1、 窗式幕墻簡介
幕墻作為現代建筑的外圍護結構,在我國越來越廣泛地采用。隨著幕墻行業的逐年發展,行業漸趨飽和以及行業競爭的進一步競爭與細分,建筑幕墻樣式越來越趨向多樣化發展,在原有的幕墻種類(構件式幕墻、單元式幕墻、全玻幕墻、智能型呼吸幕墻、光電幕墻等)中進行創新,一個好的幕墻設計必定是以較小的成本來盡可能實現維護結構的功能與建筑裝飾功能,本文論及的窗式幕墻就是屬于其中的創新之一。窗式幕墻是介于構件式幕墻與單元式幕墻之間同時又結合鋁合金窗系統進行整合的創新型幕墻系統。其優點在于可以進行整體框架的掛裝而不須與構件式幕墻一樣采用單獨散件一件件進行安裝,又不必如單元體板塊一樣加工組裝復雜周期長,同時其加工工藝也相對簡易。下面以一工程案例作為初步分析,總結出相關經驗,以供同行參考。
2、 工程概況與窗式幕墻節點淺析
2.1 工程概況
本工程位于南寧市鳳嶺片區的東盟商務區,2#塔樓共50層,建筑屋面高度是171.56m,立面總高度是175.75m,外圍尺寸為82.35mx23.6m,標準層高是3.1m,其外立面主要由窗式幕墻系統、豎明橫隱幕墻系統與純裝飾條系統以及雨篷系統等組成,其中窗式幕墻的面積為14500m²左右,其外觀效果見下圖。本文主要是對窗式幕墻系統進行簡單介紹。
2.2 窗式幕墻節點淺析
選取分格為7600mmX3100mm的幕墻板塊進行具體分析。根據建筑立面設計與結構特點要求:立柱與橫梁采用隔熱鋁合金龍骨,受力模型是橫梁為主受力構件,中梃通過橫梁把力傳到主體結構上。面板分別采用:TP10mm+12A+TP8mm鋼化中空Low-e玻璃、TP5mm+9A+TP5mm鋼化中空Low-e玻璃與6mm厚鋼化鍍膜玻璃,其外觀樣式可見附圖圖一;其主要節點詳見附圖圖二三四。由圖紙可知:本系統的設計難點在于對窗式幕墻的固定,同時須實現三維調節以確保現場安裝幕墻板塊后的效果。根據本工程的構造特點確定窗式幕墻通過上下端橫梁與鋼轉接件固定在主體結構上,并將荷載、自重等傳遞到主體中。玻璃板塊通過鋁龍骨的前端卡位與后端的玻璃扣條實現前后夾緊固定,縫隙部位涂抹密封膠以防漏水。開啟扇設計為一個可拆卸的整體,最后再安裝到窗式幕墻上。窗式幕墻的兩側則是通過封邊鋁板與獨立裝飾條系統來完成收口同時實現建筑外觀效果。在設計節點的同時須進行結構計算的驗證,以保證窗式幕墻涉及的所有相關參數或指標滿足相關規范的要求。
3、 窗式幕墻的加工組裝工藝與現場安裝簡述
3.1加工組裝工藝
經過現場實際尺寸復核,并結合施工圖圖紙,進行材料加工。此窗式幕墻的加工關鍵在于對窗式幕墻組框型材避位的高精度加工,以便使之能在組裝之后能滿足誤差要求。材料加工主要是鋁型材與玻璃的加工。1、鋁型材加工:根據圖紙放樣確定下料尺寸,同時須說明型材的加工技術要求,如材質、加工偏差、表面處理等。加工技術要求十分重要,不僅影響材料的安裝,也影響材料的使用壽命。2、玻璃加工:根據施工現場反饋的窗式幕墻安裝位置尺寸情況,進行玻璃面板排版圖編制;然后對每塊玻璃面板進行編號,使之同屬于一個窗式幕墻板塊中,如此才方便現場安裝,同時選取滿足設計要求的玻璃參數進行核算及根據本工程的要求進行對玻璃質量的把關。3、組裝工藝:①窗式框架的組裝。本窗式幕墻的組框形式是由兩根邊立柱、三根中梃分別與上下兩根橫梁連接固定。此處主要工藝是對邊立柱與中梃頂底端的避位加工,使之能通過自攻釘實現與橫梁緊密固接;另外一個就是對橫梁的工藝孔的準確開孔,以便能精確地把不銹鋼盤頭自攻釘攻入立柱中的釘孔拉緊立柱,使之成為一個完成的窗式框架板塊。此處所用自攻釘需提前抹膠后再攻打。②開啟扇的組裝。將加工好的鋁合金扇料與框料進行組裝,轉角處通過組角碼撞角以實現組框固定。開啟扇既可以考慮在加工廠固定在窗式框架板塊中,又可以根據需要運送至現場后再安裝。
3.2 現場安裝簡述
