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1、大连大学建筑工程学院2013年4月24日浅谈国内玻璃幕墙工程的质量问题及解决对策摘要 玻璃幕墙是当代的一种新型墙体，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统一起来，使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。因而，可以说玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。近年来，随着我国大规模的经济建设，幕墙建筑以其亮丽的外观和现代的造型在现代建筑中得到广泛的应用，各类建筑风采各异，为城市增添了美景，目前玻璃幕墙使用的一个最大的亮点就是各种节能幕墙玻璃的使用大大降低了建筑物的能耗。然而，广泛应用的同时也暴露
2、出很多质量问题，这些问题受到社会各界的关注。因此问题必须得到有效的控制和解决，才能缓解甚至是消除人们心中因玻璃幕墙出现的问题而产生的可能会危害到人身和财产安全等疑虑，本文将通过对我国玻璃幕墙应用的现状和出现的问题进行分析，并提出一些解决对策和建议。关键词 玻璃幕墙 问题 解决对策0 引言幕墙是一种安装在建筑主体结构外侧的围护结构，像帷幕一样悬挂在建筑物的外檐，是现代建筑中的一种新型墙体，同时也成为建筑外檐的漂亮装饰。然而，玻璃幕墙主要是应用玻璃这种饰面材料覆盖建筑物的表面，看上去好像是罩在建筑物外表的一层薄帷幕。玻璃幕墙是由玻璃板片作墙面材料，与金属构件组成的悬挂在建筑物主体外面的非承重连续外
3、围护墙体。现今，随着科学技术的迅速发展和现代化脚步的更进，玻璃幕墙已成为装饰高层建筑造型的主要手段，在建筑装饰中得到广泛应用。它是一种构造较复杂，施工难度较大，质量要求高、易出现质量事故的一种工程。在玻璃幕墙施工中，如果不按有关规范和标准要求严格进行施工，容易出现质量问题，如预埋件强度不足，预埋件漏放和偏位，连接件与预埋件锚固不合格、构件安装接合处漏放垫片、产生渗漏水现象、热应力造成的玻璃破碎、硫化镍引起的玻璃炸裂、自身防火能力差、结构胶失效、支撑结构失效、扣件固定装置失效和光污染等等。1 国内玻璃幕墙应用的现状近年来，玻璃幕墙在建筑上的应用越来越广泛。目前，中国幕墙的生产和应用已达到了世界的
4、前列。而在实际工程当中，尽管也出现了不少优秀的作品，但迄今为止却还没有诞生出可以在国内或国际上可以普遍采用的幕墙系统。国内的通常只是针对具体项目，设计师和幕墙公司以“量身定作”的方式创造出一些新式的玻璃幕墙体系，如设计有新意的幕墙节点，它们可能会非常有特色，但由于工期、造价等多方面原因，这些节点难以与经过长期研发和试验出来的系统产品在性能上、综合指标上相比。玻璃幕墙发展至今天，幕墙面除了玻璃外，还采用铝板、不锈钢板、搪瓷板、花岗石板及其他人造板材。这样的发展趋势使得建筑外装饰饰面板施工技术发展到一个新阶段，用幕墙形式进行建筑外装饰饰面板的安装，使各种建筑饰面板可在任何建筑、任何高度、任何部位、
5、任何构造形式的高层建筑上使用，这样就打破了高层建筑不能使用某些饰面板进行外墙装饰的限制，因而玻璃幕墙已成为现代建筑的标志。随着我国经济的高速发展和科学技术的不断更新，以高强、轻质为特点的玻璃幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中，如商业建筑、写字楼、体育场馆、文化设施、会展中心、交通枢纽建筑的外围护结构等等，建筑幕墙已作为时代发展的一种象征。同时，由于玻璃幕墙有着明显的时代特点，大量被用于城市配套设施中，如车站、过街天桥、通廊、报厅、甚至城雕等等。以下是我国自开始使用玻璃幕墙以来的发展走势：图1.我国历年玻璃幕墙发展趋势 Fig.1 The development trend of Chinese
