墙、框架支撑玻璃幕墙；按施工方法分类，包含单元式幕墙、普通幕墙。还可根据其他的方式分类，总体来看玻璃幕墙的形式多样。

其中，框架支撑玻璃幕墙的应用较为广泛，在周边设置金属框架起到支撑的作用，使安装到位的玻璃面板有足够的稳定性。框架支撑玻璃幕墙又细分为多种形式，各自的结构特点有所不同，例如：明框玻璃幕墙，金属框架显露至外部，设置合适尺寸的铝合金凹槽，向其中嵌入玻璃面板，形成玻璃幕墙结构；隐框玻璃幕墙，此类结构具有“隐蔽性”，即金属框架隐藏在玻璃幕墙的背面，玻璃面板与框架间用硅酮结构密封胶予以处理，稳定结合。架玻璃幕墙结构示意图如图1所示，全玻璃幕墙结构示意图如图2所示。

图1 框架玻璃幕墙结构

图2 全玻璃幕墙结构

对于全玻璃幕墙，以玻璃肋和玻璃面板两部分为核心共同组成，较之于常规的玻璃幕墙，其特点在于无金属框，因此通常采用悬挂的设置方法，或配套底座用于承受玻璃幕墙的荷载作用，优势在于视野开阔、观赏价值较高。点支撑玻璃幕墙涵盖的关键材料为玻璃面板、点支撑装置以及支承结构。单元式幕墙则由多块细分的单元组成，在加工厂拼接后形成完整的幕墙单元，然后将其运输至现场吊装到位。

3 玻璃幕墙在建筑外立面中的应用

玻璃幕墙是建筑外立面的重要组成部分，通过尺寸、色彩等元素的搭配点缀建筑外立面，提升美观感。纵观现阶段的房屋建筑工程，为满足内部采光、外部审美等多重要求，广泛使用到各式各样的玻璃材料，例如透明玻璃、半透明玻璃、工艺玻璃等，经过同类乃至多类玻璃组合后塑造性能可靠、美观感较强的建筑立面，升华建筑品质。

3.1 支撑体系的应用

各类支撑体系在结构组成、形态等方面均有独特性，在合理搭配之下建立建筑的外立面“语言”，呈现出建筑的美学价值。以明框玻璃幕墙为例，其塑造出网格的形态效果，通过调整框料分隔模数打造多样化的组合形式。又以横明竖隐的隐藏幕墙为例，其充分突出横向线条的动态美感；竖明横隐的幕墙则更加强调竖向线条所带来的灵动感，在线条的延伸之下增强建筑的活力。全玻璃幕墙与点式支撑玻璃幕墙更加侧重“面”元素，通过多类“面”的组合构成具有三维立体特性的“体”，产生更为突出的视觉感受。

3.2 玻璃反射性的应用

玻璃具有反射性，光照射至玻璃上时，若形成的入射角为倾斜状，经过反射后将展现出美轮美奂的影像效果。玻璃的色彩多样，各自的反射率不尽相同，基于此特点，部分建筑中采用到有色或反射玻璃，通过对各类色彩玻璃的组合应用塑造光的美学，达到晶莹剔透般的效果，从外部观看建筑会给人以熠熠生辉之感，此时建筑的整体品质随之提升。

3.3 玻璃通透性的应用

玻璃的通透感较强，从审美的角度来看给人以通透、轻巧之感，采用虚实对比的艺术手法后，将随之提升玻璃所营造的美感。例如，选择通透性较好的玻璃将其与其他材料合理搭配，形成虚实对比的关系，此时的建筑外立面将极具活力、轻巧、纤细等特征。并且该类虚实对比的通透效果具有可调节的特点，可以是半通透或全通透。从材质的角度来看，诸如U型玻璃、磨砂玻璃均是优质材料，搭配多类透明度的玻璃，营造一种有别于虚实对比的美感，即平静柔和之感。

3.4 丝印玻璃和彩釉玻璃的应用

随着玻璃制备工艺的升级，相继有更多新颖的玻璃面市，例如丝印玻璃和彩釉玻璃，对无机釉料做特定的处理后，永久烧结在玻璃表面，由此起到增添美感、提升耐腐蚀性等多重效果。所提的两类玻璃在功能属性和装饰属性方面均突出，且可以选择特定的颜色和花纹，灵活搭配。在建筑的立面设计中，若合理使用丝印玻璃或彩釉玻璃将打造出具有动态化特性的立面效果，打破常规方法过于枯燥的局面。

4 实例分析

4.1 工程概况

项目位于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市天山区的二道桥片区，重点施工内容包含房屋墙面亮化、门窗更换、屋面防水、夜景亮化等。项目所在区域经济繁华，周边配套设施齐全，临近有规模化的建材市场，有利于物资采购以及运输工作的高效开展。

4.2 旧建筑改造中幕墙施工的特点

由于本文项目为既有建筑改造，相比于新建建筑的幕墙施工来说，在工艺和幕墙形式选择方面都存在其特性。

4.2.1 施工工艺

1)测量定位：旧建筑存在原有设计施工图纸不全或遗失的问题，加之对旧建筑外立面进行过多次改造等，致使对旧建筑尺寸测量定位困难，需要通过外部控制点进行测量定位，该项目中采取了扫描测量定位技术，大幅提高了功效和精度。

