探究高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术

探究高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术

郭琳

浙江省建筑设计研究院 浙江省杭州市 310000

摘要：玻璃幕墙设计在一定程度上满足了人们对于建筑的美观需求，但将玻璃幕墙作为建筑外表皮的时候，除了需要注重美观性之外，也要保证其具有足够的安全性，这样才能够发挥出其所具备的防护效果。玻璃幕墙存在着易碎性特征，所以需要在进行玻璃幕墙施工的过程中注意原材料的选择和方案的合理设计，从而提升高层建筑玻璃幕墙的质量。

关键词：高层建筑；玻璃幕墙；设计施工

引言

在人们生活品质得到提升的同时，对美的追求和要求也在不断提升。近年来我国城市化进程加快，各类高层建筑规模逐步扩大。在新型建筑项目施工中玻璃幕墙设计与应用范围较广，玻璃幕墙设计与施工管控对提升建筑项目整体质量、观感度具有重要作用。在高层玻璃幕墙设计与施工中，要注重对项目建设现状与建设要求进行分析，整合多项要素，拟定完善的设计与施工方案。在施工中对预埋件安装、龙骨架施工、连接件安装等集中管控。做好施工管理，全面提升玻璃幕墙施工成效，提高玻璃幕墙稳定性、安全性，全面适应项目预期建设要求。

1 玻璃幕墙的概念和特点

所谓幕墙是指采用相对更加轻便的材料来进行建筑外墙的包裹，在建筑立面上采用特定材料来对其进行保护，与帷幕比较相似。另外，幕墙并不单纯地铺设建筑外墙的部分，也包括建筑中的采光和雨蓬。随着科学技术的逐步发展，幕墙展现出了更多的优势，具体表现在安全性和美观性等几个方面，所谓安全性，是指幕墙能够起到防雨、风和抗压的效果，除此之外，幕墙也能够起到抗震、保温、防雷和隔音等效果。玻璃幕墙是高层建筑的外表皮的最优解，玻璃幕墙拥有自重轻，安装方便，工厂预制现场吊装的特点。同时又具备作为外墙需要的围护安全性，采光通风的特点。所以说玻璃幕墙对于高层建筑起到了起了非常重要的作用。

2 玻璃幕墙设计

2.1 抗风压设计

玻璃幕墙抗风压设计是高层或超高层建筑工程玻璃幕墙设计中，起关键控制作用的。风荷载随着高度变化成梯度增加，另外由于超高层或不规则建筑的风场不规律，会再建筑物局部出现风荷载增加突变。针对一般规则体型的高层建筑风荷载取值可依据《建筑结构荷载规范》计算获取。但是，高层建筑实际风荷载会受周围场地具体情况、高层建筑工程自身形状等各项因素影响，从而出现与计算值相差较大的情况，最直接的解决问题方法就是采用风洞试验法进行分析，然后采用模拟试验方式获取不同位置在具体应用时可以承受的最大风荷载。计算风荷载时，要考虑不同位置的体型系数也会存在一定差异，这也就会导致同一高度风荷载也会有所不同，因此，针对非对称幕墙结构构件，要全面考虑正风压和负风压在高层建筑工程幕墙中的作用。在计算构件结构时，工作人员要对变形和强度两个指标进行校核，也就是正常应用的极限状态和承载力极限状态。

2.2 结构设计

首先要对预埋件设计进行足够的重视，一般情况下会选择平板、槽式埋件或者板槽式埋件，在进行钢材选择时一般会选用 Q235B，并对其进行镀锌，这时要保证镀锌厚度达到40um，这样一来才能够避免其受到腐蚀，完成锚板和钢筋的焊接工序后，要将其预埋的设计位置，一般情况下可采用坡口塞焊的方法或者穿孔塞焊的方法。其次，在进行支撑结构的设计过程中，其中立柱设计是最为重要的，必须在设计中关注立柱的强度，确保其能够达到荷载要求，并且具有良好的稳定程度。另外，立柱的衔接设计也非常关键，在具体的设计过程中要确保其符合相关的规范。最后是在处理后置埋件的过程当中，要采用锚栓的方式，其中最为常用的是金属膨胀锚栓和化学锚栓，在对化学锚栓进行应用时，要保证其固栓直径能够达到12mm 以上，且深度应该为直径的六倍左右，金属膨胀锚栓能够帮助混凝土和膨胀片形成承载力，从而为连接件提供受力。在完成钻孔过程之后，通过空压设备来将孔洞中的粉尘清除掉，在固定锚板之后将其与转接件焊接在一起，从而对锚固栓进行抗拔测试。

3 高层建筑玻璃幕墙的施工技术

3.1 预埋件的安装

建筑玻璃幕墙施工期间，应深入研读设计图纸，掌握施工作业要求，并严格按照设计图纸对预埋件尺寸要求进行相应的处置。在预埋件加工过程中，需要使用负公差确定预埋件尺寸是否达到规定要求，如果误差超出规定范围，需要重新返工。安装前，应确定预埋件安装的位置，按照施工方案并结合现场情况进行多方面考量，建筑主体与预埋钢筋两者应该进行合理的固定，根据建筑主体结构钢筋与预埋钢筋两者的焊接牢固程度，灵活的选择焊接方式，在一般的工程中，以点焊的形式居多。应保证预埋件安装位置精准并在后期不会发生移位，将预埋件位置偏差维持在20mm范围内，高度误差控制在10mm范围内。最后，混凝土振捣施工是预埋件安装技术需要重点关注的内容，为保证相关工作顺利进行，需要确保锚板底部混凝土已经振捣密实，采用后锚固处理的方式，同时确保锚固栓尺寸达到施工标准，而锚固栓埋深也处于设计允许的范围中。

3.2 玻璃安装

玻璃这种材料属于易碎类型，因此在安装玻璃幕墙的过程当中需要重视对玻璃的搬运和运输过程，在这个过程中要注意做好玻璃的保护工作，采用专门的保护箱来进行运输，并在箱内放置缓冲材料，从而避免玻璃材料受到损坏。为了防止玻璃受到二次损坏，可以在玻璃达到现场后立即进行检查和安装，不要过长时间的放置。在对玻璃材料进行检查时需要注意以下几个方面的问题，首先看其胶缝是否凭证、吊盘是否正常，在完成孔位检查后要对钢槽中的垃圾进行清理，并通过编号来确保玻璃安装到对应的槽位当中，将垫块放置在玻璃支撑部分，对前后位置进行及时调整，确保其安装偏差在相应的范围之内，完成玻璃安装后要检查其平整度。

结束语

在工程进行前，必须收集工程所在地的相关参数作为建筑玻璃幕墙设计的参考数据，根据项目建设要求灵活的寻找工程特征，确定结构作业方式，在满足工程设计规范及结构强度刚度的基础上，通过合理的作业方式，提升玻璃幕墙的可靠性、安全性，确保玻璃幕墙施工可以顺利进行，并在规定时间内移交工程项目。

参考文献

[1] 宋威.点支承玻璃幕墙设计与施工质量管控[J].中国建筑装饰装修，2020（3）：209.

[2] 王鹤,张雲.高层建筑玻璃幕墙设计与施工技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017（20）:68.