6、 glass curtain wall over the years 据相关调查报告显示，2011年，新建的城市公共建筑的玻璃幕墙采用双银玻璃比例在30%到40%之间，较2010年的20%提高了接近一倍。中国已经成为玻璃幕墙大国，每年生产7000万平方米的玻璃幕墙，占世界产量的75%。1可见，玻璃幕墙的发展在中国已经达到了一个如火如荼的阶段，发展本身是一个值得高兴的问题，但是，目前我国出现的一系列的玻璃幕墙质量问题仍然值得关注，并应给予高度重视。2 玻璃幕墙的质量问题原因分析及其解决对策 玻璃幕墙存在的问题很多，如幕墙预埋件强度不足、幕墙预埋件漏放和偏位、连接件与预埋件锚固不合格、构件安装接合
7、处漏放垫片、渗漏水现象、玻璃破碎、结构胶失效、玻璃幕墙防火性能差、玻璃幕墙支撑结构失效以及玻璃幕墙固定装置失效等等，下面我们针对玻璃幕墙中存在的各种问题进行详细分析，并找出解决该问题的方法。 2.1预埋件强度不足 2.1.1原因分析 （1）预埋件的制作和材料使用不符合相关设计规范和标准的要求； （2）当幕墙设计无具体要求时，没有经过结构计算来确定用料的规格； （3）所选玻璃幕墙预埋件的材料的质量不符合相关技术规范和标准的要求； （4）主体结构的混凝土强度等级较低； （5）预埋件不能牢固地嵌入混凝土中，间接地造成其强度不足。 2.1.2 解决对策 （1）预埋件强度不足产生过大变形时，应经过验算、
8、补强度、增设适量的预埋件，从而确保幕墙使用安全的可靠性。 （2）主体结构的混凝土强度等级偏低时，应适当地减轻预埋件的承载力或适量增设预埋件，如增大预埋件螺栓的直径和锚固长度，旨在确保安全。 （3）预埋件的埋件数量、埋件间距，螺栓直径，锚板厚度、锚固长度等，应按设计规定制作和进行合理预埋。若设计中无具体规定时，应按有关规定进行承载力的计算。 （4）应选用适宜且合格的材料，如预埋件所用的钢板应采用3号钢板，锚筋应采用工级钢筋或级钢筋，切记不得采用冷加工钢筋。 （5）在现有建筑基础上要改建成玻璃幕墙工程的，当原有建筑物主体结构混凝土的强度等级低于C30时，需经过计算后增加预埋件的数量，通过结构理论计
9、算，以确定螺栓的锚固长度、预埋方法，同时确保玻璃幕墙的安全度。2 2.2 预埋件漏放和偏位 2.2.1原因分析 （1）进行土建主体结构施工时，玻璃幕墙的安装单位若始终没法确定，很有可能将因无幕墙预埋件的设计图纸导致无法进行预埋。 （2）建筑物原设计起初尚未考虑玻璃幕墙方案，但后期又采用玻璃幕墙外装饰，在结构件上没有预埋件。 （3）建筑主体工程施工中，若对对预埋件没有采取固定措施，在混凝土浇注和振捣中会发生移位。 2.2.2解决对策 （1）无预埋件的主体在安装玻璃幕墙前，首先要确定补设置预埋件的规格和方法，要经过设计、土建、安装单位的共同研究确定，但不能全部采用膨胀螺栓与主体结构连接，而应当每隔
10、3-4层加一层锚固件连接，膨胀螺栓只能作为局部附加连接措施，使用时的膨胀螺栓应当处于受剪力状态。 （2）对于出现的预埋件偏位问题，首先应当检查清楚预埋件偏位情况，弹好轴线以便纠正。规范规定，偏位超过20mm时，应及时采取拼接措施；凹进大于l0mm时，应使得先补焊钢板达到规定标高后才可以安装。2 （3）预埋件在埋设前应进行专项技术交底，以确保预埋件的安装质量。如交待预埋件的规格，型号、位置、以及确保预埋件与模板能接合牢固、防止振捣中不产生位移的措施等。 （4）凡是建筑物设计有玻璃幕墙的工程，首先，应在土建施工时就落实其安装单位，并要求安装单位提供预埋件的位置设计图；其次，预埋件的预埋安装要有专人
