职称论文-幕墙.doc

建筑幕墙的那些事
建筑幕墙属于建筑外围护结构，由面板与支撑结构体系组成的，悬挂在主体结构之外，可以随着主体结构变化而变化；可以承受力的作用同时把力传递给主体结构。我国常用的有玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙、双层呼吸式幕墙和光电幕墙。
　　（一）幕墙的发展
幕墙的发展可以分为四个阶段：
（1）第一代（1850-1950）：国外的准幕墙 最早出现的是玻璃幕墙在1917年美国旧金山的哈里德大厦。真正意义上的玻璃幕墙是上世纪五十年代初建成的纽约利华大厦和联合国大厦。
（2）第二代（1950-1980）：比较简单的幕墙开始大量的出现。
（3）第三代（1980-至今）：幕墙体系更完备各种材料的运用，细部处理更合理。
（4）第四代：在绿色节能的倡导下，双层呼吸式幕墙、光电幕墙应运而生。
（二）幕墙种类的划分及优缺点
　1.1 玻璃幕墙。
　　优点 ：玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，它赋予建筑的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，建筑物从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑，如纽约世界贸易中心、芝加哥石油大厦、西尔斯大厦都采用了玻璃幕墙。香港中国银行大厦、北京长城饭店和苏州东方之门也相继采用。
　　缺点 ：玻璃幕墙也存在着一些局限性，例如光污染、能耗较大等问题。此外，玻璃幕墙光洁透明的天生丽质并不耐污染，尤其在大气含尘量较多、空气污染严重、干旱少雨的北方地区，玻璃幕墙极易蒙尘纳垢，这对城市景观而言，非但不能增“光”，反而丢“脸”。所用材质低劣，施工质量不高，出现色泽不均匀，波纹各异，由于光反射的不可控制性，导致了光环境的杂乱。但这些问题随着新材料、新技术的不断出现，正逐步纳入到建筑造型、建筑材料、建筑节能的综合研究体系中，作为一个整体的设计问题加以深入的探讨。
　　1.2 石材幕墙。
　　优点：天然材质，光亮晶莹，坚硬永久，高贵典雅，耐冻性好，抗压强度大。
　　缺点：笨重的石材做高层建筑外墙的诸多严重危险性在建筑业中的招投标尚不完全规范，不少石材幕墙工程是谁的造价最低谁中标，有个别的分包，这样低价中标，为了不赔钱就要偷工减料。石材幕墙防火性能很差，尤其在高层建筑，火灾一般均在室内燃起，楼内的大火会使挂石板的不锈钢板和金属结构温度升高，使钢材软化，失去强度，石板将会从高层形成石板“雨”落下，不仅对行人造成危险，也给消防救火造成困难。而且，不少设计院对幕墙不熟悉，在图纸上划一范围，标明什么幕墙即可。石材幕墙也不例外，由中标的幕墙公司自己设计，有的设计院请结构师认真审查，但大部分设计院走形式的审查，设计关把不住。此外，各建筑工程，国家均要求有监理公司负责质量，这是完全正确和必要的，是保证工程质量的关键，但遗憾的是监理工程师不少是土建工程师，不懂幕墙，更谈不上石材幕墙。各地建筑的质检站，由于对新技术学习少，在质量验收时也常遇到各种困难。
　　1.3 金属幕墙。
　　优点：金属幕墙中的铝板幕墙一直在金属幕墙中占主导地位，轻量化的材质，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能优良，保证了建筑外表面持久长新；加工、运输、安装施工等都比较容易实施，为其广泛使用提供强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性能价格比，易于维护，使用寿命长，符合业主的要求。因此，铝板幕墙作为一种极富冲击力的建筑形式，倍受青睐。
