钟之义

(中铁二局股份有限公司,四川成都 610000)

超高层建筑玻璃幕墙对外墙防护起了积极的作用,虽然有自重轻,建筑抗震性能高,维护方便,造价低等优点,但也存在一些局限性,如光污染、能耗大,同时玻璃易碎发生破裂,如发生火灾、雷击等意外就会造成不可想象的损失。如何加强对玻璃幕墙施工进行分析并探讨施工技术质量控制要点,通过技术创新,不断改善现阶段技术缺陷,保证玻璃幕墙工程施工在超高层建筑的广泛使用。

1 超高层建筑采用玻璃幕墙的技术优点

1)减轻建筑物自重有利于地基基础费用的节约。超高层建筑的外墙围护如采用玻璃幕墙施工可减轻建筑物自身重量,玻璃幕墙的自重通常在60kg/m2,比用轻质混凝土,普通粘土砖,空心砖,花岗石板材等制成的外墙材料都轻,如钢筋混凝土单体体积重量为2600kg/m3,粘土砖为1700kg/m3,加气混凝土600kg/m3~800kg/m3,折算单位面积外墙体自重约为520kg/m2,408kg/m2,160kg/m2~202kg/m2,在同单位面积上是玻璃幕墙的2倍 ~10倍,所以使用玻璃幕墙可减轻超高层建筑物的自重。2)有利于建筑物抗震性能的提高。玻璃幕墙施工常常是悬挂在建筑结构的外表,通过连接件与主体结构相连,以浮动节点、各层间节点、变位适应性好,再加上玻璃幕墙比混凝土、砖砌体等材料做成的外墙装饰材料重量轻,使得建筑外围护系统抵抗地震的性能十分优越,这是超高层建筑一个重要的安全性能,在减少城市灾害的源头上得到了有效的控制。3)有利于建筑物工业化施工。城市超高层建筑物施工场地狭窄,交通不畅,平面布置困难,材料、设备垂直运输量大以及需要扬尘环保等特点,要求施工现场尽量采用拼装,减少污染,要求简约化、快速化,文明施工要求高的施工工艺。玻璃幕墙施工单元体系施工工艺可以做到设计标准化,构件预制化,安装机械化,施工现场拼装集成。由于玻璃幕墙的单元板片都可以在工厂内完成,工厂内比施工现场的劳动生产率高,施工受气候条件影响小,预制品加工的质量高、精度高,从而保证了产品质量在施工现场只进行拼装即可,采用玻璃幕墙比其他形式工业化程度高。4)有利于节材环保。玻璃幕墙的主要原材料属于可回炉再生循环利用的材料,这符合当下以至将来国家的产业政策,对这种建筑材料的回收、利用,再循环是一个不可忽略的战略发展方向。

2 玻璃幕墙施工控制

1)建立安全质量管理保证体系。玻璃幕墙施工要调配精干的施工管理人员和熟练的操作工人,建立动态的组织管理,有针对性地建立健全施工安全质量管理体系,制定各项规章管理制度,加强以人为中心,发挥人的主观能动性,对施工质量不请不放过,责任不明不放过的质量管理意识。2)预埋件的控制。玻璃幕墙的预埋件在主体工程施工之后,不能有裸露出混凝土表面的地方,预埋件的锚固钢筋不能与主筋相冲突,应该设置于主筋内侧,并保证不在保护层之内,玻璃幕墙后续施工要连接于预埋件,所以对预埋件的位置误差需要进行严格控制。3)玻璃幕墙材料防火、防雷控制。高层建筑物的防火是一个重要课题,同时建筑物外围护采用玻璃幕墙的防火尤为重要。在施工中一定选用满足要求的防火材料,因在单层幕墙和构造柱之间空缝,如在发生火灾时易形成烟道往上蔓延,所以在施工时可在该部位设置防火材料并做防火隔热措施,以免产生高温气体对整个玻璃幕墙的冲击而造成威胁。超高层建筑自身高度超高易遭雷击,如防雷设施不好,严重影响外围幕墙玻璃会脱落造成事故,所以在施工过程中一定要严格控制,注重细节,加强管理,除了必要和放了接地装置之外,玻璃幕墙的预埋件应与建筑物主体结构主筋可靠连接,并连通基础埋地钢筋,要求在电传导方面传输可靠,一旦发生雷击可将雷电电流迅速引入地下,避免灾难的发生。4)玻璃幕墙单元体现场施工。在工厂预制施工的幕墙玻璃单元体经检验不合格不准进入施工现场,施工现场事先要根据有效的场地配置足够的单元体卸货运输架,方便单元体在安装时的围转和运输,在单元体吊装安装前要完善超高层玻璃幕墙施工的各项制度,制定合理的施工方案和过程监控管理预案,特别是对吊装设备的检查,单元体板块之间标高的复查,要求对相邻板块之间的缝隙控制在允许偏差范围之内,对每一个环节都要进行严格的控制,责任明确到每一个责任人,不能出现丝毫的问题,尤其是质量安全问题,因为施工管理细节决定整个幕墙施工的成败。

3 超高层建筑采用玻璃幕墙的技术缺点

在现阶段超高层建筑外围装饰由于受成本、技术方面的原因大量采用的是单层玻璃幕墙施工,由于单层玻璃幕墙通常采用涂膜玻璃或镀膜玻璃,在太阳光照射时引起反射光,容易对周围环境产生负面效应,形成光污染,再有单层玻璃幕墙的热能耗损失大,不利于节能环保要求。

4 超高层玻璃幕墙施工单层与双层的对比

超高层玻璃幕墙施工是当代一种新型外围墙体材料的应用,它赋予了高层建筑的特点是将建筑学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来,从不同角度呈献出不同的色调,随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。上述单层玻璃幕墙施工的技术优点、缺点同时客观存在,但并不是没有办法,随着新材料、新技术、新工艺、新设备的不断涌现,就可以解决单层玻璃幕墙施工带来的光污染和能耗损失,如采用双层玻璃幕墙(双层呼吸式幕墙施工,光电幕墙施工),双层呼吸式幕墙的外层玻璃选用无色透明玻璃或低反射玻璃,可最大限度地减少玻璃反射带来的不良影响(光污染),光电幕墙用特殊的树脂将太阳电池粘贴在玻璃上,镶嵌于两片玻璃之间,通过电池将光能转化为电能。这就是没太阳能光电幕墙,既节约能源又保护环境。但双层玻璃幕墙要大力推广使用,在现阶段还有障碍,因为双层较单层幕墙价格要高很多,相对施工的技术含量高,还有很多具体施工技术问题需要解决,一次性投资大大增加,这对投资商来说还是要考量的关键问题。

5 结语

应该看到超高层建筑玻璃幕墙施工同时存在正、反方面都有的“混合”效应,矛盾对立共存于一个统一体内,如何发挥优点,克服避免缺点,争取在条件许可的情况下向好的方面转化,正是我们研究有所作为的地方,把超高层建筑玻璃幕墙施工纳入建筑造型、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、施工问题加以深入探讨,加大单元式玻璃幕墙的应用,推广新型幕墙,淘汰落后的技术和产品,提高施工质量管理水平是我们超高层建筑玻璃幕墙工程施工的发展方向。

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