現場窗式幕墻施工大致工藝流程:預埋件安裝及復測——測量放線定位——掛裝窗式幕墻板塊——層間型材與玻璃——鋁合金裝飾條——大分格玻璃與玻璃扣條——組裝已拼裝好的開啟扇框——打膠與清理——安裝質量檢驗。①預埋件安裝及復測:預埋件應在土建施工時埋設,幕墻施工前要根據該工程基準軸線和中線以及基準水平點對預埋件進行檢查和校核,一般允許位置尺寸偏差為±20mm。如有預埋件位置超差而無法使用或漏放時,應根據實際情況提出選用膨脹螺栓的方案,并必須報設計單位審核批準,且應在現場做拉拔試驗,做好記錄;②測量放線定位:由于土建施工允許誤差較大,幕墻工程施工要求精度很高,所以不能依靠土建水平基準線,必須由基準軸線和水準點重新測量,并校正復核;按照設計在底層確定幕墻定位線和分格線,以保證幕墻安裝時采用基準是一致的;③掛裝窗式幕墻板塊:使用卷揚機與活動小吊車進行吊裝窗式幕墻板塊,同時需校準窗式幕墻板塊的準確度與平整度以及接縫;④層間型材與玻璃:根據現場條件安裝層間部位的型材與玻璃;⑤鋁合金裝飾條:由節點可知,裝飾條的固定是從室內側攻釘來固定故須先扣裝裝飾條之后才能裝玻璃,兩裝飾條之間的釘孔位置需安裝不銹鋼銷軸來保證上下裝飾條的外觀效果保持一致,保證完全對齊成一線;⑥大分格玻璃:通過吸盤等工具移動至已做好定位設置的窗式幕墻框架中,其左右兩側距離鋁型材的邊距要滿足相關規范的安全要求,在其下端須設置2塊邵氏硬度為80~90的氯丁橡膠制成的承重墊塊以保證玻璃的自重傳遞至橫梁之上;暫時固定玻璃之后隨即扣上內側的玻璃扣條與塞緊玻璃內膠條,以保證玻璃安全固定。最后再把鋁合金扣蓋扣上。;⑦組裝已拼裝好的開啟扇框:因開啟扇與開啟框已經在加工廠拼裝好,故只需根據定位好的位置打釘固定則可,須注意與鎖點的布置風撐的安裝位置。在開啟框上開的工藝孔需要用抹膠的工藝孔蓋蓋好,以免影響外觀;⑧打膠與清理:在打耐候密封膠之前須清洗注膠表面的灰塵污物,打完膠后要在表層固化前用專用刮板將膠縫刮成凹面,膠面要光滑圓潤,不能有流墜、褶皺等現象。同時打膠操作陰雨天不宜進行。施工中窗式幕墻及其構件表面的粘附物應及時清除,玻璃安裝完后,應用中性清潔劑和水對有污染的玻璃和鋁型材進行清洗清洗順序按照由上至下、先室內后室外的順序清洗。⑨安裝質量檢驗:窗式幕墻中的鋁龍骨與橫梁的拼縫應橫平豎直;縫寬應均勻,并符合設計要求;玻璃的安裝方向應正確;玻璃的品種,規格與顏色應與設計相符,玻璃的色澤應均勻,不得有顏色變色,鍍膜脫落現象;鋁合金型材表面不應有脫膜現象。玻璃扣條表面應平整,不應有變形,波紋或局部壓碰等肉眼可觀察到的質量缺陷;鋁合金龍骨及玻璃的表面應潔凈,不得有污物;玻璃應安裝或粘結牢固,橡膠條和密封條應鑲嵌密實,填充平整。預埋件的設計和放置要合理,位置要準確。面板固定方法、固定點間距要符合設計要求,固定要牢固無松動。飾面板運輸安裝過程中要注意保護,不能損壞劃傷,影響飾面效果。在實施安裝的過程中,發現的最大的一個問題是窗式幕墻板塊的規格過大,造成運輸與掛裝的難度加大,此主要是因為原建筑的構造設計引起,若能在后續的其他工程充分考慮到板塊大小的設定,合理設計構造結構,將更能體現窗式幕墻的快速安裝。第二個問題是窗式幕墻兩側的封邊鋁板的固定,后經與現場安裝人員溝通協調,改為增加小鋼通來固定。
4、 結語
隨著幕墻行業的縱深發展,其趨勢會是在原有幕墻種類的基礎上進行創新、擴展及整合,窗式幕墻系統作為融合了窗系統與模塊化操作的幕墻,其相對簡易的加工與安裝,低成本等特點,將會成為眾多幕墻種類選擇之一,后續會促進建筑幕墻的創新發展與整合延伸。本文以南寧龍光世紀2#樓塔樓,對窗式幕墻的構造設計、材料加工、安裝施工進行介紹,希望本文對于那些剛接觸創新的窗式幕墻的同行有所幫助,并希望更多優秀的文章可以指導或加深我們對于創新型窗式幕墻的理解。