　　缺点：幕墙系统的抗变形能力必须对幕墙系统的每个重要部位进行科学的力学计算，考虑风压、自重、地震、温度等作用对幕墙系统的影响，对埋件、连接系统、龙骨系统、面板及紧固件进行仔细校核，确保幕墙的安全性。板块各个固定点的受力不一致会造成面材的变形影响外饰效果，所以板块的固定方式必须采用定距压紧的固定方式，保证幕墙表面的平整度。复合型面材材料拆边处是否有补强措施因复合型面板材料的折边只保留了正面板材厚度，厚度变薄，强度降低，所以拆边必须有可靠的补强措施。加强筋的布置距离以及加强筋本身的强度和刚度，必须均满足要求，以保证幕墙的使用功能及安全性。要注意选择不同的密封方式，以保证幕墙的防水功能及外饰效果。
　（三）玻璃幕墙现状
　　1985年，我国北京长城饭店第一次采用玻璃幕墙，其外观大方，视野开阔，富有现代气息，令很多人着迷。随后，在全国各地陆续出现了一批批玻璃幕墙建筑。
　　玻璃幕墙分类：
　　按面板的固定形式分为：明框玻璃幕墙，隐框玻璃幕墙，半隐框玻璃幕墙。
按施工工艺形式分为：框架式玻璃幕墙、单元式玻璃幕墙。
　　按构件材料分为：铝合金型材玻璃幕墙，钢型材玻璃幕墙，钢铝型材组合玻璃幕墙。
　　按支撑结构分为：主体结构点支撑玻璃幕墙，钢结构点支撑玻璃幕墙，索杆结构点支撑玻璃幕墙，自平衡索桁架点支撑玻璃幕墙，玻璃肋支撑点支撑玻璃幕墙。
　　按玻璃面板支撑形式分为：四点支撑，六点支撑，多点支撑，托板支撑，夹板支撑。
　　此外，全玻璃幕墙还可分为落地式和吊挂式两种。
　　我国玻璃幕墙的发展主要经历了明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、吊挂式全玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙四种类型。
　　明框玻璃幕墙是将玻璃板块用铝框镶嵌，形成四边有铝框的幕墙元件，将幕墙元件镶嵌在横梁上，幕墙成为四边铝框明显、横梁和立柱均在室内可见的幕墙。
　　隐框玻璃幕墙是没有用以夹执玻璃并承担其重量的铝合金外框，它是完全依靠结构胶把成百上千块的热反射镀膜玻璃粘结在铝型材框架上，玻璃之间的缝隙用密封结构胶粘结，整个形成一个大面积玻璃镜面，装饰于建筑物外立面的幕墙。
　　吊挂式全玻璃幕墙，玻璃面板采用吊挂支撑，玻璃肋板也采用吊挂支撑，幕墙重量都由上部结构梁承载。幕墙玻璃自然垂直，板面平整，反射映像真实。
　　点支式玻璃幕墙是由玻璃面板、点支撑装置和支撑结构构成的玻璃幕墙。包括金属支撑结构点支式玻璃幕墙、点支式全玻璃幕墙和杆式玻璃幕墙三种。
　（四）玻璃幕墙发展趋势
　　4.1 太阳能幕墙系统。
　　我国地大物博，看似是资源大国，但实际上，我国的传统能源储量人均值很低，煤炭资源只有世界水平的50%，石油、天然气仅为世界平均水平的7%左右，所以，对于我国来说，人均能源短缺，为节约传统能源，我们必须开发新能源。我国利用较广泛的新能源主要是太阳能，对于玻璃幕墙这种特殊的建筑面板材料，易于与太阳能技术相结合，因而，玻璃幕墙可以向着光电、光热方向发展。
　　4.2 双层呼吸式幕墙系统。
　　双层玻璃幕墙在夏季利用“烟囱效应”形式自然通风换气，降低室内温度，同时，可以放下半透明卷帘，通过卷帘反射后除去大部分太阳辐射，降低房间温度，减少降温负荷，达到节约能源的目的。由于双层幕墙之间的通道提供了冷热气流、内外空气流通的渠道，给遮阳系统留置了足够的空间，结合智能控制，给建筑室内提供了极舒适的环境，也提高了节能、通风等功能。
