玻璃幕墙的组成、类型及施工工艺理论分析

1、玻璃幕墙的组成、类型及施工工艺理论分析1幕墙的概念及种类(1)幕墙是一种悬挂在建筑物结构框架外测的外墙围护构件。是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙。它的自重和所承受的风荷载、地震作用等，都是通过锚接点以点传递方式传至建筑物主框架的。幕墙构件之间的接缝和连接用现代建筑技术处理，使幕墙形成连续的墙面。 玻璃幕墙与传统的建筑围护结构相比，有不少优点：如能较好地体现艺术效果，立体感突出;墙体自重轻，从而降低主体结构和工程造价;材料单一，施工方便，工期短，维护维修比较方便;能较好地适应旧建筑外墙更新的要求。 玻璃幕墙的材料构成有玻璃、铝合金型材骨架等。一般情况下，玻璃幕墙自重只有50kg/m

2、2左右，仅为砖墙的1/121/10、混凝土预制板墙面的1/7，利于高层建筑减轻墙体重量，既降低了基础和主体结构的造价，又提高了主体结构的可靠性和安全性。(2)幕墙的种类 幕墙按材料可分为玻璃幕墙、金属板和石板幕墙、人造板幕墙、组合幕墙等。 按有无框架可分为有框架幕墙和无框架全玻璃幕墙。 按结构形式通常分为明框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、无框玻璃幕墙含全玻璃幕墙和点支式玻璃幕墙。 按施工方法分为单元式、半单元式和构件式。2.玻璃幕墙的组成、类型及施工工艺2.1玻璃幕墙的组成玻璃幕墙是由骨架、玻璃和附件三部分组成的。(1)骨架。由纵向立柱和横档组成，它是用来支撑玻璃、固定玻璃，并通过连

3、接件与墙体结构相连。它将玻璃的自重和风荷载及其他荷载传给主体结构，使玻璃与墙体结构连成一整体。 型钢骨架:型钢做玻璃幕墙的骨架，玻璃镶嵌在铝合金的框内，然后再将铝合金框与骨架固定。型钢组合的框架，其网格尺寸的适当可适当加大，但对主要受弯构件，截面不能太小，挠度最大处宜控制在5mm以内。否则将影响铝窗的玻璃安装，也影响幕墙的外观。 铝合金型材骨架：用特殊断面的铝合金型材作为玻璃幕墙的骨架，玻璃镶嵌在骨架的凹槽内，玻璃幕墙的立柱与主体结构之间，用连接板固定。安装玻璃时，先在立柱的内侧上安铝合金压条，然后将玻璃放入凹槽内，再用密封材料密封。支承玻璃的横梁略有倾斜，目的是排除因密封不严而流入凹槽的雨水

4、，并将外侧盖封住。(2)玻璃是建造玻璃幕墙的关键材料。它直接制约幕墙的各项性能，同时也是幕墙艺术风格的主要体现者，因此选用玻璃是幕墙设计的主要内容，如果玻璃选用不当会产生相当严重的后果。要根据使用要求分别选用浮法玻璃、吸热玻璃、钢化玻璃、热反射镀膜玻璃、低辐射镀膜玻璃以及由这些单层玻璃组合成的夹层玻璃和中空玻璃(夹层中空玻璃)。 浮法玻璃：浮法玻璃生产的成型过程是在通入保护气体(N2及H2)的锡槽中完成的 。熔融玻璃从池窑中连续流入并漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重力和表面张力的作用下 ，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动 ，把玻璃带拉出

5、锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻璃产品 。浮法与其他成型方法比较， 其优点是 ： 适合于高效率制造优质平板玻璃 ， 如没有波筋 、 厚度均匀、上下表面平整 、互相平行 ;生产线的规模不受成形方法的限制 ，单位产品的能耗低 ; 成品利用率高; 易于科学化管理和实现全线机械化 、自动化 ，劳动生产率高;连续作业周期可长达几年，有利于稳定地生产 ;可为在线生产一些新品种提供适合条件，如电浮法反射玻璃 、退火时喷涂膜玻璃、冷端表面处理等。 吸热玻璃：吸热玻璃是能吸收大量红外线辐射能、并保持较高可见光透过率的平板玻璃。生产吸热玻璃的方法有两种：一是在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入一定量的有吸热