2)埋板位置：由于是旧建筑，要根据旧建筑实际情况来确定埋板的位置，应埋在旧建筑混凝土结构部位，避免在砌筑墙、隔板等位置设置，保证安全性、可靠性。

3)龙骨设置：首先根据建筑物的老化程度验算设置幕墙的安全性、可靠性，对个别混凝土风化严重(或强度较低)的部位以增加埋板锚固深度等方式进行加固处理；因旧建筑埋板位置设置受限，应对龙骨的尺寸、材质选择进行验算，对间距较大的部位进行加固设计。

4)防雷：主要是如何将新增的幕墙防雷接入原旧建筑防雷系统，单独设置防雷系统不现实，一般将幕墙防雷与原建筑屋面、楼体周边以及主体钢筋等部位连接。

5)主要质量控制点：重点保证安全性、可靠性，从严检查验收埋板锚固、龙骨焊接质量，区别于新建筑幕墙施工，要对旧建筑幕墙改造通过增加检验批次等方式进行从严检测。

4.2.2 幕墙形式样式选择

1)经济性：旧城改造为民生工程，在实施中以经济实用为原则。一般将旧城区中特色建筑、标志性建筑等通过改造成幕墙形式进一步提高城市形象。

2)协调性：旧城中对建筑的改造要考虑周边风格、沿街景观协调一致，保证景观上的连续一致，既有亮点、又有整体。

3)节能型：在节能环保、不造成新污染(如光污染)的基础上，提升城市形象和功能。

4.3 施工工艺具体分析

4.3.1 测量放线

准确测放玻璃幕墙的基准轴线、尺寸、高度等，作为玻璃幕墙施工的参照基准，以便根据各线精准安装玻璃幕墙，保证位置的准确性。

4.3.2 预埋件的设置

预埋件能够用于固定连接件，从而确保幕墙与主体结构两部分的连接稳定性。在各层现浇混凝土楼板或梁结构内设置预埋件，用螺栓与竖向龙骨保持连接关系；在楼板内预留“T”型槽，将与之尺寸相契合的螺栓预埋在槽内，然后与角钢形成连接。纵观整个玻璃幕墙施工流程，紧固铁件的安装为重点内容，需要加强检测，根据测量结果校正纵横方向中心线。

4.3.3 龙骨安装

龙骨安装时位置的准确性和稳定性是重点，要求各节点连接稳定。按照由下至上的顺序依次将主龙骨安装到位，分别为各层设紧固铁件，利用此装置实现楼层间的稳定连接。龙骨对温度较为敏感，在温度异常时有变形的可能，为适应该变形趋势，在接头处留设伸缩孔隙；安装龙骨时用经纬仪检测并校正。各焊缝施焊完成后清理杂物，刷涂防锈漆(两道)，起到防护作用，以免焊缝在与外界潮湿空气接触后锈蚀。

4.3.4 防火与避雷施工

镀锌钢板安装时嵌入适量防火隔音棉，从而消除板的间隙，使各楼层具有足够的密封性。施工中，先将橡胶密封条套在钢板上，随后向混凝土底打设胀管螺栓钉，起到固定的作用；取沥青密封带将其紧密贴合在钢板与龙骨形成的接缝部位，进一步打设钢钉，做焊接处理。

避雷施工中，在幕墙的非焊部位采取电气连接措施，构成通畅的导电通路。各框架的接触面在材质方面有所差异，因此加垫过渡垫片，发挥出隔绝与防护的优势，以免因电化学反应的出现导致框架逐步受到腐蚀。

4.3.5 玻璃板面安装

基本思路是从一个方向开始，逐步向另一侧推进，有序将玻璃板面安装到位。施工中，先将所需的玻璃材料转至指定位置，核对规格等基础信息，确认无误后清理附着在玻璃上的杂物，在下框处塞入橡胶定位块，并在内侧嵌入尺寸合适且严密性较好的密封条[3]。在嵌入时，及时检测四周的深度，加强控制，保证各处均一致。屋面女儿墙施工时注重防水措施的落实，同时需要有铝合金压顶板，形成严密的结构体系，以免雨水渗入。

4.3.6 打胶施工

打胶前，先全面擦拭铝型材和玻璃表面，清理附着的杂物，保持洁净、干燥的状态；正式打胶时尽可能保持匀速，避免打胶部位出现气泡；经过打胶后刮平，保证表面的平整性。

5 结束语

本文围绕旧建筑外立面改造中的玻璃幕墙应用特点展开探讨，提出具体的施工要点以及应用要点，并阐述现阶段较为常见的建筑玻璃幕墙的形式及其特点，以便在建筑玻璃幕墙施工中合理选择性能稳定可靠、节能环保、经济高效的玻璃幕墙，并按照规范将玻璃幕墙施工到位，提高建筑的整体品质。

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