　　4.3 智能化幕墙系统。
　　充分利用建筑本身所处的自然环境，包括风向、温度、地理位置在内的各种条件，将建筑、结构、机械、电子、生态等专业技术集于一体的维护结构，通过幕墙自身的主动适应性，使室内达到最舒适效果。

　参考文献：
（1）岑曦、寇玉德 《浅议双层幕墙》 建筑节能 2010（6）
（2）陈德威 《当前建筑幕墙热点问题思考》福建建设科技 2010

幕墙施工的质量问题及施工控制
施工是形成施工项目产品的过程，也是形成工程项目产品质量的重要阶段。因此，施工阶段的质量控制是施工项目质量管理的重点。施工质量管理水平的高低直接关系到工程的质量水平。
　 （一）建筑幕墙施工中容易出现的问题
　　 正是由于“设计滞后”和“审核不力”等原因，决定了幕墙工程的设计质量必然难以保证。从近几年全国幕墙工程检查的结果看，以下是设计中常见的问题：
　　1.1、预埋件部分：有的工程主体未设计预埋件，只好采用膨胀螺栓、化学螺栓来补救；有的虽有预埋件，但该预埋件的规格、钢筋的焊接及锚固长度等又不满足规范要求。
　　1.2、龙骨部分：立柱的力学计算模型不符合工程实际，立柱和横梁的型材截面特性参数计算有误或套用错误，甚至有些型材的截面形状不符合受力要求；立柱被设计成受压杆件（按规定应设计成受拉杆件）；有校核杆件强度但未校核其刚度；不按最不利分格及最大跨度进行验算。
　　1.3、幕墙与主体连接部分：支座与 板间的焊缝强度不够，连接处只有一个螺栓，角码所受弯矩过大但不加固。
　　1.4、板块固定部分：隐框幕墙板块下部未设托条，压板的间距过大或压板本身强度不足。
　　1.5、防火、防雷部分:防水棉厚度不足或防火隔板太薄，防火节点不严密，立柱伸缩处的防雷节点处理不妥。
　（二）建筑幕墙施工质量的控制方法
　 2.1、建筑幕墙工程前期监理的必要性
　　2.1.1、编制监理细则：根据工程验收规范和实际要求，编制可行的监理实施细则。
　　2.1.2、体系审查：开工前，应审查施工单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系，审查承建单位的资格、技术与管理水平、以往的施工业绩、特殊工种人员上岗证书等。 　　
2.1.3、审查施工组织设计：监理人员应重点审核施工方案、施工机械及施工顺序，尤其是关键工序的工程质量控制及保证措施，主要包括安装工序、安装机具和工具、脚手架、角码和预埋件连接、立柱和横梁安装及位置调整、焊接防锈措施、板材安装、防火棉安装、防雷系统安装、耐候性密封胶的顺序、铝框和玻璃保护等。
　　2.1.4、图纸会审及设计交底：施工单位根据效果图及框架实际几何尺寸出施工及采点大样图和结构计算书，须经业主、设计确认，再进行图纸会审，图纸会审重点：图纸是否符合技术规范要求；设计是否满足安全、合理、技术先进的原则；设计是否满足建设单位要求；施工是否方便、合理、节约；对重点部位的设计意图、技术要求、难点及质保措施，向施工单位作技术交底。
　　2.1.5、审查进场原材料：为使建筑幕墙工程安全可靠、幕墙材料应该符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。为使建筑幕墙有足够的耐候性和耐久性，要求建筑幕墙所用金属材料除不锈钢和轻金属材料外均应进行热镀锌防腐处理，铝合金应进行表面阳极氧化处理。建筑幕墙所用结构胶的“四性”试验结果要符合规范要求。