6、性能的着色剂;另一种是在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜而制成。 钢化玻璃：钢化玻璃机械强度是普通退火玻璃的3倍以上，破碎后成小钝角颗粒，对人体不会造成重大伤害，弯曲强度高比普通玻璃大3倍4倍，能承受的温差是退火玻璃的2.5倍3倍，属于法定安全玻璃，热稳定性好,广泛应用于对机械强度和安全有较高要求的地方。 热反射镀膜玻璃也称阳光控制膜玻璃：是在优质浮法玻璃表面，镀一层或多层金属化合物薄膜而形成。它能有效控制太阳直接辐射能入射量，具有丰富多彩的反射色调和极佳的装饰效果，良好的室内和建筑结构体遮避功能，同时有较理想的可见光透过率和反射率，还可以减弱紫外光的透过。 低辐射镀膜玻璃：低辐

7、射镀膜玻璃(LOWE玻璃)是在优质浮法玻璃表面镀数层低辐射料及其它金属化合物薄膜而形成。所谓“低辐射”是因为此镀膜层具有极低的表面辐射率而得名。它可阻隔热量从热的一端向冷的一端传递。即冬季阻止室内的热量泄向室外，夏季阻止室外热量进入室内。对来自阳光中的红外热辐射部分有较高的反射率，对阳光中的可见光部分则有较高的透过率。LOWE玻璃可获得较高的可见光透过率和较低的反射率，能有效避免光污染，改善室内采光。因膜层保护及控制传热的需要，L0w-E玻璃必须做成中空玻璃使用。用LOWE玻璃制造的中空玻璃，可同时起到控制阳光直接辐射和大幅度降低玻璃综合传热系数的作用。而且LOWE中空玻璃是很好的节能玻璃产品

8、。 高强度单片铯钾防火玻璃：高强度单片铯钾防火玻璃是可用于建筑外墙的高强度高安全性防火玻璃，它的强度为钢化玻璃的15倍。破碎颗粒比钢化玻璃小，耐火极限达1h3h以上，耐候性与普通浮法玻璃相同。由于其具有的安全、防火卓越的性能，已广泛应用于工程中。 夹层玻璃：夹层玻璃是在玻璃之间夹上坚韧的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中间膜，经高温高压加工制成。因此当夹层玻璃受到超常外力而破碎时，玻璃碎片会牢牢粘附在PVB中间膜上，不会有尖锐的玻璃碎片脱落或指向玻璃面以外，这使与其接触的人(特别是青少年)被碎玻璃刺伤划伤或砸伤的可能性几乎降为零。PVB膜会吸收大量的冲击能、并使之迅速衰减。当采光天棚、天窗、吊顶及架空

9、地面采用夹层玻璃时，即使玻璃破碎也全无散落下坠伤人之虞。PVB胶膜对声波的阻碍作用，使夹层玻璃能有效地阻挡声音的传播，减低噪音。夹层玻璃对紫外线有极高的隔断作用(高达99%以上)，有助于避免室内贵重家具窗帘、陈列品或其它物品受紫外线辐射的影响。 中空玻璃：中空玻璃是由两片或多片玻璃，以内部充满高效分子筛吸附剂的铝框间隔出一定厚度的空间，边部再用高强度密封胶密封粘合而成的玻璃组件。中空玻璃密封空间内的空气构成一道隔热、隔音屏障。若在该空间中充入惰性气体，还可进一步提高产品的隔热、隔音性能。(3)附件(连接与安装配件)：玻璃墙的主要附件有膨胀螺栓，铝拉钉、射钉、密封条材料及连接件。其最主要的构造分

10、为两部分：一是作为饰面的玻璃，二是固定玻璃的骨架，只有将玻璃与骨架相连接，玻璃才能成为幕墙，骨架支撑玻璃并固定玻璃，然后通过连接体与主体结构相连，将玻璃的自重及墙体所受到的荷载及其他荷载传递给主体结构，使之与主体结构融为一体。 紧固件，紧固件虽然是一个小小的构件，但它在连接构造中的作用不可忽视，有不少幕墙的破坏往往是连接破坏。幕墙用紧固件采用不锈钢螺栓和螺母。 密封材料，幕墙用的橡胶制品宜采用合成的三元乙丙胶、氯丁胶、天然胶等。建筑幕墙常用的密封胶有耐候胶、结构胶、石材专用密封胶、阻燃密封胶等。作为结构密封胶应具有2方面功能：a优良的密封性能;b与被粘结材料有着优良的拉伸粘结性能。拉伸强度为哑