11、负责，并随时根据进度相关办理隐蔽工程验收手续；最后，混主体结构凝土的浇筑既要细致插捣密实，同时又不能碰撞预埋件，从而以确保预埋件位置准确。 2.3 连接件与预埋件锚固不合格 2.3.1原因分析 （1）连接件与预埋件连接处理时，没有认真按设计样图进行处理，有的甚至根本没有设计样图，仅凭借以往工作经验进行指导施工。 （2）连接件与预埋件锚固处的焊接质量不佳，使得达不到设计要求和相关技术标准的规定。 2.3.2 解决对策 （1）连接件与预埋件的锚固应予以特别重视，它是保证玻璃幕墙质量的关键。当经查验连接处发现施工达不到设计要求时，应根据情况进行补强、补焊等，必要时还要按规定要求返工重新处理，直到达到
12、设计标准的要求及相关技术的规定。 （2）一旦发现焊缝的高度、宽度不足，或有夹渣、烧伤等缺陷寸等时，必须及时进行认真处理，并邀请有经验的焊工负责补焊和补强，直到符合要求为止，否则将继续进行不合格部分的施工。 （3）设计玻璃幕墙时，应对各连接部位画出节点大样图，便于工人按图施工；同时，对材料的规格、型号，焊缝等技术要求都应注明。 （4）在进行连接件与预埋件之间的锚固或焊接时，应严格按技术规范中的要求安装，焊缝的高度、长度和宽度也应通过设计计算确定。 （5）焊工应经过考核合格，持证上岗。同时，焊接件的质量检验应符合下列要求： a.焊缝受热影响时，其表面不得有裂纹，气孔，夹渣等缺陷； b.焊缝咬边深度
13、不得超过0.5mm，焊缝两侧咬边的总长度不应超过焊缝长度的10； c.焊缝几何尺寸应符合设计要求。2 2.4构件安装接合处漏放垫片 2.4.1 原因分析 连接件与立柱之间若无垫片，则构件极容易产生电化学腐蚀，从而对整个玻璃幕墙的使用年限造成有一定程度的影响。漏放垫片的主要原因有：一是在节点设计大样图中未注明白；二是施工人员在施丁中漏放；三是施工管理人员检查不认真，没有及时纠正。 2.4.2 解决对策 （1）发现连接件与立柱之间没有设置垫片时，应立即补上1mm厚的绝缘耐热硬质有机材料的垫片，从而防止不同金属的电化学腐蚀的发生，造成不必要的损害。2 （2）经检查立柱与横梁两端的连接件处的弹性橡胶垫
14、片没有安装时，必须及时将其补上，并安装牢固。 （3）为防止不同金属材料相接触产生电化学腐蚀，玻璃幕墙工程技术规范中规定，在接触部位应设置垫片。一般应采用lmm厚的绝缘耐热硬质有机材料垫片，在安装中不可出现漏放或少放。2 （4）幕墙立柱与横梁两端之间，为适应和消除横向温度变形及噪声的要求，在玻璃幕墙工程技术规范中做出规定：在连接处要设置一面有胶一面无胶的弹性橡胶垫片或尼龙片制作的垫片。弹性橡胶垫片应有2035的压缩性，一般用邵尔A型7580有胶垫片，安装在立柱的预定位置，并应安装牢固，其接缝要严密。2 2.5 渗漏水现象 2.5.1 原因分析 （1）进行玻璃幕墙设计时，由于设计考虑不周，结构细部
15、处理欠妥或不认真，很容易造成漏水问题。 （2）若采用的橡胶条质量不合格，或规格不符合设计要求，造成胶缝处厚薄不匀，从而形成水的渗透通道。 （3）耐候硅酮密封胶施工不规范，开启窗的安装不符合设计要求。 2.5.2 解决对策 （1）应认真查明渗漏水的原因，然后，再采取相应的处理方法，如因密封胶脱壳裂缝而产生漏水寸，必须清除脱壳和裂缝的密封皎，扫刷擦洗干净，再用合格的耐候硅酮密封胶补嵌严密，经试验不再有渗漏水为合格。 （2）开启窗的上口应加设防水条，否则易发生渗漏水现象。 （3）进行玻璃幕墙设计时，应设计泄水通道，以便集水后由管道排出，使大量的水及时排离幕墙，从而减少渗漏水向幕墙内渗透的机会。 （4）填嵌密封胶之前，应将接触处仔细擦拭干净，再用溶剂揩擦后方可填嵌密封胶，厚度应大于3.5mm，宽度要大于厚度的2倍。2 （5）橡胶条应按设计规定的材料和规格选用，镶嵌一定要达到平整、严密，开启窗安装的玻璃应与幕墙在同一水平面上，不得出现有凹进现象。 2.6 热应力造成的玻璃破碎 2.6.1 原因分析热应力是造成玻璃幕墙破碎的一个重要原因。据研究发现，玻璃幕墙受热的原因很多，但最主要的热源还是太阳光，太阳光照射在玻璃幕墙表面时，玻璃会因此受热膨胀，如果玻璃受热均匀则其边部和中