　　2.1.6、加工制造、施工安装前条件检查复核：幕墙在制作前对建筑设计施工图进行核对幕墙调整并经设计、监理同意后，方可加工组装。为保证幕墙质量，要求主体结构工程应满足幕墙安装的基本条件，特别是主体结构的垂直度和外表面平整度及结构的尺寸偏差，必须达到钢筋 混凝土结构施工及验收规范要求否则须采取适当措施后才进行。为保证幕墙与主体结构连接牢固可靠，幕墙与主体结构连接的预埋件应在主体结构施工时，按设计要求埋设。埋件标高偏差不应大于10mm，埋件位置偏差不大于20mm。
　　幕墙材料是保证幕墙质量和安全的物质基础。幕墙材料概括起来有四大类型：即骨架材料、板材、密封及填缝材料、各种材料都要有合格证书和质保证书，有的材料还应有报告、结构胶的相容性试验报告、幕墙性能试验报告等等，没有合格的证书或合格的试验报告，应坚决杜绝使用。
　　2.2、执行各工序质量验收制度
　　建筑幕墙施工一般包含有:板材制作、幕墙节点安装横梁与立柱安装、板材安装等四道关键工序，对这四道工序中的每一道工序都要对照设计或规范的要求执行严格的检查验收制度，对检查不合格的工序要进行整改或返工，直到合格时方可进行下一工序的施工。 　　
该工序要重点检查制作车间的环境条件，要求车间的温度湿度、通风性、灰尘等方面的指标都要达到规范或设计的要求；检查玻璃或金属挂板的规格、尺寸及外观质量是否达到规范或设计的要求；检查结构胶的生产日期、有效期限，并判断是否在有效期内使用；检查结构胶的厚度，宽度及胶质量是否满足规范或设计的要求等等。
　　2.2.2、幕墙节点安装
　　该工序质量的控制，重点在于土建结构施工期间幕墙预埋件的埋设质量的控制，监理人员应提前督促幕墙的设计、施工单位加强与土建单位的联系与配合，使幕墙预埋件的埋设位置、埋设质量能达到幕墙设计或规范的要求，这是一个事关整个幕墙工程施工安装质量的重要质量控制环节。此外，对预埋铁与连接角码的焊接质量、立柱与连接角码的连接质量等进行严格的检查和控制。
　　2.2.3、龙骨安装
　　该工序重点检查立柱安装的垂直度横梁安装的水平线、幕墙分格的规格尺寸等数据是否满足规范或设计的要求；检查和控制横梁与立柱的连接质量。
　　2.2.4、板材安装
　　该工序重点检查板材的固定连接质量及密封胶嵌缝质量密封胶嵌缝施工要在合适的气候条件下，由熟练工作操作施工时要防止气泡的出现，并保证胶缝厚度控制在规范要求的范围内。
　　2.3、督促并协助施工单位建立质量保证体系
　　施工单位应有专人负责施工安装质量的检查验收，对发现的质量问题要及时会同现场施工人员进行分析和研究，找出原因并予以改正。检查验收缺席要采取自检、互检及质量管理人员和监理人员最终验收相结合，确保施工质量处于受控状态。
　　2.4、认真做好幕墙的防火、防雷工作
　　幕墙的隔热保温应采用不燃、难燃材料，有防潮措施、隔热保温防火材料不得直接与玻璃接触。
　　幕墙应符合防火等级要求，窗间墙和每层楼板、隔墙处于幕墙间的缝隙应有防火隔断措施、防火板宜用不小于1.2mm的金属板，其搭接缝隙应用防火密封胶密封。
　　幕墙的风压变形、雨水渗漏、空气渗透性能必须经过根据国家现行标准规定的检测方法测试并达到设计和规范的要求，如设计认为必要，还应进行保温、隔声、抗震、防火、防雷等指标的测试。
　　幕墙应符合避雷等级要求。幕墙应自成防雷体系。其接地电阻值应小于1Ω，位于均压环处的横梁必须与同均压环连通的柱相连，在未设均压环楼层的立柱水平距离每隔10欧姆必须同于均压环连通，连通材料的截面应符合避雷要求，其接地电阻值应小于等于4Ω。 　　
由于幕墙工程的特殊性，其质量监理要依靠事前控制和事中控制为主，因此，监理人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程，事先提出质量控制和检验标准，监督施工单位严格遵守和执行，从而达到预期的控制目标。