11、铃型的，只能反映出功能a;拉伸强度为H型的，功能a、b都能反映出来，所以，只有H型粘结拉伸强度才能满足结构硅酮密封胶的实际需要。材料是保证幕墙质量和安全的物质基础。幕墙所使用的材料，概括起来，基本上可有四大类型材料。即：骨架材料、板材、密封填缝材料、结构粘结材料。这些材料绝大部分国内都有生产，而且大部分都有附加标准和行业标准，但由于生产技术和管理水平的差别，市场上同种类材料质量，由于生产厂家不同，质量差别还是较大的。作为外围护结构的幕墙，虽然不承受主体结构的荷载，但它处于建筑物的外表面，除承受本身自重外，还要承受风荷载、地震作用和温度变化作用的影响，因此，要求幕墙必须安全可靠。幕墙使用材料都应

12、该符合国家或行业相应标准的规定质量指标，无论选择何种材料、结构形式的幕墙。2.2玻璃幕墙的类型(1)玻璃幕墙以其构造方式分为有框和无框两类。有框玻璃幕墙中，又有显框和隐框两种。显框玻璃幕墙也称为明框玻璃幕墙，其金属框暴露在室外，形成外观上可见的金属格构;隐框玻璃幕墙的金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框。隐框玻璃幕墙又可分为全隐框玻璃幕墙和半隐框玻璃幕墙两种，半隐框玻璃幕墙可以是横明竖隐，也可以是竖明横隐。无框玻璃幕墙则不设边框，以高强粘结胶将玻璃连接成整片墙，这种玻璃幕墙在视线范围不出现铝合金框料，又称为全玻璃幕墙。为增强玻璃刚度，每隔一定距离用条形玻璃板作为加强肋板，玻璃板加强肋垂直于

13、玻璃幕墙表面设置。因其设置的位置如同板的肋一样，又称为肋玻璃，形成幕墙的玻璃称为面玻璃。面玻璃和肋玻璃有多种相交方式，其相交部位宜留出一定的间隙，用硅酮系列密封胶注满。间隙尺寸可根据玻璃的厚度而略有不同。近年来又出现了一种点式连接安装的无框玻璃幕墙。无框幕墙的优点是透明、轻盈、空间渗透强，它为观赏者提供了宽广的视域，并加强了室内外空间的交融。为广大建筑师所喜爱，在国内外都得到了广泛的应用。(2) 玻璃幕墙以施工方法分为现场组装(元件式幕墙)和预制装配(单元式幕墙)两种。元件式玻璃幕墙也称为分件式玻璃幕墙，是在施工现场将金属边框、玻璃、填充层和内衬墙，以一定顺序进行安装组合而成。玻璃幕墙通过边框

14、把自重和风荷载传递到主体结构，有两种方式：通过垂直方向的竖梃或通过水平方向的横档。采用后一种方式时，需将横档固定在主体结构立柱上，由于横档跨度不宜过大，要求框架结构立柱间距也不能太大，所以实际工程中并不多见，较多采用的是前一种方式。有框玻璃幕墙可现场组装，也可预制装配，无框玻璃幕墙则只能现场组装。单元式玻璃幕墙是一种工厂预制组合系统，铝型材加工、墙框组合、安装玻璃、嵌条密封等工序都在工厂进行，使玻璃幕墙的产品标准化、生产自动化，最重要的是容易严格控制质量。预制组合好的幕墙板，运到现场直接与建筑结构连接而成，为便于安装，板的规格应与结构相一致。当幕墙板悬挂在楼板或梁上时，板的高度为层高;若与柱连接，板的宽度为一个柱距。2.3 玻璃幕墙的施工工艺(1)单元式幕墙的安装工艺单元式幕墙的现场安装工艺流程如下：测量放线检查预埋T形槽位置穿入螺钉固定牛腿牛腿找正牛腿精确找正焊接牛腿将V形和W形胶带大致挂好起吊幕墙并垫减震胶垫紧固螺丝调整幕墙平直塞入热压接防风带安设室内窗台板、内扣板填塞与梁、柱间的防火保温材料。(2)元件式幕墙的安装工艺 明框玻璃幕墙安装